航天員在太空飛行要經歷哪些身心上的嚴峻考驗？

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李英賢（中國航天員科研訓練中心）

遠離地球的太空中，重力幾乎為零，即經常提到的微重力。在太空飛行中，微重力和密閉狹小的空間環境給航天員帶來身體和心理的嚴峻挑戰，會造成一系列不良反應。

1. 感覺神經系統紊亂

失重條件下，前庭神經系統和中樞神經系統中的一些信號發生改變，造成大腦的錯誤翻譯和不適響應，從而造成空間運動病。

空間運動病

空間運動病一般出現在航天飛行的初期，主要表現為腸胃不適、食慾下降、非特異性不適、嗜睡、噁心及嘔吐等癥狀。這些癥狀可引起空間定向能力減弱、工作積極性和工作能力下降。

胃腸道癥狀出現於進入軌道飛行後的前幾分鐘到幾小時內，過度運動頭部通常使癥狀加重，在30~48小時內這些癥狀可基本消退。

2. 體液頭向轉移

進入太空後由於重力消失，體液頭向轉移並持續存在於整個飛行過程。

頭部發脹

航天員可以感知體液的轉移並將其描述為「頭部發脹」，可明顯觀察到頭、頸部靜脈擴張及眼周腫脹。部分航天員出現眼內壓增加及頭痛癥狀，甚至眼部疼痛，這在頭低位卧床實驗中也有所反映。

味覺和嗅覺下降

航天員的味覺和嗅覺也會有所下降，癥狀類似於地面的感冒。

「雞腿綜合征」

同時，與身體上部的變化相反，腿部體積將隨太空暴露時間的延長而變小。研究顯示，當頭向轉移的體液達到2L時，大腿周長減少10%~30%,航天員會發現自己的腿就像2根「棍子」，這就是所謂的「雞腿綜合征「。

3. 心血管系統功能失調

心臟功能下降

研究顯示航天飛行導致航天員心肺血量增加、心臟做功減少、心肌萎縮、心率下降、心律不齊等心臟結構和功能的改變，最終導致心臟功能下降。

在中、長期航天飛行中，由於重力缺失、活動減少、代謝需求降低，機體維持在低動力狀態，心臟也適應性地處於低動力水平，從而使心肌結構發生退行性改變，收縮機能下降，泵血能力也隨之降低，心肌做功減少，心肌萎縮，這可能是引起心血管脫適應產生的重要原因之一。

心血管系統功能失調將會威脅航天員健康、影響航天員正常工作，「聯盟TM2一和平號」航天員拉維金因心臟多次出現期前收縮而被迫終止飛行任務提前返回。

立位耐力的下降使航天員返回地球或進入其他星球後無法長期站立，而運動耐力的下降則會直接影響航天員的出艙活動。

4. 肌肉萎縮

航天員進入微重力環境後不久，肌肉開始萎縮並伴隨著尿氮排泄增加。人體存在幾種類型的肌肉組織，其中直接附著於骨骼的骨骼肌最易受到航天飛行的影響。

肌肉質量丟失可能高達50%！

短期飛行可導致肌肉質量丟失10%~20%，而在長期飛行中若不加以防護，肌肉質量的丟失可能達到50%。肌肉萎縮導致肌肉質量下降，同時伴隨肌肉收縮及相關纖維的收縮性減弱，功能下降。

研究表明，太空微重力條件下肌肉纖維的重建受到抑制。失重使肌萎縮將導致機體協調性不足和運動困難，還會引起心血管功能紊亂和骨礦物質喪失，嚴重威脅航天員返回地面後的出倉行動和健康狀況。

5. 骨質流失

在失重狀態下，作用於脊椎骨和腿骨等承重骨的壓力驟減，同時，由於肌肉運動減少，對骨骼的刺激相應減少，骨骼血液供應也相應減少，從而造成骨鈣流失，並最終導致航天員骨質丟失。

航天飛行中骨質以每月1%~2%的速率丟失，部分航天員飛行6個月後下肢骨丟失達到20%！！骨丟失程度隨航天飛行時間的延長而增加，且在航天員返回地面後依然持續數月之久，使航天員發生骨折的風險增加，嚴重威脅航天員健康。

同時，骨丟失過程中伴隨大量骨鈣的排泄，如此又對其他器官造成嚴重影響，例如腎臟內鈣沉積從而導致腎結石風險增加，進而影響飛行任務的順利進行並嚴重威脅航天員健康。

6. 心理問題

在空間環境中，長時間的失重和隔離將會對航天員的心理穩定性造成嚴重威脅，使航天員產生負性心理反應。

航天飛行中的負性心理反應包括精力衰減、心境和思維混亂、睡眠問題、節律紊亂和人際關係匱乏等，以上問題可能導致航天員產生焦慮、抑鬱情緒，甚至造成飛行後的人格變化。

心理問題同樣嚴重影響航天任務的順利完成，毫不誇張地說，心理問題可能是未來長期航天任務的最大阻礙。因此，在太空失重條件下的隔離密閉空間內，乘組內的個體之間必須建立並維持一種有效且穩定的相互關係。

向航天員致敬！

文章來源：鍾國徽 李玉恆 凌樹寬 李英賢. 太空微重力環境對人體的影響及防護措施. 生物學通報. 2016, 51(10): 1-4.

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