是非雷台——登月促進運動生理學

  今年科學界慶祝人類登陸月球五十周年,當年促使美國發展登月計劃,緣於冷戰期間美國和蘇聯兩大陣營的對抗。事實上,登月計劃的確開拓不少太空相關的科研領域,也促進運動生理學對人類健康的研究和發展。

  人類在無重狀態下生活,身體會出現不少的生理變化,包括心肺功能下降、血漿減少、鈣質失衡、肌肉萎縮、骨質密度減少、神經前庭功能障礙等。這些生理改變影響太空人的心理狀況,如何維持長期在太空生活的健康狀況,成為運動生理學迅速發展的里程碑。

  由於登月計劃的成功,進一步誘發探險和登陸火星的野心。在太空逗留五至十四天,肌肉力量下降百分之二十至四十不等,肌肉纖維體積下降約三分一,小腿肌肉萎縮可達三成,這樣的肌肉流失不但損害太空人的健康,更嚴重影響需求體力的太空任務,肌肉控制和協調能力變差,一旦遇上緊急情況身體難以作出應對。

  肌肉流失導致心肺功能下降,兩星期的太空任務,太空人的心肺功能下降百份之廿五,心臟肌肉及體積出現輕微萎縮,血紅球數量減少,骨質密度流失率比在地球上快十倍,下肢負重的骨頭受影響更大,肝臟及內臟器官出現脹大。有趣的是,逗留在太空四星期以上,身高可增長三至六厘米,原因是脊椎沒有受到地心吸力所影響,但返回地球不久便還原。

  目前在國際太空站內工作的太空人,每天必須在特製的跑步機和健身器械上,進行最少兩小時體能及負重訓練,以免損害健康,掌握這些訓練的數據,也有助醫護人員預防肌肉及骨骼系統相關的疾病。美國太空總署預計於二○三○年左右,派人登陸火星,這計劃針對太空人的生理結構變化進行深入研究,範疇包括太空人的健身訓練及醫學檢測、人造地心吸力方法以減少肌肉及骨質流失、運動訓練時生物力學的評估、分析太空人長期在無重狀態下機能的表現等。

浸會大學體育及運動學系副教授

雷雄德博士

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