“微重力”如何改变宇航员的身体

成为一名宇航员看起来是一项令人兴奋和富有魅力的职业。但是你有没有想过这些人在极端环境下所面临的危险，比如辐射和微重力?
在微重力下生活和工作可以以不同的方式影响你的整个身体。另一方面，人体有能力适应自己的生理机能，在不同的条件下生存。

*杰西卡·梅尔在国际空间站的微重力环境中摆出了超级英雄的姿势。图片来源:NASA
由于长时间暴露在各种压力刺激下，如加速度、辐射和失重状态，paceflight会造成独特的医学问题。特别是后一种情况是[太空飞行]的一个关键特征，它对人类生理的影响在太空探索之初是相当出乎意料的。

微重力是什么?

微重力是指人或物体看起来失重的状态。

物体在太空中可能看起来没有重量，但即使在国际空间站运行的高度，重力仍然是重要的。图片来源：NASA

你可能听说过太空中没有重力。这并不完全正确。事实上，在空间的任何地方都可以找到少量的引力。
重力随着距离的增加而减弱。国际空间站在地球上空320 - 400公里(200 - 250英里)的高度绕地球运行。在这个高度，地球的重力大约是地球表面重力的90%。
人和物体之所以能漂浮在轨道上，是因为他们处于自由落体状态。在地球上，空气阻力大的物体比容易在空气中滑动的物体下落得慢。在真空中，重力使物体以同样的速度下落。
有时，宇航员不得不在微重力环境中度过数月时间，因此NASA和其他航天机构要仔细研究微重力的影响，以保证宇航员的安全和健康。
生活在空间站的宇航员要在微重力环境下生活数月。前往火星的宇航员也要在微重力环境中往返火星数月。

微重力对人体的健康有什么影响?

对心血管系统的影响
在重力作用下，直立站立，液体的分布造成足部(200毫米汞柱)的动脉压高于头部(70毫米汞柱)相对心脏(100毫米汞柱)的动脉压。

重力对人体血液的分布起着重要作用。一旦宇航员进入太空，就会发生重大的变化。图片来源:NASA

“地球上的正常重力,所有姿势的变化——比如当躺着,坐着,或站以及活动水平的变化,如通过锻炼——要求心脏和血管系统调节血压和分销通过调整心率每分钟(次),心脏的血液喷射(体积或中风),和收缩或扩张的动脉分布。这些调整通过为大脑提供氧气，或为肌肉提供氧气，来确保持续的意识，”NASA描述道。

在太空中，流向头部的血液再分配改变了神经和内分泌系统的反应。
除此之外，颅骨内的液体增加会增加脑压，导致听力丧失、脑水肿和眼睛变形，即航天相关神经眼综合征(SANS)。
严重暴露在微重力下还会引起厌食、呕吐、恶心和头痛，也被称为太空运动病。幸运的是，宇航员的身体可以在48-72小时内适应。

对肌肉骨骼系统的影响

美国宇航局宇航员凯伦·尼伯格在国际空间站(ISS)上进行训练，以保持最佳状态，为最终返回地球做好准备。图片来源:NASA

由于微重力，宇航员的肌肉不需要支撑自己的体重。由于减少使用，他们可能会出现肌肉萎缩。这可能使他们在执行任务时无法完成体力要求高的任务。

这种感觉就像你躺了一整天，然后马上去散步。感觉就像你的肌肉不能正确地执行它们的工作。
为了预防这些健康问题，宇航员经常锻炼，在微重力环境中提供急需的锻炼。

视敏度

微重力引起的液体分布影响眼睛的血液供应，影响血管形成。这就是为什么一些宇航员可能会视力模糊，需要他们在执行任务时佩戴眼镜。

方向和平衡

重力是告诉我们向下方向的基本参考。为了完成这一功能，我们的内耳中有一些接收器，作为我们的导航系统，帮助追踪我们身体的方位。
微重力使宇航员失去了这种参照，所以他们会感到迷失方向，很难协调自己的行动。
“在太空中，没有重力告诉内耳哪边是上哪边是下。所以，虽然我们的眼睛可以看到宇宙飞船里的天花板和地板，但我们的大脑却无法记录下来。这会导致恶心和眩晕。一些宇航员会感到头痛和眩晕，”BBC报道。

宇航员如何适应微重力效应?

宇航员的神经系统通常适应得很快。到飞行的第三天，他们中的大多数人已经不像初到太空时那样感到不舒服了。

一旦他们返回地球，他们将不得不面对另一个过程，使他们的生理系统再次适应重力。
返回地球后，重力再一次将血液和液体“拉”到腹部和腿部。血容量的减少，加上在太空中可能发生的心脏和血管萎缩，降低了我们在地球上控制血压下降的能力。一些宇航员会有站立不耐受的经历——由于轻微的头部眩晕和/或返回地球后晕倒而导致站立困难或无法站立，”NASA描述道。
人类的身体是一台不可思议的机器，它能做令人惊奇的事情。当然，这需要大量的训练和奉献，而这正是宇航员所擅长的。

注:本文由易百纳技术社区专栏作者整理自【TNW】，转载请注明出处。