航天的失重環境對人體肌肉質量有深刻影響,這顯然與肌肉組織廢用萎縮有關。這些影響已由許多方麵,包括體重測量、人體測量、生化分析、代謝平衡的研究以及航行後肌肉情況和神經肌肉功能的評定所證實。此外,在較長時間的航行中,身體成分發生的改變,認為肌肉組織可能隨著代謝效率的降低而退化。
業已證實與航天有關的生理變化之一就是體重減輕。完成各次航行任務後,宇航員的體重平均比航天前減少37~40克,但是體重減輕的幅度並不與航天任務時間長短有密切關係。前蘇聯兩次長達六個月的航行,四名宇航員中有三人出現體重增加,身體質量也隨航行時間增加而有線性增長的趨勢,航行140-160天左右體重穩定,比航行前增加270~510克,但是,這些宇航員體重的增加歸因於脂肪組織的增多,增加的脂肪組織比肌肉組織的減少還多。航行期短於六個月,體重一般減少6~7千克,這是由於體液喪失和負氮平衡的結果。
肌肉組織的變化
宇航員的體重減輕是伴隨著肌肉組織及其功能變化而發生的,說明了肌肉的退化。這些肌肉變化已由血、尿及糞便樣本的生化分析,自身免疫過程的評定,代謝平衡的研究,肌肉情況的評定,人體測量以及神經肌肉功能的研究所證明。
航天中所觀察到的連續進行性鈣的喪失和骨骼變化,是最出人意外的生物醫學發現。長期航天對骨骼及礦鹽代謝的變化被認為是對人體的最嚴重的危害。因此,引起人們極大的注意,進行了模擬和實際航行中各種研究,並收集了有關骨骼變化的大量資料。
早期研究骨骼礦鹽變化是使用X光密度計測定法,證明了在相對短的航天期間宇航員喪失了大量的礦鹽。曾參加雙子星座4、5號,阿波羅7、8號航行的12名宇航員,航行後跟骨與航行前基線比較,礦鹽喪失為3.20在這些早期的航天後,也有到尺骨與橈骨均有大童礦鹽喪失。
鈣每天攝人量與它從尿和糞便的排出量,在航行的開始10天內,從航行前的鈣從平衡逐漸減弱,使整個機體開始出現韓的喪失。開始時喪失率是緩慢的。航行到84天每天排出量增加到約300毫克,天空實驗4號3名乘員,鈣從體內總儲量(約1250克)中喪失,平均達25克,根據航行第一個30天鈣喪失的趨勢計算出一年的鈣喪失可能達到300克,占體內儲量的25%。