惊人发现:长时间太空飞行和耐力游泳能让“心脏缩小”

心脏

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长期在太空中和极端耐力游泳二者之间有何共同之处呢:答案是两者都能引起心脏缩小。

这是研究人员在比较了宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)和横渡大西洋的第一位马拉松游泳健将贝诺·莱考特(Benoît Lecomte)的心脏后得出的结论。

由于没有了地球引力给心脏带来的负荷,导致心脏萎缩。在这两种情况下,运动都不足以阻止心脏出现这种变化。

该研究由美国德克萨斯大学达拉斯西南医学中心内科教授莱文博士(Dr Benjamin Levine)领导,其研究结果发表在《循环》(Circulation)杂志上。

该研究对太空长期旅程意义深远,例如,美国航空航天局(NASA)未来几十年对火星的探索计划。

莱文教授对BBC科学事务编辑保罗·林孔(Paul Rincon) 表示,在他们多年的研究中所了解到的一件事就是心脏非常有可塑性,“心脏能适应所承受的负荷”。

莱文教授说,在太空飞行过程中发生的一种情况是,心脏不再需要对抗引力把血液往上输送。

斯考特·凯利(Scott Kelly)为了让科学家研究太空长途飞行队人体的影响,在国际太空站(ISS)呆了340天。

横渡大西洋第一人

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凯利在国际太空站(ISS)呆了将近一年的时间(340天)。

2018年6月5日,莱考特在横渡大西洋之后又开始畅游太平洋。

在接下来的159天当中,他游了2821公里,但最后还是决定放弃。

如此长时间游泳也会改变引力对心脏的负荷,因为游泳时人体保持水平状态,而不是垂直。

莱考特每天平均游泳5.8个小时,每晚睡眠8小时,这意味着他每天有9至17个小时处于俯卧状态。

科学家们有时会借用卧床休息研究来模拟太空飞行,因为身体平躺消除了从头到脚的陡度造成的心脏负担。

但莱文教授表示,身体长时间在水中保持水平实际上是模拟太空飞行的更好模式。

心脏变轻

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游泳是模拟太空飞行的一种好方式。

莱文教授说,因为这两位男士的心脏都不需要再往上泵血,他们的心脏就开始变小萎缩。

这份报告的另外一名合作者——德克萨斯大学西南医学中心的麦克纳马拉博士(Dr James MacNamara)表示,他们在观察莱克特左心室时发现,在四、五个月的游泳过程中他的左心室大约缩小了20-25%。

与此同时,凯利在近一年的太空生活后心脏也缩小了19-27%。

不过,运动能对抗萎缩过程。国际太空站的宇航员们已经进行高强度的体能训练以缓解在地球轨道上肌肉和骨骼出现的损耗。

但即使这样,也不足以防止心脏萎缩,就像凯利的情况那样。

在研究最开始,研究人员还曾研究过莱考特在水中的运动是否足以防止心脏组织萎缩。

莱文教授表示,他刚开始绝对认为莱考特的心脏不会萎缩。但是他说,科学的神奇之处在于你从意外发现中能学到最多。

他说,事实证明当每天长时间游泳,就不像奥运游泳金牌得主菲尔普斯那样竭尽全力,只不过是轻轻地踢踢腿,运动量不大。

莱文教授表示,这种低强度运动不足以保护心脏免受失重的影响。

然而,他们两人的心脏变化并不长久,一旦他们回到陆地上,他们的心脏又恢复了正常。

其它潜在风险?

但心房会在太空中膨胀,部分原因是液体经过方式的改变。它可能会导致心房颤动,即心脏跳动加速并会有心律不齐。

它不仅可以影响运动,而且还增加中风的风险。

太空旅行给心脏带来的另一风险是太空中的较高辐射水平可能会加速冠心病的发作。

虽然宇航员都接受过动脉粥样硬化检查,但他们在进入太空时往往已经人到中年。科学家知道冠心病是随着年纪增加而出现的问题。

这一点很重要,因为在太空中突发心脏病可能会有灾难性后果。

NASA的一个叫Cipher的太空项目将再派10名宇航员到太空中执行长期任务,莱文教授也参与了该项目。

研究人员将对这批宇航员的心脏进行多项不同测试以及高科技扫描检查,以便了解在太空中心脏功能的更加详细情况。