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每秒破坏300万红细胞!我国航天员太空工作6个月究竟该怎么办?

时间:2022-07-19 00:08:28
 

  每秒破坏300万红细胞!我国航天员太空工作6个月究竟该怎么办?原标题:每秒破坏300万红细胞!我国航天员太空工作6个月,究竟该怎么办?

  我国天宫空间站的核心舱发射,科普界兴起了一股航天员在太空生活究竟有多少影响的讨论,这个接地气的话题瞬间引爆了网络,太空、失重、空间站这些让人感兴趣的话题加上太空男女航天员的生活讨论一直都没有停歇。

  太空生活一定会对人体产生影响,毕竟人类这个身体是为1g重力条件量身打造的,但到底有多大,又如何来量化呢?加拿大渥太华研究人员发表在《自然医学》的一项研究发现,太空生活对人体内最为关键的红细胞破坏最为严重,宇航员返回地球一年以后,其红细胞水平仍然没有回到飞行前的水平。

  红细胞也称红血球,是血液中数量最多的一种血细胞,这是脊椎动物通过血液将氧气输送到全身各个组织的主要媒介。

  红细胞中最主要的功能分子是血红蛋白,这是一种血红素的蛋白质分子,能在肺泡内与氧分子结合,然后在身体的各个组织内内再进行氧分子释放,这些氧气脱离血红蛋白后,将在组织细胞内参与有氧呼吸过程,将糖类、脂肪以及蛋白质分解产生的能量以ATP(三磷酸腺苷)。

  尽管也有无氧呼吸过程,但有氧代谢能量转换效率可达40%,比无氧代谢的2.1%要高出19倍,因此无氧状态下人体很快就无法支撑体内各项生命过程。

  所以红细胞减少产生的问题是显而易见的,最常见的就是贫血,而最常见的症状则是头晕目眩,精神无法集中等,其原因是供养水平不足导致大脑缺氧,其他症状则包括出现脸色不好、全身乏力、易疲劳、心悸、晕眩、呼吸困难等。

  在地球上人的身体每秒会产生与破坏约200万个红细胞,但研究人员发现在太空中持续六个月中红细胞每秒会破坏300万个,但产生数量却没有增加,这个速度有些让科学家惊讶。

  渥太华大学的盖伊·特鲁德尔博士称,他领导了一项由加拿大航天局资助的对14名宇航员的研究表明贫血一直是去太空的主要影响:

  由于人体红细胞数量大到可以用天文数字来形容,短期旅行的这种红细胞“逆差”对人体影响有多大呢?人体每毫升血液内红细胞数量大约为4.5~5.5x10^12个,人体血液大约在4000~5000毫升,那么其总的红细胞数量在10^14~10^15这个级别。

  每秒“亏损”100万,半年的数量级别大约在10^13级别,也就是1~10%之间,说大不大,说小也不能忽视了!而且长期旅行就不太好确认了,比如火星旅行,来回一趟大约需要两年,对人体的影响不可小觑。

  与长期在空间站工作,然后回到地面的国际空间站宇航员不一样,登陆火星的宇航员在漫长的旅途后还需要到达火星这颗引力为地球1/3强一些,但人体经过长时间的无重力环境生存,其肌肉萎缩,再加上红细胞减少缺氧,能量代谢水平,力量与耐力上都会有大幅度下降。

  这是除了长期在封闭环境中生存的心理问题外另一个非常重要的问题,科学家不得不提前来考虑解决方法,因为人类在二十一世纪的前50年内登陆火星的概率还是很大的。

  上文有述,人体是为一个重力环境专门“设计”的,所以到了太空后会有相当大的不适应,大家印象最深的应该是航天员落地后都坐在椅子上跟大家打招呼,而且到最后还是被抬走的,并没有站起来自己走,造成的原因很简单,因为长期失重,肌肉无法一下子适应重力环境,处在“瘫软”状态,需要一段时间的适应才能恢复。

  太空与地面不同的环境有两个不同,一个是失重,一个是高辐射,两者影响各不相同,但结果都比较严重,首先来说说失重,这个玩玩确实很有趣的,但你的生理机能可能也处在这个状态,因为轻松了嘛,比如心脏搏动很容易就可以将血液送往全身各处,所以肌肉就会偷懒,长此以往对心脏有影响。

  另一个则是失重后体液重新分配,一般是上半身多于下半身,道理很简单,因为心脏就在上半身,结果内脏觉得血液变多了(关键器官都在上半身),所以会“命令”排放体液,造血技能也会下降,但整体结果就是血液量反而变少了。

  还有则是钙质流失,免疫力下降,而对于女性宇航员的生理期却没有改变,该来的还是会来,而且生理期排放经血比地球上麻烦太多了,本来会自然下坠,但空间站内失重,这问题就麻烦了,可能会造成逆行月经,或者排经血困难等,这些都会导致腹痛,而且生理期不太适宜安排舱外行走,因为宇航服内气压比空间站内要低一些,可能会得减压病。

  而高辐射环境影响大家就比较清楚了,著名的宇航员斯科特·凯利就和他的同卵双胞胎做过太空和地球上的DNA变异状况测试,结果发现在太空的DNA变异数量明显要比地面要高得多,回到地面后大部分变异都已经修复,但仍然有8.7%(占变异数量,非DNA总数)的无法修复,可能会出现永久变异。

  DNA变异可能会导致病变甚至癌变,但在空间站待多久才会癌变却没有相关研究,但有一点是明确的,就是一定会增加这个风险。

  人体生理指标变化的问题,大部分可以通过运动设施或者辅以药物等手段来解决,比如应对肌肉萎缩与心脏问题可以加强锻炼,上肢体液分配过多可以穿负压裤,引导血液下流,还有缺钙则可以通过补钙药物等来完成。返回搜狐,查看更多

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