失重时体液的头向分布是引起航天员心血管功能失调的重要起因。造成体液头向分布的根本原因是失重引起的流体静压消失。流体静压是静止的液体在重力的作用下产生的压力，其压力随着液体深度的增加而增加。人进入失重状态后，由于地心引力消失，血液系统各部分的压力与体位姿势无关，流体静压的作用完全消失，初期是血管内的血液向头胸部重新分布，颈静脉怒张，随后是头胸部血管内的体液转移至组织间隙，引起头面部水肿，同时下身组织液向血管内转移。在地球上时，人经常进行体位变换，这种血液的转移经常发生。但失重状态下，这是一种持久性的转移，会触发一系列适应性机制，引起各种生理功能的改变。体液重新分布通过神经体液调节等机制导致血容量下降，包括血浆容量和血细胞。血容量下降可使航天员在立位和运动时回心血量减少，增加心血管调节负荷，更易促使心血管功能失调。飞行资料显示，飞行2周内有大约11%的血容量丢失。失重时血液的再分布也可能引起组织结构的改变，如引起头部动脉血管壁增厚、腿部动脉血管平滑肌萎缩、心肌萎缩等。长时间重力性反复刺激消失也将导致自主神经系统调节功能降低。失重环境下，运动负荷的降低也进一步加剧了心血管失调的发生。

①急性适应期症状。表现为航天员进入失重环境后立即出现体液再分布的主客观症状，表现为面部浮肿，鼻和球结膜充血，头痛、头胀等。②立位耐力降低。几乎所有的航天员在飞行后都出现不同程度的立位耐力下降。立位耐力降低的主要表现是在进行与飞行前相同的立位负荷检查（立位和下身负压）时，出现更明显的心率、外周阻力增加，血压、每博输出量和脑血管充盈度下降，晕厥发生率增加。③运动耐力下降。飞行中、后采用太空自行车方法检查航天员的运动耐力，飞行中的结果不一致。例如美国“天空实验室”航天员飞行中运动耐力无明显下降，但苏联“礼炮”号轨道站航天员在96天和140～185天飞行中检查结果表明其运动耐力是下降的。所有飞行后检查的结果是一致的，都出现明显的运动耐力下降。运动耐力下降主要表现在飞行后运动实验时运动量和耐受时间明显减少，最大耗氧量显著降低。④超重耐力下降。短期失重就可引起航天员超重耐力明显下降。大多数航天员在重返大气承受超重作用时，都感到比飞行前在载人离心机上耐受同样负荷超重作用时更难受，心血管指标的变化也比飞行前相同G值作用下变化更大。长期飞行后也出现了相似的改变。飞行前引起航天员视觉障碍的+G_x值是13.6士0.35G，返回段在穿抗G裤的情况下降到4.10土0.10G，可以推测，如果没有穿抗G裤，航天员超重耐力的下降会更明显。

早期的航天计划表明人类心血管可以耐受失重环境，而且在太空中可继续有效工作。但在长期航天飞行中必须采取防护措施以提高航天员重返重力环境过程中的再适应能力。采取的措施有进行有氧锻炼、力量锻炼，配置下体负压装置、抗G裤等。