長頸鹿隱藏的航天醫學之道

長頸鹿是目前為止陸地上最高的動物，其身高可以達到五米以上，一直是科學家關注的研究對象。

長頸鹿與航天似乎是風馬牛不相及，但科學家發現，長頸鹿獨特的生理機制對航天醫學領域具有重要的啟示作用。

由於長頸鹿很高，重力對它身體的影響特別突出。NASA艾姆斯研究中心的一個研究小組前往南非做了進一步研究。從長頸鹿身上，研究小組弄清了為什麼在太空中進行長期任務的航天員回來後會出現昏厥和腿腫。

長頸鹿的心臟比腳部高約2.5米，它的頭部還要比心臟再高出2米左右。這意味著長頸鹿的心臟必須大力泵血，才能將血液向上輸送到頭部；同時，重力又使大量血液向下流向腿部。這兩個因素都使血管里的血壓增高，而把體液從血管中擠出來。體液會鬱積在身體組織內而使腿浮腫，這種現象叫做水腫，而水腫會阻礙營養物質從血液流到身體組織。

血液在頭部時，重力促使它流回心臟。但當血液在腿部時，重力卻使它向下流。為了使血液從腿部流回心臟，哺乳動物採用了一系列的靜脈瓣來克服重力的作用。每當哺乳動物活動時，骨骼上的肌肉收縮，擠壓附近血管里的血液。

除了靜脈瓣，長頸鹿特有的身體結構可避免這種情況的發生。例如，它的血管壁很厚，能擋住大的分子，有助於防止體液流入身體組織；長頸鹿的皮綳得很緊，從四面八方擠壓身體組織，從而能將流入身體組織的體液擠回血管；長頸鹿的動脈周圍有很多肌肉，它收縮這些肌肉就能控制血液的流動。

為了進一步研究長頸鹿的動脈肌肉，研究小組對一頭一生下來就死亡的小長頸鹿進行了仔細研究。研究人員發現，小長頸鹿動脈周圍的肌肉很少，並且分布均勻，而成年長頸鹿動脈周圍的肌肉卻多許多。這些肌肉是怎樣產生的呢？根據分析，剛出生的長頸鹿肌肉較少是因為它一直漂浮在子宮裡——任何陸地哺乳動物在出生之前都處於這種近似無重力的狀態之中。這表明，長頸鹿動脈周圍肌肉的生長是藉助於重力，而不是由於基因。而之前俄羅斯專家根據對航天員的研究得知，長期在太空中停留也會使人的骨骼肌肉受到損害。

美國研究人員從長頸鹿身上獲得的知識表明，航天員如果失重過久，他們動脈周圍的肌肉也會削弱，其肌肉會逐漸消瘦，直到像長頸鹿幼崽的肌肉一樣。這有助於解釋航天員長期在太空飛行之後為什麼會昏厥和浮腫：因為他們從太空回來以後，萎縮的動脈肌肉難以對付重力，重力會使血液從頭部向下流到腿部。

避免這種現象的方法之一是讓航天員在太空中每天使用一些不同類型的設備鍛煉幾個小時。另一種方法是給航天員的下半身套上齊腰的氣密袋，然後將袋中的空氣抽出。這樣做能使航天員的血液向下流到下半身，類似老式自來水鋼筆灌墨水的原理。還有一種方法是讓航天員腳朝外躺在旋轉臂上。當航天員旋轉時，他的血液就會從頭部流向腿部，從而模擬了地面環境。

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