太空旅行对身体的影响
太空旅行对身体的影响
This Is What Space Travel Does to your Body美国英语科技
2024-11-17 05:00:00阅读时长6分钟2574字
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随着一位宇航员因延迟返回而住院，另一位宇航员的体重减轻成为小报的焦点，NASA的公共关系部门度过了一个繁忙的月份。今年6月，波音公司的Starliner火箭出现一系列问题，导致两名宇航员被困在国际空间站，最早要到2025年2月才能返回。同样，原定于8月返回地球的四人小组直到10月底才成功返航。其中一人在返回后被短暂住院观察。最近几周，许多文章暗示NASA在隐瞒其宇航员的严重健康问题。医疗隐私协议使这些信息保密，助长了这些谣言。
这四位返回的宇航员中哪一位住院了？原因是什么？被滞留在国际空间站直至2月的宇航员Suni Williams是否真的体重减轻了？
虽然Williams和住院的宇航员并没有患上神秘的外星疾病，但每个阴谋论背后都有一丝现实。在太空中，人体会发生显著的变化。让我们来看看生活在真空中的真实医学效应。
欢迎来到零重力
人类是在极其特定的环境中进化的。我们需要-30至+50°C的温度、15%至20%的氧气水平，以及防止所有高于近紫外线的辐射。从宇宙的角度来看，我们是娇生惯养的生物。
自人类存在以来，我们就一直在将自己置于不适应生存的环境中。太空不会浪费时间告诉我们我们不属于这里。一旦宇航员离开地球，他们就会失去内耳中的重力牵引，这个牵引告诉大脑如何保持平衡。这种效果类似于晕动症，当身体以大脑未预料的方式移动时。这就是为什么坐在汽车后座的人更容易晕车，因为前方的头枕看起来是静止的。在国际空间站上，这种对比更加明显。眼睛告诉大脑它静止不动，而内耳则坚持认为它处于自由落体状态。
“太空病”并不是新问题。事实上，第二位进入太空的人Gherman Titov在他的飞船内呕吐了。一张邮票上的Gherman Titov，他是第二位进入太空并因太空病呕吐的宇航员。照片来源：维基共享资源
肿胀的脸和懒惰的心
就在新宇航员适应失重感的同时，他们的脸开始肿胀。人类的循环系统设计为不断对抗重力。在地球表面，心脏必须努力保持血液流动，即使如此，血液也自然会聚集在下肢。当重力消失时，血液会在全身均匀分布。脸部肿胀。与通常几天后就会缓解的太空病不同，宇航员的脸部在整个任务期间都会保持肿胀。
但这不仅仅是外观上的变化。心脏在零重力下迅速退化。突然间，心脏一生都在对抗的力消失了。它变得懒惰。在太空中，血液几乎可以自行泵送。心跳变得不规律。当心脏跳动时，收缩力减弱。在细胞层面，线粒体肿胀并破裂，蛋白质断裂。与心脏病相关的基因开始激活。
上图：2002年Odissea任务的机组人员在地面。下图：机组人员在太空。照片来源：ESA
鸡腿
在身体的另一端，双腿处于待命状态。由于血液向上流动至脸部，腿部的氧气供应减少，同时它们也不再需要支撑身体。这就是为什么宇航员每天要锻炼两个小时，试图保持腿部和下背部的活动，以防止返回地球时受伤。
即使有锻炼，宇航员在太空停留后患椎间盘突出的风险也几乎是正常人的三倍。这是指脊柱内的软骨从椎骨之间挤出，常常压迫神经。
宇航员Luca Parmitano在零重力下进行跑步机锻炼。照片来源：NASA
宇宙辐射引发细胞问题
地球的大气层不仅调节气候和提供可呼吸的空气，还屏蔽了大多数高能辐射，这些辐射可能会离子化我们的细胞，使我们容易患上癌症等遗传性疾病。在太空中，没有这样的保护。即使在大气层的稀薄上层，飞机机组人员的癌症发病率比普通公众高出24%。尽管科学家尚未完全确定所有可能的因素，但主要理论是宇宙辐射。（经常飞行者无需担心——除非你每天飞行，否则这一统计数字不适用于你。）
追踪高能光子对飞行机组人员的影响已经很难，对宇航员的影响则更难研究，因为宇航员总数不到700人。这远远不足以进行一项统计上有意义的健康研究。但在基因层面，一些奇怪的模式开始显现。
研究人员发现，即使在太空中停留九分钟，SpaceX民用任务Inspiration4的所有成员的端粒（保护染色体末端的DNA）都伸长了。同样，一项比较宇航员Scott Kelly和他的同卵双胞胎兄弟Mark Kelly（现为亚利桑那州参议员）的研究发现，Scott Kelly在太空中的端粒伸长，回到地面后又恢复到正常长度，略短一些。由于端粒通常随年龄增长而缩短，目前尚不清楚这种伸长和逆转对长期健康有何影响。
是什么驱动这种奇怪的染色体行为？可能是微重力，但Kelly双胞胎研究的作者怀疑辐射损伤起了作用。
左图为宇航员Scott Kelly，他最近再次进入太空参与一项基因研究。右图为他的同卵双胞胎兄弟、退休宇航员Mark Kelly，他在担任亚利桑那州参议员期间作为对照组参与研究。照片来源：NASA/Alamy
我们不知道自己不知道什么
目前，有限的数据集和混淆因素使得太空旅行的长期影响变得模糊不清。即使太空机构为了保护宇航员而收集信息，也往往必须保密以遵守医疗隐私法。例如，Kelly双胞胎研究的全部结果可能在研究对象在世期间都不会完全公布。
关于Suni Williams和神秘住院的宇航员，NASA明确表示，保密是出于医疗隐私考虑，所有人都很好。10月返回的四名机组成员都很好，Suni Williams很好，国际空间站上的其他所有人也都很好。
鉴于住院的宇航员仅住院一夜即出院，没有理由怀疑NASA在医疗实践要求之外隐瞒任何事情。其中一名返回的宇航员Michael Barratt向公众保证，总有一天大家会知道发生了什么。
“随着时间的推移，我们会允许这件事公之于众并记录下来。”他对《纽约时报》说，“现在，医疗隐私对我们非常重要。”
互联网对宇航员体重的关注
与此同时，Suni Williams在过去几天里一直在向人们保证她很健康。NASA发布了一系列包括她的照片后，网络评论者和小报开始关注她的外表。多篇文章引用了未核实的消息来源，声称来自NASA内部的人士称她体重显著减轻。
然而，Williams本人表示她的体重相同，只是身体在外太空发生了变化。她在国际空间站上的锻炼计划使她的臀部变大了。
Suni Williams现年59岁，比女性宇航员的平均年龄大17岁。考虑到社会对老年女性的偏见、照片角度（如下面的披萨制作照片，相机扭曲了两人的比例）、媒体对女性身体的痴迷，以及人们的外貌在与20年前的维基百科照片相比时往往会发生显著变化，围绕Williams的热议其实没有太多实际依据。
一张Suni Williams和Butch Wilmore的照片引发了关于Williams健康的传言。照片来源：NASA
可以想象，宇航员着陆后可能被送往医院的一些原因。心动过速或严重头晕都可能由虚弱的心脏引起。腿部可能在太空数月后颤抖。或者恶心可能是因为世界不像大脑预期的那样移动。在长时间远离地球后，重力再次拖拽内耳，使其回到地面。
(全文结束)
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