人在太空，失重的影响到底有多大

“在我上一次飞往空间站执行159天的任务中，我的骨量流失，肌肉萎缩，血液在体内重新分布，这些使我的心壁紧张和收缩。更令人不安的是，我的视力出现问题，就像许多其他航天员一样。我所接触的辐射是地球上一个人的30多倍，相当于每天大约接受了10次胸部X光检查，这种暴露会增加我在余生中患致命癌症的风险。”

——美国航天员斯科特·凯利向媒体讲述太空旅行对他身体造成的影响

人体是一个极其复杂的精密仪器，大自然给予了我们无与伦比的大脑，让我们可以通过智慧去突破自身肉体的限制，上九天揽月，下五洋捉鳖;灵活的双手是我们主宰地球最有力的工具，这些都是大自然对于人类的伟大塑造，但人类自己却是不属于太空的生物。

当人类利用智慧脱离大气层与重力的桎梏来到太空中，准备在浩瀚的宇宙中一展拳脚的时候，我们不但要面临科学技术上的阻碍，我们自己的身体还要与残酷的宇宙环境进行斗争，而这些并不比开发出能进行星际航行的飞船要来的简单。

“晕车”在太空

“Spaceadaptationsyndrome”简称SAS，它是一种发生在太空中的晕动症，或者说是发生在太空中的“晕车”。

重力在我们的空间定位中起着重要作用。重力的变化，例如在太空航行期间向失重状态的转变，会影响我们的空间方向感，并需要我们身体的平衡系统在其中发挥作用。只要这种适应不完整，就会导致晕车（恶心）、视觉错觉和迷失方向。

格尔曼·斯捷潘诺维奇·季托夫是苏联第二个进入太空的航天员，也是第一个在太空中因为严重的晕动症而呕吐的人，被认为是第一个SAS患者。而目前已知的最严重SAS患者为美国载荷专家杰克·加恩。他在1985年执行航天飞机的飞行任务中遭遇了极其严重的SAS症状，以至于后来美国宇航局开玩笑地使用叫做“加恩量表”来衡量航天员遭遇SAS的严重程度。

经过几十年太空生理实验的积累，我们目前最好的防止太空病的方法就是服用茶苯海明、使用茶苯海明贴片或者类似可以抑制平衡系统活动的药物。在航天员进行舱外活动时，可以将它贴在自己的皮肤上。茶苯海明逐渐释放进血液中，抑制平衡系统的活动，能很大程度上减轻SAS的症状。

骨质与肌肉的流失

在地球上，骨骼通过一个平衡良好的系统不断脱落和再生，相互之间存在耦合关系。当骨骼被分解时，新形成的骨层就会取代被分解的骨层，在我们的身体中形成动态平衡。然而在太空中，由于微重力，破骨细胞活动增加导致破骨细胞的活跃度快于成骨细胞，骨骼不再需要为运动甚至保持身体姿势提供支撑，结果造成很少或没有应力施加到骨骼系统，长期居住在太空的人会出现渐进性骨质流失。

这种破骨细胞活性的增加作用在重力下承载最大负荷的区域，如骨盆、胫骨、足部区域表现得尤为明显，而从骨头中流失的钙会进入体液循环，随血浆在经过肾小球时，钙离子会逐渐沉积在肾脏，肾结石的风险大大提升。

而关于肌肉，在太空中所减少的肌肉，美国宇航局的文件中把它们称为“抗重力肌肉”，比如小腿肌肉、四头肌、背部和颈部的肌肉，这些肌肉在地球上支撑着我们站立。由于没有了重力，这些肌肉在太空中几乎不会收缩，没有定期的锻炼，它们就会变得衰弱和退化。

研究表明，航天员在持续5天～11天的太空飞行中肌肉会减少20%。这对航天员来说是十分危险的，因为这意味着他们可能无法对抗返回地球时所面临的地球引力的作用。尽管航天员返回地球后肌肉质量和力量可以恢复，但在太空中保持肌肉是一个令人担忧的问题，尤其是在长期太空任务中。在太空中减少肌肉萎缩的唯一方法是高强度的运动，特别是力量训练，并结合适当的饮食。

在太空中待了上百天的航天员回到地面后还会出现严重无法适应重力的情况。他们刚返回地面时，会被人抬着进行移动。

全身体液再分配

在重力的作用下，血液和其他体液被拉向下半身。在太空中，当重力消失时，血液往往会聚集在上半身，导致面部和上半身的浮肿等，而身体会进行适配，使身体的状态达成一种新的平衡。这时候你会发现，航天员们在太空中总是呈现浮肿。

航天员在回到地球后，血液再次开始在下肢聚集，导致体位性低血压，有点类似于你蹲久了突然站起来的感觉，但是身体会慢慢恢复正常。在太空中，航天员的血液量也会减少，血液量减少使得心脏跳动力度低下，并诱发低血压。航天员在进入太空时不会感到体位性低血压，但在重返大气层和着陆后，会明显感觉到血液回流到下半身，头部的血压突然降低，于是头晕目眩，一时之间无法适应直立行走。

失重长高带来的疼痛

在地球上，我们的脊椎骨之间由于重力的压缩，之间贴合得十分紧密，而在太空中，因为不再有重量向下推压脊柱，每对椎骨之间的间距略有增加，导致脊柱更长，从而使航天员“长个儿”。在过去的美国太空飞行中，超过三分之二的航天员报告背部疼痛。这种背痛可能与脊柱的伸展有关。在过去的太空任务中，进行脊柱测量，发现航天员的身高比地球上的身高最多能增加6～8厘米，并且正常的脊柱曲线变平。

这种疼痛，美国航天员克莱顿·安德森把它形容为一种类似于肌肉拉伤的疼痛。他的做法是通过手撑着“天花板”，脚踩着“地板”来双向受力，努力让脊柱恢复地面上的状态，缓解因为肌肉拉伸带来的背痛。值得注意的是，这种疼痛可以使得航天员们在睡梦中醒来。

味觉的改变

味觉的改变就像每个人对食物的品味不同一样，无法具体描述出来这种变化。一个航天员本来在地面上很爱喝咖啡和茶，但是在太空里尝起来完全是另外一个味道，导致他返回地球之后对这个东西有了心理阴影，不想再去碰它，哪怕他的味觉又恢复到了正常。

航天员在太空中味觉会发生变化的主要理论依据之一是许多航天员在太空中会感受到“头闷”。在微重力环境下，通常聚集在腿部的血液会均匀地分布在全身，这会导致航天员觉得他们感冒了。这种鼻塞感会影响航天员的味觉。

视力的改变

根据美国宇航局赞助的一项研究，持续6个月或更长时间的太空飞行会导致航天员的眼睛和视力发生变化。最常见的结构变化是眼球后部变平，视网膜、眼睛后部的感光区域和视神经也发生了变化，并且一些航天员在返回地球后，这些变化仍然存在了很长时间。

根据美国眼科学会的研究，航天员们视神经和眼部变化可能是长时间暴露在微重力下引起的头侧液体转移所致。因为体液的重新分布，体液在头部聚集，引起颅内压升高，压迫了航天员的视神经。

还有一个问题，就是空间站中的灰尘、金属碎屑、塑料碎片，甚至航天员自己的头皮屑和皮肤碎屑等并不会“掉在地上”，而会漂浮在空中，有时会直接碰到航天员的眼睛，造成眼部感染。

以上这些不良反应都是由失重环境带来的，但这些还只是人体在失重环境中面临的挑战中的一部分。除此之外，宇宙辐射所带来的癌症风险也是不可预料且无法计算的风险。

航天员是值得尊敬的。他们作为人类的先行者进入宇宙，用身躯探索未知，将勇气与坚毅铭刻于星空之上，让我们向航天员们致以最崇高的敬意。

（彭和玉荐自《太空探索》）