随着我国载人航天工程全面迈入“空间站时代”,航天员面临的中长期飞行任务越来越多,而空间微重力环境会引起严重的失重性骨质疏松,主要表现为:骨丢失非常严重,承重骨的骨丢失量高达每月1.0-1.6%,远高于妇女绝经后每年的下降速度;骨丢失在失重条件下会持续性发展,中、长期飞行会严重影响骨骼的结构和功能,导致发生骨折的危险增加;钙丢失增加,诱发肾结石等其他疾病,严重影响了航天员的正常工作和健康。因此,研究失重对骨骼系统的影响和作用机理以及减轻或消除失重对人体不利影响一直是航天医学研究的重要课题。
本团队通过尾吊大鼠模型模拟失重环境,使用自行研制的大鼠后肢局部振动耦合被动运动装置训练大鼠,检测了大鼠后肢骨的骨密度、微观结构及生物力学性能等参数,发现振动耦合被动运动训练能够很有效的对抗尾吊大鼠骨丢失及力学性能下降,提示振动耦合被动运动能更好的对骨产生适量的载荷刺激,影响骨重建,从而起到维持或增加骨量作用。相关成果发表在航天领域权威杂志《Acta Astronaut》上。该成果为设计和寻找到空间有效对抗骨丢失的运动训练方法提供新的线索和依据,同时也有助于阐明失重性骨质疏松的发生机制。

a.尾吊大鼠模拟失重模型b.被动运动训练装置c.骨密度结果 d.骨密度变化率