航天作业环境特点及对人体的不良影响|《现代营养学》

11.3.1.1　航天作业环境特点

航天作业环境包括航天器发射时所遇到的振动、噪声、超重；入轨后的失重、昼夜节律改变、宇宙辐射和航天器内的微环境，如气体成分、温度和湿度、压力和狭小空间等。这些环境因素会对航天员的生理和心理产生影响，给航天员的健康带来不良后果。在这些航天环境因素中失重带来的影响尤为突出。

人类的整个进化过程都是在地球的重力场中进行的，因此，人体的结构和组成、生理和生化过程以及全部生命活动，都是与地球的重力场相适应的。太空的重力场接近于零，太空环境对人类而言是一个完全陌生的环境。人进入太空后，为了适应这个全新的环境，机体会发生一系列生理、生化改变，而这些变化将对机体在太空中的生存和生活带来许多不良影响，这些影响有些也会干扰机体的营养过程。当航天员从太空返回地面重新进入地球重力场后，机体在失重环境中的改变会对航天员的健康构成威胁，而且，机体还面临着一个远长于太空飞行时间的再适应过程。

11.3.1.2　失重对机体的主要影响

1.体液转移　在地球重力场中，人的血液池在身体的下部。进入失重环境后，人的血液会因缺乏重力而向上体和头部转移，造成颜面部肿胀。同时，激活了分泌机制，增加了体液的排出，体液的不断向上转移导致排出量的不断增加，大约5天可以稳定，此时的血液容量可减少10%，可能会导致心血管功能失调。

2.空间运动病　空间运动病属于航天适应综合征的范畴。其症状与地面的运动病相似，包括恶心、呕吐、食欲下降、头疼、不适、嗜睡、萎靡不振、苍白和虚汗。空间运动病的症状可能很重，但持续时间一般不长，通常在24～48小时内缓解。因此，空间运动病对较长期飞行的航天员的营养和能量摄入的影响不大。但对短期飞行的航天员而言，空间运动病则是一个问题。剧烈的恶心和呕吐不仅使航天员不能正常进食，而且还可能导致航天员体内发生水和电解质平衡紊乱。一些有经验的航天员在发射前有意不进食或少进食，就是为了减轻空间运动病的症状。(www.xing528.com)

3.肌肉萎缩　在航天失重环境中，抗重力肌感觉不到力，肌肉会失去张力，5天就会发生肌肉组织减少。延长飞行则发生肌肉萎缩，肌肉强度降低，做功能力下降，控制精细运动的能力减弱。研究表明，肌肉质量损失的原因是蛋白质分解增加，造成肌纤维横截面积减少，而不是损失肌肉细胞。人体研究资料表明，随着在轨时间的延长，膳食摄入量和活动量相应增加，蛋白质损失的速度减慢，能量摄入增加，氮损失明显减少，说明在航天飞行期间保持正常的能量供应和摄入具有重要意义。

4.骨质丢失　骨丢失是在太空旅行和生活的人最严重的健康问题。在失重环境中，承重骨骨钙和质量随时间进行性丢失，航天时骨钙丢失率大致为250 mg/d，而返回地面后钙的恢复速度为100 mg/d。这样，航天骨钙丢失恢复所需的时间将是天上飞行时间的2～3倍。骨质丢失造成骨质疏松，增加了航天员返回地面后发生骨折的危险。

5.体重减轻　无论是几天的短期航天还是几个月直至1年以上的长期航天，绝大多数航天员都发生体重减轻的现象。一般而言，几天以内的短期航天，体重丢失是以丢失水分为主；更长时间的飞行则主要与失重条件下肌肉的废用性萎缩、骨丢失和体脂肪消耗有关。总之，缺乏食欲、食物摄入量减少、出汗和尿多造成的水分的丢失等原因，导致了绝大多数航天员有体重减轻的现象。体重减轻的后果轻者影响航天员返回地面后的再适应过程，重者可对航天员的身体造成永久性损伤。因此，为航天员提供营养合理、感官接受性好的平衡膳食，保证飞行期间航天员的正常能量摄入具有重要的意义。

6.航天贫血　执行短期航天飞行任务的航天员，红细胞质量以每天1%的速度减少。航天员返回地面时血容量减少，可能发生体位性低血压。几天后，血容量虽然恢复到飞行前水平，但循环血液中的血红细胞仍然减少10%～15%，即航天员处于贫血状态。

7.肾结石　失重暴露时，骨骼去负荷，骨形成不变或降低，而骨重吸收增加，导致钙的负平衡。骨钙丢失使血浆钙浓度升高，高血钙又使1，25-（OH）2D的合成减少，继而降低钙的主动吸收和增加尿钙排出。高尿钙使得尿钙处于不断增加的过饱和状态，这增加了肾结石形成的危险。飞行中患肾结石将危及任务完成，因为在飞船上不具备治疗条件。对航天飞机6名航天员的观察发现，尿中草酸钙和磷酸钙处于过饱和水平，这种现象在暴露于失重后很快发生并持续于整个飞行期。与飞行前相比，航天员着陆时表现高尿钙、低尿pH和低尿量。