太空旅行對身體的影響

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2024-11-17 05:00:00閱讀時長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的焦點，NASA的公共關(guān)系部門度過了一個繁忙的月份。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，但每個陰謀論背后都有一絲現(xiàn)實。在太空中，人體會發(fā)生顯著的變化。讓我們來看看生活在真空中的真實醫(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。太空不會浪費時間告訴我們我們不屬于這里。一旦宇航員離開地球，他們就會失去內(nèi)耳中的重力牽引，這個牽引告訴大腦如何保持平衡。這種效果類似于暈動癥，當(dāng)身體以大腦未預(yù)料的方式移動時。這就是為什么坐在汽車后座的人更容易暈車，因為前方的頭枕看起來是靜止的。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，而內(nèi)耳則堅持認為它處于自由落體狀態(tài)。

“太空病”并不是新問題。事實上，第二位進入太空的人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，他們的臉開始腫脹。人類的循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計為不斷對抗重力。在地球表面，心臟必須努力保持血液流動，即使如此，血液也自然會聚集在下肢。當(dāng)重力消失時，血液會在全身均勻分布。臉部腫脹。與通常幾天后就會緩解的太空病不同，宇航員的臉部在整個任務(wù)期間都會保持腫脹。

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)心臟跳動時，收縮力減弱。在細胞層面，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)的機組人員在地面。下圖：機組人員在太空。照片來源：ESA

雞腿

在身體的另一端，雙腿處于待命狀態(tài)。由于血液向上流動至臉部，腿部的氧氣供應(yīng)減少，同時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小時，試圖保持腿部和下背部的活動，以防止返回地球時受傷。

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在零重力下進行跑步機鍛煉。照片來源：NASA

宇宙輻射引發(fā)細胞問題

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，這些輻射可能會離子化我們的細胞，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。即使在大氣層的稀薄上層，飛機機組人員的癌癥發(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)計數(shù)字不適用于你。）

追蹤高能光子對飛行機組人員的影響已經(jīng)很難，對宇航員的影響則更難研究，因為宇航員總數(shù)不到700人。這遠遠不足以進行一項統(tǒng)計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（保護染色體末端的DNA）都伸長了。同樣，一項比較宇航員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，他最近再次進入太空參與一項基因研究。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。即使太空機構(gòu)為了保護宇航員而收集信息，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，總有一天大家會知道發(fā)生了什么。

“隨著時間的推移，我們會允許這件事公之于眾并記錄下來?！彼麑Α都~約時報》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，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)評論者和小報開始關(guān)注她的外表。多篇文章引用了未核實的消息來源，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]到社會對老年女性的偏見、照片角度（如下面的披薩制作照片，相機扭曲了兩人的比例）、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往往會發(fā)生顯著變化，圍繞Williams的熱議其實沒有太多實際依據(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。心動過速或嚴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。或者惡心可能是因為世界不像大腦預(yù)期的那樣移動。在長時間遠離地球后，重力再次拖拽內(nèi)耳，使其回到地面。

(全文結(jié)束)

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