
简志龙
美国哈佛大学公卫硕士、英国亚伯丁大学博士、前瑞士诺华制药医学部部长、《律动疗法》作者
业界一直传言苏联科学家发明垂直律动机,透过律动训练,苏联太空人波利亚科夫(Valery Polyakov,也是位医师),得以解决无重力状态下太空人的肌肉与骨质流失,在1994年1月8日至1995年3月22日,在和平号太空站停留437天18小时,完胜美国太空人的记录300天。
我也将此资料写在我的书《律动疗法》中,市场大热门的家用型律动机“iNO太空人律动机”也提及太空科技故事。但有读者来信怀疑说那只是谣传,因为他没有找到证据。的确,由于年代久远,而且苏联信息封闭,我也没有当时的文献或像片来佐证。

(创造单次停留太空最久的世界记录437天,苏联太空人波利亚科夫医师)
但我说律动是太空科技,可不是胡诌乱盖的,我们就来看看证据。
欧洲航空署ESA与苏联太空署一直有合作关系。所以同年1995年的欧洲和平号太空站计划「EUROMIR95」,欧洲航空署太空人送到和平号太空站,待了179天。报告由伦敦大学的古许普分析,他发现没有做律动运动的跟骨骨密度下降7%,而做律动的维持不变。(Goodship AE,1998)
俄欧的超越让美国如梗在喉,但直到2001年才有突破。美国太空总署NASA科学网页上刊登一篇叫“好振动”(Good vibration)的文章。标题是《由美国太空总署资助的研究发现一种新的治疗可能反转太空人在太空的骨质流失》。内容是介绍太空人在无重力下无可避免的流失骨质与肌肉,需要运动改善,当局曾尝试用各种新奇的设备如跳跃,弹力与绳带等提供类似重力的阻力运动,而且要求太空人每天做两小时,但却都无法阻止骨头肌肉之萎缩。
令人兴奋的是最新NASA资助的研究,显示只要站在一种轻度振动平台,一天10-20分钟,就可至少阻止骨质的流失,用束带绑在脚下,也可同时从事其他工作。(NASA science,2001)这振动平台是由纽约大学克林顿罗宾教授(Clinton Rubin)所发明,并且实际有效的操作于太空,成为太空站训练的必要设备。

(在NASA实验室,纽约大学克林顿罗宾(中)指导太空人在无重力状态下使用低强度垂直律动机)
大家要明白太空人到了无重力的太空,骨头肌肉流失是必然发生的,依照日本太空署大岛浩的研究,太空人的骨质流失速度,腰椎达每月0.9%,股骨颈更高达1.5%。(Ohshima H,2006)可见应用律动机来训练太空人有25年以上历史了。那现在还在使用吗?答案是肯定的,律动机训练对于太空人是必要的。今天太空竞赛目标是火星登陆与移民。在2007-2011的4年间,欧洲太空总署ESA联合俄罗斯与中国进行一连串为登陆移民火星的实验,最后阶段实验是2010年6月到2011年11月的“火星500”移民计划,地点在莫斯科俄罗斯生物医学科学院,包含中、俄、法、意六名太空人在摹拟太空站中孤立生活520天。

(“火星500”移民计划中训练太空人的律动机)
为预防在太空骨质与肌肉的流失,医疗团队有一完善严格的运动训练要求,也装备有许多运动设施如有动力跑步机、无动力跑步机、脚踏车、弹性阻力训练、全身律动机与太空多功能动力仪。
基本上他们研究两个部份,一是小腿的最大随意收缩力,此部份主要为第一型肌纤维,也就是所谓“慢缩肌纤维”,这些肌肉主要用于低强度耐力运动。其次为测量大腿四头肌与腘绳肌的最大随意等速肌力,此部份主要为第二型肌纤维,也就是所谓“快缩肌纤维”,这些肌肉主要用于高强度与快速运动。
2017年参与研究英国伦敦大学卡菲尼教授发表研究成果。他们发现在520天中,太空人小腿的最大随意收缩力并无明显改变,也就是人体用于低强度耐力运动的肌肉在太空中并无影响。但大腿最大随意等速收缩力却看到明显变差,也就是人体用于高强度与快速运动的肌肉在太空中会明显受损,也就说在无重力的太空里,人类主要受影响的是身体快速强力的肌肉如大腿四头肌。
另外,在“火星500”训练基地中,太空人被要求使用不同的健身设备,卡菲尼教授发现使用全身律动训练效果最好,可以增加大腿最大随意收缩力3.7%-8.8%,其次是使用太空多功能动力仪,增加4.9-5.2%。其他如跑步机或脚踏车则没有明显效果。
“火星500”研究得到的结论就是在太空,人类第二型纤维(快缩肌纤维)为作为高强度与快速运动的肌肉如大腿收缩力明显变差,而第一型纤维(慢缩肌纤维)为主用于低强度耐力运动的肌肉像小腿则不受影响。
为预防这种现象,使用全身律动机或太空多功能动力仪可以提供太空人的最佳保护。(Gaffney CJ,2017)
问题是太空人是特殊精英运动员,对于太空人有好处,在一般人或老人身上会有用吗?
这答案仍是肯定的,怎么说呢?
芬兰于韦斯屈莱大学柯霍兰想了解老人的肌肉萎缩到底是那种肌纤维,他使用肌肉切片研究,发现老人的肌肉流失也是第二型纤维,而第一型纤维并无萎缩。也就是说老年人用于高强度与快速运动的第二型肌纤维消失了,而做为平常使用低强度运动的第一型肌纤维并无改变。(Korhonen MT,2006)可见老人肌肉的流失与太空人在太空的肌肉流失类型一样,所以老人的治疗目标也是要提升第二型肌纤维。而从火星500计划及其他研究可知律动是提升第二型肌纤维最有效运动。
可见律动经历三十年欧美太空总署的严格历练,律动机是货真价实的太空科技,对于一般人与老年人也有太空人的健康效果。难怪受到世界欢迎。家用型垂直律动机称是太空人律动机,学理上不无道理。



