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太空人每天要鍛鍊兩個半小時,維持肌力與骨骼健康。圖/NASA |
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愈來愈多民間火箭參與太空飛行,加上NASA未來可能派太空人前往更遙遠的火星探勘,短期太空旅行對旅客及長期任務對職業太空人的身體機能影響,逐漸受到廣泛關注。
6月11日發表於科學期刊《自然》的兩篇國際團隊研究,追蹤並分析太空人的生物樣本資料庫,結果發現受試對象的腎臟排泄、肝臟代謝細胞、與太空環境相關的「眼神經綜合症」、體內維生素含量等普遍出現變化,但多數身體狀態的改變在太空人返回地球3個月內都會陸續恢復正常。
另外,NASA持續追蹤並分析數十名職業太空人在太空執行任務期間和返航後的身體狀況,歸納出太空微重力環境對人體的影響。
肌肉和骨骼/缺乏重力拉伸 迅速萎縮
在太空中,四肢缺乏重力持續拉伸,肌肉量和骨質也會迅速減少,尤其是維持脖子、背、小腿和股四頭肌的肌肉。在微重力狀態下,前述肌肉不用像在地球上那樣努力工作,因此會迅速萎縮。
為解決骨骼與肌肉流失的問題,ISS太空人每天要利用阻力裝置進行2.5小時的高強度訓練並服用營養補充劑。
體重/BMI減少 腸道菌叢改變
體重在自由漂浮的微重力環境意義不大,但太空人還是要維持健康均衡飲食。
NASA的凱利孿生兄弟太空人曾做一項實驗,藉此觀察長期太空任務對人體的影響。弟弟史考特•凱利(Scott Kelly)在ISS長駐340天,而哥哥馬克(Mark Kelly)則留在地球。結果顯示,史考特的身體質量質數(BMI)減少7%,腸道菌叢明顯改變,後者可能與長期暴露於輻射環境、攝取循環水及身體活動變化有關。
視力/血液積在頭部 導致水腫
在地球上,重力會讓血液向下流,心臟如幫浦將血液再送往上送;在太空中,較多的血液積在頭部、眼球後方和視神經周圍,不僅會導致水腫,也會影響視力甚至改變眼球結構。部分太空人返回地球後,眼球狀況會在一年內好轉,但也可能造成永久傷害。
皮膚/缺乏刺激 回地球易起疹
NASA目前已有5名太空人在軌道上累計停留逾300天,但主要研究仍歸功連續待在ISS近一年的凱利。他從ISS回到地球6天後,皮膚變得更敏感並長疹子。研究人員推測,凱利出任務期間缺乏皮膚刺激,可能是讓他皮膚不適的原因。
基因/DNA受干擾 男比女敏感
今年6月一項新研究比較64名男、女太空人免疫系統及蛋白質基因對太空航行的反應差異,結果發現男性對太空環境的刺激較女性敏感,基因活動所受到的干擾也更多,返回地球後的恢復期也較長。
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