宇航员上到宇宙后,会有什么生理变化?不仅脸变大还会“晕船”

原来宇航员在宇宙中,脸会比较肿,甚至可能“晕太空船浪”?除了我们知道的好处(可以让你“长高”),微重力状态对宇航员的健康又有什么影响?

看看以下的图片,有没有留意到这几位宇航员有什么共同特征?

宇航员上到宇宙后,会有什么生理变化?不仅脸变大还会“晕船”

上图是太空任务宇航员升空前的模样,下图是他们进行太空任务第一日的模样

就是他们的脸部都明显比在地球时胀了很多,为什么呢?这可并不是他们的太空伙食好,是因为:

“胀脸鸟腿”综合症

原来在太空中的微重力环境会令胸腔膨胀,使得胸腔内压力减低,使得心脏膨胀,身体的血液由下肢重新分配到头部与躯干。在太空中,下肢中约10%的水份会重新分配到上身。因此宇航员都脸都是胀胀的,腿则会缩小了,这个现象被称为“胀脸鸟腿”综合症(“puffyface–birdleg”syndrome)。

心房膨胀会刺激ANP的分泌,也会抑制身体的RAA(renin-aldosterone-angiotensin)系统。这两个荷尔蒙系统是控制血压的重要系统,而这些荷尔蒙变化令肾脏排出更多水分与盐份。研究显示宇航员在太空中的首24小时内已经会减少17%的血浆容量。

更有趣的是,原来太空的微重力状态会令人贫血。原来当血浆容量减少,红血球变浓,血比容(haematocrit)上升。肾脏侦测到这变化,就会减少红血球生成素(erythropoietin),一种刺激红血球制造的荷尔蒙。红血球制造因此变少了,宇航员回到地球时就可能出现贫血。

不少宇航员刚回到地球时都会出现头晕、心跳加速等症状,甚至因此而站不稳。原因就是血浆容量下降,令心脏跳动时打出的血液(学术上称为心搏排血量strokevolume)减少,打到脑部的血液不足够。这时宇航员只要多喝水,身体应该就可以慢慢调节地球的重力,控制血压的荷尔蒙系统及血浆容量也会慢慢恢复正常。

“晕太空船浪”

在上到太空的开始一至两天,不少宇航员都会出发头晕、恶心、作呕作闷等的症状,简单来说就是“晕太空船浪”。幸好这些症状大多在几天内就会消退。

“晕太空船浪”与我们平常晕车浪或者晕船浪的原理大同小异,都是因为眼睛与内耳的平衡器收到的信息有冲突,令大脑的混乱而产生的。例如我们在乘车时看书容易晕车浪,因为眼睛在看书时,收到的信息是静止的,但内耳的平衡器却感应到汽车在移动,这个冲突就令大脑混乱而产生晕车浪。

而在太空中,低重力使得上下的概念失去了。对于习惯了地球重力环境的大脑来说,就更加混乱了,所以才会有“晕太空船浪”的问题。有趣的是,当宇航员回到地球,脚踏实地时,早已调节了太空微重力环境的大脑可能又会重新混乱起来,于是又会重新“晕浪”一至两天。

宇航员上到宇宙后,会有什么生理变化?不仅脸变大还会“晕船”

肌肉与骨骼流失

太空环境对我们身体各个系统都有着大大小小的影响,但其中一个影响得最严重的系统一定是肌肉与骨骼。

需知道我们下肢及背部有不少肌肉都是用来抵抗重力的,当我们到了一个重力很少的空间,这些肌肉缺少了刺激,很容易就会萎缩。曾有文献记载,一位宇航员在经过6个月的太空任务后,小腿肌肉容量流失了20%,而爆炸力则足足减少了一半。因此大家时常见到宇航员在太空做运动,其实就是为了锻炼肌肉,减少肌肉萎缩。

同样地,负责负重的骨骼如果缺少了重力的刺激,也会出现显著的流失。严重的话更可能令宇航员提早出现骨质疏松,甚至骨折。另外,由于过多的钙质经肾脏流失,所以宇航员罹患肾结石的风险也会增加。

视力模糊

宇航员上到宇宙后,会有什么生理变化?不仅脸变大还会“晕船”

有不少宇航员在回到地球后都出现视力模糊及远视加深的情况,为什么会这样呢?

研究人员为了研究这问题,为受影响的宇航员检查眼睛,他们发现宇航员眼睛有视盘水肿(opticdiscoedema)及棉絮状斑(cottonwoolspot)等的变化,这些变化跟颅内压(intracranialpressure)上升时发生的变化甚为相似。

于是科学家推断重力减低使得血液及脑脊液(intracranialpressure)转移到头上,令颅内压上升。另外,太空舱里的二氧化碳浓度上升都有可能导致颅内压上升。

总的来说,太空的环境对身体各系统都造成很大的压力,所以要做成宇航员也非常不容易啊!难怪世界各国都只选择生理机能最好的人去当宇航员。

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页面更新:2024-04-25

标签:宇航员   红血球   太空船   血浆   下肢   重力   肾脏   荷尔蒙   太空   肌肉   生理   宇宙   容量   地球   身体

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