太空中失重状态对人体产生哪些影响 太空中失重状态对人体产生哪些影响视频-pg电子平台

今天下午，神舟十二号三名航天员成功返回地面。三个月的生活会对航天员的健康产生什么样的影响？后期需要多长时间恢复？详细解释> & gt& gt

作者/记者图文编辑/陈永杰

新媒体编辑/方永珍

采访专家

岳茂兴(原306医院普外科主任、特需医疗中心主任、载人航天应急救援专家组组长)

焦维新(北京大学地球与科学研究所教授空)

龙啸(中国地质大学行星科学研究所教授)

9月17日13时34分，搭载航天员聂海胜、刘伯明、唐洪波的神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心东风着陆场成功着陆。三名航天员安全顺利出舱，身体状况良好。空站间阶段首次载人任务圆满成功。这是东风着陆场首次执行载人飞船搜索回收任务。

神舟十二号任务中，3名航天员首次进入中国站空，在站内组合体工作生活90天，创下了中国航天员单次任务驻留时间的新纪录。长达3个月的太空空环境会对航天员的健康产生哪些影响？

▲9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆，航天员聂海胜(中)、刘伯明(右)、唐洪波(左)安全顺利出舱，身体状况良好(图片来源/新华社)。

身体血液、体液分布发生明显变化

血液和体液在我们体内的分布是适应地球上的重力环境的。当环境太空失重时，血液和体液会发生变化。原306医院普外科主任、特需医疗中心主任、载人航天应急救援专家组组长岳茂兴在接受采访时表示，人的血液和体液在不同的环境下分布是不同的，会根据重力的作用而分布。宇航员上了火箭就开始调节血液和体液。

北京大学地球与空科学学院教授焦维新表示，当火箭点火空时，宇航员会体验到一种不寻常的超重感，就像人坐在电梯里一样，仿佛被拖了下来，而这种感觉在火箭发射空时会强烈得多。在这个过程中，人体的血液和体液会转移到下肢。实现船箭分离后，航天员将经历从超重到失重的过程。失重时，重力会全部消失，全身的血液会突然涌向头部。这时人体会有强烈的不适感，就像在地面上晕车晕船一样。

岳茂兴解释说，航天员上了太空之后，全身血液会发生重新分配。因为飞船升空后，在失重状态下，人体血液会涌向大脑和上半身，血液的粘度也会发生变化，从而导致面部浮肿，甚至头部肿胀。

9月1日，当聂海胜、刘伯明、唐洪波正在给全国中小学生做科普讲座时，很多人注意到三位航天员的脸都有些微肿。岳茂兴说，这也是头部充血的反应。不过，从三名宇航员的状态来看，他们的身体仍处于正常状态。事实上，如果头部血液过多，有时会导致宇航员的嗅觉和味觉发生变化，甚至出现头痛和血压异常。但只要事先有对策，就不会出现特别严重的情况。

▲9月3日，“时代精神闪耀湘江”的“仰望星空空活动在北京和香港联合上演。3名航天员与近300名香港科技工作者、教师、大学生展开了一场别开生面的天地互动(图片来源/视觉中国)

在央视的直播节目中，很多观众注意到，三位航天员从tai 空返回地面后，在被抬出之前，在飞船的舱内休息了几十分钟。他们的脸色比之前略显苍白，一直坐在飞船上接受媒体采访。岳茂兴解释说，采取这样的操作是为了最大限度地保证航天员的安全。因为航天员回到地面后，头部会缺血，下肢会肿胀，需要有一个调整和恢复的时间，使人体的生理机能重新逐渐适应地面的生活。

骨质流失是一个巨大挑战

失重环境下，作用于人体下肢、骨盆、脊柱等承重骨骼的压力减小，同时肌肉运动减少，减弱了对骨骼的刺激，使储存在骨骼中的钙与骨基质分离。临床表现为骨量减少，骨密度降低，导致航天员出现骨质疏松等症状，称为空骨丢失。

岳茂兴说，航天员在空和几天之间，停留三个月还是很不一样的。航天员长时间在天上，骨钙加速流失是必须面对的巨大挑战。

在国际站空住了六个月的宇航员，返回后确实出现了骨密度下降。脊柱平均骨密度每月下降0.9%，髋关节每月下降1.4%–1.5%，跟骨每月下降0.4%。

▲ too 空环境对航天员身体的影响(制图/张琳)

许多证据表明，宇航员在tai 空居住一个月后，流失的骨质与地面上患骨质疏松症的老年妇女一年流失的骨质相当。这种骨质疏松一旦形成，即使回到地面的重力环境也很难逆转。因此空之间的骨钙流失被列为长期空飞行所面临的各种风险因素之首。

岳茂兴说，在tai 空中，航天员没有负担，骨钙流失在所难免，甚至可能导致骨质疏松。但由于饮食、医疗、运动的保护和干预，情况好了很多。很多人看到，站在空之间的航天员，每天除了完成工作任务，还要在地面医生的指导下进行各种各样的身体锻炼。岳茂兴说，运动的一个重要目的是避免骨钙加速流失。

岳茂兴告诉记者，我国对航天员的健康管理比较充分。航天员过去返回后，检查显示骨钙流失不是特别严重，到目前为止也没有发生特别严重的事情。

为了充分保护宇航员的身体，他们必须在返回地球后的一段时间内接受非常严格的检查和疗养，并接受各种功能恢复训练，以完全适应地球环境，过上正常生活。恢复期也要防止骨钙流失造成的一些后果。比如禁止剧烈运动，禁止负重。

不过，岳茂兴也表示，骨钙流失不太严重的问题，也可以通过饮食、运动以及一些中西医的治疗方法来大大缓解。

2019年，中国航天员科研训练中心和北京大学分子医学研究所研究团队发表了空之间骨丢失的研究论文，建立了成骨细胞钙信号变化与骨形成的明确关系，揭示了新的骨形成调控机制。该研究为空期间骨丢失的防护和骨质疏松症的治疗提供了全新的思路，也期待后续研究成果为空期间中国航天员的健康提供进一步的保障。

在太空环境中会出现肌肉萎缩

多年的观察和研究表明，航天员在太空时间长了会出现肌肉萎缩，主要是失重和缺乏习惯性肌肉用力造成的。主要表现为肌肉质量下降，肌纤维变细，腿围减小，肌肉(尤其是伸肌)收缩力量下降。一般萎缩程度是下肢大于上肢，反重力肌大于非反重力肌，且tai 空停留时间越长，肌肉萎缩越严重。

▲为了缓解肌肉萎缩的症状，欧洲航天局宇航员卢卡·帕米塔诺在国际站的跑步机上锻炼空(图片来源/nasa网站空)。

麻省理工学院的研究团队对比了17名宇航员在空站工作前后的身体状况。他们发现，所有在空站停留一段时间的宇航员，比如平均停留时间为半年，都出现了背部肌肉萎缩。

肌肉萎缩的后果是肌肉力量、耐力、张力和协调性下降，宇航员在大负荷工作时身体虚弱，肌肉疼痛。回到地面后，我普遍感到疲劳，站立和行走困难，肌肉疼痛。不过幸运的是，这种肌肉萎缩的过程是可逆的，经过一年多的地面生活和锻炼就可以恢复正常。

返回会有轻微视力下降

俄罗斯科学院生物医学问题研究所科学小组负责人、眼科专家奥尔加·曼科表示，30%的宇航员在长期飞行(3个月以上)后出现眼底改变，属于太空神经眼综合征，包括视神经水肿、视网膜结构改变、眼形改变和远视。最常见的空间神经-动眼神经综合征是视神经水肿，其表现从轻度到非常明显不等。

国外研究表明，在太空呆久了的宇航员，返回地球后可能会因视力受损而患上颅内高压综合征。核磁共振(mri)检查后发现，返回地球的宇航员眼球扁平，视神经肿胀，这是微重力环境导致的脑液积压的结果。

根据医学观察，大多数刚从tai 空返回的宇航员都会有轻微的视力下降，但科学家们仍然不知道确切的原因。一些研究还发现，宇航员的视力下降可能是由维生素b13或叶酸缺乏引起的。此外，辐射环境也增加了宇航员患白内障的风险，目前尚未得出确切可靠的结论。

思维速度减慢，身体协调能力变差

有在国际空站工作的宇航员反映，在空站工作时，感觉大脑的警觉性下降，思维速度变慢。为了找出原因，科学家将老鼠暴露在低剂量的高能带电粒子中。六周后，老鼠接受了一系列学习和记忆测试。结果显示，暴露在带电粒子下的小鼠表现更差，更容易出现精神障碍。此外，这些小鼠大脑中的树突细胞数量明显减少。科学家推测，长期执行太空任务的宇航员可能会因宇宙射线辐射而改变大脑神经细胞的结构。

前庭系统是内耳中的一套装置，负责头部的平衡运动。主要由一个椭圆囊、一个球囊和三个半规管组成，也是人体在空中定向和平衡的特殊系统。当宇航员进入太空空，人体的核心部位也会紊乱。宇航员返回地球时，经常走路不稳，乱放东西或撞倒东西。这主要是因为前庭系统的运行与地球的重力和地平有关，而在tai 空中，地球的重力和地平对人体已经失去了作用，因此前庭系统必须适应新的外界条件。回到地球后，必须再次调整。在这个反复调整的过程中，人体往往会被错误的信号误导。所以需要很长时间才能恢复。

可能会出现心理问题

无论是上天还是返回的过程中，航天员都要在心理上接受极限的挑战。人体正常的生物钟在空之间被打乱，长期不同的生活也会带来一些心理上的变化。航天员返回地面后会不会出现严重的心理问题？

岳茂兴告诉记者，航天员进入tai 空的过程，以及在tai 空工作生活的一些经历，确实会对人的心理产生很大的震撼。据了解，为了避免出现严重的心理问题，无论是外国还是中国的宇航员都要经过非常严格的心理测试阶段。心理测试不合格者将被淘汰。这样也可以避免和缓解航天员严重的心理问题。

根据美国宇航局的规定，如果宇航员执行任务超过一个月，他们需要通过远程设备定期与地面的心理学家沟通。如果宇航员试图破坏，其他成员可以使用暴力制服他，包括用绳子捆住他的手脚或强迫他注射镇静剂。

▲中国航天员科研训练中心心理咨询教官受训航天员刘洋(图片来源/视觉中国)

此外，为了有效应对宇航员的心理问题，空站还配备了镇静剂、抗抑郁药和抗焦虑药，用于治疗精神疾病。应对方案规定，可以给失控的宇航员打镇静剂。如果遇到阻力，可以强行注射到患者体内。虽然目前还没有人使用这些药物，但一些专家认为，为宇航员配备执行特殊任务的精神药物是必要的。因为曾经有过宇航员在站间空出现严重心理状况的案例。以防万一，现在中国航天员在天上也会携带镇静剂、抗抑郁药、抗焦虑药。

此外，通过设施调节环境也是一种有效的方式。比如，航天员可以根据个人需求，通过app调节舱内照明环境、睡眠模式、工作模式、运动模式等，可以调节航天员的情绪，避免长时间处于单调的环境中带来的不适。

然而，中国地质大学行星科学研究所教授肖龙表示，宇航员的心理问题因人而异。根据他了解到的情况，外国航天员的心理问题并没有外界传言的那么严重。毫无疑问，太空飞行必然会经历各种恐惧和危险，去的人也会做好各种准备。岳茂兴说，由于保障到位，中国航天员返回地球后没有出现严重的心理问题。

关注航天员心理始终是一个前沿课题，需要持续关注、探索和后续研究，为未来中国航天员登陆月球和火星提供更加充分的保障。

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航天医学开始为普通人服务。

“中国在航天医学的民用转化和解决渐冻人等一些医学难题方面取得了一些突破。”岳茂兴告诉记者，渐冻人的一个重要表现就是肌肉萎缩，泰空也会出现肌肉萎缩。通过一些科学的预防和治疗措施，一些严重的情况现在可以在宇航员身上避免，这种应对策略也给渐冻人的治疗带来了很大的启发。

岳茂兴研究探索中西医结合的方法，发明了治疗运动神经元损伤性疾病的新疗法，用“恢复体内酶代谢，促进受损神经细胞修复”的新疗法治疗患者。根据患者不同的病情、伤情和基础疾病，他带领团队研发了“解冻1号”至“解冻6号”，以及中药“魏紫膏”、“魏紫丸”。

航天医学中应用的方法也可以用来防止中老年人骨钙流失。据统计，全球每年有890万例骨折病例，我国约有9000万骨质疏松患者。通过一些干预，这些患者也迎来了福音。

“航天医学必须为人民所用，才能发挥更大的作用.”岳茂兴说。

出品:科普中央厨房

监制:北京科技报|科学加客户端

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