• 汇集公众科学智慧交流科学思想见解
  • 点燃科学智慧火花构建互动交流平台
科学智慧火花
发表评论  2                

宇航员肌肉萎缩现象原因分析和预防解决办法

投稿时间:2017-12-17 17:04 投稿人:吕雁南 【字号: 访问量:

为什么宇航员发生肌肉萎缩现象?为什么健美运动员的肌肉发达粗壮?为什么宇航员要在太空中采用地面上的体育锻炼方法?为什么体育锻炼能够提高人体综合体质?至今尚无明确理论解释。

人类在漫长进化道路上,为了自身行动需要,为了克服地球万有引力产生的重量,进化产生了肌肉组织,通过肌肉收缩和放松,人体能够自主灵活运动。同时,进化产生了与之相适应的生理功能,是生物进化基本自然规律。

已知,肌肉存在“用进废退”的现象,即经常使用的肌肉发达有力,不常使用的肌肉则萎缩无力。全身整体发达有力的肌肉显示人体综合体质健壮,萎缩无力的肌肉显示人体综合体质虚弱。

健美运动员,通过长期反复负重运动训练和大量进食蛋白质食物,达到肌肉发达粗壮有力结果。是何原理?

本人认为,要达到上述结果,要具备二个基本条件:1.肌肉的血液供应充足。2.血液中富含肌肉生长所需的蛋白质等物质。

肌肉的生长,要依靠血液营养物质的提供,按照目前的医学理论,血液循环动力来源于心脏(本人将心脏称为血液循环第一动力源),很显然,由心脏提供的血液,无法实现上述肌肉现象。那么,肯定存在一种不为我们知晓的动力?能够促进局部血液的加快流动。

根据解剖学知道,肌肉内分布大量动脉血管,而静脉血管主要分布在肌肉之外。人类的肌肉收缩时,当肌肉收缩压力大于120毫米贡柱时,肌肉内动脉血液受压力作用影响,加快向前流动,由于受上游心脏动脉血液压力为120毫米贡柱作用影响,和下游静脉血液压力较小作用影响,受压血液向压力较小的静脉方向加快流动。当人类的肌肉放松时,受上游心脏动脉120毫米贡柱血压作用影响,人类肌肉内动脉血管又充满来自上游的动脉血液,为下次肌肉收缩提供和补充了充足的动脉血液。本人将肌肉自主收缩和放松产生的这种局部血液加快流动的动力现象,称为“血液循环第二动力源”。

结论:每块能够自主收缩和放松的肌肉,具有同心脏心肌相同的动力功能,具有产生“血液循环第二动力源”功能。

健美运动员负重运动,实质是肌肉反复收缩和放松结果,收缩和放松的肌肉内产生“血液循环第二动力源”,加快了肌肉局部的血液流动,为肌肉提供了充足血液。另外,健美运动员大量进食蛋白质食物,实质是通过消化系统,将蛋白质等物质吸收到血液中,由血液输送到肌肉组织中,提供肌肉生长的所需物质。上述二点,产生了健美运动员的肌肉体形。肌肉细胞氧化化学重组放热反应和脂肪消耗等作用,在此不作进一步分析。减肥运动原理相同,不同的是,应该严格控制食物的摄入量,使血液中脂肪等营养物质供应量减少,同时,通过延长肌肉收缩时间,加大运动量,产生“血液循环第二动力源”,加快血液循环速度,加快氧化放热化学消耗反应,加快细胞新陈代谢作用,消耗积存在人体中的脂肪等物质含量,达到减肥作用。

健美运动是利用“血液循环第二动力源”作用的典型代表之一,中华民族传统健身气功和太极运动,是充分利用“血液循环第二动力源”作用的典范,适合推广和普及。

气功和太极运动,采用缓慢、匀速、有力的延长肌肉收缩时间和深呼吸,时间长达十秒左右,胸、腹腔内和肌肉内产生的“血液循环第二动力源”作用长达十秒左右,因此,通过内脏器官和肌肉的血液量较多,可以满足气功、太极运动时内脏器官和肌肉血液供应量,所以,气功、太极运动时心率变化较小,甚至降低;由于气功、太极采用加大深呼吸的运动方式,血液中氧气供应量充足,可以满足气功、太极运动时内脏器官和肌肉氧气供应量,同时满足二氧化碳等废气排出需要,所以,气功、太极呼吸频率是主动降低的,同时减轻了心脏负担,所以说,气功和太极对五脏六腑的保健医疗作用是明显有效的。由于肌肉供血充足,,肌肉生长速度大于消耗速度,气功和太极锻炼者的肌肉是丰满、有力的,气功和太极是合理、科学、高效的低消耗、富氧、富血运动。

“血液循环第一动力源”(由心脏心肌的收缩和放松产生),是维持和保障人体生理功能正常运行的基本条件。“血液循环第二动力源”(由肌肉的收缩和放松产生),是提高和恢复人体生理功能的基本方法。“血液循环第二动力源”理论解释了运动的基本规律和原理。跑步时血液循环速度的加快,由心脏心肌和肢体肌肉的收缩和放松加快共同提供动力源,即“血液循环第一动力源”和“血液循环第二动力源”共同提供动力源。缓慢、匀速、有力的气功和太极运动时,血液循环速度的加快,主要由肢体肌肉的收缩和放松提供动力,心脏心肌的收缩和放松提供的动力成为次要作用,即“血液循环第二动力源”成为主要动力源,“血液循环第一动力源”成为次要动力源。人体静息状态时,血液循环由心脏心肌的收缩和放松提供动力源,即“血液循环第一动力源”成为动力源,人体长期处于静息状态时,肌肉发生萎缩无力现象。

长期生活在太空失重环境下,宇航员肌肉收缩和放松产生的运动动力大幅下降,按照“用进废退”理论,不常使用的肌肉则萎缩无力。原理是:宇航员在太空行动时,肌肉收缩压力小于120毫米贡柱,无法产生或很少产生“血液循环第二动力源”,肌肉的血液供应主要由心脏的“血液循环第一动力源”提供,等同于地面上的人体静息状态,肌肉获得的生长物质较少,肌肉出现萎缩现象。预防解决办法是:宇航员要加大肌肉收缩压力,其压力应大于120毫米贡柱血压,即肌肉收缩力产生的“血液循环第二动力源”应大于心脏心肌产生的“血液循环第一动力源”,使肌肉获得的血液营养物质充足,保障肌肉正常生长需要。具体方法是:采用体育锻炼的方法,加大和延长肌肉收缩力,减少肌肉放松时间,让肌肉产生“血液循环第二动力源”时间延长。建议:宇航员采用气功和太极运动方法,配合器械的体育锻炼方法。

由于气功和太极是采用自主的深呼吸和自主肌肉收缩力运动方式,受地球万有引力的影响较小,因此,气功和太极运动是适合太空失重环境中宇航员理想的体育运动方式之一,优点是:气功和太极以最小的运动量,获得较大的血液供应量,有助于保持宇航员肌肉总量不变,提高综合体质,防止肌肉萎缩,保持宇航员充足体力和精力。

本人提出的“血液循环第二动力源”理论,期待大家的实验证实,将对医学、健身、生物进化理论产生深远影响。

本人总结了气功和太极的特点,创建、编排以健身为宗旨的、全新的、简单易学的气功和太极锻炼方法,供参考。

缓慢动作设计:上肢动作,紧握拳头有力向身前出拳和向回收拳做往返运动;或者伸直手指,以手掌有力向身前推掌和向回收掌做往返运动,每次往返时间约为6至8秒钟。下肢动作,做蹲下和起立往返动作,每次往返时间约为6至8秒钟。以上述四肢简单动作为基础,设计、衍生、拓展、演变出其它腰、颈部等肢体的上下和左右的、直线和圆弧的简单动作。

深呼吸设计:深呼吸包括吸气、屏气、呼气三个层次。吸气:用2至3秒钟吸气至最大肺活量,感觉到胸和腹腔内压力上升;屏气:用4至8秒钟屏住呼吸,继续保持胸和腹腔内压力;呼气:用2秒钟呼出肺气,感觉到胸和腹腔内压力逐渐下降,完成一次深呼吸。

太空无重力环境,大幅降低了宇航员肌肉收缩力,肌肉内无法产生“血液循环第二动力源”作用,大幅减少了肌肉内血液流量,发生肌肉萎缩无力等综合体质下降生理现象,中华民族优秀文化遗产--气功和太极运动,能够有效预防、解决上述生理现象。