在失重状态下，由于肌肉对抗重力以保持身体直立的功能消失，因此这部分肌肉开始萎缩，但使身体活动的功能还继续保留。如果航天员在太空中注意加强体育锻炼，这部分肌肉变化不明显。在失重状态下，除形态变化以外，肌肉质量也发生变化。肌肉萎缩不会危及航天员的生命，但严重影响航天员在出舱活动期间的工作和返回地面后的生活。
人体的肌肉与骨髓是不可分离的，在肌肉萎缩的同时，骨骼也发生变化。骨骼变化在外表上不如肌肉明显，但性质严重，属于骨骼质的退化。科学家们对航天员的研究发现，他们的骨骼在太空飞行中大量脱钙，最明显的是腰椎、髋骨和股骨上部，大约每个月脱失1%。个别骨头钙的脱失更快，如跟骨。骨质脱钙一方面容易引起骨折，另一方面使体液中钙的含量增高，继而引起肾结石和软组织钙化。航天员返回地面后，骨质脱钙现象在一个月之内停止，但科学家们尚不知道这些脱失的钙能否完全恢复。特别是有少数航天员在太空停留的时间很长，甚至达一年以上，这时有些骨骼的变化可能变得已不可逆。在太空中引起骨质脱钙的原因除失重外，航天员的体力活动量、激素水平、营养和维生素的补充等因素也不可忽视。另外，这些因素之间还存在着错综复杂的关系，因而给研究工作带来很大困难。
宇航员在失重状态下
研究失重对航天员肌肉的影响、防止骨质脱钙是目前航天医学研究中最重要的任务之一。虽然许多国家投入大量的人力和物力，但进展不明显。
在失重条件下，由于人体脊椎骨没有重力压迫，互相能舒展开，因此一般可以长高2.5～5.0厘米。但脊柱增高以后背部的肌肉并没有随着增长，结果是，有可能引起背部疼痛。几乎所有的航天员在太空生活的头一周都体验过难以忍受的背部疼痛，这是太空生活中最难适应的一件事情。除了服用阿司匹林止痛外，身体采取蜷曲姿势（即将膝盖靠近胸部）也可缓解疼痛。睡眠时，为了减轻疼痛，航天员经常用一条带子将自己捆绑成蜷曲姿势，才能入睡。
航天员长高以后还能穿得上航天服吗?设计者在设计航天服时已经预见到航天员在太空中身体会长高的情况，在服装设计中已经放宽了尺寸。因此，航天员在太空中穿的航天服与在地面训练时穿的尺寸不同。
根据爱因斯坦相对论，在光速（30万千米/秒）条件下旅行，旅行者的衰老才会明显减慢；而航天器的轨道速度只有8千米/秒，因而想通过太空旅行来使自己变年轻是不可能的。
一、失水减体重
航天员从太空返回地面后，除个别人外，一般体重都会减少。如第一名进入太空飞行的航天员尤里·加加林，绕地球一圈，体重减少0.5千克；第二名航天员格·季托夫绕地球飞行17圈，体重减少1.8千克。
体重减少，也是失重捣的鬼。
由于失重，心血管功能紊乱，体液上涌，胸部和头部体液充盈，给感受器官一种虚假的信号：体液过量了。内分泌系统便自动地进行调节，将部分体液以尿排出体外。所以，初入太空的人，口渴感都减少，喝水量减少，而排尿量则增加。长此以往，导致体内的血容量和其他体液减少，使体重降低。
前庭器官和心血管系统功能紊乱，使味觉失调，食欲不佳，进食量减少，造成热量供给与消耗量不平衡，也会导致体重减少。
航天员的工作十分繁重、紧张，体力和脑力消耗都很大，每人每天应从饮食中吸收热值2800大卡以上，但由于失重捣鬼，一般都达不到这个量。如美国“双子星座”计划中一些航天员，每天热值的消耗量在2010～2410大卡之间，但他们从进食中能得到的热值量却在515～2230大卡之间。在对“阿波罗”登月计划中15名航天员的调查发现，他们每天的热值消耗量在2000大卡以上，但他们从所进食物中所能得到的热值量，平均只有1680大卡，入不敷出，只有消耗体内原有的脂肪和肌肉。与此同时，从尿中排出的氮量反而增加了。因此，导致航天员的体重普遍减少。
航天员体重减少都发生在进入失重环境初期，随着对失重环境的逐渐适应，体重减少量也随之减少，甚至最后停止体重的减少。而且，返回地球后，只要适当补充钙盐、水分和增加营养，体重就会很快恢复。
在失重环境中体重减少，因素很多，原因很复杂。上面说到的，只是其中的几个主要原因。其他应该考虑的因素，与失重有关的还有过度疲劳和心理应激等。
二、容貌大改变
在失重环境中，人的前庭器官功能发生紊乱，导致航天运动病。其机理可能是由于耳石失去重力，其运动平衡功能丧失，大脑对外界信息的感受发生变化，形成感觉的信息冲突所致。
其实，失重使人体生理功能发生紊乱和造成的后果远不止此。如心血管功能紊乱，会使人的面部大改容。
在地面环境中，人的血液和其他液体，在心脏工作和地球重力作用下，总是向下或循环流动。在失重环境中，由于失去了重力，增加了血液和其他液体向上涌的趋势。据估算，有多达1～2升的血液涌向胸部和头部。
这么多血液涌向胸部和头部会带来什么后果?最直接的后果就是胸部发闷、面部充血浮肿和下肢缺血。
失重对面部容貌的改变，使任何技术高超的化妆师和整容医生都望尘莫及。在这里，失重真正是一面效果奇特的“哈哈镜”，它可使长脸变成圆脸，大眼睛变成小眼睛，额头上的深皱纹变浅、浅皱纹消失，尖下巴变圆、圆下巴变胖、双下巴变成单下巴。一名航天员正是这样描述的：“洗脸照镜子时，发现自己原来的大眼睛变成了小眼睛，长脸变成了圆脸，双下巴变成了单下巴，脸上的皱纹也减少或消失了……假如这时拍下照片送给亲人，那会很难认出来的。”
心脏的功能是将血液挤压到全身。由于血液丧失了重力，心脏无须像在地面上那样用力，就可驱动血液。用进废退，久而久之，心肌的张力就会降低。这对一直待在失重环境中的人来说，是一种适应，但对返回地球的航天员来说，功能减退了的心血管系统，就有一个不能再适应的问题。
不能再适应的主要症状是：脸色苍白、出冷汗、血压降低和站立不稳、立位耐力大大降低了。
除心脏外，心血管系统还会发生其他变化，如红血球、血红蛋白、血小板和血浆容积减少等。
此外，失重还可能使四肢向前弯曲、臀部后翘等，使形体发生变化。
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