太空「出差」有多危險?輕則肌肉萎縮、重則基因突變!

2003年,楊利偉獨自乘坐神舟五號,飛行了21小時23分鐘,順利回到地球。雖然面帶笑容,還比了個耶,但細心的觀眾還是發現了他嘴角的血絲。

太空「出差」有多危險?輕則肌肉萎縮、重則基因突變!

事後,他表示在下降的過程中,身體就像被撕裂了一般,因為劇烈抖動,臉被劃破出血。

抵達地面後,身體也很虛弱,臉色蒼白,很難站起來,是被抬出返回艙的。

宇航員是個偉大的職業,除了嚴苛的選拔,還需要經歷嚴格的訓練,才有可能完成太空任務,安全回家。

然而,對於很多宇航員來說,最艱巨的挑戰不是太空任務,而是如何安全回家。

長時間的失重狀態,會對身體造成不同程度的損傷,回到地球,各個器官和系統也需要重新適應地球的環境。

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骨質疏鬆和肌肉萎縮

根據有關數據表明,宇航員每個月都會損失1%-2%的骨密度,主要發生在腿部。

我們的骨骼處於再生和流失的動態平衡之間。

長期處於失重狀態,身體和大腦會認為你的腿已經不需要了,身體里的破骨細胞活動就會增加,將骨骼分解成礦物質,部分被人體吸收,大部分則通過尿液排出體外。

換句話說,當你第一次在太空小便時,你的尿液里有「你的骨頭」。

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宇航員的骨質流失有多嚴重呢?

科學家做過實驗,一隻健康的小鼠,在失重狀態下16天,破骨細胞就增加了197%。

對於人體來說,在太空中待1個月,就相當於老年人1年的骨量流失;在太空中待3-4個月,大約需要2-3年的時間才能恢復到之前的骨密度。

人體的肌肉,因為沒有「用武之地」,也會萎縮,五六天就有可能損失20%的肌肉,一個任務下來,損失量可達40%。

為此,宇航員每天都要鍛煉2個小時,來緩解癥狀。

加拿大宇航員克里斯·哈德菲爾德表示,自己每天都在國際空間使用阻力訓練設備來鍛煉身體。

用他的話來說:「和地面健身差不多,可以跑步、深蹲、卧推、高架舉重、小腿抬高、彎舉和仰卧起坐。」

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血液「倒置」

在重力影響下,血液很容易聚集在下肢,而失重狀態下,血液就會從腿部上移到上半身和頭部,心臟會因為泵出的血少而萎縮。

在這樣的情況下,宇航員身體就會變得有點奇怪:頭部和上肢腫脹,甚至有點圓圓的,而下半身腿部細長,形態有點像鳥,也被稱為太空鳥腿現象。

當宇航員回到地球後,血液和其他體液又重新拉回下半身,短時間內會出現低血壓,頭暈目眩,無法站立,甚至暈倒,因此都是被抬著出來的。

很多人在回到地球後,有一段時間是不能運動不能開車的。

不僅如此,宇航員還面臨著心血管疾病,有研究認為,宇航員頸動脈的僵硬程度相當於老化了20-30年。

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視力障礙

一直以來,宇航員都曾抱怨,回來後有視力模糊等問題。

主要原因是血液長時間聚集在上半身,導致眼球壓力變大而變形,進而出現視力障礙。

一般來說,48%的視力問題會在日後康復糾正,但也有一部分是永久性的損傷。

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基因變化

2016年3月2日,宇航員斯科特和哈伊爾完成340天的飛行任務後回到地球。

此次的太空任務之一,就是「研究太空環境對人體的影響」。宇航員斯科特和他的同卵雙胞胎是研究的對象,一個在太空生活了一年,而另一個一直在地球上。

結果表明:經過一年的太空生活,除了體重下降、肌肉萎縮、骨質疏鬆常見的問題外,斯科特在基因,在高輻射的環境中,也發生了變化。

1、端粒變長

端粒位於染色體末端,具有保護功能。

端粒有一個著名的假說「端粒衰老學說」:細胞分裂一次,端粒就縮短一點,等到一定長度,就不會再縮短,細胞就會衰老死亡。

那端粒變長,是不是意味著斯科特會變長壽?

事實上,這是不可能的,因為著陸幾天後,斯科特的端粒就恢復到正常狀態。

2、DNA出現損傷,基因修復和免疫相關的基因被激活

為了適應太空環境,斯科特身體內有1000多個基因發生了大規模的變化,免疫系統處於最高戒備狀態。

返回地球後91.3%的基因回到正常狀態,而有一部分基因發生突變,無法恢復。

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心理障礙

太空中的一天和地球上不同,回到地球後容易出現晝夜節律紊亂,導致睡眠障礙,失眠。

在如此狹小的空間,來來去去就這幾個人,宇航員也會有心理疾病。

雖然沒有得到明確的分析,但在類似的環境中,極地研究所和潛艇中,人們因為巨大的壓力,導致失眠、焦慮和抑鬱。

這些心理疾病,可能伴隨人的一生。

太空「出差」有多危險?輕則肌肉萎縮、重則基因突變!

最後

太空旅行的危險性,毋庸置疑。

宇航員為了全人類進步犧牲自我的偉大,值得點贊!

有了他們,人類才能離火星更近了一步。