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太空旅行:小心健康风险

健康 89xy 3周前 (11-09) 16次浏览

空间:最后的边疆。但是在我们踏上陌生新世界的旅程之前,我们必须首先找到防止宇航员大脑膨胀和心脏受损的方法。研究人员说我们走在正确的轨道上。

太空旅行:小心健康风险

在Pinterest上分享宇航员在旅行中面临着恶劣的太空环境。在他们的星际旅行中,我们怎样才能保证他们的安全?像许多其他人一样,我年轻时梦想成为一名宇航员。在我十几岁时去佛罗里达州肯尼迪航天中心旅行的启发下,我看到自己大胆地去了以前没有人去过的地方。

问题是我不特别喜欢高度,或者飞行。我的脚牢牢地扎根在地面上,我的好奇心把我带到了人类生物学领域。但我对所有与遥远星系有关的事物的兴趣从未动摇过。

所以,我希望你能理解我对两篇关于太空飞行对人体影响的新论文的兴奋。

许多人都会熟悉这样一个概念,即在太空中的时间里,宇航员的肌肉会因为缺乏重力而收缩。但受影响的不仅仅是肌肉。

“整个身体处于太空环境的压力之下,以及不同的压力源(微重力、辐射、心理等。意大利特伦托基础物理和应用研究所的马尔科·杜兰特教授告诉我。

杜兰特教授和他的同事几周前在《自然评论心脏病学》上发表了一篇关于空间对心血管系统影响的文章。

但是,在我们深入研究外星人经历对心脏的影响之前,让我们先看看媒体上关于太空如何扭曲大脑的研究。

大脑在长期任务中向上移动

宇航员在太空旅行中生活在几乎失重的条件下。科学术语称之为微重力。

由于微重力,国际空间站上的一些宇航员经历了视力问题和大脑压力增加。美国国家航空和宇宙航行局(NASA)称之为视觉障碍和颅内压(VIIP)综合征

为了探索微重力如何影响大脑,神经放射学家唐娜·罗伯茨博士和迈克尔·安托努奇博士(都是查尔斯顿南卡罗来纳医科大学的副教授)及其同事研究了宇航员在短期和长期太空任务前后的核磁共振成像扫描。

令人着迷的结果昨天发表在《新英格兰医学杂志》上。

这项研究涉及18名宇航员在国际空间站的长期任务,平均持续164天,16名宇航员在短期航天飞机飞行平均13天。

研究小组发现,在长期任务中,94%的宇航员大脑顶部的一个叫做中央沟的沟变窄,而这种情况只发生在19%的航天飞机乘客身上。

额外的数据显示,对一部分宇航员进行了多次连续的大脑扫描。对这些的分析表明,长期空间探索者的大脑,而不是那些短期任务的大脑,已经随着微重力条件而向上移动。

这些不是你要寻找的迹象

在长期执行任务的宇航员中,有三名患上了严重的VIIP病。但是研究小组无法确定他们大脑中的任何特定变化,来解释他们为什么会发展成VIIP。

安东尼奇博士告诉我,“美国国家航空航天局已经注意到,大约60%长期执行任务的宇航员视力下降,大约40%的宇航员被归类为患有VIIP。”

他补充说,在这项研究中,只有有严重VIIP症状的宇航员才进行后续评估。由于缺乏症状不太严重的患者的额外数据,因此很难对VIIP症状的病因做出结论。

“理想情况下,每个返回的宇航员都可以获得完整的信息,以便更彻底地将成像结果与临床症状和其他非成像测试进行比较,”安东尼奇博士说。

“暴露在太空环境中会对人类产生我们根本不了解的永久影响,”罗伯茨博士对这些发现不予置评。”宇航员在太空中的经历必须得到缓解,以便为公众提供更安全的太空旅行.”

在长期的太空任务中,受影响最大的领域是那些控制身体运动和高级执行功能的领域,这对执行太空任务的宇航员来说是非常重要的。

在延长的任务中会发生什么,比如美国宇航局计划在2030年初进行的火星之旅,目前还不清楚。

“我们知道这些长时间的飞行对宇航员造成了很大的伤害[…];然而,我们不知道对身体的不利影响是否会继续发展,或者在太空中一段时间后是否会稳定下来。”

罗伯茨博士

嗯,我们只能希望我们勇敢的探险者的大脑能在他们漫长的太空时光中适应环境。但是现在让我们把注意力转向心灵的问题。

肿胀的静脉和浮肿的脸

一个功能齐全的心脏对宇航员的健康至关重要。地外环境中心血管系统最大的两个危险因素是微重力和空间辐射。

我们在地球上经历的重力会在我们的心血管系统中造成压力梯度。去掉重力,整个身体的压力是一样的。

就在起飞后,这意味着血液涌入胸部和头部,导致周围静脉肿胀和面部浮肿。

在微重力下,心脏不必像泵送身体周围的血液那样努力工作。这是个坏消息,因为这个系统很快就适应了地球上相当于久坐的生活方式。

血管壁增厚变得更硬,这可能使宇航员容易患心血管疾病。

辐射是已知的心血管疾病的危险因素,而心血管疾病又是地球上死亡的主要原因。众所周知,即使是相当低剂量的辐射,如0.5戈瑞(戈瑞或戈瑞是吸收辐射的单位)也会增加患心血管疾病的风险。

相比之下,1986年切尔诺贝利核灾难后参与清理工作的急救人员患心血管疾病的风险较高,低至0.15格雷。

辐射’潜在最重要危险’

太空充满了辐射,这与我们探索遥远恒星物体的雄心壮志格格不入。但是,我们对宇宙射线的了解还不够,无法确定它们是否会像地球上的辐射一样产生同样的破坏性影响。

“辐射可能是最重要的危害。但这将在很大程度上取决于低剂量辐射效应是否有一个阈值,比如说在0.5g[射线]左右,”杜兰特教授告诉我。

他补充说,深空任务,如火星任务,需要考虑辐射的潜在危险,并制定具体的对策。

需要更多的研究。杜兰特教授说:“基于加速器的研究,以确定低剂量下的心血管损伤,对于回答这个问题非常紧迫。”

他还告诉我,研究太空任务期间心血管系统发生了什么并不容易。“主要问题之一是心血管系统基本上与所有其他器官相连,所以不容易区分因果关系,”他解释说。

那么,我们的宇航员在前往未知领域的途中将如何保护自己呢?杜兰特教授认为我们找到答案的方法是正确的。

“我个人非常乐观,我们正在取得非常快的进展。应对措施包括体育锻炼、抗氧化剂、营养品,以及辐射防护。”

杜兰特教授

无限甚至更远

安东尼奇博士也有这种想法。“[……]我们坚信[我们的研究结果]是让长期太空任务对我们的宇航员和最终在太空旅行的其他人更安全的第一步,”他告诉我。

“现在我们已经在核磁共振成像上展示了(大脑的变化),我们可以开始设计方法,要么最小化这些变化本身,要么减轻它们的生理表现。”

他说,某些药物可以抵消VIIP症的症状,但是“这些药物在微重力环境下是否有效还不确定。”

“另一种方法可能是设计一种复制我们地球环境的交通工具——比如一种带有人工重力的交通工具,以最大限度地减少微重力环境下发生的变化,”他建议道。

“最终,有这么多有才华的人在为我们的太空计划工作,我们相信我们的发现将促进广泛的讨论和研究,以确定最大限度地减少变化和/或减轻这些变化对宇航员功能影响的方法。”

Antonucci博士

在我们以曲速缩小到星星之前,显然有一些问题需要解决。

在一群勇敢的探险家开始第一次红色星球之旅之前,还有十多年的时间,我祈祷我们能解决这些问题,让他们的大脑和票保持足够好的状态,让他们安全到达那里并返回。


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