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失重是一个物理学的概念。根据牛顿的万有引力定律，2个具有质量的物体之间存在相互吸引的作用力，该力的大小与物体之间的距离的平方成反比。在地球上的所有物体都受到地球的吸引力，表现为重力，但当物体远离地球到达太空时，便处于失重状态。人类对失重现象的研究是随着载人航天的需要而进行的，根据几十年的研究和实践发现，失重并不会危害人体的安全，但或多或少地影响了人体的一些生理活动。
1、失重对人体循环系统机能的影响
失重时人体的流体静压丧失，血液和其他体液不像重力条件下那样惯常地流向下身。相反，人体下身的血液回流到胸腔、头部，可引起宇航员面部浮肿，头胀，颈部静脉曲张，鼻咽部堵塞，身体质量中心上移。人体的血管容量和压力感受器受到刺激，机体通过神经体液调节机制，出现反射性多尿，导致水盐从尿中排出，血容量减少，体液减少。而体液的减少和水盐代谢的紊乱还可引起心律不齐、心肌缺氧以及心肌的退行性变化，并出现相应的心脏功能障碍，如心输出量减少、运动耐力降低等，返回地面后对重力不适应而易于出现心慌气短以及体位性晕厥等表现。
失重时还表现为血压的变化，航天员的收缩压一般较飞行前高15～20 mmHg，平均动脉压升高10～20 mmHg，而舒张压则表现为下降。在飞行初期颈静脉压增高50％以上，肺动脉压增高20％～50％，1个月后有的人的颈静脉压下降，但也有的始终保持较高的水平，这些变化也是由于失重引起血液的重新分配而引起的。此时，肺血管血液充盈度增加，心脏内腔血液增加，从而影响心脏功能并引起血压的变动。随着航天飞行的时间延长，人体的心血管功能可在新的水平上达到新的平衡，心率、血压、运动耐力以及减少的血容量和血红蛋白可逐步恢复到飞行前的水平。
2失重对人体运动系统机能的影响
在失重初期航天员会出现运动协调功能的紊乱。由于重力的消失，由重力引起的肌肉传人冲动减弱，严重影响人的空间定位和运动控制能力，人必须根据经验不断地靠意识和注意来监督和修正自己的所有动作。在地面形成的运动习惯，在失重空间反而成为一种干扰，使人不能有效地对新的重力条件产生适宜反应。
失重对运动系统的结构也有重大的影响，主要表现为肌肉的萎缩，特别是伸肌肌肉的萎缩，肌肉的变化是腿围缩小，腿部肌肉的收缩强度下降。肌肉萎缩的可能原因是：由于没有必要支持体重以及维持姿势使肌肉活动减少而引起的；可能是由于失重引起肌肉张力的松弛，工作时肌肉收缩力明显减低，本体感受器传人冲动减弱，因此通过反射弧传出的冲动也减少，因而肌肉的神经支配作用也被减弱了，神经对肌肉的营养作用也减弱了；在分子机制上，失重还可使肌肉中的ADP不能有效的形成，影响了线粒体的呼吸和ATP的生成，导致肌肉组织的营养及代谢紊乱，肌纤维结构的改变和萎缩；失重还可导致钙的丧失，而肌原纤维的收缩和ATP酶的活性受肌浆中钙离子的调节，钙的损失反过来影响肌肉的收缩力量。宇航员在长期的航天飞行中加强肌肉锻炼可以延缓这种肌肉萎缩，回到地面重力环境中后，进行积极的肌肉锻炼可以逐步使肌肉萎缩得到一定的恢复。
长期失重会引起人体的骨钙质代谢紊乱。人体失重后，作用于腿骨、脊椎骨等承重骨的压力骤减，同时，肌肉运动减少，对骨骼的刺激也相应减弱，骨骼血液供应相应减少。在这种情况下，成骨细胞功能减弱，而破骨细胞功能增强，使得骨质大量脱钙并经肾脏排出体外。骨钙的丢失会造成2个后果：骨质疏松和增大发生肾结石的可能。机体钙每月丧失量约相当于体内总钙量的0.3％～0.5％，随飞行时间的延长而持续进行，这种骨质疏松一旦形成，回到地面重力环境下也难以逆转。目前这仍然是航天医学需要解决的难点问题。
3、失重对人体消化系统机能的影响
地面模拟失重的实验结果表明，失重时蛋白质和脂肪性食物由胃排出的功能有明显障碍，并伴有吸收功能异常。进入失重状态的初期时，人体常见的消化道反应是出现唾液分泌增加，胃有不适感、恶心甚而呕吐，这些现象虽与前庭反应有关，但胃肠功能的紊乱已属明显。失重时胃上皮细胞产生黏蛋白的能力显著降低，表明胃黏膜的保护作用有所减弱，氨基酸与钙、钠、钾、镁等主要离子的吸收亦受影响；大肠隐窝杯状细胞中唾液酸化多糖和硫化多糖量增加，这可能与大肠运动功能障碍所引起的分泌液排出减缓有关。
4、失重时人体前庭功能的变化
前庭器官是感受空间位置、维持平衡和调节运动的感觉器官。生活在地球上的人无论处于静止或运动状态，前庭器官的耳石总是受到地心引力的作用，在航天中人处于失重状态，耳石受到的刺激发生改变，引起一系列前庭反应(眩晕、反旋转感觉和位置错觉)、前庭躯体反应(眼震、平衡失调)和前庭植物神经反应(面色苍白、出汗、恶心和呕吐等)。在失重状态下，即刻出现的有漂浮感、下落感、头倒位错觉、倾斜错觉等，除这些错觉外，还可出现眼球震颤。比较严重的症状有上腹部不适、食欲减退、厌食、恶心和呕吐等，导致航天运动病。引起航天运动病的主要原因是失重和在失重条件下作头部运动。在发病机理中，前庭器官起主要作用，视觉、本体感觉和心理因素也有一定的影响，前庭功能丧失的人不发生运动病，限制头部的运动可缓解这些症状。
失重时前庭器官的功能的变化还表现为其敏感性降低，姿势平衡能力下降。在失重环境下，前庭器官的耳石的形态发生改变，钙含量降低。
5、失重对人体神经系统机能的影响
在失重状态下，神经系统运动、感觉和高级功能都有所下降。失重状态下，各种感觉功能，尤其是感受重力刺激和参与空间定向的感觉功能产生不同程度的变化，视觉系统的各种功能的下降程度在5％—30％以内，较复杂的视觉功能在失重初期有较明显下降，其中红色敏感度下降值最大，眼球的运动也有所改变。
失重时，航天员的工作效率受到不同程度的影响，人的记忆能力和注意能力有明显的下降，据俄罗斯航天员报告，在飞行的前半个月，出现紧张、有效记忆力减退，忘记5min前发生的事情，遗忘地面上已掌握的知识的现象。在动物实验中表明航天条件对高级神经活动有影响，大白鼠神经组织化学研究表明失重条件下与生物应激功能有关的下丘脑视上核分泌神经元的活动增强，细胞浆中分泌颗粒呈弥散式分布，而脊髓运动神经元中的蛋白质浓度和核糖核酸浓度下降，与运动协调有关的小脑蒲肯野细胞中核糖核酸含量也明显的下降。
在航天条件下，人的睡眠也受到明显的影响，表现为睡眠困难，睡眠时间少，产生该变化的原因更可能的是太空环境和人体的生物钟的不吻合。
6失重对人体免疫机能的影响
失重状态下，人体的免疫功能减弱。俄国学者在国际空间站的研究结果表明，人的单个免疫细胞并不受失重状态的影响，仍然具有寻找、识别并攻击“异类”细胞的能力，但是整体的免疫系统在失重状态下会发生功能减退。
人体的结构和机能保证了人对地球环境的适应。载人航天实践证明，失重对人体的生理机能有很大影响，但不像原先想象的那样严重。人在失重条件下连续生活工作365d，返回地球后经短期休息，可完全地恢复健康，并未发生不可逆转的生理变化。随着航天医学的发展，人们会发现更多有效的方法和措施来防治失重对人体的不利影响。
1、失重对人体循环系统机能的影响
失重时人体的流体静压丧失，血液和其他体液不像重力条件下那样惯常地流向下身。相反，人体下身的血液回流到胸腔、头部，可引起宇航员面部浮肿，头胀，颈部静脉曲张，鼻咽部堵塞，身体质量中心上移。人体的血管容量和压力感受器受到刺激，机体通过神经体液调节机制，出现反射性多尿，导致水盐从尿中排出，血容量减少，体液减少。而体液的减少和水盐代谢的紊乱还可引起心律不齐、心肌缺氧以及心肌的退行性变化，并出现相应的心脏功能障碍，如心输出量减少、运动耐力降低等，返回地面后对重力不适应而易于出现心慌气短以及体位性晕厥等表现。
失重时还表现为血压的变化，航天员的收缩压一般较飞行前高15～20 mmHg，平均动脉压升高10～20 mmHg，而舒张压则表现为下降。在飞行初期颈静脉压增高50％以上，肺动脉压增高20％～50％，1个月后有的人的颈静脉压下降，但也有的始终保持较高的水平，这些变化也是由于失重引起血液的重新分配而引起的。此时，肺血管血液充盈度增加，心脏内腔血液增加，从而影响心脏功能并引起血压的变动。随着航天飞行的时间延长，人体的心血管功能可在新的水平上达到新的平衡，心率、血压、运动耐力以及减少的血容量和血红蛋白可逐步恢复到飞行前的水平。
2失重对人体运动系统机能的影响
在失重初期航天员会出现运动协调功能的紊乱。由于重力的消失，由重力引起的肌肉传人冲动减弱，严重影响人的空间定位和运动控制能力，人必须根据经验不断地靠意识和注意来监督和修正自己的所有动作。在地面形成的运动习惯，在失重空间反而成为一种干扰，使人不能有效地对新的重力条件产生适宜反应。
失重对运动系统的结构也有重大的影响，主要表现为肌肉的萎缩，特别是伸肌肌肉的萎缩，肌肉的变化是腿围缩小，腿部肌肉的收缩强度下降。肌肉萎缩的可能原因是：由于没有必要支持体重以及维持姿势使肌肉活动减少而引起的；可能是由于失重引起肌肉张力的松弛，工作时肌肉收缩力明显减低，本体感受器传人冲动减弱，因此通过反射弧传出的冲动也减少，因而肌肉的神经支配作用也被减弱了，神经对肌肉的营养作用也减弱了；在分子机制上，失重还可使肌肉中的ADP不能有效的形成，影响了线粒体的呼吸和ATP的生成，导致肌肉组织的营养及代谢紊乱，肌纤维结构的改变和萎缩；失重还可导致钙的丧失，而肌原纤维的收缩和ATP酶的活性受肌浆中钙离子的调节，钙的损失反过来影响肌肉的收缩力量。宇航员在长期的航天飞行中加强肌肉锻炼可以延缓这种肌肉萎缩，回到地面重力环境中后，进行积极的肌肉锻炼可以逐步使肌肉萎缩得到一定的恢复。
长期失重会引起人体的骨钙质代谢紊乱。人体失重后，作用于腿骨、脊椎骨等承重骨的压力骤减，同时，肌肉运动减少，对骨骼的刺激也相应减弱，骨骼血液供应相应减少。在这种情况下，成骨细胞功能减弱，而破骨细胞功能增强，使得骨质大量脱钙并经肾脏排出体外。骨钙的丢失会造成2个后果：骨质疏松和增大发生肾结石的可能。机体钙每月丧失量约相当于体内总钙量的0.3％～0.5％，随飞行时间的延长而持续进行，这种骨质疏松一旦形成，回到地面重力环境下也难以逆转。目前这仍然是航天医学需要解决的难点问题。
3、失重对人体消化系统机能的影响
地面模拟失重的实验结果表明，失重时蛋白质和脂肪性食物由胃排出的功能有明显障碍，并伴有吸收功能异常。进入失重状态的初期时，人体常见的消化道反应是出现唾液分泌增加，胃有不适感、恶心甚而呕吐，这些现象虽与前庭反应有关，但胃肠功能的紊乱已属明显。失重时胃上皮细胞产生黏蛋白的能力显著降低，表明胃黏膜的保护作用有所减弱，氨基酸与钙、钠、钾、镁等主要离子的吸收亦受影响；大肠隐窝杯状细胞中唾液酸化多糖和硫化多糖量增加，这可能与大肠运动功能障碍所引起的分泌液排出减缓有关。
4、失重时人体前庭功能的变化
前庭器官是感受空间位置、维持平衡和调节运动的感觉器官。生活在地球上的人无论处于静止或运动状态，前庭器官的耳石总是受到地心引力的作用，在航天中人处于失重状态，耳石受到的刺激发生改变，引起一系列前庭反应(眩晕、反旋转感觉和位置错觉)、前庭躯体反应(眼震、平衡失调)和前庭植物神经反应(面色苍白、出汗、恶心和呕吐等)。在失重状态下，即刻出现的有漂浮感、下落感、头倒位错觉、倾斜错觉等，除这些错觉外，还可出现眼球震颤。比较严重的症状有上腹部不适、食欲减退、厌食、恶心和呕吐等，导致航天运动病。引起航天运动病的主要原因是失重和在失重条件下作头部运动。在发病机理中，前庭器官起主要作用，视觉、本体感觉和心理因素也有一定的影响，前庭功能丧失的人不发生运动病，限制头部的运动可缓解这些症状。
失重时前庭器官的功能的变化还表现为其敏感性降低，姿势平衡能力下降。在失重环境下，前庭器官的耳石的形态发生改变，钙含量降低。
5、失重对人体神经系统机能的影响
在失重状态下，神经系统运动、感觉和高级功能都有所下降。失重状态下，各种感觉功能，尤其是感受重力刺激和参与空间定向的感觉功能产生不同程度的变化，视觉系统的各种功能的下降程度在5％—30％以内，较复杂的视觉功能在失重初期有较明显下降，其中红色敏感度下降值最大，眼球的运动也有所改变。
失重时，航天员的工作效率受到不同程度的影响，人的记忆能力和注意能力有明显的下降，据俄罗斯航天员报告，在飞行的前半个月，出现紧张、有效记忆力减退，忘记5min前发生的事情，遗忘地面上已掌握的知识的现象。在动物实验中表明航天条件对高级神经活动有影响，大白鼠神经组织化学研究表明失重条件下与生物应激功能有关的下丘脑视上核分泌神经元的活动增强，细胞浆中分泌颗粒呈弥散式分布，而脊髓运动神经元中的蛋白质浓度和核糖核酸浓度下降，与运动协调有关的小脑蒲肯野细胞中核糖核酸含量也明显的下降。
在航天条件下，人的睡眠也受到明显的影响，表现为睡眠困难，睡眠时间少，产生该变化的原因更可能的是太空环境和人体的生物钟的不吻合。
6失重对人体免疫机能的影响
失重状态下，人体的免疫功能减弱。俄国学者在国际空间站的研究结果表明，人的单个免疫细胞并不受失重状态的影响，仍然具有寻找、识别并攻击“异类”细胞的能力，但是整体的免疫系统在失重状态下会发生功能减退。
人体的结构和机能保证了人对地球环境的适应。载人航天实践证明，失重对人体的生理机能有很大影响，但不像原先想象的那样严重。人在失重条件下连续生活工作365d，返回地球后经短期休息，可完全地恢复健康，并未发生不可逆转的生理变化。随着航天医学的发展，人们会发现更多有效的方法和措施来防治失重对人体的不利影响。