航天员是人类探索太空的先驱，他们在太空中执行各种重要的任务和实验，为人类的科学进步和社会发展做出贡献。但是，太空环境对航天员的身体也有很大的影响，如果不采取有效的措施，航天员的健康和安全会受到威胁。因此，航天员在太空中要每天锻炼身体，以对抗失重环境带来的不利影响。
失重环境对航天员身体的影响失重环境是指没有重力或重力很小的环境，例如太空站或轨道飞行器。失重环境会导致航天员身体发生一系列的适应性变化，主要包括以下几方面：
心血管系统：失重环境会导致航天员体内的血液向上半身和头部转移，使得心脏负荷增加，血压升高，血容量减少，心率减慢。这些变化会影响航天员的心肺功能和耐力。
肌肉系统：失重环境会导致航天员的肌肉张力降低，肌肉质量和力量减少，尤其是下肢和躯干的肌肉。这些变化会影响航天员的运动能力和协调性。
骨骼系统：失重环境会导致航天员的骨骼负荷降低，骨骼代谢失衡，骨质流失和骨密度下降，尤其是承重部位的骨骼，如脊柱、髋关节和膝关节。这些变化会增加航天员的骨折风险和骨质疏松症的发生率。
内分泌系统：失重环境会导致航天员的内分泌平衡紊乱，激素水平改变，如促甲状腺激素、生长激素、皮质醇、胰岛素等。这些变化会影响航天员的新陈代谢、免疫功能和应激反应。
神经系统：失重环境会导致航天员的平衡感受器、本体感受器和视觉感受器之间的信息不一致，造成空间定向障碍、晕动症、眼球运动异常等。这些变化会影响航天员的认知能力、注意力和情绪状态。
随着飞行时间的延长，这些适应性变化会越来越严重。如果航天员永远生活在太空中，这种适应性变化不是什么问题。问题是，航天员最终要返回地球生活，如果不采取措施防止或减少这些变化，航天员返回地面后就不能再适应地面上的重力环境。他们可能会出现头晕、恶心、虚弱、关节疼痛、行走困难等症状。
为了克服失重对人体的不利影响，保证航天员健康、高效的工作能力，就必须要采取对抗防护措施。在轨锻炼就是帮助航天员减少肌肉萎缩和骨量丢失的不可或缺的方法。因此，太空中的航天员，每天都要进行科学的体育锻炼。
根据不同国家和机构的情况，太空中的航天员每天要进行1-2小时左右的锻炼。他们使用特殊设计的器械和装置，在失重环境下模拟地面上的运动方式和强度。主要有以下几种类型：
有氧运动：有氧运动是指能提高心肺功能和耐力的运动，如跑步、自行车等。在太空中进行有氧运动需要使用跑步机或自行车功量计等设备，并配有束缚带或弹性带等装置，将航天员固定在设备上，并施加一定程度的压力或阻力，模拟地面上跑步或骑车时所受到的重力作用。
抗阻运动：抗阻运动是指能增强肌肉力量和大小的运动，如举重、拉伸等。在太空中进行抗阻运动需要使用抗阻锻炼装置或拉力带等设备，并根据不同部位和目标调节阻力大小和次数，模拟地面上使用杠铃或弹力绳等器械进行训练时所受到的阻力作用。
对抗失重装置：对抗失重装置是指能模拟地面上全身或局部承受重力作用的装置，如企鹅服、下体负压筒或套带等。企鹅服是一种内有弹性束带系统的服装，能向航天员全身施加纵向力；下体负压筒是一种能为航天员下肢提供负压环境的筒形装置；套带是一种能部分阻滞下肢静脉回流的装置。这些装置的作用是模拟地面上的重力对航天员身体的作用，从而减少失重环境对航天员心血管系统、肌肉系统和骨骼系统的不利影响。
通过在轨锻炼，航天员能够有效地对抗失重环境对身体的影响，保持身体健康和工作能力。根据不同的研究和数据，失重环境下航天员锻炼身体的效果有以下几方面 ：
减少骨质流失：通过在轨锻炼，航天员能够减少骨质流失的速度和程度，保持骨骼的强度和稳定性。例如，在国际空间站工作的航天员，通过使用抗阻锻炼装置，能够将脊柱骨密度的平均每月下降率从0.9%降低到0.4%，将髋关节骨密度的平均每月下降率从1.4%-1.5%降低到0.7%-0.9%。
保持肌肉力量：通过在轨锻炼，航天员能够保持肌肉的力量和功能，防止肌肉萎缩和萎缩性病变。例如，在国际空间站工作的航天员，通过使用抗阻锻炼装置，能够将下肢肌肉力量的平均每月下降率从11%-17%降低到3%-4%，将上肢肌肉力量的平均每月下降率从6%-11%降低到2%-3%。
提高心肺功能：通过在轨锻炼，航天员能够提高心肺功能和耐力，改善血液循环和氧气利用。例如，在国际空间站工作的航天员，通过使用跑步机或自行车功量计等设备进行有氧运动，能够将最大摄氧量（VO2max）的平均每月下降率从3%-5%降低到1%-2%，将心率恢复时间（HRR）的平均每月延长时间从10秒-15秒缩短到5秒-10秒。
促进心理健康：通过在轨锻炼，航天员能够促进心理健康和情绪稳定，缓解太空生活带来的压力和孤独感。例如，在国际空间站工作的航天员，通过在轨锻炼，能够提高自我效能感、自信心和满意度，降低焦虑、抑郁和敌意等负面情绪。
综上所述，航天员在太空中为什么要每天锻炼身体？答案是：为了对抗失重环境对身体的不利影响，为了保持身体健康和工作能力，为了适应太空生活和返回地球生活。航天员在太空中锻炼身体的方法是：使用特殊设计的器械和装置，在失重环境下模拟地面上的运动方式和强度。航天员在太空中锻炼身体的效果是：减少骨质流失、保持肌肉力量、提高心肺功能、促进心理健康。
