航天员长期生活在太空失重环境中,呈现肌肉萎缩、骨质疏松和脏腑功能失衡失调等生理机能退化现象。作者认为:缺少科学的肌肉收缩和放松的基本运动模式,是形成航天员综合体质下降的根本原因。本文展开深入的分析、思考和探索,供科研参考和验证。
人类历经漫长进化演变,己适应地球引力形成的特定重力环境,人体骨骼和随意肌的进化演变,是克服地球重力因素影响的必然结果,也是人类自主活动和运动的必备基本条件。作者认为:运动是维持健康的基本方法,人体其它生理系统功能,均服务和配合人体自主活动和运动主体,进化演变形成人体完整生理系统。
航天员在太空失重环境中,处于无重力漂浮状态,骨骼的支撑和杠杆功能,随意肌的动力源功能,相对大幅下降或基本丧失。与地球重力环境比较,形成两种不同的有重力和无重力环境。以下七方面分析航天员体质下降的基本原因。
一.骨骼的支撑和杠杆作用。地球引力作用下,人体下肢腿骨承受重力作用,起支撑功能。走跑跳等运动,受骨骼肌收缩力和放松作用,下肢腿骨承受杠杆拉力作用。上肢臂骨因直立行走原因,无须承受支撑功能,主要承受杠杆拉力作用。进化演变结果,下肢腿骨相对上肢臂骨更粗壮,骨质密度更高。航天员长期生活太空失重环境中,四肢骨骼无须承受支撑重力和杠杆拉力作用,骨骼新陈代谢速度下降,呈现骨密度下降、骨质疏松等退化现象。
二. 随意肌的收缩和放松作用。地球引力作用下,人体骨骼肌采用有力的收缩和放松方式,通过骨骼的杠杆作用,产生动力源功能,克服重力因素,形成走跑跳等运动。航天员太空失重环境中,骨骼肌提供较小的收缩力,便可产生移动力,骨骼肌收缩力功能大幅下降或基本丧失,呈现骨骼肌萎缩无力等退化现象。
三. 随意肌的血液循环速度快慢作用。目前,医学理论认为心脏是血液循环动力源,人体小腿随意肌的收缩和放松,被称为“第二心脏”。作者认为:人体每块随意肌的收缩和放松,均具备“第二心脏”功能,与心脏泵血原理相同。运动的实质是,随意肌的有力收缩和放松,同时产生“第二心脏”泵血功能。地球引力作用下,运动时,心率加快,同时,随意肌产生“第二心脏”作用,两者共同作用下,人体随意肌的血液循环加快,随意肌细胞氧化放热反应速度加快,消耗能量物质速度加快。航天员太空失重环境中,随意肌收缩力大幅下降,“第二心脏”泵血功能基本丧失,同时,心率又保持不变,泵血量保持常态,血液循环速度与地球环境相比,大幅下降,随意肌细胞氧化放热反应速度大幅下降,消耗能量物质速度大幅下降。
四. 能量物质的消耗和供给主体,呈现整体协调关系作用。地球引力作用下,随意肌输出动力,构成消耗能量物质主体;脏腑则提供人体能量物质,构成供给能量物质主体。两部分主体呈现整体因果关系,相互制约和影响。当人体的能量物质消耗和供给关系,呈现整体平衡或均等关系时,人体表现健康状态,例如,标准体重时,人体呈现健康水平。反之,人体呈现肥胖或瘦弱的疾病状态。航天员太空失重环境中,随意肌收缩力大幅下降,消耗能量物质主体功能大幅下降,制约和限制脏腑功能大幅下降,导致脏腑对能量物质的摄入、消化、吸收、运输和蓄存等基本功能下降、失衡失调,两部分主体呈现整体平衡关系大幅下降的亚健康状态。
五. 随意肌体积和力量大小作用。作者认为:每块肌肉都具有产生、蓄存和释放生物电的功能。肌肉细胞生物电强弱影响氧化放热反应速度快慢;影响肌肉细胞化学合成新蛋白质速度快慢。地球引力作用下,随意肌有力收缩和放松,加快细胞通过的血液流量,随意肌细胞氧化放热反应加快,细胞生成的生物电量增加,蓄存的生物电累计增强,代表随意肌力量增强,例如:举重运动员蓄存的巨大爆发举重力。同时,血液中合成随意肌的蛋白质等物质在细胞生物电主导的氧化反应合成作用下,蛋白质等物质合成随意肌细胞体积增加,随意肌的体积不断生长累计增大,例如:健美运动员粗大隆起的随意肌。地球引力作用下,随意肌有力收缩和放松,是细胞生物电释放的结果,同时,细胞氧化放热反应加快,经常运动的人群,呈现随意肌力量增强、体积增多现象,原理是细胞产生、蓄存和释放足量的生物电,细胞化学合成反应产生新蛋白质速度加快。航天员太空失重环境中,随意肌收缩力大幅下降,心肌收缩力大幅下降,随意肌血流量降低,细胞氧化放热反应速度下降,产生、蓄存和释放的细胞生物电减弱,氧化反应合成随意肌蛋白质数量减少,呈现随意肌体积下降萎缩无力现象。
六. 植物神经系统作用。己知:植物神经分为交感和副交感神经,分别调控脏腑功能的兴奋和抑制,即脏腑功能的强和弱。作者推测认为:经络是人体生物电的通路,运动时,肌肉释放的部分生物电,沿经络运行。地球引力作用下,人体运动时,实质是肌电释放结果,随意肌有力收缩,产生动力源作用。部分释放的肌电,沿肢体的经络系统和植物神经系统通路运行,反射或反馈至脑干、丘脑、胸、腰、骶尾部的交感和副交感神经中枢系统,并激发和刺激其兴奋和抑制,调控心肺等脏腑功能兴奋增强,胃肠等脏腑功能抑制减弱。运动停止后,上述脏腑功能则呈现相反作用,即走跑跳等体育运动增强脏腑功能的基本原理。航天员太空失重环境中,肢体随意肌收缩力大幅下降或基本丧失,释放的肌电大幅下降,反射或反馈至交感和副交感神经中枢系统的生物电大幅下降或基本丧失,实现调控脏腑功能强弱的作用大幅下降或基本丧失,导致脏腑功能下降、失衡失调。
七.各类神经递质和激素的作用。地球引力环境作用下,运动时,运动神经系统,特别是交感和副交感神经系统高度兴奋,释放大量各类神经化学兴奋递质,各脏腑和腺体释放大量各类激素。各类神经化学兴奋递质和激素,分别调控细胞、脏腑和脑组织生理系统功能强弱,对人体新陈代谢、生长、发育和繁殖等,具有重要调控作用。航天员太空失重环境中,肢体随意肌收缩力大幅下降或基本丧失,运动神经系统,特别是交感和副交感神经系统兴奋度大幅下降,各类神经化学兴奋递质和激素释放量大幅下降,生理系统功能大幅下降,人体的精力和体力等综合体质大幅下降。
综合上述,地球引力环境下,随意肌正常收缩力产生的运动,是人体健康的基本因素。航天员长期失重环境中,因随意肌异常收缩力,即大幅下降的收缩力,是航天员综合体质大幅下降的基本因素。据此,作者建议:航天员采用高效的气功和太极运动,配合器械的太空运动模式,增强航天员综合体质。
气功,古人称吐纳术,即呼吸技术。作者经验认为:气功运用缓慢、匀速和有力的胸式和腹式深长呼吸方法,实现呼吸肌和腹肌释放更长时间和更强的生物电,反射或激发交感和副交感神经系统释放更多的神经兴奋递质,脏腑和腺体释放更多的激素,有效增强脏腑功能,高效增强人体综合体质。太极健身强体方法和原理与气功相同,区别是太极主要运用肢体运动方法。关健是气功和太极的呼吸用力和上肢、躯干的杠杆用力方法,属于自身控制用力,不受太空失重和地球重力环境限制,更适合太空航天员。下肢支撑和杠杆用力,则需要结合器械,增强下肢随意肌力量。未来,人类移居其它大小不等星球,形成大小不同的引力重力环境,产生的影响健康因素,是人类必须面对和重视的因素之一。
未来治疗脏腑疾病的设想:交感和副交感神经兴奋和抑制,决定脏腑功能强和弱。寻找对应兴奋的交感和副交感神经药物,治疗心肺功能衰弱症,治疗胃肠消化不良和便秘症。同理,寻找兴奋胰、脾、肾和肝脏等的对应交感和副交感神经药物,根治或治疗糖尿病、脾虚、肾衰和脂肪肝等脏腑功能减退疾病,恢复其正常功能,有效提高人类健康水平和寿命。