短期太空飞行后早期骨骼退化

为何太空旅行关系到你的骨骼

随着政府任务和私人航班使轨道旅行变得越来越普遍，一个令人意外的脆弱点浮现出来：我们的骨骼。骨骼是在地球重力下进化形成的，当这种持续的拉力消失时，骨骼就会开始发生变化。本研究提出了一个对未来太空游客和火星探险者都至关重要的问题：骨损伤会否在仅仅几天的太空飞行中就开始发生，远在任何人察觉到无力或骨折风险之前？

短程飞行，真实变化

研究人员追踪了八名机组成员——四名男性和四名女性——参加两次短期SpaceX任务Polaris Dawn和Fram2，每次仅持续三到五天。飞行前后，团队使用一种先进的三维成像方法扫描了每位宇航员的手腕和小腿，该方法不仅能显示骨量，还能揭示内部“支架”结构的排列。他们重点关注承重的下腿胫骨和日常负载较少的前臂桡骨。

腿骨最先感受到失重

扫描显示，即使这么短时间的轨道飞行也足以将腿骨朝不利方向推移。在胫骨中，总体骨密度下降，内部海绵状结构（称为小梁骨）变得稍微更薄且间距更大。这些是早期的削弱迹象，尽管计算机对骨骼可承受力的建模尚未显示出明显的强度损失。相比之下，手腕处的变化微小，这表明在地球上通常承载体重的骨骼在重量消失时最先受损。

并非仅仅因衰老

一组机组成员提供了一个罕见的自然实验。由于Polaris Dawn的发射被推迟了两年，那些宇航员在地球上有两次相隔两年的飞行前扫描，加上他们最终任务后的扫描。在地面那两年里，他们的骨骼几乎没有变化，未见有意义的密度或结构损失。然而在不到五天的太空飞行后，同样的骨骼出现了明显退化。这一对比有力地表明，观察到的损失是由微重力驱动的，而非正常的年龄增长。

男性与女性的不同反应

当研究人员分别观察男性和女性机组成员时，发现骨骼的反应可能因性别而异。男性在胫骨内部的海绵状骨损失更明显，估计强度也出现小幅下降。女性则在该内部区域似乎受到一定保护，但在坚硬外壳上出现更大幅度的微小孔隙增加。由于这一小组中所有男性均比女性更年长且体重更大，研究无法完全将性别、年龄和体型的影响区分开来，但这些模式表明可能需要有针对性的保护策略。

这对未来太空旅行的意义

主要结论既令人警醒又有用：骨骼可以在短短三到五天的太空飞行中开始退化，尤其是在像小腿这样承重的部位。这意味着即便是短期任务也足以作为测试新保护措施的试验场——例如针对性锻炼方案或其他干预措施——无需等待数月才能观察到变化。通过表明骨损伤发生迅速且局限于特定区域，这项工作为在即将到来的频繁轨道飞行和更远离地球的更长旅程中，更快、更智能地保护骨骼健康奠定了基础。

引用: Matheson, B.E., Walle, M., Bugbird, A.R. et al. Early skeletal deteriorations following short-duration spaceflight. npj Microgravity 12, 28 (2026). https://doi.org/10.1038/s41526-026-00578-0

关键词: 太空飞行, 骨质流失, 微重力, 宇航员健康, 胫骨