原标题：太空中，航天员是如何健身的？
你还记得航天员王亚平、聂海胜、张晓光在“天宫一号”上过的一堂奇妙生动的太空课吗？航天员们轻松自如，面带笑容地为我们展示了有趣的“天宫”生活，他们在太空环境下，好像没有一点不适应。
这是怎么回事？不是说人体有太空反应吗？
别急，告诉你一个秘密：这与航天员们天天坚持“天宫”健身是密不可分的。
太空失重对人体的影响
我们知道，生活在地球上，人的肌肉和骨骼总是要不停地对抗重力，支撑自己的身体。然而，在太空中，由于没有了重力的作用，人体并不需要这些对抗重力的支撑工作，但如果长时间处于这种无重力的环境，那对血液循环、骨骼、肌肉等都会产生不利影响，例如失重会导致血液过多流向上身，还会肌肉萎缩、骨质丢失等。
血液过多流向上身
在地球上，血液循环要对抗重力，所以流向上身的血液，需要心血管系统“分配”更大的力来把血液泵压上去。由于失重，流向上身的血液不需要更大的力量，但实际上人体的心血管系统还是按照原来比例来分配力量，所以血液就过多流向上身，尤其是脑部。
其实不仅仅是血液，失重时人体的各种体液都会出现这样的问题。这会破坏人体内环境的稳定，导致头部发胀、鼻腔堵塞、眼压增大，味觉和嗅觉可能发生改变，甚至出现头痛、恶心呕吐、心率异常、血压改变等。
肌肉会萎缩
当人体进入失重环境后，肌肉会开始萎缩，尤其是对行走、负重和地面站立起支撑作用的肌肉，例如腿部肌肉，萎缩更甚。具体表现在肌肉纤维尺寸减小、质量减少。
据科学统计，短期飞行课导致肌肉质量丢失10%～20%；如不采取积极健身的对抗措施，在长期飞行中肌肉可能丢失50%！
而另一方面，肌肉通过肌纤维的收缩活动产生力量。在失重环境下，人体的肌肉，包括躯干、膝盖和肩部等部位的肌肉，力量会明显减弱，因为这些肌肉不需要克服重力来做功，几天不用，就出现“不用则废”的现象了。
骨质会丢失
通常，骨骼形成、生长和发育依赖于成骨细胞和破骨细胞的动态平衡。成骨细胞可以感受包括重力在内的各种机械应力的刺激，并不断进行相应的变化。在失重的情况下，肌肉张力降低，骨骼的负荷降低，促使成骨细胞活动的刺激没有了，而破骨细胞的活动还在继续，因此，破骨与成骨的平衡被破坏了。骨骼被破坏的多，重建的少，导致骨质流失，使骨骼变得脆弱。
于是，为了减轻或避免这种因失重带来的对身体的不利影响，航天员除了科学合理地补充营养物质外，在太空健身就很必要。
在地球和在太空运动的异同
多地面上的健身项目，在太空舱狭小的空间和失去重力作用的环境下，是无法开展的。
在太空中，无重力影响，任何人都可以“力大无穷”或“不堪一击”。因此，有些锻炼项目就无法开展。
例如：举重对宇航员来说是轻而易举的，但达不到锻炼效果；如果使用锻炼心肺功能的普通跑步机，航天员双脚和跑台之间的摩擦力微乎其微，他只要在跑台上轻轻蹬一下腿，身体就飞起来了。
所以，太空健身要有特殊的器材。研究人员利用弹簧的弹力原理等制造了健身器材，例如拉力器用于锻炼肩部和背部肌肉、太空自行车用于锻炼下肢肌肉、太空特殊跑步机用于锻炼心肺功能等等。
随着太空科研的进展，一些新的健身器材问世。如用骨丢失对抗仪敲打、刺激骨骼，可以减慢骨丢失速度；用下体负压筒，对下半身施加负压，可以促使血液向下半身流动，改变失重环境中血液朝头部转移。为了保证精力充沛地在“天宫”中工作，航天员每天要使用这些健身设备坚持锻炼1~2小时。
（出品：科普中国；制作：健康生活管理师；监制：中国科学院计算机网络信息中心；“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。转载请注明“来源：科普中国”。）
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