宇航员在太空的生理如何变化?

如题所述

每个宇航员上天初期,都有明显的不适反应,主要是心跳速度在飞行加速时明显提高。据统计,宇航员起飞前,平均心跳每分钟62次,而飞行加速时达到每分钟109次,以后又下降稳定在每分钟70次。此时血液向头部集中,引起头胀鼻塞、面部浮肿、颜面潮红,伴有恶心感,严重的甚至呕吐。这种情况称为“航天病”。但在每个宇航员身上表现程度不同,就像有人要晕船有人不会晕船一样,经过一段时间可以逐渐适应。

据测定,宇航员飞行一天失钙1%~2%,以骨骼中的钙缺乏最为严重。所以飞行回来的宇航员骨头会变得较疏松、较脆,容易骨折。宇航员尿中的钙含量为地面时的3倍,可见钙主要通过排尿而损失。

飞行一次,宇航员体重会下降4~6公斤。但返回地面一天之后,便能增加2公斤,这和太空中人体容易脱水有关。太空飞行中,由于体液的失常和血液的再分配,因此人体脱水不可避免。美国“阿波罗”飞船登月舱驾驶员身体体积比在地面时减少2.5升,而指令舱的驾驶员身体甚至减少6.9升。

宇宙飞船绕地球轨道作圆周运动时,飞船运动的离心力和地球对飞船的引力相等。由于这两种作用力方向相反,使飞船上的人和物体,处于失重状态。在失重条件下,会出现一些难以想象的奇妙而有趣的现象,这对人的生活、健康有着重要的影响。

人类在进化过程中,长期生活在恒定的地心引力条件下,形成了内环境的平衡。人体的主要成分是由软组织、骨骼、体液构成的,重力对这些成分的作用不同,在进化中形成了这些基本成分之间的一定比例。骨骼结构的坚固性和它的功能、肌肉的主要活动、体液的分布特点,保证了对重力的对抗,使人体得以生存成长。

人类进入宇宙空间前,曾有人预言,失重可能破坏人体的内环境平衡,使人的生理功能发生不可恢复的变化,甚至断言,谁要摆脱重力,谁就将因发生心力衰竭而死亡。人在宇宙空间生活的实践证明,人在失重时,生理功能要发生变化,但不像那位悲观者预言的那么严重。失重时人体生理功能改变,主要是血液和体液重新分布,大量的血液和体液向头部及上半身集中。大约有2公斤血液和体液瘀积到头、胸部,引起头、胸部脉管扩张,面部及上肢浮肿,下脚皱缩;胸部充血增多,心脏增大;血液中红细胞下降约10%,心血输出量减少30%,全身循环血量减少20%;体内大量失水而造成血浆加浓,血液容量下降。宇航员刚从飞船走下地面,甚至一时不能直立行走,要别人扶着走一段才能行动,这也表明体力消耗是颇大的。

习惯于地球重力生活的人,一旦进入失重环境,将会感到新奇。人体的重量消失了,行动起来真正是身轻如燕,掌上可舞。在舱内可以自由地飞来飞去;也可以停留在空中。在空中失重条件下,站着、坐着或躺着睡眠都一样舒坦,只是必须用带子把自己固定在座椅上,或束缚在固定的睡袋内,以防飘走或到处乱撞。由于飞船内没有我们习惯的白天黑夜之分,只能按钟点执行起居。

在失重情况下,宇航员会觉得头部知觉和身体知觉不协调,闭上双眼时,判断不清周围物体和自己身体的相对位置,有时感到眼前冒金星并有幻觉。

失重条件下人的姿势反射失灵,摇摇晃晃坐立不稳,因而走路要十分小心,要穿上鞋底带爪子的特制鞋,想站住时就把爪子插进有网格的舱壁上稳住身体。如到舱外活动,就要操纵戴在身上的一组喷气嘴,控制来去行动。

宇航员不仅空间生活奇特,在飞船从地面发射时还要承受强大“过载”的考验。早期飞船在发射加速阶段,宇航员要承受5~5G的“过载”,使人感到体重增加五六倍,若取坐的姿势就会使人体血液涌向下肢,造成脑细胞贫血缺氧而死亡,因而必须让宇航员采用躺卧的姿势。近代飞船,像航天飞机在发射时的“过载”只有3G,一般的人都能承受,这为更普遍的空间旅行开创了条件。

现在,对太空人体生理学的研究正逐步开展,要实验的内容很多,包括人体在太空中的无机盐平衡、体液生化反应变化、体内微量元素变化,人体的免疫能力、心血管的浓缩应变性能、红细胞寿命变化、人体新陈代谢率的改变,前庭功能变化等项目。可以预见,这些研究将会更多地揭示人在太空中如何变化之谜。

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第1个回答  2021-05-18

人类的身体经历数百万年的进化和适应,才能够在我们的星球生存下来,但是一旦我们离开了地球,在短短的几十分钟时间里,人体的一切都需要从新适应,那么在太空中人体会发生怎样微妙的变化呢?请观看我们的视频!

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