太空旅行對身體的影響

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2024-11-17 05:00:00閱讀時(shí)長6分鐘2574字

太空旅行身體影響宇航員健康零重力臉部腫脹心臟退化宇宙輻射細(xì)胞問題醫(yī)療隱私體重減輕

隨著一位宇航員因延遲返回而住院，另一位宇航員的體重減輕成為小報(bào)的焦點(diǎn)，NASA的公共關(guān)系部門度過了一個(gè)繁忙的月份。今年6月，波音公司的Starliner火箭出現(xiàn)一系列問題，導(dǎo)致兩名宇航員被困在國際空間站，最早要到2025年2月才能返回。同樣，原定于8月返回地球的四人小組直到10月底才成功返航。其中一人在返回后被短暫住院觀察。最近幾周，許多文章暗示NASA在隱瞞其宇航員的嚴(yán)重健康問題。醫(yī)療隱私協(xié)議使這些信息保密，助長了這些謠言。

這四位返回的宇航員中哪一位住院了？原因是什么？被滯留在國際空間站直至2月的宇航員Suni Williams是否真的體重減輕了？

雖然Williams和住院的宇航員并沒有患上神秘的外星疾病，但每個(gè)陰謀論背后都有一絲現(xiàn)實(shí)。在太空中，人體會(huì)發(fā)生顯著的變化。讓我們來看看生活在真空中的真實(shí)醫(yī)學(xué)效應(yīng)。

歡迎來到零重力

人類是在極其特定的環(huán)境中進(jìn)化的。我們需要-30至+50°C的溫度、15%至20%的氧氣水平，以及防止所有高于近紫外線的輻射。從宇宙的角度來看，我們是嬌生慣養(yǎng)的生物。

自人類存在以來，我們就一直在將自己置于不適應(yīng)生存的環(huán)境中。太空不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間告訴我們我們不屬于這里。一旦宇航員離開地球，他們就會(huì)失去內(nèi)耳中的重力牽引，這個(gè)牽引告訴大腦如何保持平衡。這種效果類似于暈動(dòng)癥，當(dāng)身體以大腦未預(yù)料的方式移動(dòng)時(shí)。這就是為什么坐在汽車后座的人更容易暈車，因?yàn)榍胺降念^枕看起來是靜止的。在國際空間站上，這種對比更加明顯。眼睛告訴大腦它靜止不動(dòng)，而內(nèi)耳則堅(jiān)持認(rèn)為它處于自由落體狀態(tài)。

“太空病”并不是新問題。事實(shí)上，第二位進(jìn)入太空的人Gherman Titov在他的飛船內(nèi)嘔吐了。一張郵票上的Gherman Titov，他是第二位進(jìn)入太空并因太空病嘔吐的宇航員。照片來源：維基共享資源

腫脹的臉和懶惰的心

就在新宇航員適應(yīng)失重感的同時(shí)，他們的臉開始腫脹。人類的循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為不斷對抗重力。在地球表面，心臟必須努力保持血液流動(dòng)，即使如此，血液也自然會(huì)聚集在下肢。當(dāng)重力消失時(shí)，血液會(huì)在全身均勻分布。臉部腫脹。與通常幾天后就會(huì)緩解的太空病不同，宇航員的臉部在整個(gè)任務(wù)期間都會(huì)保持腫脹。

但這不僅僅是外觀上的變化。心臟在零重力下迅速退化。突然間，心臟一生都在對抗的力消失了。它變得懶惰。在太空中，血液幾乎可以自行泵送。心跳變得不規(guī)律。當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，收縮力減弱。在細(xì)胞層面，線粒體腫脹并破裂，蛋白質(zhì)斷裂。與心臟病相關(guān)的基因開始激活。

上圖：2002年Odissea任務(wù)的機(jī)組人員在地面。下圖：機(jī)組人員在太空。照片來源：ESA

雞腿

在身體的另一端，雙腿處于待命狀態(tài)。由于血液向上流動(dòng)至臉部，腿部的氧氣供應(yīng)減少，同時(shí)它們也不再需要支撐身體。這就是為什么宇航員每天要鍛煉兩個(gè)小時(shí)，試圖保持腿部和下背部的活動(dòng)，以防止返回地球時(shí)受傷。

即使有鍛煉，宇航員在太空停留后患椎間盤突出的風(fēng)險(xiǎn)也幾乎是正常人的三倍。這是指脊柱內(nèi)的軟骨從椎骨之間擠出，常常壓迫神經(jīng)。

宇航員Luca Parmitano在零重力下進(jìn)行跑步機(jī)鍛煉。照片來源：NASA

宇宙輻射引發(fā)細(xì)胞問題

地球的大氣層不僅調(diào)節(jié)氣候和提供可呼吸的空氣，還屏蔽了大多數(shù)高能輻射，這些輻射可能會(huì)離子化我們的細(xì)胞，使我們?nèi)菀谆忌习┌Y等遺傳性疾病。在太空中，沒有這樣的保護(hù)。即使在大氣層的稀薄上層，飛機(jī)機(jī)組人員的癌癥發(fā)病率比普通公眾高出24%。盡管科學(xué)家尚未完全確定所有可能的因素，但主要理論是宇宙輻射。（經(jīng)常飛行者無需擔(dān)心——除非你每天飛行，否則這一統(tǒng)計(jì)數(shù)字不適用于你。）

追蹤高能光子對飛行機(jī)組人員的影響已經(jīng)很難，對宇航員的影響則更難研究，因?yàn)橛詈絾T總數(shù)不到700人。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以進(jìn)行一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)上有意義的健康研究。但在基因?qū)用?，一些奇怪的模式開始顯現(xiàn)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，即使在太空中停留九分鐘，SpaceX民用任務(wù)Inspiration4的所有成員的端粒（保護(hù)染色體末端的DNA）都伸長了。同樣，一項(xiàng)比較宇航員Scott Kelly和他的同卵雙胞胎兄弟Mark Kelly（現(xiàn)為亞利桑那州參議員）的研究發(fā)現(xiàn)，Scott Kelly在太空中的端粒伸長，回到地面后又恢復(fù)到正常長度，略短一些。由于端粒通常隨年齡增長而縮短，目前尚不清楚這種伸長和逆轉(zhuǎn)對長期健康有何影響。

是什么驅(qū)動(dòng)這種奇怪的染色體行為？可能是微重力，但Kelly雙胞胎研究的作者懷疑輻射損傷起了作用。

左圖為宇航員Scott Kelly，他最近再次進(jìn)入太空參與一項(xiàng)基因研究。右圖為他的同卵雙胞胎兄弟、退休宇航員Mark Kelly，他在擔(dān)任亞利桑那州參議員期間作為對照組參與研究。照片來源：NASA/Alamy

我們不知道自己不知道什么

目前，有限的數(shù)據(jù)集和混淆因素使得太空旅行的長期影響變得模糊不清。即使太空機(jī)構(gòu)為了保護(hù)宇航員而收集信息，也往往必須保密以遵守醫(yī)療隱私法。例如，Kelly雙胞胎研究的全部結(jié)果可能在研究對象在世期間都不會(huì)完全公布。

關(guān)于Suni Williams和神秘住院的宇航員，NASA明確表示，保密是出于醫(yī)療隱私考慮，所有人都很好。10月返回的四名機(jī)組成員都很好，Suni Williams很好，國際空間站上的其他所有人也都很好。

鑒于住院的宇航員僅住院一夜即出院，沒有理由懷疑NASA在醫(yī)療實(shí)踐要求之外隱瞞任何事情。其中一名返回的宇航員Michael Barratt向公眾保證，總有一天大家會(huì)知道發(fā)生了什么。

“隨著時(shí)間的推移，我們會(huì)允許這件事公之于眾并記錄下來?！彼麑Α都~約時(shí)報(bào)》說，“現(xiàn)在，醫(yī)療隱私對我們非常重要?！?/p>

互聯(lián)網(wǎng)對宇航員體重的關(guān)注

與此同時(shí)，Suni Williams在過去幾天里一直在向人們保證她很健康。NASA發(fā)布了一系列包括她的照片后，網(wǎng)絡(luò)評論者和小報(bào)開始關(guān)注她的外表。多篇文章引用了未核實(shí)的消息來源，聲稱來自NASA內(nèi)部的人士稱她體重顯著減輕。

然而，Williams本人表示她的體重相同，只是身體在外太空發(fā)生了變化。她在國際空間站上的鍛煉計(jì)劃使她的臀部變大了。

Suni Williams現(xiàn)年59歲，比女性宇航員的平均年齡大17歲?？紤]到社會(huì)對老年女性的偏見、照片角度（如下面的披薩制作照片，相機(jī)扭曲了兩人的比例）、媒體對女性身體的癡迷，以及人們的外貌在與20年前的維基百科照片相比時(shí)往往會(huì)發(fā)生顯著變化，圍繞Williams的熱議其實(shí)沒有太多實(shí)際依據(jù)。

一張Suni Williams和Butch Wilmore的照片引發(fā)了關(guān)于Williams健康的傳言。照片來源：NASA

可以想象，宇航員著陸后可能被送往醫(yī)院的一些原因。心動(dòng)過速或嚴(yán)重頭暈都可能由虛弱的心臟引起。腿部可能在太空數(shù)月后顫抖。或者惡心可能是因?yàn)槭澜绮幌翊竽X預(yù)期的那樣移動(dòng)。在長時(shí)間遠(yuǎn)離地球后，重力再次拖拽內(nèi)耳，使其回到地面。

(全文結(jié)束)

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