男女航天员的性别差异

□ 吴国兴

现在世界上在职的航天员共有158名，其中35名是女性，占航天员总数的22%。这些女航天员的平均年龄为42岁，而男航天员为43岁；女航天员的平均体重是60.7千克，而男航天员为81.2千克；女航天员的平均身高比男航天员矮10厘米，脂肪比男航天员多11%，肌肉质量少8%；女航天员的血红蛋白质量比男航天员少10%～14%，有氧运动能力比男航天员低得多。虽然男女航天员的选拔和训练都是一样的，但是他们除了年龄、体重和身高这些表面差别以外，在生理、生活和工作方面也存在许多差异。

心血管功能各有千秋

男女航天员在生理功能上的性别差异（简称为性差）一直是航天医学家关注的重点。经过多年的调查研究，美国航宇局的科学家于2010年11月在《应用生理学》杂志上发表一篇文章，题目是“载人航天中的性差问题——美国航宇局的观点”。这篇文章从心血管生理、运动生理、低压生理、减压病、肾结石、免疫学，神经前庭功能、感觉功能、营养、药物治疗和生殖生理等方面对男女航天员的性差做了全面的介绍。文章指出，目前由于女航天员上天的人数还比较少，因此要从统计学上提出男女航天员的性别差异还有一定困难，不过在航天飞行后对航天飞机航天员的立位耐力实验发现，出现晕厥前期症状的航天员中女性比男性多。

在医学上昏厥是指突然发生的一过性意识丧失，但无癫痫、昏迷或其他意识改变的情况。昏厥前期则是指近似昏厥或极度头昏的一种状态。所谓立位耐力实验就是在飞行以后，让航天员从躺卧位立即站立起来，如果出现头晕眼花的情况，就是立位耐力下降。研究发现，当航天员从躺卧位突然站立而出现晕厥前期症状时，收缩压一般下降25mmHg，舒张压一般下降15mmHg。男女航天员相比，女航天员出现昏厥前期症状的比例更高。女航天员出现昏厥前期症状时血压明显降低、心率明显增加；男航天员则出现外周血管阻力增加。女性的立位耐力本来就不如男性，而航天飞行以后则下降更为明显。科学家认为，女性发生这种情况可能跟绝经前雌激素对血管的间接扩展作用有关。

男航天员在心血管功能方面也有弱点。在航天飞行中男航天员比女航天员更容易发生室性心率不齐，而且长期飞行比短期飞行更容易患这种疾病。第一次发生室性心率不齐是“阿波罗”15号的航天员欧文，他和航天员斯科特在月面上行走期间都感到手指尖剧烈疼痛和肿胀。另外，欧文在回到指挥舱后不久还出现短暂的意识丧失。返回地面21个月以后，欧文又发生心肌梗塞。专家认为，欧文的心肌梗塞部分原因是由于月面行走时心内膜受到损伤。

世界第一位女航天员捷列什科娃在飞船内进食牙膏状食品

参加头低位实验的女性志愿者在测试当中

美国女航天员在KC-135失重飞机中进行失重训练

在地面上，男性的血管内壁比较脆弱，很容易受到损伤。30岁～40岁男性冠心病的发病率比女性高出6倍，而绝经前期的妇女一般很少会因心脏病而死亡。因此就航天飞行中的心血管功能而言，男女各有千秋。

雌激素和镁的代谢方面女优于男

科学家发现，在长期航天中由于失重和缺乏体力活动，储存在骨骼和肌肉中的镁会大量丧失，而且这种丧失不会因航天员加强体育锻炼而减轻。更为严重的是镁的丧失会引起肾上腺素分泌增加，而肾上腺素分泌增加反过来又加速镁的丧失。这是一种严重的恶性循环，无论航天员在飞行过程中体育锻炼是增加或是减少，都只能加剧这种恶性循环。这种恶性循环可以导致血管痉挛、血栓形成、严重的心脏节律紊乱，最后还会形成永久性的心肌损伤。科学家在“阿波罗”15号登月任务中发现，这种恶性循环在航天飞行的第12天就开始出现，可能会持续2年～3年，相当于整个载人火星探测的往返飞行时间。

有意思的是，女航天员在航天飞行过程中能够保留体内的镁，镁的丧失情况比男航天员轻得多，因此她们天生具有防止这种恶性循环的能力。而且正是由于女航天员体内的镁比男性多，因此她们身体具有更完善的修复机制和抗氧化能力。科学家认为，女航天员的这种优势得益于雌激素。雌激素通过复杂的血管机制使女性体内得以保留更多的镁。因此就雌激素和体内镁的代谢而言，女性更适合于长期航天飞行。

在太空行走和应急出舱中女不如男

众所周知，女性的体力不如男性。女性的平均体力只有男性的三分之二，而且女性上半身的体力为男性的50%，下半身为70%。这种体力上的性差无论是在地面上或是在太空中都是一样的。也许有人认为，在太空失重状态下男女在体力上的差别已没有意义。其实不然，航天员在航天飞行中也有许多体力劳动，特别是太空行走，需要上半身大量的体力劳动。因为航天员在太空其实并不是在行走，而是要完成各种太空维修保养、设备安装和科学试验任务，这些工作都需要用上肢和手来完成。有些工作如果让女航天员来完成可能就有一定困难，因为女航天员如果用力太猛，不仅容易产生疲劳而且还可能导致肌肉损伤。

美国航天员在应急出舱时一般穿着“发射进入服”。这种服装主要是供航天飞机航天员在发射和返回着陆时穿的，相当于“舱内航天服”。这种服装重26千克，在地面模拟实验时穿着它行走需要被试者具有很大的有氧代谢能力，同时腿部的肌肉还要有劲。12名男性被试者穿着这种服装走了5分钟，其中有4名被试者坚持不下来，腿部肌肉疲劳是不能完成行走的主要原因。因此科学家预测，女性由于有氧代谢能力低、腿部肌肉力量又弱，如果让女航天员穿着这种服装做应急出舱，可能会有麻烦。看来美国航宇局在设计这种服装时，可能忽略了男女航天员的这种性差。总之，在安排太空行走任务时，应以男航天员为主，这种情况下就不能讲“男女平等”了。

航天员在“阿特兰蒂斯”号航天飞机内的自行车测力计上练习

女航天员有月经和怀孕问题

男女航天员的最大区别是女航天员有月经，而且还可能怀孕。月经是妇女的“专利”。在载人航天的早期，有些人就是利用妇女的月经来作文章，声称微重力会导致月经异常，因而将妇女排斥在航天员队伍之外。但事实证明，女航天员在航天飞行过程中，月经没有异常。也就是说微重力对女航天员的月经没有造成任何影响。2000年2月，美国女航天员贝克在《妇产科研究》杂志上发表文章，用自己的亲身经历和美国女航天员的大量事实证明了这种观点。文章说：“重力对月经没有明显的影响，女航天员在太空来月经跟在地面上完全一样。”

“阿波罗”15号的3名航天员

女航天员在学习海鹰型舱外航天服的使用方法

男女航天员在国际空间站内工作

加拿大女航天员朱莉·帕耶特在“奋进”号航天飞机内工作

77岁高龄的航天员格林正在模拟器上训练

不过也有科学家担心，在微重力条件下女航天员有可能发生经血逆行，即微重力使经血不往下流，而是沿着子宫和输卵管向上进入盆腔和腹腔，如果瘀积在腔中，就会引起痛经和子宫内膜异位等症状。但是迄今为止在所有上过天的女航天员中还没有发生过这种情况。有人建议，为了女航天员在长期航天中的健康与安全，今后应该加强这方面的研究，确保在微重力条件下不会发生这种情况。

男女航天员的另一个差异是女航天员要生儿育女，而男航天员没有这个问题。根据统计，80%以上的美国女航天员没有要小孩，她们中大多数人是在职业生涯结束之后才怀上第一胎，因此第一次分娩的年龄一般是42～43岁。美国航宇局明文规定：不允许怀孕的女航天员航天。航天员在航天飞行前都要经过严格的医学检查，一旦发现怀孕，不但取消航天飞行资格，而且也不允许继续进行训练，特别是在中性浮力水池、失重飞机和低压舱内的训练。医学上认为，孕妇长时间在这种压力变化的环境中停留，会影响胎儿的生长发育。

女航天员要争取到航天的机会并不容易，因此她们尽量将生育的时间往后推。但是妇女年过40以后再怀孕，不仅容易流产、下一代容易出现遗传缺陷，而且受孕的机会明显下降。医学上认为，妇女最好的生育年龄是在32岁以前，32岁以后受孕的成功率就开始下降，而美国女航天员的平均年龄正好是32岁。虽然在航天后男女航天员的生殖系统没有明显异常，但女航天员怀孕后，还是有40%以上的人流产、9%的人死产、2个新生儿患有慢性遗传性疾病。

总之，航天员中既然有男有女，就有性别上的差异。不过这种差异对女航天员完成航天任务没有造成明显影响。而且男女航天员的这种性差有些表现为女性占优势，有些是男性占优势，双方其实不分上下。因此今天世界各国都是使用同一标准选拔和训练航天员，没有专门针对女航天员的选拔和训练标准。

穿着舱外航天服的航天员在失重飞机中训练