第6章 航天飞行对体液的影响
人体暴露于航天环境,将会产生范围广泛的体液影响。返回地面后的宇航员的许多变化,也都被认为是直接或间接地伴随着由于失重引起体液向头部转移所造成的影响。但是,这些变化,特别是内分泌的变化可能与航天飞行有关的应激或其他变量因素有关。
最为明显的是血液变化,它包括血浆容量的减少、红细胞净容量的改变、红细胞形态分布的变化、淋巴T细胞数量和功能的改变以及伴随航天而产生的最为显著的体液与电解质变化,包括体液总量的减少和电解质逐渐的进行性丧失等。
血浆容量的减少是失重对人体影响生理改变之一。美、苏的研究结果表明,宇航员个体的血液学反应有相当大的差别。但这些变化确实发生于航天中和航天后。宇航员在航行几天后,体液减少趋于稳定,并且逐渐开始恢复。
“天空实验室”的3批宇航员在航天飞行前、后的测定,表明红细胞净容量的丧失。这些变化从开始起可继续一段时间。“天空实验室2号”宇航员的红细胞净容量在返回地面后并未立即恢复,直到航天飞行后2周才恢复。
心肺系统发生的最重要的变化是体液从下肢向头部移位,这种体液移位可根据某些观察得以证明。“天空实验室”宇航员飞行中所拍摄的照片,表明有眼窝肿胀、面部水肿和眼睑增厚的体征。颈静脉和颞部、头皮和前额的静脉似乎是充盈而扩张的。
虽然飞行中面部组织肿胀的因素部分原因可能是由于无重力所致,但体液移位也可能起到重要作用,特别是由于静脉充血。
这些照相是在“天空实验室-3”的任务将要结束时拍摄的,从而说明水肿和静脉充血甚至在空间数月以后也不减退。宇航员的报道为:鼻子不通气,头发胀,面部浮肿,这也支持体液移位的假设。
宇航员典型地表现出飞行中腓肠部周径减少达30%。在“天空实验室”和“阿波罗联盟”飞行任务中,在飞行前、飞行中和飞行后对宇航员进行了多次下肢周径测量,以获取容积的估计值并确定体液移位的时间过程。
飞行初期不是上肢而是下肢容积减少,在返回到地面时迅速恢复到飞行前值。据分析,似乎体液的主要移位不是一进入轨道就迅速发生。其移位的速度似乎是按照指数过程进行,在24小时内达最大值,然后在3至5天之内达平稳状态或一种新的稳态。
飞行中,下体负压试验对心血管系统比飞行前同样程度的下身负压试验表现出更强的应激,这种现象显然是由于飞行中出现体液大量向头部移位变化所造成的。总血容量的减少可能起重要作用,但飞行中体液丧失的时间过程,直到现在还未能清楚地加以阐明。
拓展阅读
人体的感受器感到体液增加,机体通过体液调节系统减少体液,出现体液转移反射性多尿,导致水盐从尿中排出,血容量减少,血红蛋白量也可相应减少;还可出现心律不齐、心肌缺氧以及心肌的退行性变化,并出现相应的心脏功能障碍,返回地面后对重力不适应而易于出现心慌气短以及体位性晕厥等表现。