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航天醫(yī)學(xué)

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2025年05月17日 04:21

在科學(xué)研究與發(fā)展領(lǐng)域中,航天醫(yī)學(xué)又屬于生命科學(xué)的一個(gè)部分,涉及所有的醫(yī)學(xué)專業(yè),包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究和臨床各科,無論是治病、防病、保健和康復(fù),還是挖掘人體的潛能都與它有關(guān)。航天醫(yī)學(xué)的目的是使人體在特殊環(huán)境中能適應(yīng)、能耐受、能完成航天的特殊作業(yè)。

航天醫(yī)學(xué)是在航空醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科,是空間生命科學(xué)中的應(yīng)用科學(xué)。

航天醫(yī)學(xué)(又稱宇宙醫(yī)學(xué))是發(fā)展載人航天事業(yè)的重要學(xué)科之一,而載人航天的發(fā)展又促進(jìn)了航天醫(yī)學(xué)的發(fā)展。從醫(yī)學(xué)分類上說,航天醫(yī)學(xué)是一門特殊的環(huán)境醫(yī)學(xué),它是由于載人航天的科學(xué)實(shí)踐需要.

航天醫(yī)學(xué)在航空醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其研究和服務(wù)對(duì)象不是病人,而是健康人,甚至是從健康人中選出的更為健康的人。

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(duì)人體的生理系統(tǒng)有明顯的影響,能否克服失重對(duì)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(gè)新的學(xué)科分支,它主要研究航天中的各種特殊因素對(duì)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(shí)健康有效地工作。

航天醫(yī)學(xué)的具體行業(yè)內(nèi)容(如航天實(shí)施醫(yī)學(xué)、航天環(huán)境醫(yī)學(xué)等)大致有如下幾項(xiàng):

人員的選拔

首先它是要承擔(dān)選拔什么樣的人進(jìn)入太空的任務(wù),在體制上講,誰能進(jìn)入太空要由航天醫(yī)學(xué)研究部門決定;

相關(guān)技術(shù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

第二項(xiàng)內(nèi)容是與航天工程技術(shù)人員一起,提出并確定載人航天器的醫(yī)學(xué)和工效學(xué)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,研究與制定人在太空生活工作的生命保障系統(tǒng)的方案,并保障其實(shí)現(xiàn)與執(zhí)行:

有效的防護(hù)措施

第三項(xiàng)內(nèi)容是研究航天特殊環(huán)境因素對(duì)人的影響和尋求有效的防護(hù)措施;

進(jìn)行特殊環(huán)境的適應(yīng)與防護(hù)訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)

第四項(xiàng)內(nèi)容是組織航天員體質(zhì)訓(xùn)練和鍛煉,進(jìn)行特殊環(huán)境的適應(yīng)與防護(hù)訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn);

提高工作效率

第五項(xiàng)內(nèi)容是研究人在航天中如何提高工作效率;

全程的醫(yī)學(xué)監(jiān)督和保障

第六項(xiàng)內(nèi)容是要解決航天員在航天全過程,如起飛、軌道飛行和再入返回地面各階段的醫(yī)學(xué)監(jiān)督和保障問題;

救生問題

第七項(xiàng)內(nèi)容是研究載人航天過程中的救生問題;

相關(guān)儀器設(shè)備的醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)與使用要求

第八項(xiàng)內(nèi)容是與工程技術(shù)人員合作,解決航天醫(yī)學(xué)研究與實(shí)踐中所用的地面模擬設(shè)備、儀器的醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)與使用要求。

可以將航天醫(yī)學(xué)的研究發(fā)展分為三個(gè)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(duì)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(jiān)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(jiān)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(dòng)物在地面模擬失重的條件下和短暫時(shí)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(shí),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(dòng)物飛行實(shí)驗(yàn)。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(shí)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(yàn),有52只狗參加實(shí)驗(yàn),失重時(shí)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(duì)動(dòng)物的影響。這是一次具有歷史意義的動(dòng)物太空飛行,宣告了航天生物醫(yī)學(xué)研究新時(shí)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(yàn)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(yàn)證明動(dòng)物可以很好地適應(yīng)失重環(huán)境,沒有出現(xiàn)危害動(dòng)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(yàn)階段 (1961~1980)

1961年4月12日蘇聯(lián)航天員加加林乘“東方1號(hào)”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(shí)由于載人航天技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了出艙活動(dòng)和登月。人在航天中生活的時(shí)間也由幾小時(shí)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(gè)生理系統(tǒng)適應(yīng)失重環(huán)境和返回后對(duì)重力環(huán)境適應(yīng)的規(guī)律,但也觀察到失重對(duì)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(duì)生理系統(tǒng)的影響,對(duì)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(shí)間飛行的安全問題基本解決。

3.系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)階段(1981-)

此階段是從1981年至今,并且在繼續(xù)發(fā)展。這個(gè)階段有兩個(gè)特點(diǎn),一個(gè)是隨著航天員在空間停留的時(shí)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(duì)人體的影響及解決在航天中生育后代問題。第二個(gè)特點(diǎn)是針對(duì)航天引起的醫(yī)學(xué)問題,進(jìn)行深入地觀察研究。在這個(gè)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(shí)間的生理變化,而且座艙環(huán)境增大,可以安裝一些實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備,進(jìn)行航天中的研究。同時(shí),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(shí)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(yàn),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(yàn)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(yàn)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(shí)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。

醫(yī)學(xué)監(jiān)督的主要任務(wù):是對(duì)航天員在飛行前、太空飛行中和飛行后的健康狀況進(jìn)行監(jiān)護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)身體異常狀況,并采取防治措施;對(duì)涉及航天員健康和安全的生命保障系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和救生系統(tǒng)中的儀器、設(shè)備的故障進(jìn)行監(jiān)督,同時(shí)提出與制定對(duì)航天員的醫(yī)監(jiān)指標(biāo)和監(jiān)督方法,以便更好地執(zhí)行。醫(yī)學(xué)監(jiān)督指標(biāo)內(nèi)容在飛行各個(gè)階段是不一樣的:

(1)在航天員訓(xùn)練時(shí)期到進(jìn)入太空之前的醫(yī)學(xué)監(jiān)督。目的是及時(shí)了解與掌握航天員心理與健康狀況,了解與掌握航天員在訓(xùn)練中的生理變化特點(diǎn)與規(guī)律,熟悉其個(gè)性和在訓(xùn)練中的各種表現(xiàn),最終使其達(dá)到具備進(jìn)入太空的身體條件。這種條件就是在訓(xùn)練中未發(fā)現(xiàn)有影響飛行的慢性或急性疾患;訓(xùn)練的各種指標(biāo)合格;心理狀態(tài)良好。

(2)飛行前的醫(yī)學(xué)監(jiān)督。最重要的有兩項(xiàng),一項(xiàng)是對(duì)訓(xùn)練合格的預(yù)備航天員再進(jìn)行全面體檢,除一般臨床各科及常規(guī)檢查外,還要進(jìn)行化學(xué)、細(xì)菌和免疫學(xué)檢查,各項(xiàng)生理功能的檢查,綜合評(píng)定其身體是否符合進(jìn)入太空的標(biāo)準(zhǔn)。飛行前醫(yī)學(xué)監(jiān)督的第二項(xiàng)工作是對(duì)飛行條件的醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查,確認(rèn)包括航天器在內(nèi)的航天工程系統(tǒng)滿足人的安全可*性要求監(jiān)督檢查救生裝具中的救生包內(nèi)的藥品是否齊全;監(jiān)督檢查保障航天員生活和飛行中重要物質(zhì),如氧氣、食品、水等供應(yīng)量是否充足等,最后綜合評(píng)價(jià)和提出當(dāng)次飛行的可行性。

太空軌道飛行(含單人在太空行走)中的醫(yī)學(xué)監(jiān)督是一項(xiàng)難度較大的航天醫(yī)學(xué)工作。 因?yàn)獒t(yī)學(xué)監(jiān)督人員基本上是在地面對(duì)太空飛行的航天員進(jìn)行醫(yī)學(xué)監(jiān)督的。其手段是*遙測(cè)、遙控設(shè)備和太空中航天員的自測(cè)、互測(cè)、互檢等,把指標(biāo)、參數(shù)傳到地面,供醫(yī)學(xué)監(jiān)督人員使用,這里存在有一定的技術(shù)難度。

飛行中的醫(yī)學(xué)監(jiān)督的目的總的來說是決定航天員能否繼續(xù)飛行,如果發(fā)現(xiàn)下列情況之一者,就可建議航天主管部門終止某一航天員在太空的飛行。

(1)載人航天器某一系統(tǒng)出現(xiàn)故障,威脅人體健康或生命,而其故障又不能及時(shí)排除;

(2)航天員不能耐受航天中所遇到的物理環(huán)境因素,出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng),且久久不能恢復(fù);

(3)用于醫(yī)學(xué)監(jiān)督的遙測(cè)、通訊系統(tǒng)功能發(fā)生故障而又不能快速恢復(fù);

(4)航天員患重病,雖經(jīng)太空中的臨時(shí)醫(yī)治仍不能恢復(fù),影響完成其航天特定任務(wù)

(5)因太空生活必需品和醫(yī)療用品發(fā)生變質(zhì)或不足,而威脅航天員的健康和生命安全;

(6)遇有意外的太空環(huán)境變化,例如,遇到強(qiáng)大的宇宙射線或與其他飛行物撞擊航天器,影響與威脅航天員的生命安全。中止飛行可分為整機(jī)返回和個(gè)別航天員乘運(yùn)輸飛船返回兩種情況。

減壓損傷

航空航天醫(yī)學(xué)的研究范圍非常廣泛,低壓缺氧是航空航天中的重要環(huán)境因素之一。地球周圍包繞著一層大氣,大氣的固定成分主要是氮、氧、二氧化碳等。地平面上的大氣壓力每一平方厘米承受的大氣柱重量為1.033kg,與同樣底面積高760mm的汞柱相等,這一壓力值即定為標(biāo)準(zhǔn)壓力。大氣壓力隨著高度升高而降低。當(dāng)外界壓力降低到266.89mm汞柱(8000米上空)時(shí),人就會(huì)發(fā)生減壓損傷。

外界環(huán)境壓力降低時(shí),人體組織內(nèi)、體液中的氣體(主要是在血液和組織液中溶解度高的氮?dú)?會(huì)游離在血管內(nèi)形成氣泡。形成的氣泡在血管內(nèi)成為氣栓堵塞血管,在血管外則壓迫局部組織。

血管內(nèi)的氣泡循環(huán)到肺部則出現(xiàn)肺血管栓塞,繼發(fā)肺循環(huán)障礙;氣泡在肺臟外胸廓內(nèi)可造成氣胸;氣栓在心臟血管內(nèi)可導(dǎo)致循環(huán)障礙。氣泡壓迫局部組織常見于四肢關(guān)節(jié),特別是膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)等處,引起劇烈的疼痛,這種現(xiàn)象,稱為“屈肢痛”;飛機(jī)迅速上升下降時(shí)產(chǎn)生的氣壓劇烈變化,可引起中耳的疼痛,稱為航空性中耳炎。

軍用飛機(jī)飛行時(shí),氣壓改變迅速劇烈,咽鼓管功能正常的有經(jīng)驗(yàn)的飛行員都能及時(shí)作通氣動(dòng)作,一般也不會(huì)發(fā)生中耳損傷。所以選拔飛行員時(shí),要注意耳功能。旅客機(jī)一般不會(huì)經(jīng)受壓力劇變,所以旅客很少發(fā)生中耳氣壓損傷。

航空中的氣壓變化還可引起乘員的牙痛,稱航空性牙痛,多見于軍事飛行人員,其特點(diǎn)是以病牙為中心,向耳周圍或頜骨處擴(kuò)散。民航客機(jī)氣壓變化慢,旅客不會(huì)出現(xiàn)航空性牙痛。齲齒繼發(fā)牙髓損傷常是引起牙痛的主要原因,壓力降低,髓腔內(nèi)殘留氣體膨脹,壓迫血管,引起牙痛。牙本質(zhì)過敏、牙周炎、冠周炎等也可能引起航空性牙痛。

高空缺氧

外界壓力降低時(shí),空氣中的絕對(duì)氧分壓也相應(yīng)降低,引起飛行人員的高空缺氧。在3000米高度時(shí)人會(huì)出現(xiàn)輕度缺氧,4600米高度可發(fā)生中等度缺氧,在6100米以上的高度,可出現(xiàn)嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)。腦和感覺器官對(duì)缺氧非常敏感,缺氧直接影響乘員的協(xié)調(diào)動(dòng)作和智能功能(記憶、理解、判斷),嚴(yán)重缺氧會(huì)引起意識(shí)障礙,導(dǎo)致嚴(yán)重的飛行事故。

現(xiàn)代飛機(jī)的飛行高度不超過7000米公里,一般仍可用敞開式座艙。性能較高的飛機(jī)則采用密封式增壓座艙,它可以有效地防護(hù)高空的低壓缺氧、低溫、高速氣流等不良因素對(duì)飛行人員的傷害。增壓座艙主要由能承受一定壓差、具有良好密閉性能的座艙結(jié)構(gòu)和環(huán)境控制系統(tǒng)組成。增壓座艙可分為通風(fēng)式、再生式兩種。

飛行器升、降時(shí)會(huì)產(chǎn)生超重,航天器在宇宙空間飛行時(shí)會(huì)產(chǎn)生失重,兩者對(duì)人體生理功能均有影響。航空航天飛行器飛行時(shí)速度快,機(jī)動(dòng)性強(qiáng),產(chǎn)生強(qiáng)大的超重(又稱加速度、過載)。

重力作用

于人體的方向由頭至足的則稱正超重;反之,重力的方向由足至頭時(shí)稱負(fù)超重。正超重時(shí),血液受慣性力作用由上身轉(zhuǎn)移到下身,引起頭部、上身缺血,視力障礙,嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生暈厥。訓(xùn)練、穿著抗荷服可提高超重耐力。   航天器發(fā)射和返回時(shí)同樣產(chǎn)生時(shí)間較長的加速、減速超重,超重值可達(dá)8G左右。高G值的超重,人取坐姿難以適應(yīng),所以航天員通常采取仰臥姿,這對(duì)人體的影響較輕。人對(duì)8G值的橫向超重可耐受十多分鐘。航天中經(jīng)受的這種橫向超重,一般人都可以耐受。

飛行中各種加速度對(duì)人體的前庭器官是一種刺激,在適宜范圍內(nèi)一般不會(huì)引起不良反應(yīng),當(dāng)加速度刺激頻繁、劇烈,時(shí)間較長,超過前庭器官的閾值,即可引起運(yùn)動(dòng)病反應(yīng)。運(yùn)動(dòng)病有暈船、暈機(jī)、暈車、航天運(yùn)動(dòng)病等。主要癥狀是頭暈、惡心、嘔吐、出冷汗、面色蒼白等。病因與前庭器官密切相關(guān),喪失前庭功能的聾啞人前庭器官發(fā)育不全的人,一般不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)病。軍事飛行中乘員暈機(jī)的較多。民航客機(jī)飛行平穩(wěn),座艙舒適,發(fā)生暈機(jī)的旅客一般不超過6%。

失重

航天飛行中的一個(gè)特殊物理因素。人體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),保證人對(duì)重力的對(duì)抗和適應(yīng)。載人航天實(shí)踐證明,失重對(duì)人體的生理功能有很大影響,但不像原先想象的那樣嚴(yán)重。人在失重條件下連續(xù)生活工作365天后,返回地球經(jīng)短期休息,可完全地恢復(fù)健康,并未發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的生理變化。

失重引起的人體生理功能變化主要是:

心血管功能改變。失重時(shí)人體的流體靜壓喪失,血液和其他體液不像重力條件下那樣慣常地流向下身。相反,下身的血液回流到胸腔、頭部,航天員面部浮腫,頭脹,頸部靜脈曲張,身體質(zhì)量中心上移。人體的感受器感到體液增加,機(jī)體通過體液調(diào)節(jié)系統(tǒng)減少體液,出現(xiàn)體液轉(zhuǎn)移反射性多尿,導(dǎo)致水鹽從尿中排出,血容量減少;出現(xiàn)心血管功能降低征候,如心輸出量減少、立位耐力降低等,返回地面后短時(shí)對(duì)重力不適應(yīng)。

隨著航天的時(shí)間延長,心血管功能可在新的水平上達(dá)到新的平衡,心率、血壓、運(yùn)動(dòng)耐力恢復(fù)到飛行前的水平。失重引起血容量減少的同時(shí)可出現(xiàn)血紅細(xì)胞、血紅蛋白量的減少,這些隨著航天時(shí)間的延長逐漸恢復(fù)正常。

失重時(shí),出現(xiàn)頭暈、惡心,腹部不適,體位翻轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)病癥狀,稱為航天運(yùn)動(dòng)病,又稱航天適應(yīng)綜合征。發(fā)生率約占航天員總數(shù)的1/3~1/2。航天初期進(jìn)入失重后即可發(fā)病,持續(xù)一周,失重一周之后,前庭功能可對(duì)失重適應(yīng)。有人認(rèn)為失重時(shí)感覺重力的器官將異常信號(hào)傳入大腦,形成前庭、視覺、運(yùn)動(dòng)覺等信號(hào)沖突,引起各分析器相互作用素亂,導(dǎo)致航天運(yùn)動(dòng)病。航天運(yùn)動(dòng)病至今還不能完全預(yù)防,發(fā)病時(shí)可服抗運(yùn)動(dòng)病藥物。

骨鹽代謝素亂。失重會(huì)引起人體的骨無機(jī)鹽代謝素亂,經(jīng)尿排出的鈣磷增加,鈣的排出量每月約六克左右。負(fù)重的跟骨、股骨等骨鹽喪失較大,上肢撓骨、尺骨則較輕。脫鈣的原因是適宜載荷垂直負(fù)重對(duì)骨骼肌肉的刺激減弱或消失,血液供應(yīng)減少,骨細(xì)胞營養(yǎng)改變,破骨細(xì)胞功能增強(qiáng),成骨細(xì)胞功能減弱,分解過程大于合成過程。骨鹽的喪失引起骨質(zhì)疏松,而且持續(xù)時(shí)間很長。

失重引起的肌肉變化,主要表現(xiàn)在對(duì)抗重力的肌群張力減弱,甚至萎縮。原因是抗重力肌不需做功,出現(xiàn)廢用性萎縮。一般認(rèn)為人在失重下生活六個(gè)月,生理功能不會(huì)發(fā)生不可恢復(fù)的改變。

宇宙輻射

航空航天飛行中常可出現(xiàn)宇宙輻射對(duì)人體的傷害。宇宙輻射主要指從銀河系各方面來的高能帶電粒子流,由質(zhì)子、光子、電子組成;其次是太陽發(fā)生耀斑時(shí)釋放出的大量高能帶電粒子,絕大多數(shù)是質(zhì)子,其次是“粒子;第三種是地球輻射帶的射線,帶電粒子在近地球空間為地磁場(chǎng)俘獲,形成范圍很廣的高強(qiáng)度輻射區(qū),稱地球輻射帶。輻射粒子作用于人體細(xì)胞使原子產(chǎn)生電離效應(yīng)。

宇宙輻射經(jīng)地球大氣層的屏蔽,到達(dá)地面的劑量很小,人在地面上生活三十年,平均接受的自然劑量僅是4.35~5.5雷姆(劑量當(dāng)量單位),所以低空飛行的飛機(jī)不會(huì)受到宇宙輻射的損害。

載人航天歷來重視宇宙輻射對(duì)航天員的傷害,航天器及乘員身上都帶有各種輻射劑量測(cè)定儀,以觀察宇宙輻射可能對(duì)人體的傷害。觀測(cè)表明,美蘇航天員航天中接受的輻射劑量多數(shù)沒有達(dá)到使人傷害的水平,但少數(shù)飛行中航天員接受的輻射劑量比較大。

航天時(shí)接受劑量的多少與航行軌道有關(guān),航行軌道高時(shí)比軌道低時(shí)接受的劑量多。載人航天中還應(yīng)特別注意重粒子對(duì)人的傷害,載人航天器的金屬艙壁有防輻射作用,但有一定限度。應(yīng)盡可能避免航空航天時(shí)遭受太陽耀斑的輻射傷害。

適合航天條件下的食品

飛機(jī)乘員的食品供應(yīng),應(yīng)注意營養(yǎng)豐富。飛行前避免食用易產(chǎn)氣和富含纖維素的食物,并防止空腹或過飽飛行。航天員的食品除營養(yǎng)豐富、適合口味外,重要的是適合航天條件下食用。航天時(shí)艙內(nèi)一切物體,包括食物,都處于失重狀態(tài),會(huì)自由飄浮航天食品中肉醬、果醬類半固體食品可裝入牙膏狀的鋁管內(nèi),進(jìn)食時(shí)擠壓鋁管食物即可通過硬塑料管進(jìn)入口中。這類食品方便安全,但不適合口味,現(xiàn)已少用。面包、點(diǎn)心、肉塊、雞塊等可制成一口大小的塊狀,表面涂有一層可食用的薄膜,以防食品破碎脫屑。

罐裝食品是現(xiàn)在航天食品使用最多最受歡迎的食品,內(nèi)裝食品有一定的粘稠性,食用時(shí)不會(huì)飄浮,性狀同地面食品一樣。早期的航天食品較簡單,僅是一些牙膏軟管狀和壓縮的塊狀食物,現(xiàn)在航天食品品種有70多種。航天器中還有電熱灶,用以加熱食品。

長期生活在地球表面晝夜節(jié)律周期中的人,心理生理功能逐漸形成與此相適應(yīng)的人體內(nèi)環(huán)境的平衡,某些功能存在著與晝夜節(jié)律相類似的同步變化。外界環(huán)境晝夜周期發(fā)生變化后,人在短期內(nèi)不能適應(yīng),會(huì)出現(xiàn)一些生理功能素亂現(xiàn)象。

大型噴氣客機(jī)飛行一小時(shí)可跨越一個(gè)時(shí)區(qū)。乘噴氣客機(jī)旅行,高速向東或向西飛行10小時(shí),到達(dá)目的地后,兩地相較,即提前或推遲10小時(shí)。旅客對(duì)新的時(shí)間不能馬上適應(yīng),可出現(xiàn)一時(shí)性適應(yīng)困難,引起睡眠障礙、疲勞等癥狀,同時(shí)工作效率降低,體育比賽成績不理想。因此,有重要任務(wù)的旅客(如參加國際會(huì)議、重大國際體育比賽者)應(yīng)力爭做到飛行前、飛行后的適應(yīng)。

飛行前適應(yīng)是指若向東飛行,飛行前幾天就開始每天提早就寢、提早起床,以便盡可能提前適應(yīng)目的地的環(huán)境晝夜節(jié)律。飛行后適應(yīng)是指提前到達(dá)目的地,休息1~2天,適應(yīng)新的環(huán)境。

載人航天器繞地球飛行一周,航天員可見到一次日落,一次日出,一天24小時(shí)內(nèi)可見到十幾次日落日出的晝夜周期。航天中的晝夜周期是可變的,時(shí)間長短決定于載人航天器繞地球飛行的軌道高低,軌道高則晝夜周期長,軌道低則晝夜周期短。

載人航天器飛行軌道一般是近地軌道,繞地飛行一周大約90分鐘,24小時(shí)內(nèi)有16個(gè)晝夜變化。航天員長期習(xí)慣于地球上的晝夜周期,對(duì)這種短暫的晝夜變化很不習(xí)慣,可出現(xiàn)睡眠不好,易醒、易疲勞,工作效率降低等。航天醫(yī)學(xué)工作者將航天員的作息制度按24小時(shí)為一個(gè)晝夜周期安排,基本上與地球晝夜周期同步。

航天員的中藥調(diào)理

中國航天員中心醫(yī)監(jiān)醫(yī)保研究室主任李勇枝是位中醫(yī)學(xué)博士博士。她和她的同事們?yōu)槊棵教靻T建立了中醫(yī)保健檔案,進(jìn)行辨證分型。大負(fù)荷的航天環(huán)境適應(yīng)性訓(xùn)練,有時(shí)會(huì)使航天員身體出現(xiàn)某種功能的紊亂,比如疲勞、睡眠不好、血壓波動(dòng)等,這時(shí)中藥的調(diào)理優(yōu)勢(shì)可以得到充分發(fā)揮。

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