发布网友 发布时间:2022-04-22 06:59
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热心网友 时间:2022-06-17 02:44
为了全人类的和平与进步,中国人来到了太空。
日前,神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆,结束了中国迄今时间最长的载人飞行。3名航天员在中国天宫空间站核心舱在轨驻留了6个月。
当宇航员长时间在太空环境中工作和生活时,他们的身体会发生什么变化?
根据相关研究表明,太空环境对人体健康的影响主要包括这几个方面,即太空中辐射的影响、与外界隔离对宇航员心理及身体的影响、微重力影响下宇航员健康状况的变化等。
下面,让我们来一一介绍:
太空是一个高真空和强辐射的环境。虽然空间站外壳屏蔽了几乎所有的宇宙辐射,但当太阳辐射和高能宇宙射线与空间站外壳碰撞时,它们也会向空间站释放大量二次粒子,对宇航员造成伤害。
宇航员在太空中承受的辐射远高于地球。它们停留的时间越长,辐射量就越大。他们面临的风险包括辐射引起的疾病、中枢神经系统的变化等等。
所以,为了保护宇航员,相关研究人员在地面模拟宇宙射线环境,研究其对人类健康的影响,并通过更精确的辐射测量和开发更先进的辐射屏蔽材料来应对空间辐射的影响。
在太空任务期间,宇航员长期与外界隔离,处于封闭的环境中,这可能导致睡眠问题、疲劳、抑郁、免疫系统改变等。
同时,当人们长期处于封闭、狭窄、重复的环境中时,很容易产生应激反应。特别是随着时间的推移,它会产生不同程度的负面影响。所以保持宇航员的健康和快乐很重要。
为了应对这种变化,研究人员通过调整太空舱的光亮度,利用虚拟现实设备模拟一个放松的环境,我们可以改善封闭环境对人体的影响,鼓励宇航员通过在太空记日记和“种菜”来减压。
太空中微重或失重环境也会对人体产生影响。
相关研究表明,宇航员在太空期间,骨骼的矿物质密度平均每月降低1%至1.5%;肌肉损失也更快;在微重力环境下,人体体液会流向头部,这可能会给眼睛带来压力,导致视力问题。
同时,研究人员还发现长时间太空飞行对大脑会产生影响,这是由于大脑中神经丝光(NFL)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和β-淀粉样蛋白Aβ40的浓度明显提升。而这三样物质则会导致人体患抑郁症及阿尔兹海默症的概率增加。
研究人员正在通过一系列措施来应对这些影响,包括允许宇航员佩戴负压装置来控制体液流动,以及开发柠檬酸钾药物来对抗风险。
不仅如上所述,太空对人类健康的影响还有很多需要研究。返回地面后,包括神舟13号在内的三名宇航员将在未来接受类似的分析,这对未来的太空载人飞行非常重要。
可见,中国航天员和外国航天员都鼓起了巨大的勇气,踏上了人类认识太空的征程。甚至可以说,他们正在用自己的健康换取科学家的研究样本和数据。
因此,每个为人类太空科学事业而奋斗的人都值得我们尊敬。
正如加加林说的那样:
宇宙航行不是一个人或某群人的事,这是人类在其发展中合乎规律的历史进程。
热心网友 时间:2022-06-17 02:44
4月16日上午,神舟十三号返回舱成功着陆。而不久后王亚平面对镜头对女儿说“摘星星的妈妈回来了”。此刻,神十三航天员抵达北京,女儿手捧鲜花接妈妈回家。如此感动温暖的画面让人感受我国科技伟大的同时,也真正体会到航天员的多么不容易。现在给大家科普太空出差半年会对身体有什么影响呢?
对于重返地球的航天员来说,身体检查是必须的,因为六个月的太空飞行不可避免地会给航天员身体带来影响。我们在地面上的时候呢,重力会把我们的皮肤血液向下拉,我们也会产生对应的肌肉瓣膜来对抗重力。让身体各部分的血液达到平衡。
如果我们倒立过来,身体就会很难受,这是因为,血液会在重力的作用下涌到大脑里,我们的脑子就会涨得通红。航天员在空间站里处于微重力的状态,没有重力向下拉血液,血液就会向上涌。所以,航天员的上半身总是会有一点浮肿,而且由于不需要对抗重力,航天员全身的肌肉都很松弛。加上每天飘来飘去基本都不用走路,因此容易出现肌肉萎缩,骨质疏松等症状。
微重力也能给航天员们带来一点意外之喜,比如说地面上的人,白天的身体受到重力的作用,脊柱会被压弯。每天晚上的时候,身高都会比早上起床要矮一点,航天员们长期生活在微重力的环境下,脊柱会恢复成拉伸的状态。所以一些航天员回到地球之后,会发现自己竟然长高了几厘米。
除此之外,航天员长期处在密闭的空间站里,容易出现疲劳,情绪低落,睡眠不良等状况。这么长的时间,那么狭窄的空间,对人的身心都是折磨,为了设备的平稳运转空间站内极度干燥。洗脸,洗澡都是相当奢侈的事,考虑太空失重的环境,太空舱密闭的环境,用水不便的环境。皮肤可能会受到很大的影响。作为空间站里唯一的女性,想要给地面上的小朋友做直播留下一个美丽的印象,王亚平的护肤程序可不能少。
航天员的太空之旅比想象中要复杂得多,而且面临的各种不可抗力因素也不少,不得不佩服他们的勇气和毅力,也感谢他们为我国航天事业发展的无私付出。
热心网友 时间:2022-06-17 02:45
太空中的零重力使宇航员必须应对许多风险,比如高压的环境、噪音、隔离、昼夜节律的打乱、辐射暴露以及漂浮时发生的液体逆流等,这些也是科学家一直致力于解决的主要威胁。
普拉特斯说:“当我们进入太空后,会经历微重力,并以每小时17500英里的速度飞行。我们的身体会逐渐适应,并继续发挥功能。总体来说,人体的功能是非常好的。” 然而,这项研究也存在一些局限性,因为它只研究了斯科特和马克,其研究结果并没有在其他宇航员身上得到验证。而且斯科特在空间站的地磁场保护罩内,并没有受到深空的辐射伤害。但是研究人员依然认为,该项研究结果并非偶然,他们相信这会是“太空人类基因组学的黎明”。 “双胞胎研究计划是人类太空飞行中用于了解表观遗传学和基因表达的重要一步。” NASA首席健康医学官波尔克(J.D. Polk)说,“它揭示了个体化药物的需求,以及在进行深空探测时保持宇航员健康的重要性。目前NASA正在计划进行月球和火星的太空任务。”
在太空生存的这段时间内,斯科特出现了颈动脉和视网膜增厚、认知能力下降、DNA损伤等问题,基因表达、肠道微生物以及染色体末端端粒的结构也都发生了变化,但研究显示,他的DNA并没有发生变异。 基因表达的变化与DNA修复系统及免疫系统有关。在斯科特到达太空时,就有1000多个基因发生了变化。有些变化是意料之中的,比如与骨骼生成有关的变化或DNA修复。宇航员在太空中会出现骨质疏松,DNA也会受到辐射损害,但是线粒体和免疫系统基因的改变,可以产生能量,保护身体。这也正是机体在太空中的压力适应性,说明斯科特的免疫系统对环境变化时刻保持着高度的警惕。 研究者之一,威尔康奈尔医学院生理学和生物物理学副教授克里斯托弗·梅森(Christopher Mason)说:“斯科特的基因表达发生了巨大的变化,虽然他回到地球后很多变化都已经恢复,但是认知能力的下降、DNA损伤和一些T细胞活化的变化,我们不知道是好是坏。这可能只是身体的应激反应,但是由于基因受到了干扰,我们还是想搞清楚背后的原因以及后续的影响。” 据研究人员观察,斯科特和马克的表观基因组差异不到5%。表观基因组是一种化合物,相当于基因的开关。表观变化是对基因活动的调整,并不会改变遗传密码。对斯科特来说,这些变化与他的免疫反应和炎症相关。 让研究人员意外的是,斯科特的端粒长度在太空中是增加的。端粒长度的变化与衰老或疾病有关,且随着年龄的增长而缩短,它就像健康的生物标记物一样,这也提示了端粒长度的改变可能是航天飞行的长期风险。 回到地球后,斯科特的染色体端粒长度很快就缩短了,甚至比去空间站之前还要短。端粒缩短又与衰老加速、心血管疾病和某些癌症的高风险有关,可能会影响他的健康。
除此之外,因为零重力的头端液体转移,斯科特的眼球也变形了。他的视网膜神经扭曲,脉络膜层出现褶皱,这些都会影响他的视觉清晰度。这种现象也被称为太空相关性视神经综合征,简称SANS。液体转移也导致他的颈静脉扩张、颈动脉壁增厚、心输出量增加、前额皮肤增厚、胶原蛋白水平改变,这些都与心血管危险因素有关。在太空旅行开始和结束的一段时间内,他的乳酸水平也升高了,但是在回到地球6个月后,几乎所有的变化都回到了基线水平。
让研究人员感兴趣的是斯科特的肠道微生物群虽然数量发生了变化,但其多样性并没有改变。厚壁菌门肠道细菌数量增加了,而拟杆菌门则减少了。 斯科特表示,在回到地球的前几天,他觉得自己像是得了流感,关节肌肉疼痛,小腿肿胀,出现了荨麻疹、皮疹、头晕、恶心和疲劳等症状。他认为这一切都是由于重力的恢复、接触不同的人和免疫系统,以及对这种戏剧性经历的情感反应所引起的。
普拉特斯说,“斯科特身上的变化,绝大多数在返回地球相对较短的时间内都已回到了基线,那些没有很快恢复的也在意料之中,比如压力和炎症标记物。” 这项研究在分子水平上证明,人体拥有适应太空飞行环境的弹性和韧性,它揭示了个人对流感疫苗、基因表达环境因素、颅内压相关疾病、视觉系统损伤以及动脉粥样硬化等心血管疾病的反应。研究人员还将继续对影响端粒动态变化的个体因素进行探索。 这项研究将影响未来的几代人,它是未来生物空间研究的垫脚石,也为其他研究的进步打开了大门。
热心网友 时间:2022-06-17 02:46
4月16日9时56分,在位于内蒙古自治区的东风着陆场戈壁滩上,神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。这片广袤无垠的沙漠戈壁,见证了神舟十三号载人飞船的出征与凯旋。神舟十三号乘组在轨飞行183天,创造了中国航天员连续在轨飞行时间的最长纪录。目前,3名航天员身体状态良好,正在中国航天员科研训练中心进行飞行后恢复。
那么,在太空中出差半年之久对身体会有什么影响呢?
1.失重对航天员生活的影响。人长期生活在地面有重力的环境里,一旦进入失重环境,就会感到生活习惯不适应。
上了太空之后,宇航员需要穿上特定的宇航服,使他们在太空中漂浮起来。还要对太空舱里的物品进行固定,避免随意漂浮。宇航员的食物也要特定的才行,任何食物碎屑如果不小心进入了宇航员的眼睛,鼻子,甚至是气管,都会给他们带来致命的伤害。因此,宇航员的食物都要做成块状的,一口一块,以免发生意外。除了食物,饮水也要特别小心。宇航员在太空中饮水都需要用一根管子通到口中,防止水珠进入气管。这些都导致了宇航员回到地球之后的种种不习惯。
2.失重对人体生理变化的影响心血管功能改变。
当人体处于宇宙或者近地轨道时,所面临的典型环境便是失重环境。在失重环境中重力加速度的消失使得人体内部流体静压梯度消失,从而导致人体心血管系统功能出现不同程度的失调,进而使人体产生一系列重要变化。例如失重时人体头到足流体静压梯度消失以及血液的重新分配使下肢血量降低,从而维持下肢温度的能力相对下降,导致航天员经常会产生“下身冷上身热”的现象。
3.随着航天的时间延长,宇航员会出现头晕、恶心,腹部不适,体位翻转等运动病症状,称为航天运动病,又称航天适应综合征。
此症大约一周左右才能适应,但仍会复发。对宇航员的严格选拔和训练可提高其耐受力。航天初期进入太空后就有一定的概率发病, 持续一周之后,形成前庭、视觉、运动觉等信号冲突,引起各分析器相互作用素乱,导致航天运动病。失重引起的肌肉变化,主要表现在对抗重力的肌群张力减弱,甚至萎缩。原因是抗重力肌不需做功,出现废用性萎缩。这些对宇航员的身体损伤是非常大的,也非常考验宇航员的意志。
想要尽量降低太空对人体的伤害,宇航员可以做这些工作。
回到地球后应该大量的休息,保持一些运动量,进行合理的饮食和营养,体育锻炼和药物预防。食用钾、钠、钙离子丰富的食品,增加血液循环。恢复疗养期大约3个月。在这期间,要将航天员各项生理参数恢复到飞行前的状态。3个月后,航天员如果身体情况良好,就可开始正常的日常训练。
太空浩瀚,征途漫漫,中国航天又站上了新起点,2022年是完成空间站建造的决战决胜之年!