隨著空間技術(shù)的不斷進(jìn)步，航天員在太空中的健康管理問(wèn)題也日益受到重視?？臻g環(huán)境對(duì)人體產(chǎn)生的各種影響不容忽視，如何保障航天員的身體健康，成為航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要課題。在飛行任務(wù)期間，乘組自身健康管理如何進(jìn)行？醫(yī)監(jiān)醫(yī)保工作怎樣開(kāi)展？空間站上有哪些醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)“神器”？面向未來(lái)載人深空探測(cè)任務(wù)，航天醫(yī)學(xué)保障將面臨哪些挑戰(zhàn)？

01

航天員日常在軌健身有妙招

太空環(huán)境對(duì)人體的影響是顯而易見(jiàn)的。在微重力環(huán)境下，人體會(huì)發(fā)生很多改變，其中最明顯的是肌肉、骨骼和體液的變化，包括肌肉和骨骼失去負(fù)荷、心血管功能異常、免疫系統(tǒng)功能下降等。這些變化可能導(dǎo)致肌肉萎縮、骨質(zhì)疏松、心血管問(wèn)題和免疫系統(tǒng)失調(diào)等。為了應(yīng)對(duì)太空環(huán)境中的健康挑戰(zhàn)，航天員需要采取一系列健康管理措施。

為減輕上述長(zhǎng)期在軌生活的癥狀，航天員每天需維持至少1～2小時(shí)的身體鍛煉，以對(duì)抗微重力對(duì)身體造成的影響。為此，空間站內(nèi)設(shè)置有專(zhuān)門(mén)的鍛煉區(qū)，為航天員量身打造“太空健身房”。其中，天和核心艙配置了太空跑臺(tái)，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙配置了太空自行車(chē)功量計(jì)，幫助航天員進(jìn)行四肢及軀干鍛煉，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙配置了微重力抗阻裝置，航天員可以進(jìn)行劃船、深蹲、硬拉等基本體能鍛煉動(dòng)作。此外，空間站內(nèi)還配備彈力帶、腕力球等設(shè)備，保障團(tuán)隊(duì)還為他們量身打造了太空保健操。航天員通過(guò)在軌鍛煉訓(xùn)練，可以有效防止心臟、骨骼肌質(zhì)量下降和呼吸功能降低，還可以增加循環(huán)血量，改善組織器官的血液供應(yīng)。

航天員使用太空自行車(chē)開(kāi)展運(yùn)動(dòng)心肺功能測(cè)試

航天員使用彈力帶鍛煉

航天員使用微重力抗阻裝置鍛煉

除了使用多樣化的健身器材和設(shè)備，航天員日常需要經(jīng)常穿著失重防護(hù)服進(jìn)行艙內(nèi)活動(dòng)，失重防護(hù)服也被稱(chēng)為“企鵝服”，內(nèi)部有很多彈性帶，航天員穿上后通過(guò)彈性力的作用，使肌肉感到緊張，幫助航天員對(duì)抗失重環(huán)境對(duì)肌肉的不利影響，這種防護(hù)措施是空間站生活中不可或缺的一部分，對(duì)于保障航天員在太空中的長(zhǎng)期健康和工作效率具有重要意義。

失重防護(hù)服內(nèi)部展示

02

飛行任務(wù)期醫(yī)監(jiān)醫(yī)保有準(zhǔn)則

飛行任務(wù)期，是指航天員準(zhǔn)備到發(fā)射場(chǎng)參加航天飛行之前一段時(shí)間到飛行及飛行之后一段時(shí)間的總稱(chēng)。在飛行前，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員會(huì)對(duì)航天員實(shí)施更加嚴(yán)格的健康管理，根據(jù)任務(wù)特點(diǎn)，加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)供給，嚴(yán)格作息制度，制定傳染病預(yù)防三級(jí)隔離制度，防范傷病，避免非戰(zhàn)斗性減員。同時(shí)，對(duì)每一名航天員均進(jìn)行動(dòng)態(tài)醫(yī)學(xué)跟蹤，定期實(shí)施醫(yī)學(xué)檢查，并進(jìn)行醫(yī)學(xué)鑒定，明確給出每一名執(zhí)行任務(wù)前的航天員健康狀況結(jié)論，最終實(shí)施飛行當(dāng)天的醫(yī)學(xué)放行。

在飛行過(guò)程中，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)航天員的體溫、血壓、心電圖等生理指標(biāo)，并與航天員定期通話(huà)，通過(guò)對(duì)航天員的主觀感覺(jué)、客觀指標(biāo)，判斷航天員的健康狀況，預(yù)測(cè)疾病傾向，為指揮決策提供依據(jù)。針對(duì)出艙活動(dòng)及飛行中航天員可能出現(xiàn)的醫(yī)學(xué)問(wèn)題，制定相應(yīng)預(yù)案，對(duì)飛行中航天員的不適癥狀或傷病提出醫(yī)學(xué)處置意見(jiàn)，實(shí)施在軌醫(yī)學(xué)支持，從醫(yī)學(xué)角度保障航天員的安全、健康和良好的工作效績(jī)。

飛行任務(wù)中的醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)難度大，主要依靠遙測(cè)、航天員的自測(cè)與互測(cè)以及通信系統(tǒng)傳送設(shè)備監(jiān)測(cè)到的信息數(shù)據(jù)。2016年，我國(guó)首個(gè)天地遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)在神舟十一號(hào)載人飛行任務(wù)中得到驗(yàn)證，首次建立起天地遠(yuǎn)程醫(yī)療支持系統(tǒng)，通過(guò)天地的協(xié)同會(huì)診為航天員未來(lái)長(zhǎng)期在軌駐留提供健康保障。此次遠(yuǎn)程會(huì)診中，乘組將生理參數(shù)心電圖、心臟超聲等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛妫t(yī)監(jiān)醫(yī)生根據(jù)航天員的檢查數(shù)據(jù)和通話(huà)資料與醫(yī)院專(zhuān)家進(jìn)行溝通，最后把診斷結(jié)果和處方上傳給航天員，實(shí)現(xiàn)天地遠(yuǎn)程會(huì)診。

航天員在天宮二號(hào)科普失重心血管功能研究實(shí)驗(yàn)

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中國(guó)空間站3D文具盒

現(xiàn)階段，中國(guó)空間站已開(kāi)啟長(zhǎng)期有人駐留模式，核心艙內(nèi)設(shè)置了“醫(yī)務(wù)室”，即醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)，能夠完成對(duì)航天員心電、呼吸、血壓等常規(guī)檢查及各器官功能的監(jiān)測(cè)，配備了急救藥品、創(chuàng)傷處理裝備等基本應(yīng)急醫(yī)療設(shè)備，針對(duì)心臟急癥、四肢骨折等癥狀也有應(yīng)急治療手段，并且能通過(guò)天地遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診進(jìn)行遠(yuǎn)程心理診療。同時(shí)，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員建立了完善的航天員在軌疾病預(yù)防、診斷和治療機(jī)制，航天員一旦發(fā)生疾病，就能及時(shí)有效地進(jìn)行醫(yī)療處置。對(duì)一般疾病力爭(zhēng)在軌治愈，不必應(yīng)急返回；對(duì)急病，通過(guò)緊急處置，使其穩(wěn)定或減輕，從而減少返回的風(fēng)險(xiǎn)。

航天員在軌進(jìn)行身體檢查

03

航天醫(yī)學(xué)監(jiān)督設(shè)備有功效

航天醫(yī)監(jiān)設(shè)備是為滿(mǎn)足航天員醫(yī)學(xué)監(jiān)督需求而配置的專(zhuān)業(yè)設(shè)備。其中，在軌醫(yī)監(jiān)設(shè)備安裝在載人飛船、艙外服、空間站等各類(lèi)在軌航天器中，主要用于航天員各類(lèi)醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)、采集、存儲(chǔ)、顯示與傳輸，進(jìn)而通過(guò)在軌航天器的通信系統(tǒng)下傳地面。

從飛行乘組進(jìn)入載人飛船起，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保團(tuán)隊(duì)就能通過(guò)與飛船連接的穿戴式監(jiān)測(cè)裝備，及時(shí)掌握航天員任務(wù)期間的心率、體溫、血壓、呼吸等重要生理指標(biāo)。當(dāng)飛船在返回過(guò)程中進(jìn)入黑障區(qū)，信息發(fā)生中斷時(shí)，裝備上的采集與儲(chǔ)存模塊會(huì)將信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來(lái)，方便地面人員進(jìn)行分析。

穿戴式監(jiān)測(cè)裝備

為應(yīng)對(duì)空間站任務(wù)期，航天員在軌可能出現(xiàn)的各種健康問(wèn)題，空間站內(nèi)配置了多種醫(yī)監(jiān)設(shè)備。在心血管功能監(jiān)測(cè)方面，配備了12導(dǎo)動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)儀、血壓Holter、無(wú)創(chuàng)血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀、超聲診斷儀；針對(duì)長(zhǎng)期飛行造成的骨丟失問(wèn)題，配備了骨丟失對(duì)抗儀，通過(guò)在軌對(duì)骨液流的震動(dòng)刺激，引發(fā)細(xì)胞相互作用，達(dá)到對(duì)抗骨丟失的目的；在急救設(shè)備方面，配備了心肺復(fù)蘇器、除顫儀等，以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的緊急情況。這些“神器”為航天員在太空中的健康保障提供了重要支持。

自航天員進(jìn)駐空間站后，地面科研人員需要掌握的航天員身體數(shù)據(jù)從4項(xiàng)增加到了17項(xiàng)之多，但如果按照地面標(biāo)準(zhǔn)，這些設(shè)備會(huì)占用大量空間。因此，在空間站使用的醫(yī)學(xué)診療設(shè)備必須滿(mǎn)足小型化、集成化的要求。例如12導(dǎo)動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)儀就采用了高度集成化的設(shè)計(jì)，能夠采集靜態(tài)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、急救狀態(tài)及24小時(shí)動(dòng)態(tài)模式的12 導(dǎo)心電信號(hào)，既能有效為航天員提供服務(wù)，又節(jié)省了寶貴的在軌空間。

中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的在軌應(yīng)用是航天醫(yī)學(xué)科學(xué)體系的重要組成部分。中醫(yī)四診儀在空間站任務(wù)中的首次運(yùn)用，讓中醫(yī)經(jīng)典的“望、聞、問(wèn)、切”診療手段在中國(guó)人的“太空家園”得到實(shí)現(xiàn)；便攜式穴位刺激裝置具有體積小、重量輕、功耗低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)“針灸上太空”，航天員可以在空閑時(shí)間針對(duì)不同身體部位進(jìn)行理療放松，我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)精髓正不斷沖出地表，奔赴宇宙。

航天員使用中醫(yī)四診儀進(jìn)行診療

目前空間站上使用的醫(yī)監(jiān)設(shè)備，都是依照空間站運(yùn)行壽命來(lái)設(shè)計(jì)的，隨著空間站應(yīng)用與發(fā)展的不斷推進(jìn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)也將不斷對(duì)在軌醫(yī)監(jiān)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)和迭代。

04

未來(lái)航天醫(yī)學(xué)保障體系有挑戰(zhàn)

在全球首部太空實(shí)拍電影《挑戰(zhàn)》中暢想了未來(lái)太空手術(shù)的場(chǎng)景，影片講述了一名航天員在執(zhí)行任務(wù)期間突發(fā)疾病，無(wú)法立即返回地球接受治療，一名女醫(yī)生臨危受命，飛赴國(guó)際空間站展開(kāi)救援行動(dòng)的故事。盡管自人類(lèi)進(jìn)入太空以來(lái)，尚未發(fā)生過(guò)此類(lèi)緊急醫(yī)療事件，但該電影創(chuàng)造性地選取這一角度，預(yù)示著隨著未來(lái)載人深空探測(cè)任務(wù)的推進(jìn)，航天醫(yī)學(xué)保障將面臨更多的挑戰(zhàn)。

首先，長(zhǎng)時(shí)間的太空旅行可能增加對(duì)骨骼、肌肉和心血管系統(tǒng)的負(fù)荷，深空環(huán)境中的高輻射可能對(duì)航天員的健康產(chǎn)生更大影響，需要建立更完備有效的輻射防護(hù)措施。其次，深空探測(cè)任務(wù)對(duì)航天員的心理素質(zhì)要求更高，如何有效管理航天員的心理壓力，保持其心理健康，也是未來(lái)航天醫(yī)學(xué)保障需要解決的重要問(wèn)題。此外，在深空探測(cè)任務(wù)中，航天員與地球距離更遠(yuǎn)，救援行動(dòng)更加困難，如何有效提供緊急醫(yī)療援助和遠(yuǎn)程醫(yī)療支持將是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。

因此，面向未來(lái)復(fù)雜性、特殊性更高的載人深空探測(cè)任務(wù)，需要加強(qiáng)航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究，進(jìn)一步豐富在軌監(jiān)測(cè)手段、發(fā)展在軌自主醫(yī)學(xué)處置能力，充分借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備技術(shù)，促使我國(guó)航天醫(yī)監(jiān)設(shè)備技術(shù)向輕量化、智能化、低負(fù)荷、高集成度、標(biāo)準(zhǔn)化方向不斷發(fā)展，以適應(yīng)未來(lái)航天醫(yī)學(xué)監(jiān)督任務(wù)需求。同時(shí)，要以更高的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行航天員的選拔與訓(xùn)練，確保最終入選的航天員具備過(guò)硬的身體素質(zhì)和心理素質(zhì)，在培訓(xùn)過(guò)程中強(qiáng)化心理適應(yīng)能力的訓(xùn)練、緊急情況下的應(yīng)對(duì)措施以及對(duì)先進(jìn)航天醫(yī)學(xué)設(shè)備的熟練使用。

航天員健康管理是保障航天員身心健康、推動(dòng)太空探索事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。未來(lái)，航天醫(yī)學(xué)將持續(xù)融合科技前沿，為航天員提供更加全面、精準(zhǔn)的健康保障，為太空健康管理注入新活力，引領(lǐng)人類(lèi)邁向更加廣闊的太空探索之旅。

【參考資料】

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