太空旅行，生命如何保障？
2012年6月21日
中、美、俄（包括原苏联）及欧洲空间局等航天大国或者机构经过数十年的持续探索，让人类步入太空乃至登陆月球一步步变成了现实，近些年甚至连登陆火星、到火星旅游也成了很多人的梦想。
本次“神九”搭载包括一名女航天员在内的三名中国航天员步入太空，并和“天宫一号”进行手动对接，再次激发了亿万人的太空热情和梦想。
但是我们步入太空，失重、超载、辐射这些生存条件都会发生变化，近年来国内外的航天医学研究者对此进行研究，试图通过各种方法减少对人体健康的影响。为以后太空旅游打下基础。
太空辐射：无法完全排除的风险
“宇宙空间环境与地球陆地环境有着天壤之别。太空中高度真空，没有氧气没有水，如果没有任何保护，人暴露在这样的环境里，对身体各方面都会产生影响。” 解放军306医院特种病科高级顾问、“神五”和“神六”载人飞船医疗专家组组长岳茂兴教授在接受《科技生活》周刊独家专访的时候说。
岳茂兴长时间以来一直在进行航天医学的有关研究，并为我国的航天员队伍提供一些医疗应急服务，近几年，因为退休，在我国航天医疗专家组中他已经退居二线，但是作为高级顾问，他依旧要随时发挥作用，并在需要的时候为航天员队伍提供一些应急服务。
岳茂兴表示，当我们普通人生活在地球上时，由于有地球磁场和大气层的防护作用，我们每个人受到的来自宇宙空间的辐射一般不会超过我们人体承受的范围，但是人一旦进入太空，其受到的银河宇宙射线、太阳粒子的等辐射源的辐射将会大幅增加。
而国内外的研究已经发现，太强的太空辐射对人体的中枢神经系统、内分泌腺、心血管系统、生殖系统、造血系统、免疫系统、视觉系统都会造成损伤，其中神经系统损伤尤为突出，既会引起早、中期损伤，也能造成远、后期病变。
岳茂兴表示，人的大脑等中枢神经系统是辐射最敏感的部位，其在临床主要会引起一些神经精神方面的障碍，比如会出现学习记忆力减退、易疲劳、易激惹烦躁、头痛、头昏、失眠、焦虑、抑郁等一些病症。另外，人的眼睛也很容易受到辐射的伤害，如果没有完善的保护措施，就会出现晶状体混浊以及眼部一些细胞的变性坏死。
岳茂兴说现在各航天大国虽然已经通过制作特殊的航天服和航天用辐射防护剂药物的手段能够大幅减低太空辐射的影响，但是由于现在对太空辐射危险的估计依旧还存在很大的不确定性，因此这方面的风险并没有办法完全排除。
过载挑战：会引起全身血液分布改变
科学告诉我们，物体的重量源于地心的引力，飞船若要遨游太空，必须克服地心引力，脱离地心引力，必须使飞行器具有一定的速度，已知到达近地轨道其速度需要7910m/s，脱离近地轨道需要11180m/s，脱离太阳系需要16700m/s。为了使飞行器达到以上速度，需要一个加速过程，在这个加速过程中，重力条件发生了变化，物体的重量不再像静止于地面时那样仅仅取决于地心的引力，而是取决于地心引力及因为加速而形成的惯性力的合力。当重力环境超过地球重力环境时称之为超重，人便受到过载的作用。
岳茂兴说人体在太空中的重力状态可以与静止在地球表面时的重力状态相比较，比值用G表示，当G=1时，称为标准重力状态，G<1时称为低重状态，当G>1时称为超重状态，现在一般所说的超重几倍即称超重几个G。
目前，载人航天飞船起飞和返回地球进入稠密大气层的加速与减速飞行中，其超重值一般在3~8G之间。作用时间在几十秒至数分钟之间。无论是发射段还是返回段，太空飞行器中的人员基本都受到超重作用的影响。而在纵向超重作用下，会引起全身血液分布改变，形成血液在下肢等人体下半身部位聚集停留，使回心血量减少，这样就会造成头部供血障碍，轻则引起视觉改变、重则导致意识丧失；在横向超重作用下，当视觉障碍和脑功能障碍还未发生时，载人航天飞船舱内人员就会感到呼吸困难、胸部疼痛。有的还可发生心脏节律失调及氧饱和度降低等。有关研究证明，正常人一般可耐受10~12G的过载，训练后，加上适当防护措施还可能耐受更高的G值。但是在负横向超重（例如倒飞）时，3~4G即可出现严重的头疼、球结膜充血、鼻衄、红视等危险症状，—般以此为负过载的安全界限。另外在负纵向超重4.5G以上持续数秒钟，可以引起精神紊乱甚至意识丧失。
岳茂兴表示，在医学防护上，一般是尽量减少超重对人体的影响和提高机体对超重的耐受能力。具体来说，是通过航天人员超耐力的选拔、训练以及各种防护措施的综合应用来实现的。
对于进入太空的人来说，通过地面体育训练有效地增强人体的体质是应对过载挑战的一种办法。如短距离快速跑步和快速游泳可增强心血管的应急调节能力，举重等训练可以增强腿肌、腹肌的紧张性，这些特殊体育训练都可以提高航天人员的超重耐力。
太空压力降低：会导致意识丧失
未来普通太空游客上天，还要受到太空减压病的困扰。岳茂兴表示，人在地面常压条件下长期生活的过程中，环境气体中各气体成分均已呈“饱和”状态溶解于组织、体液中。太空游客在进入太空的过程中，由于大气压力降低，在人体组织、体液中溶解的氮气会形成气泡，如果在血管内形成气泡，将会堵塞血管，而在其他组织内形成的气泡，则可能压迫局部组织，这两种状况都会引发一些相应的病症。
根据形成气泡的多少以及栓塞或压迫部位的不同，可以引起各种不同症状。其中屈肢症就是太空减压病中最常见的症状，要占全部症状的65%~70％以上。发生此症状时，疼痛的程度一般在刚发生时很轻，以后逐渐加重，严重时可达到肢体不能运动的程度。由于航天人员常因剧烈疼痛而将肢体屈曲，故称此症状为屈肢症。虽然屈肢症的大多数病例发生于高空，但也有些航天员高空无症状，而是下降到地面以后才发生。
另外，太空压力减小也有可能在呼吸系统和神经系统中发生。在呼吸系统会出现胸骨后部不适、咳嗽及呼吸困难等症状，其发生率虽很低，仅为全部症状的20％，但可危及生命。虽然有中枢神经系统症状的一般只占5%~7％的比例，但是如果发生，就尤为严重，会让步入太空的人员出现视觉模糊、视野中出现闪烁性暗点等一系列症状。岳茂兴表示，当高空减压病症状严重时，如不采取急救措施就会导致患者意识丧失。
研究发现，年龄越大，减压病发生率越高，身体肥胖的人，其几率还要高一些。另外，女性太空减压病的发生率也要高于男性。因此，对未来想到太空旅游的人而言，在预防减压病方面年轻人具有明显的优势，肥胖者上天之前赶紧减肥也是尤为重要的问题。与女人相比，男人也占据着性别上的优势。
研究还发现，呼吸循环功能不健全的人也会增加发病率，另外由于创伤部位在太空减压的环境中容易形成气泡，会增加减压病的发病率。因此身体有创伤的人到太空旅行就比没有创伤的人风险要大得多。
虽然现在航天服的使用可以让太空游客大大减少减压病的发生程度，但是依旧不能完全避免。
太空失重：无法逃避的影响
怠倦、淡漠、思睡、无力，然后胃部不适、恶心、脸部苍白、出冷汗，产生飞船在倒飞和头朝下的错觉……有不少宇航员步入太空后都出现过这样的一些反应。
“这就是太空晕动病。”岳茂兴表示，太空晕动病是航天特殊环境引发的一种较为特殊的晕动病，该病的病程—般不长，多在进入太空环境后几分钟就出现，经过一段时间的适应会很快恢复正常，但是发生时严重的还会出现呕吐，如不设法终止发展，最后将形成身体衰竭。
据悉，在航天医学的发展史上，失重环境下出现的最早达到临床疾病标准的就是太空晕动病。岳茂兴透露，人类历史上第一个发生太空晕动病的是苏联“东方2号”的航天员季托夫，当他从发射段的超重状态进入失重状态时，立即产生了飞船在倒飞和头朝下的错觉，1.5分钟后这种感觉消失，几分钟后在他对飞船进行检修时，忽然感到自己的头在摆动，令人头晕目眩，同时出现恶心、胃部不适等症状。当他的头部运动时，这些症状加重，睡眠时减轻，并且他在整个飞行期间都感到不适，直到返回地面后才消失。
岳茂兴说，数十年来，这种太空晕动病频繁发生，其中俄罗斯航天员发病率平均为48％，美国 “航天飞机”的航天员为67％。而我国首飞航天员杨利伟实际上上天时也产生了太空晕动病，他一度产生了飞船在倒飞和头朝下的错觉，一段时间后这种感觉消失。
当然，如果是普通游客步入太空，遭受太空晕动病的几率也就非常大。岳茂兴说由于航天员都经过严格选拔和训练，并在飞行前和飞行中服用抗太空晕动病药物或在飞行中采用了对抗措施，还有这么多人发病，这说明航天晕动病的发生率是很高的。
岳茂兴表示，步入太空遭受的健康风险来自方方面面，太空辐射威胁、太空减压病、过载引发疾病以及太空晕动病也并不是全部内容，并且有的还会对步入太空的人产生长时间的影响。
例如进行太空旅行，首先要付出的代价就是骨钙的流失。由于骨钙流失，在从太空返回以后，航天员的骨骼将会变得更加容易折断，身体也会不断萎缩。在返回地球后，需要进行相当长时间的恢复性训练及相应的一些治疗，体质才会逐步恢复。
女宇航员在太空中轻松“度假”
中国第一位女航天员进入太空，对于女性来说，如何在太空失重情况下轻松度过例假呢？一位NASA医学顾问告诉记者，“会的，就像她们在地球上一样，而且不会有太空生活带来的痛经等生理问题。”
NASA医学顾问告诉记者，当女性处于月经期，月经会强制性地从子宫颈排出。假如在太空失重环境下，一些科学家考虑可能会有“经血倒流”的问题，即经血逆流进输卵管。这一情况在地球上有时会出现，被认为会导致子宫内膜异位，在正常情况下，子宫内膜覆盖于子宫体腔面，如因某种因素，使子宫内膜在身体其他部位生长，即为子宫内膜异位。
1983年，第一个美国女宇航员萨丽·赖德上天之前，医学顾问告诉NASA，女宇航员应该服用荷尔蒙来管理自身生理周期，来减少月经流量，能够避免太空中生理期就更完美了。中国第一位女宇航员也将采取这种措施。
事实上，即使在失重的情况下，也没有证据显示太空飞行中女性有经血倒流的出现，甚至出现了，但是没有引起子宫内膜异位：经血倒流只有在长期慢性发生的情况下才会引起子宫内膜异位。
据在太空中经历了月经返航的女宇航员报告，“女性月经期间会像地球上一样处理。”女宇航员月经期内使用多种女性卫生用品，包括卫生巾、护垫、（卫生）棉塞（包括简易版和除臭版）。
顺便提一下，当在月经期而无法去卫生间的时候，比如发射、太空行走和着陆，“所有性别的机组成员都有一件最大限度吸收力的宇航服，它能容纳多达2000毫升的尿液、血液或粪便。”这种情况下当然不是理想的工作环境，但是这是为世界上最值得炫耀的工作的小小牺牲。
美国知名生理专家史蒂芬·璜博士也撰文指出，月经对于太空飞行而言真不是一个大问题。重力并不是月经来临的必须条件。月经是一个非常复杂的生理活动，包括荷尔蒙因子、女性器官和大脑。
实际上，月经中的失血很少。所以，对女飞行员来说月经从不被认为是大的“废物管理”。在失重状态下，月经当然会以不同的卫生措施处理。但是处理它远比其他“废物管理”简单，比如太空中大、小便，疾病传染，以及宇航员在太空中可能遇到的正常生理反应。
太空生育：待解之谜
自从女航天员实现太空飞行后，就有很多人猜想，前苏联和美国是为了在太空进行性爱实验。
俄罗斯联邦航空局(RKA)曾发表一篇“航天员如何在宇宙做爱”的文章，引起了相当地轰动，成为人们闲聊谈论的话题。这篇文章的作者毕列达在俄罗斯联邦航空局工作十四年，他的专业是研究航天员在太空失重状态下的性心理、性欲等。这几十年来，俄罗斯到过太空的航天员的性资料全在他的档案里面。
在毕列达的研究中，男航天员在太空时间太久，性能力会减低，女航天员有可能丧失受孕能力，因为俄罗斯女航天员中，只有第一位女航天员捷列什科娃回到地球后能怀孕生子。
据统计，80%以上的美国女航天员没有要小孩，她们中大多数人是在职业生涯结束之后才怀上第一胎，因此分娩的年龄一般是42至43岁。但40岁以后受孕不但成功率低，而且胎儿出现畸形的几率也会大大增加。
中国航天技术研究院研究员庞之浩认为，女航天员上天前最好已生育并且是顺产，因为在太空飞行过程中，有时会遇低压情况，此时，由于人体自身压力大，容易造成疤痕开裂，而自然分娩可避免造成疤痕。
中国航天医学工程研究所吴国兴教授告诉记者，虽然根据调查，男女航天员在执行任务结束后，生殖器系统没有明显的异常，但还是有40%以上的女航天员怀孕后出现流产，9%的出现死产，还有两个新生儿患有慢性遗传性疾病。
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