長期太空飛行對人體健康的影響
2024年巴黎奧運會舉行期間,神舟十八號的三名航天員也在空間站里舉辦一場趣味“天宮運動會”。他們以火炬?zhèn)鬟f的方式拉開運動會帷幕,通過跨欄、挺身式跳遠、背越式跳高等方式完成火炬?zhèn)鬟f,而后又開展了乒乓球、排球、男子混合泳以及跳水等奧運項目,讓網友們也觀看了一場太空中的運動會。盡管這場運動會充滿了樂趣與創(chuàng)意,但不容忽視的是,神舟十八號的三名航天員已經在太空中執(zhí)行任務超過四個月。在這段時間里,他們面臨著長時間太空飛行所帶來的種種挑戰(zhàn)。
進入太空人體的身體變化
在我們的身體里,有兩種細胞在維持我們的骨骼健康和功能中起著關鍵作用。他們分別是破骨細胞和成骨細胞,破骨細胞負責吸收舊的骨組織,而成骨細胞則負責形成新的骨組織。在地球上,重力會對骨骼和肌肉施加壓力,促使骨骼不斷重塑來適應身體的需要。但是在太空這種微重力環(huán)境中,骨骼不再承受與地球上相同的壓力,于是會導致骨密度下降,肌肉萎縮。科學家們發(fā)現(xiàn),航天員在太空里待上一段時間后,他們大概會減少10%~20%的肌肉量。這意味著他們返回地球時無法對抗地球引力的作用,于是在太空中的航天員每天都會進行2小時的高強度運動來減少肌肉的萎縮。
航天員在核心艙模擬器內訓練
進入太空后,身體失去了向下推壓脊柱的重力,因此航天員都會發(fā)生長高的現(xiàn)象。在地球上,我們的脊柱是彎曲的,有正常的曲線。但在太空中,我們的脊柱就像一張本來彎曲的紙被壓平了。經過脊柱測量發(fā)現(xiàn),航天員的身高甚至能增加6~8厘米!雖然長高了,但身體卻在承受著痛苦,這種“長高”的疼痛甚至能讓航天員在夢中醒來。
除了肌肉和骨骼,體液也會被太空的微重力環(huán)境所影響。在重力作用下,血液和其他體液會自然的被拉向下半身,而進入太空后,重力消失,血液往往會聚集在上半身,導致面部及上半身浮腫。在太空中,航天員的血液量也會減少,使得心臟跳動力度低下,進而引發(fā)低血壓,但在進入太空時航天員并不會產生低血壓的感覺,而是在返回大氣層和著陸后,才會明顯感覺到血液回流到下半身,頭部的血壓突然降低,于是會發(fā)生頭暈目眩,一時無法適應直立行走的情況。
航天員出艙后一時無法直立行走
在太空中的心理壓力
太空探索是一項充滿挑戰(zhàn)的任務,不僅考驗著航天員的身體,還考驗著他們的心理。在上世紀80年代就有一位空間生物醫(yī)學問題專家曾指出,太空探索真正的障礙,可能不是身體上的難題,而是心理上的難關。
在太空上長期生活,意味著與家人、朋友乃至整個社會保持距離,這種隔離會帶來深刻的孤獨感,并且影響航天員的健康狀況。例如上世紀“禮炮”7號空間站的航天員在執(zhí)行長達7個月的任務時,就出現(xiàn)了一些易怒、睡眠障礙等癥狀。
除了遠離家人和朋友,狹小密閉的飛行器、高風險的任務、長時間的封閉都會造成航天員的心理壓力。
返回地球后仍持續(xù)的身體變化
回到地球之后,太空環(huán)境給航天員帶來的傷害并不會完全消失。科學家們通過掃描航天員的大腦發(fā)現(xiàn),從太空中返回后,航天員的腦體積有所增加,這種體積的增加可能是由于微重力環(huán)境下腦內液體的重新分布。并且在他們返回地球一年后,這種現(xiàn)象仍然存在。
同時,太空環(huán)境對航天員骨骼的影響也在繼續(xù)。在太空中生活約6個月的航天員,可以在回到地球1年后恢復之前的骨骼強度。但是,對于那些在太空生活時間更長的航天員來說,可能會造成永久的骨質流失。而這對于未來需要長期生活在太空的任務,如載人火星計劃,是一個急需解決的問題。
與地面環(huán)境相比(左),太空環(huán)境中(右)骨質流失增加
中國航天事業(yè)輝煌成就的背后,航天員的貢獻不容忽視。航天員在執(zhí)行太空任務時,面臨著巨大的生理和心理壓力,這些挑戰(zhàn)都要求他們進行嚴格的健康管理,最大限度地減少太空環(huán)境的負面影響,確保他們能在太空保持最好的狀態(tài)。
內容綜合于中國日報網、科普中國、人民網等
(科學性審核:尹銳,中國載人航天工程航天員系統(tǒng)副總指揮)
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網址: 長期太空飛行對人體健康的影響 http://m.u1s5d6.cn/newsview550799.html
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