自然人文:太空人生理变化之谜

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人类在进化过程中,长期生活在恒定的地球引力条件下,形成了内环境的平衡。人体的主要成分是由软组织、骨胳、体液构成的,重力对这些成分的作用不同,在进化中形成了这些基本成分之间的一定比例。骨胳结构的坚固性和它的功能、肌肉的主要活动、体液的分布特点,保证了对重力的对抗,使人体得以生存发展。

人类进入宇宙空间前,曾有人预言,失重可能破坏人体的内环境平衡,使人的生理功能发生不可恢复的变化,甚至断言,谁要摆脱重力,谁就将因发生心力衰竭而死亡。人在宇宙空间生活的实践证明,人在失重时,生理功能要发生变化,但不像那位悲观者预言的那么严重。失重时人体生理功能改变,主要是血液和体液重新分布,大量的血液和体液向头部及上半身集中。

大约2公斤血液和体液瘀积到头、胸部,引起头、胸部脉管扩张,面部及上肢浮肿,下肢皱缩;胸部充血增多,心脏增大;血液中红细胞下降约10%,心血输出量减少30%,全身循环血量减少1/5;体内大量失水而造成血浆加浓,血液容量下降。宇航员刚从飞船走下地面,甚至一时不能直立行走,要别人扶着走一段才能行动,这也表明体力消耗是颇大的。

习惯于地球重力生活的人,一旦进入失重环境,将会感到新奇。人体的重量消失了,行动起来真正是身轻如燕,掌上可舞。www.feiyu01.com,在舱内可以自由地飞来飞去;也可以停留在空中。在空中失重条件下,站着、坐着或躺着睡眠都一样舒坦,只是必须用带子把自己固定在座椅上,或束缚在固定的睡袋内,以防飘走或到处乱撞。由于飞船内没有我们习惯的白天黑夜之分,只能按钟点执行起居。

在失重情况下,宇航员会觉得头部知觉和身体知觉不协调,闭上双眼时,判断不清周围物体和自己身体的相对位置,有时感到眼前冒金星并有幻觉。

失重条件下人的姿势反射失灵,摇摇晃晃坐立不稳,因而走路要十分小心,要穿上鞋底带爪子的特制鞋,想站住时就把爪子插进有网格的舱壁上稳住身体。如到舱外活动,就要操纵带在身上的一组喷气咀,控制来去行动。

宇航员不仅空间生活奇特,在飞船从地面发射时还要承受强大“地载”的考验。早期飞船在发射加速阶段,宇航员承受5~6G的过载,使人感到体重增加五六倍,若取坐的姿势就会使人体血液涌向下肢,造成脑细胞贫血缺氧而死亡,因而必须让宇航员采用躺卧的姿势。近代飞船,像航天飞机在发射时的过载只有3G,一般的人都能承受,这为更普遍的空间旅行开创了条件。

现在,对太空人体生理学的研究正逐步开展,要实验的内容很多,包括人体在太空中的无机盐平衡、体液生化反应变化、体内微量元素变化、人体的免疫能力、心血管的浓缩应变性能、红细胞寿命变化、人体新陈代谢率的改变、前庭功能变化等项目。可以预见,这些研究将会更多地揭示人在太空中如何变化之谜。