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神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?

作者:巴桑·曼汗

中國空間站第二次載人飛行任務

即神舟十三号

在太空中遨遊了183天後

于今日傳回,成功降落在東風着陸場

3名航天員身體狀況良好

神舟十三号載人飛行任務取得圓滿成功

神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?
神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?

航天員翟志剛安全出艙

神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?

摘星星的王亞平回來啦~

神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?

航天員葉光富安全出艙

長期的航天旅行都會對航天員的身體造成哪些影響?醫護人員有什麼措施能幫助航天員恢複健康狀态呢?

01 對骨骼系統的影響

長時間處于失重狀态的航天員骨骼結構和功能會不可避免出現變化并影響航天員健康,宇宙射線及其它未知的因素也可能影響骨的代謝。那麼我們從這兩個方面具體來看。

失重與骨量丢失

空間站位于距離地面393公裡處,仍然在地球重力範圍内,但在第一宇宙速度的加持下,空間站以7.9公裡/秒左右的速度環繞地球飛行,進而創造出了一種失重環境。而航天員長期生活在失重環境之中,身體的肌肉會萎縮,骨質也會流失。

人類在地球上生活時,很多部位的肌肉會長期處于拉伸狀态,比如後背和腿部等。可當航天員處于空間站失重環境時,不再需要保持“站立位”,後背和腿部的肌肉不用再對抗重力。

而且他們挪動物體時也不用太大的力氣,這會讓航天員的肌肉組織出現退化。資料顯示,航天員進入太空以後,5~11天的時間内就會失去20%的肌肉。其次,骨骼的增長需要外力的刺激,當肌肉收縮或者擴張時,骨骼受到擠壓或者扭轉應力,這會刺激骨組織的生長,以降低骨折風險。這個過程中,骨骼會重塑,在骨吸收和骨形成之間達到動态平衡。

然而,在失重環境下骨骼承受的應力,極大地減少了,破壞了這種平衡,這導緻航天員每月流失1.5%的骨組織,流失最多的是骨盆和下脊柱。

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神舟十三号對接天宮空間站後的四艙(船)組合體構型

宇宙射線對骨骼健康的影響

在距離地面400公裡左右的高度,是一種高真空、強輻射的環境。雖然空間站外殼屏蔽掉了幾乎所有的宇宙輻射,但是太陽輻射和高能宇宙射線與空間站外殼發生碰撞時,也會釋放大量的次級粒子,進入空間站,對航天員造成傷害。

機械振動的方法是一種防治骨質疏松的措施。 另外,不同類型的低頻電磁場具有對抗失重後骨質疏松的作用,而且安全可靠。目前電磁場已經被開發出多種類型,包括低頻脈沖電磁場和正弦交變電磁場,由于療效顯著被廣泛用于研究。

神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?

02 對心血管的影響

失重、電離輻射、幽閉環境及晝夜節律紊亂等是航天飛行對健康的重要威脅。其中,失重所緻的心血管功能改變是影響航天員健康及工作效能的首要因素。

其中立位耐力不良、運動能力降低、心髒和血管結構及功能重塑是長期航天飛行導緻心血管系統功能失調的重要表現,這不僅是航天員艙外活動的限制因素之一,還對傳回地面時即刻的應急離艙能力構成潛在威脅。

體液轉移

體液轉移是航天飛行過程中循環系統變化的最重要的始動因素。機體進入微重力環境後,随着重力和靜水壓消失,動脈各部分的跨壁壓分布和局部血流量發生變化,導緻體液迅速轉移和重新分布。

微重力引起的體液轉移主要有兩種方式,一是下肢和腹部的體液向中央和頭部轉移,約有2 升的體液從下半身轉移至上半身;二是身體上部靜脈壓和毛細血管流體靜壓增加,體液由毛細血管内向血管外轉移。

體液轉移和壓力變化将影響體液量及心血管結構和功能。與在地面立位相比,航天飛行早期血液向中心轉移導緻心肺血容量增加,每搏量和心輸出量均明顯增加。

此外,進入失重狀态後,因缺少由重力對抗所産生的正常彙流機制的繼續作用,體液湧上大腦,航天員會出現頭部腫脹的情況。

神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?

站在機械臂上的王亞平

心髒結構和功能變化

失重及模拟失重緻心髒結構重塑和/或品質改變的現象在人和大小鼠等均有報道。長期失重緻心髒萎縮的機制目前尚不完全清楚,可能與重力負荷降低所緻心髒的容積和壓力負荷減少、體力活動減少和代謝需求降低等的适應性改變有關。

心髒萎縮與血容量減少、長期回心血量下降共同導緻了心髒儲備能力的減弱,加之骨骼肌萎縮,進而影響航天員運動能力和工作效能。

血管重塑和功能失調

微重力狀态下,流體靜壓的消失使人體不同部位血管内壓發生不同的變化,産生相應的适應性結構重塑與功能改變。研究表明,太空飛行使航天員頸動脈内中膜厚度增加。

心律與心血管調節功能變化

失重導緻心血管功能失調涉及系統調節的多個環節,血容量降低、頸動脈窦壓力感受器敏感性下降、下肢靜脈順應性增加及肌肉萎縮等都參與其發生,且随着航天員在軌飛行時間的延長,這些不良影響可能會更嚴重。

針對失重導緻的心血管功能紊亂的防護,目前采用的措施主要包括主動運動、輔助裝置防護、藥物防護以及飛行前的适應性訓練等。

神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?

2013年王亞平首次太空授課

載人航天“三步走”戰略步伐堅實

中國航天已邁入空間站時代

通過空間站這個國家太空實驗室

醫務人員與相關科技工作者

可以針對一些重大醫學問題共同努力

為 “太空三人組”點贊

神舟十三凱旋!在太空生活6個月的航天員身體會有什麼變化?

神舟十三号乘組航天員合影,左起葉光富、翟志剛、王亞平

編輯:文刀

本文編輯自:果殼、蝌蚪五線譜

科普蘇州

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