不痛不痒?!人在太空中的疼痛感知度不如在地球上敏感
2016-08-15 10:11:33   来源:人民网
内容摘要
据外媒报道,俄罗斯科学院生物医学问题研究所研究员伊利亚·鲁卡维什尼科夫日前针对太空中工作的宇航员做了一项研究,结果表明,人在太空中的疼痛感知度较在地球上低。


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据外媒报道,俄罗斯科学家认为,在太空中工作的宇航员对疼痛的感知度较在地球上低,反之言,人在地球上对疼痛的感知度更加敏感。

据俄罗斯科学院生物医学问题研究所研究员伊利亚·鲁卡维什尼科夫介绍,宇航员在经历长时间的准备终于飞上太空,他们感受到欣快(医学术语)和高涨的心情,疼痛感知的门槛由于情感上的因素而提高。此外,宇航员还要克服失重这一过程。这些都会使得他们对疼痛的感知度下降。如果宇航员对失重适应得很好,那么他的痛感点则接近在地球上的痛感点。

报道称,目前,国际空间站正在进行“痛觉测验”。

试验自2015年春天开始,将持续几年。鲁卡维什尼科夫表示,为获得足够令人信服的数据,共选择了10到15名宇航员分别对他们飞行前、飞行中和返回地球后的不同阶段进行系列测试研究。


那么,宇航员从太空返回地球后,身体会发生怎样的变化?

一、骨骼变脆但更年轻

美媒称,2016年3月1日,美国宇航员斯科特·凯利和俄罗斯宇航员米哈伊尔·科尔年科在距地球240英里的轨道上运行的国际空间站上待了一年以后将返回地球。

据悉,凯利是在太空停留如此之久的第一个美国人。据美国国家航空航天局(NASA)称,凯利和科尔年科是自1999年以来第一次停留这么久的人类。在1999年,俄罗斯宇航员谢尔盖·阿夫杰耶夫在俄罗斯“和平”号空间站(Mir)的微重力环境中待了一年。最长时间的记录保持者是宇航员瓦列里·波利亚科夫,他从1994年到1995年在“和平”号空间站上待了437天。

报道称,尽管凯利一直在发布推特,提及太空中将令他最为怀念的事情(比如地球的壮观景色),但他很可能会乐于换个环境,双脚扎实地踏在地球上并感受到重力的作用。

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国家航空航天局的一名宇航员道格·惠洛克在2015年6月接受美国广播公司新闻部(ABC News)的记者采访时说:“你会有一点偏执,认为当你走回家的时候,你将站不起来了。”惠洛克曾在执行两个任务的过程中在太空中停留了178天。

他说:“当你进入太空时,你会感受到生理上的变化,然后你开始感到你的身体和大脑认为你将不再需要你的双腿。”

报道称,当阿夫杰耶夫在1999年从“和平”号空间站返回地球的时候,他被人用担架抬出宇宙飞船,因为他太虚弱了,以至于无法行走,甚至无法在椅子上端坐。他的身体用了一年的时间才重新适应地球的重力。

报道称,国家航空航天局认为凯利将度过一段恢复期,而他的恢复过程正是科学家们想要研究的。

研究人员们认为,在重力如此小,且辐射很强烈的环境中停留这么长的时间,凯利的骨骼可能会更脆弱,而且他的动作技能和视力会受损。但就像国际空间站的所有宇航员那样,凯利每天都会锻炼,并拥有应对微重力影响的策略。

国家航空航天局人体研究项目(Human Research Program)的首席科学家约翰·查尔斯说:“我们将很高兴的看到一项为期六个月的任务和一项为期一年的任务相比没有区别。但我们的确认为会有变化。”

报道称,理解在太空中执行了为期一年的任务后身体会怎样改变对未来的人类太空任务很有帮助,尤其是对前往火星这样的长时间任务而言。通过将凯利从太空返回后的情况与其生活在地球上的孪生兄弟退役宇航员马克·凯利的情况相比较,科学家们将第一次能够更加清楚地了解到太空对身体和心理健康的影响。

查尔斯博士说:“甚至在斯科特返回后,这项任务仍将继续。”他说:“在帮助我们了解如何将人类安全送到火星并让他们安全返回地球方面,飞行后的数据与飞行中的数据同样重要。”

报道称,但凯利的返回不止是身体上的调整和科学实验,他一定还怀念国际空间站上所无法提供的生活的简单乐趣。凯利可能会渴望吃到他最喜欢的食物,或者至少是吃到不是从塑料袋中取出来的食物。而新鲜的空气则是国际空间站上所没有的另一种奢侈品。

惠洛克在接受美国广播公司新闻部的记者采访时说:“在太空中,你的嗅觉和味觉是迟钝的。”他说:“我渴望闻到树叶、草丛、鲜花和树木的芬芳……当你回到地球时,它们简直令人陶醉。”

报道称,尽管太空旅行存在一些缺点,但对凯利而言至少有一点好处:得益于时间膨胀的影响,他回来时将比他的孪生兄弟年轻一丁点。时间膨胀是爱因斯坦狭义相对论的一个原理,根据狭义相对论,速度越快,时间流逝的越慢。

据了解,在国际空间站上停留六个月,一名宇航员将比地球上的人年轻约0.007秒。


二、增大患心血管疾病风险

距离我们第一次将人类送上月球已有近半个世纪的时间,而我们至今依旧在整理这次狂野旅程带来的影响。

一项研究显示,与执行近地轨道任务的宇航员或从未执行过轨道任务的宇航员相比,参加过阿波罗计划的宇航员患心血管疾病的风险更高。这一发现对超出地球保护性磁层之外的航天飞行有重要启示。

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“阿波罗”计划是美国从1961年到1972年实施的一系列载人登月飞行任务,共进行了6次载人登月,先后有12名宇航员对月球进行实地考察,在世界航天史上具有划时代意义。而截至目前,除“阿波罗”计划外,人类所有载人航天都在近地轨道进行,这意味着,地球磁场阻挡宇宙辐射的作用仍然存在。因此,人们曾普遍认为,近地轨道任务或短期登月任务不会增加宇航员患心血管疾病的长期风险。

此次,美国佛罗里达州立大学迈克尔·戴尔普及其同事,通过比较7位阿波罗登月计划宇航员、35位执行其他航天任务的宇航员和另外35位未执行航天任务宇航员的死因,研究了飞越地球磁层对健康可能造成的影响。论文作者发现,阿波罗登月宇航员的心血管疾病死亡率,几乎比未执行此任务的宇航员和近地轨道宇航员高5倍。

为了检验这些发现背后的潜在机制,论文作者又对44只雄性大鼠进行了实验,以研究模拟失重和与太空有关的放射线照射对血管系统有何长期影响。结果表明:对血管系统的影响主要是辐射导致的,与失重无关。因此,论文作者指出,由辐射导致的血管壁细胞损伤,可能是宇航员发生心血管疾病的重大诱因。

当设计未来载人航天任务时,需要考虑到的宇宙中最恐怖威胁,就是由高速基本粒子组成的宇宙射线。若进行长途太空之旅的话,其辐射量严重到足以致癌。众所周知,人类下一个征服目标——火星的探索过程可能要持续大约两年半的时间。如果不能在开展任务之前解决这一问题,其或许会成为人类前往太阳系其他大行星的最大阻碍。


三、增大患近视风险

太空会对宇航员的身体做许多奇怪的事情,比如降低他们的肌肉质量,并让他们的平均身高增长5厘米。

但科学家们发现太空给宇航员身体带来了另外一个微妙的副作用——它正在摧毁宇航员的完美视力。

事实上,在那些刚结束长期太空任务的宇航员中,有百分之八十的人会近视。

所有的宇航员在上天之前,均有着20/20的自然视力,这种视力可谓完美无瑕了。所以宇航员上天之后视力受损这个问题对未来人类的航天任务有着很大影响,比如人类希望在21世纪30年代登上火星。

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那么是什么造成了这些视力问题呢?于2005年登上国际空间站的John Phillips,最先注意到这种情况。

他在国际空间站执行任务的六个月期间,他的视力从20/20下降到20/100。除此之外,医生给他做的测试还表明他的眼睛也发生了变化。

他的眼球后部变得更平,这将他的视网膜向前推移。他的脉络膜也折叠了起来,就像妊娠纹那样。他的视神经还发炎了。

最开始,NASA以为他的情况只是个例,直到他们发现大部分宇航员的视力在太空中或者返航之后都受到一定程度损伤。

现在他们将这种情况称作“颅内压损害视力”综合征,简称VIIP,主要的假设认为由于缺乏重力宇航员大脑内部压力堆积才会造成这种情况。

在地球上,重力会拉着液体流入脚部,但在太空中并不会发生这种情况。Scott Kelly在太空中待一年后,他的大脑中堆了约2升液体。

颅内这些额外的液体会给眼球后部造成压力,让它们变平,并让视网膜前移从而导致视力扭曲——至少科学家们认为是这种情况。

问题在于虽然扫描能确信眼球变平,但检测颅内压力的唯一方法是进行脊髓抽液或者在某人的头部钻个洞,这两种情况在太空中均不现实。不过在未来,如果NASA想要确信发生了何事,那么它可能会不得不考虑这些,还要为此想到解决办法。

好消息是他们已经找到降低眼压的办法。现在宇航员们需要经常穿上俄罗斯负压装,这条大裤子能够将穿戴者腿部附近的空气吸出,模拟重力的效果。

该研究仍处于早期阶段,科学家们尚需要更多数据。不过NASA人类研究项目的首席科学家John Charles表示,恢复这种液体的流动似乎会对人们的眼睛带来影响。

NASA还在研究其它让宇航员在太空中保持健康强壮的方法(包括经常锻炼和自己种蔬菜),因此等到人类登上火星之时,他们或许已经适应了火星环境。

事实证明,为了以防万一宇航员们执行任务的时候需要带几副眼镜。

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