田天、谭荣、王晓平、吴继功、顾建文、贾海英、杨媛、张莉、刘鑫、王媛、孙博、杨凯、高俊峰、高川、战略支援部队特色医学中心、脊柱外科、神经外科、神舟医疗队、航天临床医学科、特勤健康中心
2003 年杨利伟叩问苍穹至今的 21 年间，中国载人航天工程取得了举世瞩目的成就，已有 20 位中国人在浩瀚太空留下身影。随着空间站阶段载人飞行任务常态化开展，大陆在轨飞行时间突破 200 天的航天员达到 3 位，他们分别是四巡苍穹的景海鹏、两度飞天的陈冬和汤洪波。
然而，长期失重环境下的骨质疏松成为了航天员面临的重大健康挑战。对飞行 6 个月的航天员胫骨远端进行定量 CT 分析，结果显示松质骨的丢失量达到 24%。以下是导致骨质疏松的原因。
- 失重影响：在失重状态下，由于缺乏正常的重力负荷，人体骨组织会经历重塑过程，致使骨密度下降和骨骼强度减弱，此现象被称为失重性骨质疏松。研究表明：①应力刺激如重力是维持正常骨代谢的重要因素；②失重和骨质疏松有明确因果关系；③失重状态下骨丢失速度快于绝经后妇女；④失重时间越长，骨量丢失越严重。
- 宇宙射线作用：执行航天空间站任务或深空任务时，会不可避免地接触到各种电离辐射，如太阳粒子事件、宇宙本底射线以及地球辐射带等，其中包含电子、质子和重离子。研究发现电离辐射和微重力都会影响破骨细胞活性，辐射剂量达到 0.1Gy 就会影响其活性，且与微重力有叠加效应。当辐射剂量过大超过 0.5Gy 时，骨细胞活性则会下降。
- 骨组织成骨细胞生物学变化：在失重或模拟失重状态下，骨形成和骨吸收间失去平衡，即骨吸收大于骨形成。研究发现，破骨细胞通过外泌体将受重力影响的小核酸分子（microRNA-214）转移至成骨细胞，抑制了成骨细胞功能，从而导致骨质疏松的发生。
对抗骨丢失的措施如下。
- 运动锻炼：主要包括使用跑步机、自行车功量计和抗阻力训练装置等。对比发现，运动锻炼后每月骨丢失量可从 1.0%降至 0.3%-0.5%，但仍不能完全抵抗骨质疏松进展。原因在于：①太空中机械对人体施加的应力无法达到与地球重力近似或更高的水平；②运动持续时间不足以维持骨代谢需求。
- 药物治疗：活性维生素 D、维生素 K 以及锌等微量元素可改善骨生物代谢，是长期太空飞行中需补充的重要营养物质。
骨质疏松的治疗方法主要包括以下几方面：
- 生活方式调整：保持均衡饮食，摄入足够的钙和维生素 D；适量运动，如散步、游泳等；避免吸烟和过量饮酒。
- 钙和维生素 D 补充：根据个体情况，适当补充钙剂和维生素 D 制剂。
- 药物治疗：抗骨吸收药物：如双磷酸盐、雌激素等，减少骨量的丢失。促骨形成药物：如特立帕肽，有助于增加骨密度。其他：如锶盐等。
- 预防跌倒：采取措施减少跌倒的风险，以防骨折。
- 康复治疗：包括物理治疗、康复训练等。
- 定期监测：定期进行骨密度检测等，评估治疗效果。
- 治疗基础疾病：如糖尿病、甲状腺功能亢进等，以减少对骨代谢的影响。
- 健康教育：提高对疾病的认识，增强自我管理能力。
治疗方案应根据患者的具体情况，如年龄、性别、骨密度、基础疾病等因素进行个体化制定。同时，在治疗过程中，需要定期复查，监测骨密度及其他相关指标的变化。
总之，随着大陆载人航天任务的推进以及未来深空探测计划的实施，航天员驻轨时间将不断延长，中长时间失重状态对骨骼健康的影响必将愈发显著。未来的研究将继续探索骨组织在失重环境下的生物学变化，以及如何有效预防和治疗失重性骨质疏松。
参考文献：
【1】谭荣,顾建文.航天员中长期飞行骨骼健康管理研究现状[J].中国骨质疏松杂志, 2020, 26(6):5.
【2】A novel long noncoding RNA AK016739 inhibits osteoblast differentiation and bone formation.
【3】Role of the IGF-1 system in bone metabolism.
【4】A perspective on bone health in space.