主持人：大家好，歡迎繼續(xù)關(guān)注神舟九號任務(wù)技術(shù)講堂節(jié)目。隨著神舟九號與天宮一號的順利對接，航天員已經(jīng)成功進入天宮一號，并開始進行各項空間實驗。古人有詩云“我欲乘風(fēng)歸去，又恐瓊樓玉宇，高處不勝寒”。相信此刻大家最為關(guān)心的就是三位航天員在天宮中是如何工作與生活的。本期技術(shù)講堂我們特別請到了載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計師、航天醫(yī)學(xué)專家李瑩輝，請她為我們大家來解讀一下航天員在天宮一號中開展空間實驗的有關(guān)情況。李副總您好。

李瑩輝：您好。

主持人：首先請您給我們介紹一下，此次神舟九號與天宮一號對接后，三位航天員在天宮一號內(nèi)主要進行哪些實驗操作呢？

李瑩輝：主要是圍繞著人的長期在軌駐留，以航天員的健康保障能力為核心，開展了航天健康監(jiān)測檢測技術(shù)，失重生理效應(yīng)與機制，以及失重防護還有醫(yī)學(xué)、功效學(xué)，評價技術(shù)研究。

主持人：您能具體給我們介紹一下嗎？

李瑩輝：因為我們這次開展的實驗還是有十幾項，我們簡單介紹幾項。這些實驗是要分成三類，一類是圍繞失重條件下人的影響和變化開展的。主要是我們開展了失重對心血管功能的影響，失重對前庭功能的影響和失重對腦功能的影響，這是我們開展的一類實驗，大家可以看到他們航天員頭上戴的天機帽，做的實驗就是這一類。

第二類實驗是我們?yōu)榱双@得人體的一些參數(shù)，比如說我們在空間整個任務(wù)期間，我們?nèi)说馁|(zhì)量變化，在地面上我們大家都叫重量變化。到了空間因為沒有重量了，我們不叫它重量，而叫質(zhì)量。大家也看到我們質(zhì)量測量儀，實際它的原理是基于牛頓定律，F(xiàn)=Ma，恒力等于質(zhì)量乘以加速度。我們質(zhì)量儀基于這樣的原理設(shè)計的，通過把質(zhì)量儀的拉桿拉出來，測質(zhì)量儀的時候大家也看到，我們?nèi)耸窃诶瓧U上，讓拉桿在拉桿回去，通過恒力和拉桿回去的加速度我們算出人的質(zhì)量，這是第二類的實驗。

主持人：這也就是說在太空中稱體重。

李瑩輝：對，大家都很關(guān)心的在太空中稱體重，但是我們還是叫它質(zhì)量。第三類實驗就是和我們的比如說我們藥代動力學(xué)的實驗，大家都知道在地面條件下，我們吃藥有的藥是一天兩次，或者有的一天三次。這個給藥的兩次和三次，是基于藥代動力學(xué)的特點來設(shè)計的，到了太空中，由于失重對人的影響，它的藥代動力學(xué)是會有所變化的，所以在這里面我們就設(shè)計了一個實驗，通過給他服入藥物，來通過測量他唾液中藥物的濃度變化，來看它的藥代動力學(xué)的規(guī)律，將來指導(dǎo)我們的用藥。

還有一類我們是面向長期失重開展的失重防護技術(shù)研究，比如說長期失重中有空間骨丟失的問題，所以我們就設(shè)計了空間骨丟失防護技術(shù)研究。主要是基于直接力刺激對于我們骨細胞的，直接力刺激的影響來實現(xiàn)防護對抗的目的。當(dāng)然我們也會較之其然，之其所以然，在一些咱們實驗里面還是設(shè)計了一些失重生理效應(yīng)機制學(xué)的研究，比如說我們細胞學(xué)實驗，通過在軌的失重條件下觀察和骨相關(guān)的細胞變化特征，包括它的基因表達的影響，來看失重為什么會導(dǎo)致骨丟失。

主持人：李副總我們知道，相比神五和神七的前三次載人航天飛行任務(wù)，神九的時間最長，最為航天醫(yī)學(xué)專家，您作為關(guān)注的核心問題是什么？

李瑩輝：當(dāng)然是失重生理效應(yīng)了，因為我們?nèi)梭w的各種結(jié)構(gòu)和它的功能都是在適應(yīng)地球上這種1G重力條件下形成的。它在對于各個生理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、反饋也是適應(yīng)地球1G重力條件下形成的。但是你當(dāng)進入太空以后，馬上進入到一個失重環(huán)境里面，那么在地球1G重力條件下建立起來的這種固有的，神經(jīng)體液的調(diào)節(jié)，以及我們各個生理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)都會發(fā)生紊亂。就會產(chǎn)生一系列的生理變化，當(dāng)然這些變化都是一些適應(yīng)性的變化，它不是病。所以我們一直叫它失重生理效應(yīng)，當(dāng)生物機體走入另一個環(huán)境里頭以后，對另一個不同的環(huán)境的一個快速適應(yīng)。所以面對咱們13天的飛行，主要處于一個急性適應(yīng)期，它有這樣一些表現(xiàn)。一個表現(xiàn)就是我們體液頭像分布。這個體液頭像分布，咱們在地球上我們每個人處于站立他機體的身體里邊，在不同的高度，它里邊我們要有一個專業(yè)叫流體靜脈壓。它的壓力是不一樣的，比如說我們以心臟為100為例，頭部的壓力可能大概就是70毫米汞柱，腳底大概是200毫米汞柱，到失重條件下這種壓差就沒有了，沒有重力了就沒有壓差了，這個時候我們就發(fā)生一些體液向頭面部快速轉(zhuǎn)移，形成大家就看到面色發(fā)紅，好像紅光滿面，而且比較飽滿，比較充盈。

同時它會伴隨的還有一些鼻塞，還有頭痛的感覺。這是我們進入太空后的一個體液的頭向轉(zhuǎn)移。

另外我們在地球上，大家都知道我們會保持平衡，這種平衡是和我們耳朵里面，內(nèi)耳里面有一個結(jié)構(gòu)叫前庭它是密切相關(guān)的。前庭里面有耳石，它可以感覺受到本體感覺的變化。當(dāng)?shù)绞е貤l件下以后，這個來自重力條件的沖動，神經(jīng)沖動就沒有了，這時候就會導(dǎo)致前庭功能的紊亂，就是我們常說的可能會誘發(fā)空間運動病，這個時候大家就會關(guān)心是不是會發(fā)生頭暈、惡心，嚴重的嘔吐，這是進入軌道以后首發(fā)的兩種問題。

隨著時間的延長，可能會有心血管的問題，心血管功能的降低和肌肉力量的降低，對于13天來說，肌肉萎縮不會很嚴重，但是它會有肌肉力量的降低。大家常看到的我們?nèi)硕荚诳臻g上，這三位航天員都是飄著的，從剛進艙到現(xiàn)在活動都是以飄浮的形式，來運動。這個時候肌肉是不吃力的，不像在地球上你做任何一個動作，舉手投足你的肌肉，有的肌肉收縮，有的肌肉是舒張，都會有這樣的肌肉力量受到刺激。到微重力條件下，這部分刺激就消失了，所以會出現(xiàn)一部分肌肉萎縮的問題。

同時由于肌肉力量消失，而且我們的運動負荷也減少，心血管的功能也是會下降的。還有一個問題，經(jīng)歷了短暫的十幾天的飛行，我們還非常關(guān)心的，他從剛剛適應(yīng)了微重力的條件，馬上要返回到地球，這時候它有一個重力的再適應(yīng)。重力的再適應(yīng)實際上也是反映的是一個心血管條件的問題，這次的任務(wù)中我們主要圍繞著這幾大問題開展我們失重生理效應(yīng)防護。

主持人：看來失重環(huán)境令航天員的健康面臨巨大挑戰(zhàn)。請李副總給我們詳細介紹一下，為了保障航天員健康高效的工作和生活，主要采取了哪些防護手段呢？

李瑩輝：這次防護手段主要是針對他十幾天出現(xiàn)的生理效應(yīng)，這些生理效應(yīng)都是一個適應(yīng)性的變化。我們主要是第一個，我們使用了套袋，這個套袋主要加在，我們用專業(yè)的話說是下肢近心端放在大腿的根部，給他實行一定的壓力。這樣阻止他下肢靜脈的血液快速向上體轉(zhuǎn)移，來減緩急性適應(yīng)期的作用，這是一方面。另外為了維持他的運動能力和他的心肺功能，我們有一個自行車功量計，大家都看到在軌騎自行車。

主持人：劉洋那天騎的非常自如。

李瑩輝：劉洋非常漂亮，非常瀟灑的進行自行車功量計的鍛煉。給她一定的符合，保持他的心肺功能和他的肌肉力量。另外我們針對肌肉在他受到刺激力的刺激減少，有企鵝服，這個企鵝服主要是在衣服的夾層里有很多彈性袋，因為失重條件下，大家看到它是飄浮著走。肌肉是不受力的，我們認為的給他增加一些彈性袋，他做每一個動作的時候，必須要克服彈性袋的阻力，才能把這個動作做到位，這時候給他一些肌肉刺激，維持他肌肉的結(jié)構(gòu)和他肌肉的功能。

另外我們還有一個下體負壓桶，現(xiàn)在可能還沒看到，明后天我們還就會用。這個下體負壓桶主要是針對體液的頭向分布，我們用一個桶，讓下半身在桶里面抽負壓，把這個向頭面部分布的血液通過負壓吸引回到下半身，通過這樣的一些刺激，來調(diào)節(jié)他的心血管功能。體液頭向分布，壓力把它吸回來，再往上走，沒有壓力又上去，這樣反復(fù)刺激心血管調(diào)節(jié)，增加心血管適應(yīng)性。

再有就是拉力器，因為上天以后失重效應(yīng)會導(dǎo)致背部肌肉和上肢不舒服，我們針對他的力量設(shè)計拉力帶，主要是通過壓力動作，增加背部和上肢的力量。因為我們航天員上去經(jīng)常會反映背疼，這個動作可以有效地緩解這樣的現(xiàn)象。

主持人：相信有了這一系列防護手段，航天員一定能夠在軌健康高效的工作與生活。聽說航天員在空間也會玩一些小游戲，請問這些游戲也屬于航天醫(yī)學(xué)實驗的一部分嗎？

李瑩輝：其實看似是一些游戲，實際上是在進行心理和認知方面的實驗研究。大家看到，比如說我們通過顏色的偏好和圖形的選擇，就可以判斷對于在軌的情緒進行評價，這是一個很專業(yè)的心理學(xué)的實驗，還有一些點陣的圖，通過點陣的視頻圖可以判斷本體的人是正位還是頭朝下，還有他的運動方向，這個是對瞬間的知覺影像的一個研究，我們也叫運動知覺能力的研究。

另外還有通過形象的吹氣球的實驗，這個氣球既要吹的比較大，吹的越大得分越高，但是又不能吹破，這樣的實驗來進行人的風(fēng)險決策的判斷。還有一類比如說我們目標(biāo)跟蹤實驗，那個實驗主要是前面有一個靶子，你看到這個靶子的時候，你要很好地手上要有反映，這時候判斷在失重條件下對于目標(biāo)的識別，和手眼精確的跟蹤能力。所以大家看到的類似是一些游戲，實際上都是進行一些認知方面的研究。
主持人：航天醫(yī)學(xué)實驗的廣泛開展，未來是否也將有益于普通民眾的身體健康呢？

李瑩輝：我們想會有的，對于在微重力條件下，人的一些適應(yīng)反映的認識，人的生理現(xiàn)象的一些深刻認識，對于接受我們地面的一些，比如說我們在不同重力條件下，對于心血管調(diào)節(jié)的影響的研究，將來對我們地面的這種高血壓的發(fā)生機制，會有一些幫助。包括我們在軌的空間骨丟失的研究，去認識為什么會發(fā)生骨丟失。在骨丟失過程中，他的調(diào)控機制，影響因素，對我們地面的退行性的骨質(zhì)疏松也是會有幫助的。另外在天上形成的一些防護鍛煉措施，比如說我們針對肌肉萎縮發(fā)展的一些肌肉力量的練習(xí)，包括器械，包括方法對于地面的長期臥床病人，或者是一些肌肉功能上有問題的病人都會有一些幫助作用。

主持人：好的，感謝您的精彩解讀。人類飛向太空的道路是一個漫長的科學(xué)探索征途。其中踏出的每一步，都源于對科學(xué)和自然的好奇與熱愛。隨著航天器的不斷發(fā)展和完善，航天員在太空的探索腳步也越走越遠，逐漸形成空間科學(xué)研究體系，載人航天與科學(xué)研究的完美結(jié)合，拓寬了人類延伸夢想的領(lǐng)域。其前景令人歡欣鼓舞，感謝您收看本期節(jié)目，我們下期再見。

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