空间骨丢失对抗防护措施的研究进展
人类载人航天实践证明失重对骨骼系统有明显的影响,它可以引起骨密度减小、骨质脱钙、骨组织结构改变、骨力学性能降低.这些变化在飞行一周内就会出现并持续一年以上.空间骨丢失的发生可能导致骨质疏松,严重影响航天员的在轨工作效率,特别是再入重力场时发生重力适应性障碍,甚至引起骨折.因此我们必须采取防护措施对抗这种效应的产生. 在中长期空间飞行期间维持骨钙平衡的措施包括飞行中的锻炼和适当的食谱.但目前在空间飞行中采取的锻炼措施尚不能完全阻止骨质丢失的发生.空间舱里的宇航员每天用大约2个小时借助于各种装置进行身体锻炼,但仍无法解决骨丢失的问题. 目前受到重视的其他对抗措施包括:从激素调节的角度有证据表明PTH-维生素D在骨钙平衡中起着重要作用.体内PTH-维生素D的变化将导致肠钙吸收的减少和骨钙的正常释放.同时其它一些激素也能影响钙和骨质的代谢过程. 物理对抗措施是另一个研究焦点.NASA科学家研究认为每天10～20分钟的轻微振动航天员即可阻止骨头损失,实验结果显示振动可以维持正常的骨形成.与此同时NASA正在研究以人造重力对抗空间骨丢失的策略. 本实验室研究了药物、低频电磁场和微小力刺激对尾悬吊鼠骨质代谢和回转成骨细胞的作用.结果表明了维生素K,低频电磁场和直接的微小力刺激可以改善骨的形态结构,减少骨质丢失,增加了骨的生物力学性能,可望有效对抗空间骨丢失的发生.目前实验室正在开发基于力刺激的物理防护装备,期望通过高频低幅的力刺激,有效促进骨的形成,减少骨丢失对航天员造成的危害.
空间骨丢失 防护措施 骨质疏松 骨质代谢 生物力学
张晓铀
中国航天员科研训练中心,航天细胞分子生物学实验室,北京,100094
国内会议
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2006-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）