前往火星的旅程可能对人类心脏的挑战没有科学家们曾经担心的那么大。一项新研究表明，宇航员能够相当好地适应数月的失重状态，提供了令人鼓舞的证据，表明人类能够承受前往红色星球的漫长旅程，并在其较弱的重力下正常运作。来自西北医学中心、德克萨斯大学西南医学中心和德克萨斯大学休斯顿的研究人员监测了13名在国际空间站上度过大约六个月的宇航员的心脏。他们的发现显示，虽然太空飞行最初影响了心脏的表现，但宇航员逐渐适应，强化的每日锻炼在维持他们的心血管健康方面发挥了重要作用。美国宇航局对将人类送往火星的主要担忧之一是，宇航员的心脏和循环系统在离开失重状态（称为微重力）并遭遇火星重力时会如何反应，后者仅为地球的三分之一。令人鼓舞的是，研究人员发现，宇航员在返回地球后暴露于模拟的火星重力时，没有出现明显的心血管负担迹象。“根据我们的发现，现在有理由相信我们能够前往火星，到达那里并实际在火星表面工作，”此项研究的高级作者、美国西北大学范伯格医学院心脏病学教授詹姆斯·托马斯（Dr. James Thomas）表示。这项研究于上个月发表在《循环》杂志上，是第一项研究心脏在经历长时间太空飞行后对模拟火星重力的反应的研究。 定期锻炼如何保护宇航员在太空中的心脏 缺乏重力使人类身体面临不寻常的挑战。在地球上，心脏不断抗衡重力以循环血液，而肌肉则必须支撑身体的重量。在太空中，这些需求大大减少，导致肌肉甚至心脏本身随着时间的推移缩小。恢复到有重力的环境也可能很艰难。以往任务中的宇航员在着陆后站立时经常感到头晕或头轻。这是因为重力使血液向下半身流动，有时会导致血压突然下降。这种状况被称为体位性低血压。（如果你看过桑德拉·布洛克在《重力》中的爬行场景，你就会明白这个道理。）然而，参与新研究的宇航员普遍顺利地应对了这一过渡，这可能是因为他们在整个任务期间保持了高强度的锻炼计划。作为美国宇航局的运动对策计划的一部分，宇航员每天锻炼长达两小时。他们的锻炼包括30到45分钟的耐力训练，以增强心血管系统，以及60到75分钟的抵抗训练，以帮助保持肌肉质量和力量。“在失重环境中，你会失去肌肉质量和心脏质量，因为你在那里的活动减少，”托马斯解释道，他也是西北医学中心的心脏病专家。“你在空中漂浮，轻轻用脚一碰，就可以飞到你的朋友那里打个招呼。”“为了抵消这种情况，锻炼在太空中是至关重要的，”托马斯补充道。 心脏扫描揭示身体如何适应失重环境 为了了解在长时间太空飞行期间心脏发生了什么，研究人员在每位宇航员的任务之前、期间和之后收集了超声心动图。这些超声扫描使用声波产生心脏的动态图像，使医生能够检查其结构并衡量其泵血的有效性。在国际空间站期间，宇航员每几周会互相进行这些扫描。录制的结果被传输到地球，研究人员可以在整个任务期间监测心脏功能的变化。托马斯与德克萨斯大学西南医学中心的本杰明·莱文博士（Dr. Benjamin Levine）和德克萨斯大学休斯顿的迈克尔·邦戈博士（Dr. Michael Bungo）合作。“对我来说通常是凌晨三点，因为空间站使用格林威治标准时间，”托马斯说。“我会实时观看录制的画面，并实时指导宇航员改善图像。”扫描显示，宇航员的心脏在最初适应新环境时遇到了困难。在飞往太空的前两周，研究人员观察到心脏充盈、每搏输出量及其他几个心血管表现指标下降。心脏充盈指的是心脏在每次收缩之间进入多少血液，而每搏输出量指的是每次收缩时泵送出多少血液。这两个指标在任务的早期都出现了下降，表明宇航员的心脏在每次击打时暂时泵送的血液减少。但这些变化并没有持续。随着宇航员在太空中待得更久，他们的心血管…