一 航天醫(yī)學(xué)的形成

　　生活在地球上的人，從生命開始到死亡，都是處于1G的重力環(huán)境中。因此，一般的生理學(xué)和醫(yī)學(xué)教科書和研究中都不包括失重因素影響的內(nèi)容。

　　20世紀(jì)60年代后期，人類實(shí)現(xiàn)了載人航天。航天員在進(jìn)入地球軌道后，重力幾乎完全消失，處于一種失重（微重力）狀態(tài)。失重對人體的生理系統(tǒng)有明顯的影響，能否克服失重對人體的不利影響已經(jīng)成為決定載人航天能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題，航天醫(yī)學(xué)因此而產(chǎn)生，并隨著載人航天的發(fā)展而發(fā)展。航天醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)中的一個新的學(xué)科分支，它主要研究航天中的各種特殊因素對人體的影響，探討其機(jī)理及制定有效的防護(hù)措施，解決航天飛行中的一些醫(yī)學(xué)問題，目的是保證航天員在太空飛行時健康有效地工作。

　　二 航天醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)程

　　可以將航天醫(yī)學(xué)的研究發(fā)展分為三個階段。

　　1.航天準(zhǔn)備階段 （1945－1960）

　　在40年代末和50年代初，美國和前蘇聯(lián)的航空、航天醫(yī)學(xué)家們對人能否在航天惡劣的環(huán)境中生存有明顯的分歧，一些有名的醫(yī)學(xué)和生物學(xué)家堅持認(rèn)為是不可能的，他們認(rèn)為人的心血管、肌肉、骨骼和免疫等系統(tǒng)在飛行中將失去其功能，而危害到航天員的健康和生命。而另一些生物醫(yī)學(xué)專家卻堅信航天是可能的，其中包括前蘇聯(lián)著名的專家帕林（V.V.Parin）和西薩基揚(yáng)(N.M.Sisakyar)，美國的阿姆斯特朗(H.G.Armatrong)，及以后被譽(yù)為“航天醫(yī)學(xué)之父”的休伯斯特·斯特拉格霍爾德(Hubertus.Strughold)教授。因此，此階段的任務(wù)是觀察人和動物在地面模擬失重的條件下和短暫時間的失重飛行中及超失重交替過程中關(guān)鍵生理指標(biāo)的變化，積累有關(guān)的醫(yī)學(xué)和生理學(xué)資料，確定人進(jìn)行太空飛行的可能性和安全性。同時，加強(qiáng)航天員的選拔和訓(xùn)練方法的研究和實(shí)施，并選拔出身體健康、并適應(yīng)各種應(yīng)激環(huán)境的人成為航天員，

　　在此期間，采用生物火箭和衛(wèi)星進(jìn)行了動物飛行實(shí)驗。1946～1947年間，美國首先采用了生物火箭進(jìn)行猴失重飛行的研究，失重時間僅2～3秒。前蘇聯(lián)1949年開始在火箭上進(jìn)行一系列研究，至1959年的十年間，進(jìn)行了26次火箭實(shí)驗，有52只狗參加實(shí)驗，失重時間最長是十分鐘。1957年前蘇聯(lián)把小狗萊伊卡送入亞地球軌道，進(jìn)行了為期1周的飛行，目的是研究航天失重環(huán)境對動物的影響。這是一次具有歷史意義的動物太空飛行，宣告了航天生物醫(yī)學(xué)研究新時期的到來。之后，1960～1961年還成功發(fā)射了4艘?guī)Ч返男l(wèi)星。這些實(shí)驗中記錄的是與生命有直接關(guān)系的生理學(xué)指標(biāo)，如心率、血壓、呼吸和體溫。實(shí)驗證明動物可以很好地適應(yīng)失重環(huán)境，沒有出現(xiàn)危害動物生命的現(xiàn)象，這為人進(jìn)入太空奠定了基礎(chǔ)。

　　2.飛行試驗階段  (1961～1980)

　　1961年4月12日蘇聯(lián)航天員加加林乘“東方1號”飛船進(jìn)入太空，開創(chuàng)了載人航天的新紀(jì)元。之后美國和蘇聯(lián)的航天員相繼上天，同時由于載人航天技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了出艙活動和登月。人在航天中生活的時間也由幾小時發(fā)展到了185天。在此期間廣泛地積累了航天員在飛行前、中、后發(fā)生的生理變化數(shù)據(jù)，證明了人可以適應(yīng)失重環(huán)境，初步了解了各個生理系統(tǒng)適應(yīng)失重環(huán)境和返回后對重力環(huán)境適應(yīng)的規(guī)律，但也觀察到失重對一些生理系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響，尤其是心血管、肌肉和骨骼系統(tǒng)。此期間在地面也進(jìn)行了很多有關(guān)重力生理學(xué)的研究，主要是從整體上觀察模擬失重對生理系統(tǒng)的影響，對其變化機(jī)理進(jìn)行初步的研究，及制定了一些行之有效的防護(hù)措施。在航天員選拔、訓(xùn)練和醫(yī)監(jiān)、醫(yī)保方面逐漸形成了一套比較有效的、可行的方案。在軌道進(jìn)行較長時間飛行的安全問題基本解決。   

　　3.系統(tǒng)實(shí)驗階段（1981－）

　　此階段是從1981年至今，并且在繼續(xù)發(fā)展。這個階段有兩個特點(diǎn)，一個是隨著航天員在空間停留的時間越來越長及星際飛行的到來，要突破人在空間長期停留的醫(yī)學(xué)問題，其中最突出的是失重、輻射、心理因素對人體的影響及解決在航天中生育后代問題。第二個特點(diǎn)是針對航天引起的醫(yī)學(xué)問題，進(jìn)行深入地觀察研究。在這個階段中，空間站的建立為航天中的醫(yī)學(xué)研究提供了條件，不僅可以觀察長時間的生理變化，而且座艙環(huán)境增大，可以安裝一些實(shí)驗儀器和設(shè)備，進(jìn)行航天中的研究。同時，一些醫(yī)學(xué)的載荷專家也進(jìn)入空間站進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究，如飛行時間最長（438天）的蘇聯(lián)航天員就是一名醫(yī)生。

　　美國航天飛機(jī)的飛行為醫(yī)學(xué)研究也提供了方便條件，它不僅有更多的航天員可以作為被試者進(jìn)行醫(yī)學(xué)試驗，而且發(fā)射了專門進(jìn)行生命科學(xué)研究的航天飛機(jī)，這樣排除了其他因素的影響，使研究的結(jié)果更準(zhǔn)確、可靠。例如，美國發(fā)射了三次進(jìn)行生命科學(xué)的空間實(shí)驗室，它們是SLS－1（1991），SLS－2（1993）和D－2（1993）。在這些飛行中進(jìn)行了生理變化的機(jī)理性研究，發(fā)現(xiàn)了一些與地面實(shí)驗不一致，甚至與經(jīng)典的生理學(xué)理論相悖的現(xiàn)象，如航天員進(jìn)入軌道后，中心靜脈壓不是如預(yù)期的那樣升高，而是下降；失重時肺泡通氣、灌流及通氣、灌流比值的不均勻現(xiàn)象僅有所減輕，但仍存在；進(jìn)入失重環(huán)境后，抗利尿激素不降低等。

　　三 航天醫(yī)學(xué)研究的范疇

　　航天醫(yī)學(xué)是在航空醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門科學(xué)，它是隨著載人航天而產(chǎn)生和發(fā)展的，目的是為了研究航天過程中各種環(huán)境因素對人體的影響，探討其機(jī)理及制定有效的對抗措施，最終達(dá)到保證航天員的生命安全，身心健康和高效地工作。

　　與一般的醫(yī)學(xué)相比，航天醫(yī)學(xué)有其特殊性，可以用下表表示。

    航天醫(yī)學(xué)是空間生命科學(xué)中的應(yīng)用學(xué)科，它包括了航天實(shí)施醫(yī)學(xué)（如航天員的選拔、訓(xùn)練、醫(yī)監(jiān)、醫(yī)保、航天食品）和航天基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)（如失重生理效應(yīng)及其對抗措施及航天環(huán)境醫(yī)學(xué)）。同時，由于在航天中，航天員要面臨著多種應(yīng)激因素，工作繁重，又處在遠(yuǎn)離社會，充滿危險的狹小環(huán)境中，航天員的心理應(yīng)激負(fù)荷很大，因此在長期飛行中航天心理學(xué)的問題也很突出。航天醫(yī)學(xué)研究的目的是保證航天員安全、健康和高效的工作能力。在航天醫(yī)學(xué)問題中，有很多是與工程問題結(jié)合在一起的。一些航天對人體有影響的物理因素，通過工程上的設(shè)計是可以避免或?qū)⑵溆绊憸p少到最低范圍的，如真空、超重、溫度、噪聲、振動、輻射等；同時，工程設(shè)計上的很多問題與醫(yī)學(xué)也有關(guān)。所以，航天醫(yī)學(xué)工程是指用工程和技術(shù)手段解決載人航天中發(fā)生的醫(yī)學(xué)問題。（沈羨云）

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