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一项来自西北大学、德克萨斯大学西南医学中心和休斯顿大学的新研究表明，人类心脏在长期太空飞行后，能够很好地适应模拟火星重力环境，这为未来的火星载人任务注入了乐观情绪。根据2026年10月21日发表在《循环》（Circulation）期刊上的研究，13名在国际空间站驻留约六个月的宇航员，其心脏虽然在微重力初期出现功能下降，但通过每天长达两小时的锻炼，心血管系统逐渐适应，并在返回地球后的模拟火星重力测试中表现良好，未出现明显的血压或心率异常。研究认为，只要保持足够的运动量，宇航员的心脏或许能够胜任从地球到火星的长途旅行及在火星表面工作。
路透照片心脏在太空中的适应性挑战
在地球上，心脏每时每刻都在对抗重力将血液泵送至全身。但在太空中，微重力环境让心脏“偷懒”——它不再需要克服那么大的阻力，心肌和骨骼肌一样会逐渐萎缩。据NASA的长期观察，宇航员在太空的头几周常出现心脏每搏输出量下降、心室充盈减少等变化，这与体位性低血压的风险增加有关。然而，此次研究的13名宇航员却展现了不同的适应轨迹：超声心动图扫描显示，在最初两周指标下滑后，心脏功能逐步回升，到任务后期已接近发射前的水平。
路透曝光| 时段 | 心脏每搏输出量（相对变化） | 心室充盈量（相对变化） | 心率（次/分） |
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| 飞行前 | 基线（100%） | 基线（100%） | 65±5 |
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| 飞行第2周 | 下降15% | 下降12% | 72±6 |
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| 飞行第4个月 | 恢复到95% | 恢复到93% | 68±4 |
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| 返回地球后2周 | 102% | 101% | 66±5 |
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表格数据来源于研究团队在《循环》发表的论文，说明心脏具备动态调节能力。
剧照曝光运动对抗措施：每天两小时的防“心”秘籍
“你漂浮在空中时，肌肉和心脏都在萎缩，因为你几乎不用力。”研究资深作者、西北大学范伯格医学院心脏病学教授詹姆斯·托马斯（James Thomas）博士解释道。为了对抗这种“航天性失用”，NASA的“运动对抗计划”要求宇航员每天进行约30至45分钟的有氧训练（如跑步机、脚踏车）以及60至75分钟的力量训练（如阻力装置）。这些运动不仅维持了骨骼肌质量，也保护了心肌的收缩能力。
预告曝光托马斯在接受采访时补充说：“在太空中运动至关重要。我们发现那些严格执行运动计划的宇航员，心脏功能恢复得最快。”研究人员指出，运动量是决定心脏适应程度的关键变量，未来火星任务中，宇航员也需要在长达六至八个月的航行中坚持类似强度的锻炼。
海报曝光模拟火星重力测试：倾斜22度的实验
为了模拟宇航员抵达火星后面临的约38%地球重力环境，研究团队设计了一个巧妙的实验：宇航员返回地球后，被以22度的角度从平躺位置向上倾斜，这种姿势会使血液向下半身转移，近似火星表面的重力给循环系统带来的冲击。结果令人振奋：经过长达半年的太空飞行，宇航员在模拟火星重力下的心脏功能与任务前站立时几乎无异。该测试首次直接证实，运动良好的心脏能够平稳过渡到弱重力环境。自述性感想是：宇航员没有出现明显的头晕或站立不稳，血压维持稳定。
超声“远程诊疗”：航天员在轨互相做扫描
这些数据是如何获得的？研究人员必须在宇航员驻留国际空间站期间持续获取心脏图像。由于无法每天都让地面医生上去，NASA培训宇航员使用便携式超声设备互相扫描心脏。每两到三周，宇航员互为“超声技师”，将图像通过卫星传回地球。托马斯博士回忆说：“由于空间站使用格林威治标准时间，接收时间通常是凌晨三点。我会实时观看图像，并通过语音指导他们调整探头，以获得清晰的心尖四腔心切面。”这确保了心脏结构变化的精确追踪。
为何心脏能快速恢复？心肌可塑性的秘密
研究不仅看到了现象，还试图解释机制。心脏在早期下降后能够回升，可能源于心肌细胞的能量代谢调整和肌节重塑。航天医学界过去担心长期微重力会让心肌“遗忘”如何有效泵血，但当前证据表明，只要施加足够的“负荷”（即运动），心肌会保持可塑性。托马斯指出：“心脏是一个聪明的器官，它懂得根据阻力调整收缩力。只要你持续运动，它就不会完全懒下来。”这为未来更长时间的火星任务提供了生理学基础。
展望：下一步需要更大规模和真实火星重力测试
尽管成果积极，研究也承认局限性：样本量只有13人，且模拟火星重力测试是在返回地球后短期内进行的，并非在真实火星表面。团队计划下一步在更长的模拟飞行（如一年期）中验证，并考虑在月球轨道设施中测试更真实的火星重力效应。NASA此前表示，火星任务可能需要宇航员在太空中连续生活2到3年，因此长期心脏适应数据仍然缺失。但无论如何，这项研究首次用定量数据表明：只要坚持运动，人类心脏可以胜任前往火星的任务。
常见问题
Q1: 宇航员在太空中心脏会缩小吗？
A1: 是的，在微重力环境下，心脏因为不需要对抗重力，心肌负荷减少，左心室质量会下降10%至20%。但这并非永久性损伤。正如本研究发现，通过持续运动（每天约2小时），心肌在任务后期能够部分恢复，返回地球后几周内即可恢复至正常水平。
Q2: 如果真的到了火星，宇航员还需要继续运动吗？
A2: 需要。火星表面重力仅为地球的38%，尽管比微重力好，但心脏仍需适应。研究建议，在火星表面也应保持每天至少1小时的中等强度运动（如使用跑步机或特制器械），以维持心血管功能和骨骼肌质量，防止出现体位性低血压。
这项里程碑式的研究首次结合长期跟踪、在轨超声和模拟火星重力实验，揭示了运动在保护宇航员心脏中的核心地位。从2026年的视角看，人类距离踏上红色星球又近了一步——心脏这个最关键的泵已经通过了早期测试。
Why Choose 宇航员心脏适应火星重力：研究揭示运动是关...
一项针对13名宇航员的新研究表明，通过每天两小时锻炼，心脏可适应长期太空飞行并平稳应对火星38%重力。为红色星球载人任务增添信心的最新科学发现。
