增加的生长和视觉障碍:太空中人体发生了什么



1月8日,日本宇航员Norishige Kanai在推特上发布推文说 ,在国际空间站的三个星期中,他长了9厘米,他对自己无法适应联盟号飞船感到担忧,该飞船应将其从国际空间站返回地球。

但是,后来Norisige承认他为自己的推文弄错了并道歉-实际上,他仅增长了2厘米。

生长的变化只是人体在零重力下发生的变化之一。 在太空中,人体要经受更严峻的考验。 例如,非常真实的危险之一是视力下降甚至失明。

空间增长现象


Norishige Kanai的声明激起了与人类在太空中存在有关的一整套问题。 增长的变化就是其中之一。

通常在太空中,宇航员的生长速度会增加3%,平均3到5厘米。在没有重力的情况下,人的脊椎会失去自然弯曲。 在椎骨之间紧密贴合的肌肉会减弱。 结果,椎骨之间的间隙变大,脊柱伸展并且人的身高增加。 返回地球后的几个月内,该身体恢复了先前的形态。

根据NASA首席医学官J. D. Polk的说法,成人的成长不仅在空间上有所增加。 “这是人体的普遍现象,它在睡眠中表现出来。 在梦中,脊椎可以伸展半英寸(1.27厘米)。 但是当一个人站起来时,脊椎会恢复到以前的形状。

由于增长的增加,对于宇航员而言,主要问题是不适合安装在座椅托架中的风险。 扶手椅是为每个宇航员单独制作的。 在生产中,考虑了潜在的增长增长,但有时无法预测一个人在零重力下可以“伸展”多少。 为了使肌肉保持良好状态并控制其生长过程,并在太空中长时间停留,宇航员被迫进行体育锻炼。

太空破坏了视线


与生长变化相比,更严重的问题是视力障碍。 大约60%的宇航员抱怨视力模糊和头痛。

美国国家航空航天局宇航员约翰·菲利普斯(John Phillips)首次发现视力问题,他于2005年在国际空间站工作了六个月。 在此期间,他的视力从1.0降低至0.2。 另外,在国际空间站工作了一年的美国人斯科特·凯利(Scott Kelly)也报告了视力变化。



视觉障碍的确切原因尚未确定。 许多科学家和太空医生认为,视力下降的原因是在重力为零的情况下,大量血液流入头部。 这给眼球和视神经造成压力。

“当神经上的压力增加时,它的功能就会受损,眼睛就会起作用,”德克萨斯A&M医学院教授David Zaveia解释说。

加拿大宇航员兼医生鲍勃·塞斯克(Bob Cersk)认为,营养和船上二氧化碳含量高,会扩张血管,会对视力产生负面影响。 同样,颅内压升高可能是由高级抵抗运动装置(ARED)引起的,乘员保持身体健康。

根据另一项研究 ,脑脊液(CSF)可以触发颅内压的变化,从而在零重力下改变其特性。

迈阿密大学研究的主要作者Noam Alperin认为,脑脊液的主要功能之一是压力稳定。 与重力的违背有关,流体的体积增加并且对人体造成伤害。 脑脊液聚集在眼睛和视神经周围,并从字面上“拉平”它们。 如果宇航员长时间在太空中,大脑中的液体只会积聚。 将来可能会失去视力或有远见。

值得注意的是,只有男人抱怨视力下降。 科学家将其归因于两个因素。 首先,在女性血管中拉伸更好。 其次, 女航天员的平均年龄略小于男航天员。

解决视觉疲劳问题至关重要。 “他们(宇航员)需要进入轨道,着陆, 执行必要的工作 ,然后返回地球。 为此,保持远见至关重要,” David Zaveia补充道。

发烧


宇航员的另一个严重健康问题是太空热。 到目前为止,对该问题的了解仍然很少。

柏林Charite医科大学科学家进行的一项新研究表明,在零重力下,体温会升高,并且会随着体力活动的增加而升高。 在这种情况下,温度不会立即升高。 当人体适应新的生活条件时,这种增加会持续几个月。

为了进行研究,开发了一种系统,该系统使用传感器从人体获取温度读数。 科学家在飞行前90天就开始收集有关宇航员体温的信息,并在他们返回30天后就完成了这一工作。 在此期间,有11名宇航员的额头上戴着传感器。

据科学家称,宇航员在轨道上呆了两个半月后,他们在体育活动中的温度一直保持在40℃以上。 在没有负载的情况下,平均温度为37℃。



研究人员将这种变化归因于这样一个事实,即在太空中温度调节机制失效。 在这方面,人体释放的热量和汗水量正在变化。 另外,汗水从皮肤中蒸发的更严重,这会干扰身体的冷却。 根据Hanns-Christian Gung项目的研究人员之一,在失重状态下,人体很难摆脱不必要的热量。 而且,与生长一样,返回地球后温度调节得以恢复。

与人类长期留在太空有关的问题清单可能仍会扩大。 没有他们的解决方案,空间扩展计划看起来不会太乐观。

参考文献:

性别如何影响适应空间的能力- 性别对性别适应的影响
长期任务中宇航员的体温如何变化- 长期航天任务中宇航员的核心体温升高

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN409427/


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