宇航员去太空回来后身体通常会发生什么变化?
如今全球已经进行超过1000人次的载人航天,总共500多宇航员进入太空,在太空居住时间最长者达到879天,不过他们并没有特别明显的身体变化,太空环境对人体的影响通常肉眼难以观测。
太空空间和地球大气层内的环境差异相当巨大,地球大气层从上到下有散佚层、电离层、平流层、对流层等结构,密集的大气,尤其是臭氧等等结构,可以过滤阳光中有强烈生物作用的短波辐射(短波紫外线等),地球的磁场能偏转太阳风暴中的带电粒子,于是在地面上阳光辐射已经相当微弱,动植物沐浴在阳光下会感到温暖,却不会因为太强的光线和宇宙辐射而频繁地发生细胞癌变等恶性变化,使得多细胞生命能够稳定存在。
地球生命显然是适应液态水、适宜大气环境,适应不了太空环境,生物在太空中生理都会发生一定的变化。
太空与地面不同的地方在于更强的阳光辐射、宇宙辐射、带电粒子流、微重力等。通常说在太空的飞船内是微重力,宇航员并非不受引力作用,只不过宇航员随着飞船绕地球椭圆轨道引力提供了椭圆运动的向心力,而飞船由于十分稀薄的大气和地球不均匀引力的影响,速度会很缓慢地降低,人和飞船有非常小的速度差,于是人又受到很小的“重力”作用。
在微重力环境中,物质的运动趋向于自由热运动,也就是更加混乱无规律,于是太空不利于骨质钙的沉积,而微重力环境使人活动时不需要付出多大的力量,也就是力量训练不足,会导致肌肉的萎缩,关节腔会增大,这使宇航员身高会增加。当然,这样的改变在回到地球后会慢慢恢复。所以如今的空间站中配备有靠弹性、摩擦力作用的力量训练设备,以便使宇航员在太空中依然能锻炼肌肉,保持肌肉的正常代谢活动。
而辐射等危害,却会造成宇航员永久性地改变,但是宇航员的外观等却不会有特别明显的改变。去年NASA对一对同卵双胞胎兄弟进行了基因检测,兄弟俩恰好一个是NASA达的地面技术人员,一个是宇航员,在太空总共待了340多天。
同卵双胞胎的基因基本上相同,但是更重要的是基因表观遗传的变化,表观遗传是基因经修饰后的结果,有的基因功能增强,有的基因功能减弱,但对于整个人体危害并不是特别大,NASA分析的结果正是这样,兄弟俩的基因修饰具有明显的差异,作为宇航员的兄长基因甲基化更加普遍,大概是为了抵抗太空更强的宇宙射线,NASA预测未来他罹患癌症的几率可能增加。
同样是去年,科学家们发现去过太空的宇航员患心脑血管疾病的风险增加,原因在于人体静脉。静脉的管壁很薄,缺乏收缩搏动的能力,为了防止血液倒流,静脉中生长着静脉瓣,开口方向通向心脏,心脏挤压的时候血液流动冲开静脉瓣,血液更进一步接近心脏,在心脏跳动的间隙,静脉血因重力作用回流,使静脉瓣关闭。
在太空人指受到微弱的重力影响,血液流动基本只受心脏搏动影响,所以在某些血管中会有血液更长时间的滞留现象,导致宇航员发生静脉栓塞的几率增加,血栓也可能在太空病变的基础上继续发展,最终导致颈血管的血栓。
此外,宇宙辐射较强,也可能对宇航员的生殖系统产生一定影响,可能会产生一些畸形的甚至细胞,但这对自身影响不大,主要是可能通过遗传导致后代的问题,所以宇航员回到地球后若要生育需要更谨慎一些,就像从事类似于医院影像科医生那样放射相关工作的人一样,生育需要更有计划性。太空环境对人体的影响足以说明,人类难以在太空中正常地生长发育繁衍,未来若是要进行长距离的宇宙航行,模拟重力大约是必须的技术。
人类的身体经历数百万年的进化和适应,才能够在我们的星球生存下来,但是一旦我们离开了地球,在短短的几十分钟时间里,人体的一切都需要从新适应,那么在太空中人体会发生怎样微妙的变化呢?请观看我们的视频!