人類未來

準備往太空旅行人士注意!微重力狀態對身體有複雜影響:皮膚變薄、易受感染;身高增加,恢復後卻造成…

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電視畫面見到太空人在太空船漂浮,甚為有趣。原來人類在微重力環境下長期生活,會導致不少後遺症,有意往太空旅行的人士應該注意。

最近的研究顯示,長期太空旅程會令到太空人身高短期增加2英吋,但這現象在返回地球不久便會消失。另一方面,不少太空人報稱出現背痛情況。

美國聖地牙哥加州大學(University of California, San Diego)一組科學家們發現,1980年代以後的太空人,過半數的太空人報稱出現背痛,其中28%有中度至嚴重,尤其是在太空站長期逗留的太空人。

負責這項研究的聖地牙哥加州大學醫藥及康復服務主管杜格拉斯.張(Douglas Chang)表示,「在微重力環境下,脊柱的彎曲度變得平直。因此身長會增加。」但另一方面,太空人亦無須使用下腰去移動,因而導致腰痛及僵硬的現象。

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研究團隊對六位在太空逗留4至6個月的太空人進行磁力共振,結果顯示太空人脊椎旁(paraspinal)肌肉,即連接脊椎骨頭及控制行動的肌肉萎縮了19%。張教授說:「即使太空人回到地球後進行6個星期的訓練及重新調整,太空人亦只能回復68%已萎縮的肌肉。」

研究團隊認為,這項研究對長時間的太空飛行是一項嚴重挑戰,例如要前往火星,可能需要8至9個月的時間。

現時,在太空站上的太空人每天會進行2至3小時的運動, 以強化他們的骨骼、肌肉及心血管機能。張敎授建議,太空人可以增加「瑜珈」,不過他也不肯定瑜珈的成效。他說:「多數瑜珈是借用地心吸力的作用進行活動的,如下犬式(underdog),是伸展腿筋、小腿肌肉、背部及肩膊等部位,在失重環境下,未必能產生同樣效果。」

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總體而言,長期身處太空的微重力環境下,會對以下身體機能造成影響:

肌力減退 ﹣骨骼肌肉系統是人體最大的器官系統。 太空飛行會導致骨骼肌肉質量和強度的下降。在太空飛行兩星期後,太空人的肌力會減退25%。即使太空人進行嚴格的鍛煉,這種退化也會出現。

航天骨質疏鬆症(Spaceflight Osteopenia)﹣太空人在太空逗留一個月,骨質流失1%以上,相等於一位老年人一年的流失率。

心臟功能減弱 ﹣包括心臟在內的心血管系統的許多部分都受到重力的影響。太空人在宇宙中的血壓比在地球上要低,血液從心臟流出的量也會減少。紅血球的生產量亦會下降。身處太空亦常會出現心律不正常的情況。

行動能力變差:人體在運動過程中所使用大量氧氣。「有氧適能」(Aeroic Fitness)水平愈高,有氧工作能力愈強。太空飛行會引發的肌肉和心血管系統退化,會減弱「有氧適能」,從而影響行動能力。

視力衰退 ﹣由於微重力影響體液的流向,令眼球遍平及擠壓到視神經,因而影響到視力。北美放射學會(Radiological Society of North America, RSNA)年度會議發表的研究顯示,在國際太空站(ISS)執勤數個月後的太空人,近3分之2通報出現視力問題。

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免疫系統變化 ﹣研究顯示太空人的免疫系統受到一定程度的影響。同時過量輻射,亦會增加癌症、神經系統及退化性疾病的風險。

皮膚 ﹣皮膚變薄,容易受到損傷、感染及撕裂等,受傷的皮膚亦須要較長時間愈合

身心及智力的影響 ﹣長期暴露於幅射下,腦部可能出現永久性損害,亦增加認知障礙症發病的風險。此外,太空人在微重力環境會失去高低上下的感覺,導致失去方向感及暈車或暈船的現象。有太空人返回地球後,出現太空適應綜合疾(space adaptation syndrome),包括走路不穏、作悶及嘔吐等。

部分徵狀可能於短時間內恢復,如暈車、血壓、免疫系統失調、製造紅血球的能力等,但其他問題則可能需要較長時間,甚至無法回復舊觀。

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