航天员在太空6个月,骨骼损失相当于地球上的10年!不能避免吗?
神舟十四号3名乘组人员 , 目前已经在天宫空间站上紧锣密鼓地工做了一个多月的时间 , 期间完成了对天和核心舱内的水、空气和微生物进行了测试 , 安装了二氧化碳减排系统以改善空间站上的空气 , 测试飞天航天服以供未来的太空行走 , 此外还对核心舱内的相关仪器设备进行了全面调试等等 。 通过这些工作 , 既为航天员们今后的工作和生活创造了更为舒适、稳定和安全的环境 , 同时也为后续“梦天”、“问天”两大模块的到来做好充足准备 。
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我们在观看航天员在空间中工作和生活的视频或者画面时 , 都会对他们漂浮在空间中的情景感到十分好奇 , 认为这种环境应该非常有趣 。 殊不知 , 在这样的微重力环境下 , 航天员要想完成一些动作 , 要付出比地球上更多的努力 , 更重要的是 , 如果长期在这样的环境下工作和生活 , 航天员的身体也要承担比地面上更多的冲击和挑战 , 甚至对身体的影响和损害 , 即使回到地球 , 也很难在短时间内恢复 。
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在地球上 , 由于重力的作用 , 人身体内的血液循环系统、体液循环系统、骨骼和肌肉的承重状态等等各种机能 , 都已经完全适应了重力的影响和变化 , 并且随着人体的活动或者休息 , 均会进行相应的匹配与调整 , 由于这些都是在“默认”的环境下自然而然的进行着 , 因此我们在地面上并不会有明显的感觉 。
而到了太空的微重力环境中 , 由于基本上失去了重力的作用 , 也就没有了上下的空间概念 , 无论是血液和体液的循环 , 还是肌肉的张力 , 抑或是骨骼的承重作用 , 都与地球上完全不同 。 拿血液和体液循环来说 , 原本倾向于更多向身体下部流动循环的状态 , 变成向各个方向的输送量都差不多 , 所以容易造成面部和上肢的浮肿状态 。 拿肌肉和骨骼来说 , 原本除了休息以外都会承受人体的重量 , 而在太空中则失去了这种支撑性作用 , 时间一长 , 肌肉便会发生萎缩 , 骨骼也会出现密度下降的问题 。
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针对航天员在太空中长时间驻留后身体发生的变化这一课题 , 世界上很多国家都对此开展了长时间、持续性的检测与研究 。 比如 , 美国宇航局于2007年开展的一项研究估计 , 如果航天员在太空中旅行9个月 , 那么骨量会减少2%到9% 。 近几年又对航天员参与火星载人探测的情景进行了模拟 , 结果显示 , 如果航天员进行了为期3年的火星“旅行” , 那么患上骨质疏松症的风险将达到33%左右 。
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我国在这方面也进行了相应研究 , 特别是在神舟系列载人航天开始实施的这些年内 , 针对航天员从太空中返回后 , 即对航天员的骨密度情况开展了监测 , 显示航天员在返回地球后 , 骨密度都或多或少地发生了减少 , 而且在太空中驻留时间越长 , 所损失的骨量也会相应增加 。 即使通过一定程度的恢复性训练 , 有的航天员在一年后也没有恢复到原来的水平 。
可以看出 , 航天员在默默为航天事业发展贡献自己力量的同时 , 自己的身体也会承担着各种各样的风险 , 甚至有可能是伴随今后相当长时间的隐患 , 比如心脑血管疾病、骨密度下降、更容易发生骨折、背痛等问题 。
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