長期太空飛行,如何影響人體健康?
2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)舉行期間,神舟十八號(hào)的三名航天員也在空間站里舉辦一場(chǎng)趣味“天宮運(yùn)動(dòng)會(huì)”。他們以火炬?zhèn)鬟f的方式拉開運(yùn)動(dòng)會(huì)帷幕,通過跨欄、挺身式跳遠(yuǎn)、背越式跳高等方式完成火炬?zhèn)鬟f,而后又開展了乒乓球、排球、男子混合泳以及跳水等奧運(yùn)項(xiàng)目,讓網(wǎng)友們也觀看了一場(chǎng)太空中的運(yùn)動(dòng)會(huì)。盡管這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)會(huì)充滿了樂趣與創(chuàng)意,但不容忽視的是,神舟十八號(hào)的三名航天員已經(jīng)在太空中執(zhí)行任務(wù)超過四個(gè)月。在這段時(shí)間里,他們面臨著長時(shí)間太空飛行所帶來的種種挑戰(zhàn)。
進(jìn)入太空人體的身體變化
在我們的身體里,有兩種細(xì)胞在維持我們的骨骼健康和功能中起著關(guān)鍵作用。他們分別是破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞,破骨細(xì)胞負(fù)責(zé)吸收舊的骨組織,而成骨細(xì)胞則負(fù)責(zé)形成新的骨組織。在地球上,重力會(huì)對(duì)骨骼和肌肉施加壓力,促使骨骼不斷重塑來適應(yīng)身體的需要。但是在太空這種微重力環(huán)境中,骨骼不再承受與地球上相同的壓力,于是會(huì)導(dǎo)致骨密度下降,肌肉萎縮??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),航天員在太空里待上一段時(shí)間后,他們大概會(huì)減少10%~20%的肌肉量。這意味著他們返回地球時(shí)無法對(duì)抗地球引力的作用,于是在太空中的航天員每天都會(huì)進(jìn)行2小時(shí)的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)來減少肌肉的萎縮。
進(jìn)入太空后,身體失去了向下推壓脊柱的重力,因此航天員都會(huì)發(fā)生長高的現(xiàn)象。在地球上,我們的脊柱是彎曲的,有正常的曲線。但在太空中,我們的脊柱就像一張本來彎曲的紙被壓平了。經(jīng)過脊柱測(cè)量發(fā)現(xiàn),航天員的身高甚至能增加6~8厘米!雖然長高了,但身體卻在承受著痛苦,這種“長高”的疼痛甚至能讓航天員在夢(mèng)中醒來。
除了肌肉和骨骼,體液也會(huì)被太空的微重力環(huán)境所影響。在重力作用下,血液和其他體液會(huì)自然地被拉向下半身,而進(jìn)入太空后,重力消失,血液往往會(huì)聚集在上半身,導(dǎo)致面部及上半身浮腫。在太空中,航天員的血液量也會(huì)減少,使得心臟跳動(dòng)力度低下,進(jìn)而引發(fā)低血壓,但在進(jìn)入太空時(shí)航天員并不會(huì)產(chǎn)生低血壓的感覺,而是在返回大氣層和著陸后,才會(huì)明顯感覺到血液回流到下半身,頭部的血壓突然降低,于是會(huì)發(fā)生頭暈?zāi)垦#粫r(shí)無法適應(yīng)直立行走的情況。
在太空中的心理壓力
太空探索是一項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)的任務(wù),不僅考驗(yàn)著航天員的身體,還考驗(yàn)著他們的心理。在上世紀(jì)80年代就有一位空間生物醫(yī)學(xué)問題專家曾指出,太空探索真正的障礙,可能不是身體上的難題,而是心理上的難關(guān)。
在太空上長期生活,意味著與家人、朋友乃至整個(gè)社會(huì)保持距離,這種隔離會(huì)帶來深刻的孤獨(dú)感,并且影響航天員的健康狀況。例如上世紀(jì)“禮炮”7號(hào)空間站的航天員在執(zhí)行長達(dá)7個(gè)月的任務(wù)時(shí),就出現(xiàn)了一些易怒、睡眠障礙等癥狀。
除了遠(yuǎn)離家人和朋友,狹小密閉的飛行器、高風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)、長時(shí)間的封閉都會(huì)造成航天員的心理壓力。
返回地球后仍持續(xù)的身體變化
回到地球之后,太空環(huán)境給航天員帶來的傷害并不會(huì)完全消失。科學(xué)家們通過掃描航天員的大腦發(fā)現(xiàn),從太空中返回后,航天員的腦體積有所增加,這種體積的增加可能是由于微重力環(huán)境下腦內(nèi)液體的重新分布。并且在他們返回地球一年后,這種現(xiàn)象仍然存在。
同時(shí),太空環(huán)境對(duì)航天員骨骼的影響也在繼續(xù)。在太空中生活約6個(gè)月的航天員,可以在回到地球1年后恢復(fù)之前的骨骼強(qiáng)度。但是,對(duì)于那些在太空生活時(shí)間更長的航天員來說,可能會(huì)造成永久的骨質(zhì)流失。而這對(duì)于未來需要長期生活在太空的任務(wù),如載人火星計(jì)劃,是一個(gè)急需解決的問題。
中國航天事業(yè)輝煌成就的背后,航天員的貢獻(xiàn)不容忽視。航天員在執(zhí)行太空任務(wù)時(shí),面臨著巨大的生理和心理壓力,這些挑戰(zhàn)都要求他們進(jìn)行嚴(yán)格的健康管理,最大限度地減少太空環(huán)境的負(fù)面影響,確保他們能在太空保持最好的狀態(tài)。
內(nèi)容綜合于中國日?qǐng)?bào)網(wǎng)、科普中國、人民網(wǎng)等
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