即便身处空间站,宇航员也是在玩命,人类的脆弱在太空不堪一击

嘉州干史人 2023-07-31 01:36:59

天下熙熙,皆为利来;天下壤壤,皆为利往。太空发展特别烧钱,为了广开钱路,太空旅游应运而生。

早在2001年,美国亿万富翁丹尼斯·蒂托就斥资2000万美元乘坐俄罗斯联盟号飞船,在国际空间站停留了8天,成为第一位人类太空游客。从那时起,又有七位亿万富翁乘坐俄罗斯宇宙飞船完成了太空旅行。

2023年,随着英国维珍银河开卖太空旅行票;贝佐斯的蓝色起源和马斯克的SpaceX完成商业发射,把富豪送上太空站已经提上日程,见怪不怪了。

不过,宇宙对土生土长的地球人可是充满未知风险的,人上了太空,身体究竟会发生什么变化?宇宙对地球人的欢迎程度究竟几何?

各国科学家已经展开对宇航员的研究,发现人类在太空待的时间太长后,机体会发生退化……这就是宇航员降落后基本都是被抬出来的原因。

人类在太空中还要经受以下几个挑战:

一、水分跑到上半身,变成各种“肿”

人类在地球重力环境中,部分血液会自始至终保留在下肢。但到了宇宙,没有重力把身体的血液往下拉,只要站起来或走动,血液就会像被搅动起来上浮;

血液上浮的结果是发生上半身水肿,长时间如此后,两极分化,上半身因为血液过剩,手肿、脸肿、胸肿,下半身少了血液的滋润和营养输送,两腿细得像鸟腿。

二、动晕症

失重状态下,眼睛告诉我们在移动,但位在耳朵深处负责身体平衡感和空间感的前庭系统却完全懵圈,无法判断上下左右。这两种器官功能失去协调且相互冲突,结果是让人感到头晕、恶心、呕吐。

三、辗转反侧,难以入眠

人在宇宙中会长时间失眠,即使入眠也难以进入深度睡眠,失重状态之下人体生理钟发生紊乱,血液上浮让大脑的水分分布比例改变,导致睡眠变差。

四、眼睛退化

太空中,失重状态让裸露的器官发生膨胀,尤其是眼球首当其冲。没有重力的约束,眼睛受到脑部组织液的压迫,眼球外凸变形,引发视神经改变甚至发炎,视线变模糊。

美国人菲利普斯在国际太空站待了半年,视力从1.0 降到0.2。

人类视力的损坏几乎是不可逆,无法完全康复的。

五、太空辐射

失去了地球大气层,包括空气中的粉尘的保护,宇宙中无处不在的辐射线不再因为散射、漫射无法直接作用在地球生物身体上,它们穿透太空舱的防护壁,损伤眼睛、皮肤、细胞……辐射的影响是长期的,短期内还不会显现。

六、肌肉和骨质流失

在地表上,因为有重力,人类的任何动作都会产生用力和受力,这对人体肌肉、骨骼、神经都是一种锻炼和维持,一旦进入太空,举重若轻的环境让人类的身体会判断肌肉、骨骼没有必要强而有力。

这种情况下,肌肉合成量变少,骨头也不用努力生成骨骼组织,身体机能修复和维护自动降档,肌肉萎缩,钙质以每个月1%到1.6%的速率流失,1个月的损耗量超过地球的1 年。骨钙大量从尿里流失,非常容易得肾结石。

其他的太空症状,还包括免疫系统变弱、造血功能变差、肺部容积下降等,至于其他的影响,由于人类是一个非常精密的系统,难以全盘清查。

整体来说,太空医学发展的速度比起太空飞行技术的进步慢了非常多,这是在未来势必要弥补的落差。

目前,为了破解宇宙对人体的影响,科学家把希望寄托到一种小小的生物身上——线虫。

线虫的长度大约0.1 公分,可以用微不足道来形容,但神奇的是线虫许多基因和人类有相似性。

而且线虫结构简单,全身上下只有大约1000 个细胞,神经网络简单的不得了,这让线虫的每个细胞和每条神经都能被追溯到发育和异变过程。

最重要还有一点,线虫从孵化到成虫只要3 天左右。这种快速短期的繁殖,能让科学家快速探测到太空异变对后代的影响,找出所有潜在变化。

2022年11月,日本东北大学研究团队把15万只秀丽隐杆线虫大军送上了太空。

其中一批线虫体内神经元用萤光蛋白全部标记好,如此这般可以实时观察到神经元的细微变化,追踪宇宙的微重力环境对线虫会造成什么影响。

在国际太空站上,科学家记录了线虫由孵化到发育成成虫的全过程。

科学家发现在太空中,线虫的肌肉蛋白质和粒线体内代谢酵素显著减少、体长缩短、运动能力变差,并且多巴胺的分泌量也下降。

肌肉蛋白质、粒线体内代谢酵素减少和体长的缩短,意味着新陈代谢减少,长期以往会造成肌肉和骨骼萎缩。

多巴胺是一种神经间传递讯号的化学物质,能调节身体的动作、学习、情绪等。人类如果缺乏多巴胺会出现肢体动作障碍,最明显的疾病就是帕金森氏症。

发现问题的下一步是解决问题。如何逆转这种不良影响或反应。

科学家利用按摩原理,在部分线虫培养皿里加进许多柔性小颗粒,增加培养皿密度坚守容积,增加线虫身体与周围接触的概率。

果然线虫与线虫,线虫与柔性物相互摩擦和碰触后,这部分线虫的多巴胺减退比较少,运动能力也显著提高。

科学家提出太空中防止不良变化的方法,加强运动的同时,加大接触的刺激。

不要想歪了,不是让你互摸,而是采用对身体、四肢进行保健按摩的方式。

不过,线虫的研究才开始不久,需要形成完善的研究资料和结论,还需要不少时间。

在线虫上太空之前,各国都会对自己的宇航员进行生命状态全监测。

这些数据表明人一上宇宙,身体状况还真没不少!

目前人类还没有很好的办法。

最常见的做法是要求太空人每天花大量时间运动,但失重情况下,运动质量奇差无比,太空中在跑步机上运动2小时,只等于在地表跑20分钟的效果。

而且这只能减缓肌肉骨骼的流失速度,并不能治本。

人类宇航员是在未知危险的情况下,拿命去尝试去拼搏,一步天堂一步地狱。

人体在太空中的反应和表现,有弊就有利。

好的一面是微重力环境之下,人体细胞很容易分离,方便科学家抽丝剥茧找出是哪些基因和蛋白质失控,从而解开人体各项器官病变的谜团。

目前空间中的此类研究集中在人类脑部,这是人类最神秘的器官。也许有一天我们真的能激发大脑更多的潜能,从而再次改变世界。

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嘉州干史人

简介:制造业老马