人在太空，失重的影響到底有多大

“在我上一次飛往空間站執行159天的任務中，我的骨量流失，肌肉萎縮，血液在體內重新分布，這些使我的心壁緊張和收縮。更令人不安的是，我的視力出現問題，就像許多其他航天員一樣。我所接觸的輻射是地球上一個人的30多倍，相當于每天大約接受了10次胸部X光檢查，這種暴露會增加我在余生中患致命癌癥的風險。”

——美國航天員斯科特·凱利向媒體講述太空旅行對他身體造成的影響

人體是一個極其復雜的精密儀器，大自然給予了我們無與倫比的大腦，讓我們可以通過智慧去突破自身肉體的限制，上九天攬月，下五洋捉鱉;靈活的雙手是我們主宰地球最有力的工具，這些都是大自然對于人類的偉大塑造，但人類自己卻是不屬于太空的生物。

當人類利用智慧脫離大氣層與重力的桎梏來到太空中，準備在浩瀚的宇宙中一展拳腳的時候，我們不但要面臨科學技術上的阻礙，我們自己的身體還要與殘酷的宇宙環境進行斗爭，而這些并不比開發出能進行星際航行的飛船要來的簡單。

“暈車”在太空

“Spaceadaptationsyndrome”簡稱SAS，它是一種發生在太空中的暈動癥，或者說是發生在太空中的“暈車”。

重力在我們的空間定位中起著重要作用。重力的變化，例如在太空航行期間向失重狀態的轉變，會影響我們的空間方向感，并需要我們身體的平衡系統在其中發揮作用。只要這種適應不完整，就會導致暈車（惡心）、視覺錯覺和迷失方向。

格爾曼·斯捷潘諾維奇·季托夫是蘇聯第二個進入太空的航天員，也是第一個在太空中因為嚴重的暈動癥而嘔吐的人，被認為是第一個SAS患者。而目前已知的最嚴重SAS患者為美國載荷專家杰克·加恩。他在1985年執行航天飛機的飛行任務中遭遇了極其嚴重的SAS癥狀，以至于后來美國宇航局開玩笑地使用叫做“加恩量表”來衡量航天員遭遇SAS的嚴重程度。

經過幾十年太空生理實驗的積累，我們目前最好的防止太空病的方法就是服用茶苯海明、使用茶苯海明貼片或者類似可以抑制平衡系統活動的藥物。在航天員進行艙外活動時，可以將它貼在自己的皮膚上。茶苯海明逐漸釋放進血液中，抑制平衡系統的活動，能很大程度上減輕SAS的癥狀。

骨質與肌肉的流失

在地球上，骨骼通過一個平衡良好的系統不斷脫落和再生，相互之間存在耦合關系。當骨骼被分解時，新形成的骨層就會取代被分解的骨層，在我們的身體中形成動態平衡。然而在太空中，由于微重力，破骨細胞活動增加導致破骨細胞的活躍度快于成骨細胞，骨骼不再需要為運動甚至保持身體姿勢提供支撐，結果造成很少或沒有應力施加到骨骼系統，長期居住在太空的人會出現漸進性骨質流失。

這種破骨細胞活性的增加作用在重力下承載最大負荷的區域，如骨盆、脛骨、足部區域表現得尤為明顯，而從骨頭中流失的鈣會進入體液循環，隨血漿在經過腎小球時，鈣離子會逐漸沉積在腎臟，腎結石的風險大大提升。

而關于肌肉，在太空中所減少的肌肉，美國宇航局的文件中把它們稱為“抗重力肌肉”，比如小腿肌肉、四頭肌、背部和頸部的肌肉，這些肌肉在地球上支撐著我們站立。由于沒有了重力，這些肌肉在太空中幾乎不會收縮，沒有定期的鍛煉，它們就會變得衰弱和退化。

研究表明，航天員在持續5天～11天的太空飛行中肌肉會減少20%。這對航天員來說是十分危險的，因為這意味著他們可能無法對抗返回地球時所面臨的地球引力的作用。盡管航天員返回地球后肌肉質量和力量可以恢復，但在太空中保持肌肉是一個令人擔憂的問題，尤其是在長期太空任務中。在太空中減少肌肉萎縮的唯一方法是高強度的運動，特別是力量訓練，并結合適當的飲食。

在太空中待了上百天的航天員回到地面后還會出現嚴重無法適應重力的情況。他們剛返回地面時，會被人抬著進行移動。

全身體液再分配

在重力的作用下，血液和其他體液被拉向下半身。在太空中，當重力消失時，血液往往會聚集在上半身，導致面部和上半身的浮腫等，而身體會進行適配，使身體的狀態達成一種新的平衡。這時候你會發現，航天員們在太空中總是呈現浮腫。

航天員在回到地球后，血液再次開始在下肢聚集，導致體位性低血壓，有點類似于你蹲久了突然站起來的感覺，但是身體會慢慢恢復正常。在太空中，航天員的血液量也會減少，血液量減少使得心臟跳動力度低下，并誘發低血壓。航天員在進入太空時不會感到體位性低血壓，但在重返大氣層和著陸后，會明顯感覺到血液回流到下半身，頭部的血壓突然降低，于是頭暈目眩，一時之間無法適應直立行走。

失重長高帶來的疼痛

在地球上，我們的脊椎骨之間由于重力的壓縮，之間貼合得十分緊密，而在太空中，因為不再有重量向下推壓脊柱，每對椎骨之間的間距略有增加，導致脊柱更長，從而使航天員“長個兒”。在過去的美國太空飛行中，超過三分之二的航天員報告背部疼痛。這種背痛可能與脊柱的伸展有關。在過去的太空任務中，進行脊柱測量，發現航天員的身高比地球上的身高最多能增加6～8厘米，并且正常的脊柱曲線變平。

這種疼痛，美國航天員克萊頓·安德森把它形容為一種類似于肌肉拉傷的疼痛。他的做法是通過手撐著“天花板”，腳踩著“地板”來雙向受力，努力讓脊柱恢復地面上的狀態，緩解因為肌肉拉伸帶來的背痛。值得注意的是，這種疼痛可以使得航天員們在睡夢中醒來。

味覺的改變

味覺的改變就像每個人對食物的品味不同一樣，無法具體描述出來這種變化。一個航天員本來在地面上很愛喝咖啡和茶，但是在太空里嘗起來完全是另外一個味道，導致他返回地球之后對這個東西有了心理陰影，不想再去碰它，哪怕他的味覺又恢復到了正常。

航天員在太空中味覺會發生變化的主要理論依據之一是許多航天員在太空中會感受到“頭悶”。在微重力環境下，通常聚集在腿部的血液會均勻地分布在全身，這會導致航天員覺得他們感冒了。這種鼻塞感會影響航天員的味覺。

視力的改變

根據美國宇航局贊助的一項研究，持續6個月或更長時間的太空飛行會導致航天員的眼睛和視力發生變化。最常見的結構變化是眼球后部變平，視網膜、眼睛后部的感光區域和視神經也發生了變化，并且一些航天員在返回地球后，這些變化仍然存在了很長時間。

根據美國眼科學會的研究，航天員們視神經和眼部變化可能是長時間暴露在微重力下引起的頭側液體轉移所致。因為體液的重新分布，體液在頭部聚集，引起顱內壓升高，壓迫了航天員的視神經。

還有一個問題，就是空間站中的灰塵、金屬碎屑、塑料碎片，甚至航天員自己的頭皮屑和皮膚碎屑等并不會“掉在地上”，而會漂浮在空中，有時會直接碰到航天員的眼睛，造成眼部感染。

以上這些不良反應都是由失重環境帶來的，但這些還只是人體在失重環境中面臨的挑戰中的一部分。除此之外，宇宙輻射所帶來的癌癥風險也是不可預料且無法計算的風險。

航天員是值得尊敬的。他們作為人類的先行者進入宇宙，用身軀探索未知，將勇氣與堅毅銘刻于星空之上，讓我們向航天員們致以最崇高的敬意。

（彭和玉薦自《太空探索》）