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航天医学为载人航天提供生命保障
http://www.100md.com 2003年10月30日 《中国医学论坛报》 2003年第41期
    

    10月15日,我国神舟五号载人飞船已经发射成功,并于次日安全回收。中国人几千年的飞天梦想终成现实。而随着载人航天事业的发生发展而产生的一门新学科——航天医学,则是提供载人航天中人的生命安全、健康、保持有效的工作能力的保障。伴随着载人航天技术的不断发展,航天医学愈来愈显得重要,它已成为载人航天中不可缺少的组成部分。为了解航天医学的发展状况,本报记者廖杰来到了我国唯一的航天医学专业高层次人才培养基地——第四军医大学航空航天医学系,并专访了该系的航空航天生理学教授余志斌。

    记者:这次载人航天成功从另一面反映出航天医学的进展,请您介绍一下航天医学发展的过程。

    余志斌:航天医学发展大致可分为三个阶段 第一阶段为起步阶段。解决人能否进入太空并且能否活着返回地球。美国和前苏联曾用动物做过许多次实验证明了航天活动的安全与可靠性。
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    第二阶段是短期(小于14天)载人飞行阶段。以前苏联加加林成功航天飞行为标志。我国载人飞行用最少的费用,最高的效率,直接进入这一阶段。表明我国载人航天各系统具有较高的可靠性,大大的缩短了我国与先进国家的距离。

    第三个阶段为长期(大于14天)载人飞行阶段。以美国的阿波罗探月计划成功与空间站的建立为标志。对航天医学而言,短期载人飞行主要要解决航天员的选拔与培训,建立飞行舱最佳环境,飞行中的医学监护与指导等问题。从这次“神五”的成功发射,证明我国航天医学已全面解决与掌握这方面的技术,并积累了大量的有价值的资料。这是我们兄弟单位北京航空航天医学工程研究所的同仁们辛勤工作的成果,对我国航天医学的发展产生了巨大的促进作用。虽然俄罗斯航天员在空间站最长已停留438天,但是,长期载人飞行对航天医学提出了更高的要求:不仅要解决短期飞行中的医学问题,而且还要解决要长期处于狭小环境对航天员心理的影响,以及失重对骨骼、骨骼肌、心脏功能与免疫功能等多方面的影响。

    记者:太空生活不同于地面,如何训练航天员?
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    余志斌:载人航天器飞行轨道位于近地轨道,一般在地球上空300到700公里高度飞行,绕地球飞行一周的时间为90分钟左右。这样,24小时之内可以见到16次日落日出。对于长期太空生活,需要注意对人体似昼夜节律的影响。

    关于航天员训练,航空航天医学工程研究所的同仁们具有丰富的经验,我们只是进行了一些预研性的理论研究工作,只能就文献中看到的一些零星资料谈点初浅看法。航天员训练首先是体能训练,要求身体素质比飞行员还要好;其次是技能训练,要对非常复杂的仪器仪表进行熟练的操作和处理应急情况;最后是心理素质训练,航天员需要具备临危不惧、处事不惊的良好心理素质,另外还应具备强大的自制与承受孤独的能力。

    记者:载人飞船很重要的是保证航天员的生命安全,有什么安全防线?

    余志斌:保护航天员有三道防线,第一道是太空舱外壳,第二道是太空舱内的气体环境,第三道是航天员穿的航天服。航天服有许多导管与提供压力、氧气等装置相联。以此确保在复杂情况下航天员的生命安全。
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    记者:如何保障航天员能在太空中长期生存?

    余志斌:如上所说,除了能够有效地对长期载人航天飞行造成的不利影响进行有效的防护外,良好的生命保障系统格外重要,如太空舱为人工微小气体环境人体呼吸出的CO2与仪器仪表可能产生的有害气体,必须能进行净化,使飞行舱内空气保持在有利于人长期生存的水平。未来将要进行的载人探测火星计划,由于飞行时间长达2至3年,这样飞行舱内携带的食品是有限的,因此还要发展生态系统,如用航天员的排泄物种植庄稼,庄稼又可作为航天员的食品,维持生态循环。我国在这方面较为先进,有很好的思路,如采用绿藻它在光照的条件下可大量繁殖其营养价值高,并且它可吸收CO2产生O2。通过转基因技术使这种藻类合成人所必须的氨基酸和维生素 经过处理可食用,这样形成良性生态循环。

    记者:如果航天员在长时间太空飞行后返回地球,对其身体会产生什么影响?

    余志斌:短期航天飞行对航天员的身体不会产生不良影响。长期太空飞行后由于骨骼肌的萎缩与心血管系统对航天微重力环境的适应,返回地球后,会出现所谓的立位耐力不良现象,即航天员站立困难,出现心慌、头晕等症状。但是,返回地面后航天员都可以逐渐恢复正常,即使航天时间长达一年之久,也可完全恢复。这些均是一些适应性的变化,不会有任何后遗症。
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    记者:我国航天医学与国外的有什么差距?

    余志斌:通过这次“神五”的成功返航,可以自豪地说,我国航天医学在保障短期载人飞行方面,已经与先进国家齐头并进了。但对长期载人航天的医学保障,还需要我们倍加努力地攻克难关。我相信,随着我国载人航天事业的发展,我国的航天医学事业也将迎来飞速的发展,挑战与机遇共存,作为一名普通的航空航天医学工作者,我们很兴奋,也充满信心。

    记者:航天医学的研究成果对临床医学有什么价值?

    余志斌:航天医学与临床医学均是医学的分支,只是面临的研究对象不同而已。航天医学与临床医学是相互借鉴、相互促进的关系。我认为主要体现在两个方面:一是 航天医学研究的某些成果对临床医学可能有一定的帮助,如心血管功能失调问题,航天医学研究的技术和理论对如像心衰这样的疾病的治疗可能有所帮助。失重时人体的骨骼和肌肉的结构与功能也发生了一些变化,肌肉萎缩和体内骨矿物盐丢失,如果能探明这些变化的机制,对于防止长期卧床的病人骨骼肌的萎缩老年人骨质疏松的治疗都有帮助。例如,短臂离心机将用于空间站,以防止失重对人体产生的不良影响。美国学者则在地面让患者坐在短臂离心机中每天旋转一定时间可有效地防止骨质疏松。

    二是在地面上进行蛋白纯化和结晶工作较为困难但在空间站进行蛋白的纯化与结晶则较为容易这对生物制药有很大帮助。美国在这方面已产生了较好的经济效益。载人航天的这种“自我造血”功能,将为临床提供更为有效的治疗手段。, 百拇医药