宇航員怎么睡好覺(jué)?高科技睡袋解決了多年來(lái)的健康問(wèn)題
當(dāng)詹姆斯-雷德納博士憧憬著告訴人們他為人類的火星任務(wù)做出的不同尋常的貢獻(xiàn)時(shí),他的臉上浮現(xiàn)出微妙的笑容。
連續(xù)72個(gè)小時(shí),一位研究志愿者躺在UT Southwestern的一張床上,只有在晚上,當(dāng)研究人員將他的下半身放在一個(gè)密封的、裝有真空設(shè)備的睡袋里,將仰臥時(shí)自然流入他頭部的體液拉下來(lái)時(shí),這種單調(diào)的生活才被打破。
發(fā)表在《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)眼科雜志》上的新研究表明,通過(guò)抽吸這些液體和卸載大腦壓力,這種特殊設(shè)計(jì)的睡袋可能會(huì)防止宇航員在太空中遭受的視力問(wèn)題,因?yàn)樵谔罩?,液體會(huì)漂浮到頭部,并不斷推動(dòng)和重塑眼球的背面。
這種現(xiàn)象已經(jīng)困擾了科學(xué)家十多年,并且仍然是人類太空探索的最大健康難題之一。但是,美國(guó)宇航局為尋求宇航員視力問(wèn)題的答案而邀請(qǐng)的西南大學(xué)的研究結(jié)果表明,高科技睡袋可能提供了一個(gè)解決方案。
值得注意的是,研究人員發(fā)現(xiàn),雖然平躺三天就會(huì)產(chǎn)生足夠的壓力來(lái)稍微改變眼球的形狀,但在使用抽吸技術(shù)時(shí)卻沒(méi)有發(fā)生這種變化。
"我們不知道在更長(zhǎng)時(shí)間的飛行中,比如兩年的火星行動(dòng),影響可能有多大,如果宇航員有如此嚴(yán)重的損傷,以至于他們無(wú)法看到他們正在做的事情,這將是一場(chǎng)災(zāi)難。"本杰明-萊文醫(yī)學(xué)博士說(shuō),他是UT西南的心臟病專家,正在幫助NASA解決太空中的腦壓和異常血流的健康風(fēng)險(xiǎn)。
重塑眼球
美國(guó)宇航局希望睡袋能夠解決一種叫做航天相關(guān)的神經(jīng)眼綜合癥的疾病,或稱SANS。這種情況的特點(diǎn)是眼球逐漸變平,視神經(jīng)腫脹,以及視力受損。
西南大學(xué)和德克薩斯健康長(zhǎng)老會(huì)達(dá)拉斯醫(yī)院運(yùn)動(dòng)和環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所以前的研究表明,SANS可能是由體液對(duì)大腦的持續(xù)壓力造成的。
SANS在地球上不是一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)榈厍蛏系闹亓?huì)在人每次下床時(shí)將液體拉到體內(nèi)。在太空中,由于缺乏重力,這種日常的卸載過(guò)程無(wú)法進(jìn)行,使得超過(guò)半加侖的體液聚集在頭部并對(duì)眼球施加壓力。
美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)已經(jīng)記錄了在國(guó)際空間站服務(wù)至少六個(gè)月的宇航員中超過(guò)一半的視力問(wèn)題。一些人變得遠(yuǎn)視,閱讀困難,有時(shí)需要船員協(xié)助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
"你不能在太空中站起來(lái)卸下壓力。這就是問(wèn)題所在。"美國(guó)宇航局人類健康對(duì)策部門(mén)的科學(xué)家邁克爾-斯坦格爾博士說(shuō)。
零重力下的體液在眼睛后面施加持續(xù)的壓力,導(dǎo)致眼球逐漸變平,視神經(jīng)腫脹,視力受損。資料來(lái)源:UT西南醫(yī)學(xué)中心
其他風(fēng)險(xiǎn)
到目前為止,也許最好的補(bǔ)救措施是使用帶有可調(diào)節(jié)鏡片的特殊太空眼鏡,糾正宇航員在空間站上不斷變化的視力。但這一策略幾乎沒(méi)有緩解對(duì)眼球的長(zhǎng)期影響的擔(dān)憂,也沒(méi)有緩解萊文博士的團(tuán)隊(duì)正在發(fā)現(xiàn)的潛在心血管并發(fā)癥。
例如,2018年的一項(xiàng)研究表明,在零重力環(huán)境中度過(guò)六個(gè)月可能會(huì)增加患一種叫做心房顫動(dòng)的常見(jiàn)心律失常的幾率。這種情況可能導(dǎo)致血栓,心臟病發(fā)作或中風(fēng)。
當(dāng)然也有可能存在我們還沒(méi)有記錄的腦壓的其他影響,宇航員們報(bào)告了他們稱之為'太空傻子'的東西。他們犯的錯(cuò)誤比他們認(rèn)為的要多。這是否與無(wú)法降低壓力有關(guān),我們不知道。
雖然SANS的一些影響似乎是暫時(shí)的,在宇航員返回地球后不久,視力就會(huì)恢復(fù)正常。但斯坦格爾博士說(shuō),UT西南大學(xué)的研究對(duì)美國(guó)宇航局希望在2030年代發(fā)射的載人火星飛行至關(guān)重要。特別是睡袋技術(shù),可以同時(shí)解決大腦和心臟問(wèn)題。
測(cè)量大腦壓力
睡袋原型是UT Southwestern進(jìn)行的幾個(gè)階段的研究的高潮,以幫助NASA更好地了解這種疾病,包括2017年的一項(xiàng)研究,該研究提供了令人信服的證據(jù),即持續(xù)的壓力可能確實(shí)導(dǎo)致了SANS。
為了測(cè)試他的腦壓理論,萊文博士從全國(guó)各地招募了癌癥幸存者,他們的頭上仍然有接受過(guò)化療的端口。這些端口為研究人員提供了直接測(cè)量大腦壓力的罕見(jiàn)機(jī)會(huì)。
志愿者們各自乘坐零重力飛機(jī)進(jìn)入高層大氣,他們的體液向上漂浮。西南大學(xué)Peter O'Donnell Jr.腦科研究所的一名神經(jīng)外科醫(yī)生通過(guò)將特殊設(shè)備插入端口來(lái)測(cè)量大腦壓力。
由此產(chǎn)生的研究表明,在地球上躺下的人的大腦壓力實(shí)際上比在太空中高。然而,在地球上,當(dāng)人站起來(lái),重力將液體拉下來(lái)時(shí),壓力就會(huì)卸下來(lái)。太空中的宇航員則沒(méi)有這種緩解。
西南大學(xué)的本杰明-萊文博士自20世紀(jì)90年代初以來(lái)一直在研究太空旅行的影響,當(dāng)時(shí)他植入了第一根導(dǎo)管來(lái)監(jiān)測(cè)太空中宇航員的心臟壓力。資料來(lái)源:UT西南醫(yī)學(xué)中心
一種新的補(bǔ)救措施
有了這個(gè)關(guān)鍵的見(jiàn)解,萊文博士的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始與戶外設(shè)備零售商REI合作,開(kāi)發(fā)一種高科技睡袋,供宇航員每晚使用,以卸下大腦中的壓力。盡管類似的下半身負(fù)壓技術(shù)已被用于在太空中保持肌肉和骨骼質(zhì)量數(shù)十年,但以前的原型設(shè)計(jì)并不適合多小時(shí)的使用,也沒(méi)有作為SANS的解藥進(jìn)行測(cè)試。
這個(gè)袋子有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的框架--形狀像一個(gè)太空艙--被設(shè)計(jì)成從腰部以下都能套在一個(gè)人身上。
大約有十幾個(gè)人自愿測(cè)試這項(xiàng)技術(shù),包括圣安東尼奧的內(nèi)科住院醫(yī)生Leidner博士,他對(duì)從事航天醫(yī)學(xué)感興趣。
他對(duì)UT西南大學(xué)的一個(gè)研究室進(jìn)行了兩次訪問(wèn),每次三天,在那里他躺在床上。只有在第二次訪問(wèn)時(shí),他才被放在睡袋里,每晚8小時(shí)。研究人員比較了每次訪問(wèn)后大腦的變化。
他開(kāi)玩笑說(shuō):"工作效率已經(jīng)不高了。"
在美國(guó)宇航局將該技術(shù)帶入空間站之前,有幾個(gè)問(wèn)題需要回答,包括宇航員每天應(yīng)該在睡袋中度過(guò)的最佳時(shí)間。
但萊文博士說(shuō),他的最新發(fā)現(xiàn)表明,當(dāng)航天局準(zhǔn)備向紅色星球發(fā)射時(shí),SANS有望不會(huì)成為一種健康風(fēng)險(xiǎn)。
這也許是過(guò)去十年中為太空計(jì)劃發(fā)現(xiàn)的最關(guān)鍵的醫(yī)療問(wèn)題之一,很感謝那些正在幫助我們了解,并希望能解決這個(gè)問(wèn)題的志愿者。
長(zhǎng)期研究
自20世紀(jì)90年代初以來(lái),萊文博士一直在研究太空旅行的影響,當(dāng)時(shí)他植入了第一根導(dǎo)管來(lái)監(jiān)測(cè)太空中宇航員的心臟壓力。從那時(shí)起,他與美國(guó)宇航局合作開(kāi)展各種項(xiàng)目,并為其飛行外科醫(yī)生提供心血管醫(yī)療問(wèn)題方面的建議。美國(guó)宇航局最近在13年內(nèi)授予他380萬(wàn)美元的直接和間接資金,用于研究太空旅行對(duì)心臟的影響。
萊文博士團(tuán)隊(duì)的其他主要成員包括克里斯托弗-赫倫博士,他是《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》研究的第一作者,也是UT西南大學(xué)應(yīng)用臨床研究系的助理講師;以及托尼-惠特沃斯醫(yī)學(xué)博士,他是奧唐納腦科研究所的神經(jīng)外科醫(yī)生,在零重力條件下測(cè)量病人的腦壓。
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網(wǎng)址: 宇航員怎么睡好覺(jué)?高科技睡袋解決了多年來(lái)的健康問(wèn)題 http://m.u1s5d6.cn/newsview551267.html
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