在太空中生活人体有什么变化
http://www.51xue.org.cn 2007/6/29 源自:中华职工学习网 【字体：
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人类在太空生活中要面临一些问题，人体要发生很多变化，让我我们来看一看有些什么：
人类适应力的限度
人类具有适应环境的本能，如安底斯山脉和我国西藏地区的山脉都在海拔3000米以上，这里的居民已经习惯呼吸含氧量低的稀薄空气。据研究，当地居民每1立方毫米血液中含红血球只有50～100万个(平原地区居民为450～500万)，每100毫升血液中含血红蛋白5克，这是长期适应低氧环境的结果。但人的适应力是有限度的，超过限度就会死亡，如从平地骤然快速升入6000米的高空，那里只有0.5个大气压，超过这个限度就有意识丧失、休克等生命危险，当达到9000米高度时，停留在1分30 秒，意识就会完全丧失。因此，喷气式战斗机驾驶员一定要戴氧气罩。但仅有氧气还不够， 还必须有一定的气压。因为氧气只有通过肺泡膜才能溶解到血液中，送往全身，而通过肺泡膜必须有一定气压才能实现，否则身体血液及组织中仍然缺氧。
在7500米以上的高空，气压只有280mmHg(毫米水银柱)，会出现各种减压症，比如腹腔内气体膨胀，引起腹痛甚至休克，神志不清，接着气体在组织内发生气化膨胀，造成关节和神经麻痹；当高度达到12000米以上时，即使吸入100%的纯氧，肺泡里的氧分压也低于60mmHg；到19000米时，气压只有47mmHg，虽然吸入纯氧，但因为肺泡内已经充满饱和水蒸气和二氧化碳 ，因此氧气不能被吸入肺泡，人必然会死。当气压降到47mmHg以下时，处于37℃的饱和水蒸气压与体温37℃的体内饱和水蒸气压相等，体液就会沸腾起来。我们知道人体重量的70%是水分，如果这些水分全部沸腾蒸气，人就会以破裂而告终。
太空的环境比这还要恶劣得多。首先是没有空气，人呆几秒钟就会死去，加之气压为零，人就像上述所说的那样会变成破气球；其次是温度高，白天最高温度达130℃，夜间最低温度只有零下146℃；此外，宇宙间到处充满了致死量的紫外线和宇宙线，一瞬间就可以杀死人的基因和细胞。
太空晕动症
人在太空飞行时处于失重状态。在失重状态下出现的第一位问题就是太空晕动症，每两名宇航员中就有一人患此症，表现为面色苍白、出冷汗、呕吐，像晕船一样。因此首先要对宇航员进行旋晕适应能力的检查，这种检查绝不像一般人所想象的那么简单，因为在地面上即使经过严格训练，被认为是完全不会旋晕的宇航员，当他在太空“飘”起来时，立刻就会发生晕动病。因此，学者们认为这种太空晕动症与晕车晕船的机制有所不同。
目前乘车船晕的机制还不完全清楚，比较有根据的是感觉紊乱学说。概括来说就是人姿势要靠大脑综合位于内耳的前庭器官以及由眼睛、皮肤、肌肉、关节而来的信处来保持，其中前庭器官中的平衡砂最重要，而在失重状态下，原来能够达到重力的平衡砂出现异常，因而与位置有关的信息便不能在大脑进行综合，所以引起紊乱。而晕车晕船则是与前庭器官内三个不同方向的半规管异常有关。
太空晕动症不是什么重病，五天后身体适应了症状就会消失，但它对人体会不会引起不可逆的损害，目前还不很清楚。也就是说，关于人类在太空长期停留的医学和生理学方面的资料几乎还没有。
心血管系统也有变化
目前学者们对失重状态下心脏及血液循环系统机能低下问题比较感兴趣。在失重时物体没有重量，身体内的血液及其它体液就会涌向头部和胸部，与在地面时相比增加了2升，结果宇航员的头、颈部明显肿胀，心脏的搏出量也增加，疲劳过度、很快就会心力衰竭。但也有人认为，由于血液涌向上部，心脏体积将缩小10%，并且到达地面后一年才能复原。
除此以外，宇航员血液中的红血球将减少15%，这种减少的高峰大概持续40天，之后缓解，3 个月恢复正常，因而这种变化还属于对宇宙空间的适应性。但另外还有一类不属于适应性的范畴，其中最危险的就是体内钙的减少。
钙不断地在减少
钙是人体生命活动必不可少的元素。人进入太空后的第一个月失去6克钙，相当于体内总钙量的0.5%，如果这样持续地丢下去而得不到补充，那么8～9个月后再用任何方法补钙都无济于事。假若持续15个月缺钙，就会有生命危险。此外肌肉退化也是问题。
缺钙的原因目前认为是与激素有关。人体在异常情况下有一种保持平衡的反应，称为“内环境稳定”，而在失重情况下，正如前面谈到的体液分布平衡失常，因而“内环境稳定”受到破坏，其结果必然造成激素分泌异常，因而“内环境稳定”受到破坏，其结果必然造成激素分泌异常，以及钙、钠等电解质发生紊乱，从而引起全身各部分连锁反应，发生异常。 目前日本学者已经提出了一种独特的测定方法。采用这种方法，只要分析呼出的气体成分变化就可以精确地了解体内呼吸、循环、代谢、体温等多方面的变化。这种设备轻便，约20公 斤，适合在宇宙空间携带。
有可能产生新人类？
上面主要谈的是宇宙空间对人体的不良影响，下面谈谈宇宙对人体的好处。据研究，在宇宙 ，人的神经知觉和能力都有增强。如宇航员曾从空间捕捉到加勒比海上船的航路并且进行了拍照，但底片上却没有船的痕迹，当时还以为是一时的幻觉，但后来经过调查，在拍摄当时 ，那个地方确实有船在行驶。据宇航员J·欧文说，他从空间归来后感到头脑变明晰了，感知敏锐，精力也更加充沛了。阿波罗14号的宇航员E·米切尔为了证实一点，还在宇宙飞船和地球间进行了精神感应(telepathy)试验。
今后人类进出空间所遇到的最大问题是：人类在空间时脑和思维将发生什么变化，或者说人脑怎样适应空间环境。因为如果设置一个这样的环境：空间狭窄，空间以外一片漆黑并且只用细绳与地球相连，那么人在这样的环境内不可避免就会有孤独、生疏感和恐怖不安的情绪 。
宇宙空间站是一个空间狭窄、约有数十人的微型社会，因此地面上人与人之间的关系问题在这里同样存在，并且关系更加直接和密切，而且这里也没有什么消遣解闷的娱乐场所，因此，人的情绪与在地面有所不同。再一个问题就是应付自动化装置的能力，在宇宙空间站可能到处是自动装置，而人类还不具备与这些自动仪器直接进行“对话”的能力，而当能够圆满地适应宇宙空间各种自动仪器以及无重力的狭窄空间的人也可能已经不是一般意义下的空间人 了。因此，科学家们推测：占领空间的第一代人在那儿所生育的第二代、第三代，具有与地球上孩子不同的生理特点。首先，直立行走的功能可能会退化，由于形体变了，估计意识也会随之有较大的变化，这样就有可能出现新的人种。
阿波罗9号的宇航员R·斯韦卡特曾说过：“环境的多样性对保持物种健全的生命力是必需的 ，尤其是恶劣和不稳定的环境。而地球上的人类环境是稳定划一的，那么处在这种环境下的物种就会退化，甚至总有一天会因某种原因而绝种。”美国陆续出现热气流致死人命的事实 ，就是因为人靠自身能力调节体温的能力下降了。
因此有人预言，人类定居空间这个恶劣的环境后，将有可能以一种新种的形式顽强地发展下去。
自古以来，人们一直幻想着在太空中建造琼楼玉阁，幻想着在地球外的仙境中生活和居住。在古书中也常有嫦娥奔月等神话传说。
那么在地球上生活的人类到底能否在太空中生活？这个问题从载人航天任务一提出，就成为航天科学家们所追求的最终的目标。众所周知，人类在太空中处于失重状态，这种状态是人们在地球上无法体验到的。它对人体的体位感觉和运动都有很大影响。生活在地球上的人，由于受地心引力作用可以分得清上下、左右、前后。可是到了太空中这种概念就不存在了。人在空中不会掉下来，要行动就是漂浮状态。太空中无重力，也无上下之分，航天员在舱内不知道自己是站着还是躺着，他们常常忘记了自己手脚所在的位置，尽管心里明白，但他们还是觉得手脚不知去向，他们也时常产生跌入无底深渊的感觉。
因此，要想在太空中生活，最关键的是要解决人类适应失重环境。在载人飞行前，科学家们推测重力消失后，人的心血管、骨骼、肌肉、消化、内分泌、神经等系统都会发生严重的障碍，影响到航天员的健康。为保险起见，人类在载人飞行前就进行了一系列的生物失重飞行实验。前苏联和美国曾将小狗、猴子、大白鼠、黑猩猩送入太空，发现失重并非像一些人预料得那样可怕，失重似乎不会对生物造成太大的损伤。于是在1961年4月12日将前苏联航天员加加林送上天，开辟了载人航天的飞行史。
但要想让人适应失重的环境需要有段时间适应。科学家们通过对每次飞行的研究，将人进入太空生理系统的变化分为三个适应阶段：初期反应期、适应形成期、适应巩固期。通过三个阶段的适应后，人们还必须要进行一定的措施如体育锻炼来增强人体肌能，提高生理系统的适应性。
在太空中，除失重外，还有其它因素如辐射、大气压力变化、多种有害气体也对人体有影响。此外，人类要想在太空中生活还要面临成家立业、生儿育女等许多问题，以及心理健康的问题。从前几次人类在太空的飞行中就产生了思乡病、恐惧症、人际关系紧张等心理变化，如果长期在太空，人的心理障碍会更加明显。因此人类最终能否实现在太空中生活这一愿望，还有待于科学家今后飞行的研究结果。
人类适应力的限度
人类具有适应环境的本能，如安底斯山脉和我国西藏地区的山脉都在海拔3000米以上，这里的居民已经习惯呼吸含氧量低的稀薄空气。据研究，当地居民每1立方毫米血液中含红血球只有50～100万个(平原地区居民为450～500万)，每100毫升血液中含血红蛋白5克，这是长期适应低氧环境的结果。但人的适应力是有限度的，超过限度就会死亡，如从平地骤然快速升入6000米的高空，那里只有0.5个大气压，超过这个限度就有意识丧失、休克等生命危险，当达到9000米高度时，停留在1分30 秒，意识就会完全丧失。因此，喷气式战斗机驾驶员一定要戴氧气罩。但仅有氧气还不够， 还必须有一定的气压。因为氧气只有通过肺泡膜才能溶解到血液中，送往全身，而通过肺泡膜必须有一定气压才能实现，否则身体血液及组织中仍然缺氧。
在7500米以上的高空，气压只有280mmHg(毫米水银柱)，会出现各种减压症，比如腹腔内气体膨胀，引起腹痛甚至休克，神志不清，接着气体在组织内发生气化膨胀，造成关节和神经麻痹；当高度达到12000米以上时，即使吸入100%的纯氧，肺泡里的氧分压也低于60mmHg；到19000米时，气压只有47mmHg，虽然吸入纯氧，但因为肺泡内已经充满饱和水蒸气和二氧化碳 ，因此氧气不能被吸入肺泡，人必然会死。当气压降到47mmHg以下时，处于37℃的饱和水蒸气压与体温37℃的体内饱和水蒸气压相等，体液就会沸腾起来。我们知道人体重量的70%是水分，如果这些水分全部沸腾蒸气，人就会以破裂而告终。
太空的环境比这还要恶劣得多。首先是没有空气，人呆几秒钟就会死去，加之气压为零，人就像上述所说的那样会变成破气球；其次是温度高，白天最高温度达130℃，夜间最低温度只有零下146℃；此外，宇宙间到处充满了致死量的紫外线和宇宙线，一瞬间就可以杀死人的基因和细胞。
太空晕动症
人在太空飞行时处于失重状态。在失重状态下出现的第一位问题就是太空晕动症，每两名宇航员中就有一人患此症，表现为面色苍白、出冷汗、呕吐，像晕船一样。因此首先要对宇航员进行旋晕适应能力的检查，这种检查绝不像一般人所想象的那么简单，因为在地面上即使经过严格训练，被认为是完全不会旋晕的宇航员，当他在太空“飘”起来时，立刻就会发生晕动病。因此，学者们认为这种太空晕动症与晕车晕船的机制有所不同。
目前乘车船晕的机制还不完全清楚，比较有根据的是感觉紊乱学说。概括来说就是人姿势要靠大脑综合位于内耳的前庭器官以及由眼睛、皮肤、肌肉、关节而来的信处来保持，其中前庭器官中的平衡砂最重要，而在失重状态下，原来能够达到重力的平衡砂出现异常，因而与位置有关的信息便不能在大脑进行综合，所以引起紊乱。而晕车晕船则是与前庭器官内三个不同方向的半规管异常有关。
太空晕动症不是什么重病，五天后身体适应了症状就会消失，但它对人体会不会引起不可逆的损害，目前还不很清楚。也就是说，关于人类在太空长期停留的医学和生理学方面的资料几乎还没有。
心血管系统也有变化
目前学者们对失重状态下心脏及血液循环系统机能低下问题比较感兴趣。在失重时物体没有重量，身体内的血液及其它体液就会涌向头部和胸部，与在地面时相比增加了2升，结果宇航员的头、颈部明显肿胀，心脏的搏出量也增加，疲劳过度、很快就会心力衰竭。但也有人认为，由于血液涌向上部，心脏体积将缩小10%，并且到达地面后一年才能复原。
除此以外，宇航员血液中的红血球将减少15%，这种减少的高峰大概持续40天，之后缓解，3 个月恢复正常，因而这种变化还属于对宇宙空间的适应性。但另外还有一类不属于适应性的范畴，其中最危险的就是体内钙的减少。
钙不断地在减少
钙是人体生命活动必不可少的元素。人进入太空后的第一个月失去6克钙，相当于体内总钙量的0.5%，如果这样持续地丢下去而得不到补充，那么8～9个月后再用任何方法补钙都无济于事。假若持续15个月缺钙，就会有生命危险。此外肌肉退化也是问题。
缺钙的原因目前认为是与激素有关。人体在异常情况下有一种保持平衡的反应，称为“内环境稳定”，而在失重情况下，正如前面谈到的体液分布平衡失常，因而“内环境稳定”受到破坏，其结果必然造成激素分泌异常，因而“内环境稳定”受到破坏，其结果必然造成激素分泌异常，以及钙、钠等电解质发生紊乱，从而引起全身各部分连锁反应，发生异常。 目前日本学者已经提出了一种独特的测定方法。采用这种方法，只要分析呼出的气体成分变化就可以精确地了解体内呼吸、循环、代谢、体温等多方面的变化。这种设备轻便，约20公 斤，适合在宇宙空间携带。
有可能产生新人类？
上面主要谈的是宇宙空间对人体的不良影响，下面谈谈宇宙对人体的好处。据研究，在宇宙 ，人的神经知觉和能力都有增强。如宇航员曾从空间捕捉到加勒比海上船的航路并且进行了拍照，但底片上却没有船的痕迹，当时还以为是一时的幻觉，但后来经过调查，在拍摄当时 ，那个地方确实有船在行驶。据宇航员J·欧文说，他从空间归来后感到头脑变明晰了，感知敏锐，精力也更加充沛了。阿波罗14号的宇航员E·米切尔为了证实一点，还在宇宙飞船和地球间进行了精神感应(telepathy)试验。
今后人类进出空间所遇到的最大问题是：人类在空间时脑和思维将发生什么变化，或者说人脑怎样适应空间环境。因为如果设置一个这样的环境：空间狭窄，空间以外一片漆黑并且只用细绳与地球相连，那么人在这样的环境内不可避免就会有孤独、生疏感和恐怖不安的情绪 。
宇宙空间站是一个空间狭窄、约有数十人的微型社会，因此地面上人与人之间的关系问题在这里同样存在，并且关系更加直接和密切，而且这里也没有什么消遣解闷的娱乐场所，因此，人的情绪与在地面有所不同。再一个问题就是应付自动化装置的能力，在宇宙空间站可能到处是自动装置，而人类还不具备与这些自动仪器直接进行“对话”的能力，而当能够圆满地适应宇宙空间各种自动仪器以及无重力的狭窄空间的人也可能已经不是一般意义下的空间人 了。因此，科学家们推测：占领空间的第一代人在那儿所生育的第二代、第三代，具有与地球上孩子不同的生理特点。首先，直立行走的功能可能会退化，由于形体变了，估计意识也会随之有较大的变化，这样就有可能出现新的人种。
阿波罗9号的宇航员R·斯韦卡特曾说过：“环境的多样性对保持物种健全的生命力是必需的 ，尤其是恶劣和不稳定的环境。而地球上的人类环境是稳定划一的，那么处在这种环境下的物种就会退化，甚至总有一天会因某种原因而绝种。”美国陆续出现热气流致死人命的事实 ，就是因为人靠自身能力调节体温的能力下降了。
因此有人预言，人类定居空间这个恶劣的环境后，将有可能以一种新种的形式顽强地发展下去。
自古以来，人们一直幻想着在太空中建造琼楼玉阁，幻想着在地球外的仙境中生活和居住。在古书中也常有嫦娥奔月等神话传说。
那么在地球上生活的人类到底能否在太空中生活？这个问题从载人航天任务一提出，就成为航天科学家们所追求的最终的目标。众所周知，人类在太空中处于失重状态，这种状态是人们在地球上无法体验到的。它对人体的体位感觉和运动都有很大影响。生活在地球上的人，由于受地心引力作用可以分得清上下、左右、前后。可是到了太空中这种概念就不存在了。人在空中不会掉下来，要行动就是漂浮状态。太空中无重力，也无上下之分，航天员在舱内不知道自己是站着还是躺着，他们常常忘记了自己手脚所在的位置，尽管心里明白，但他们还是觉得手脚不知去向，他们也时常产生跌入无底深渊的感觉。
因此，要想在太空中生活，最关键的是要解决人类适应失重环境。在载人飞行前，科学家们推测重力消失后，人的心血管、骨骼、肌肉、消化、内分泌、神经等系统都会发生严重的障碍，影响到航天员的健康。为保险起见，人类在载人飞行前就进行了一系列的生物失重飞行实验。前苏联和美国曾将小狗、猴子、大白鼠、黑猩猩送入太空，发现失重并非像一些人预料得那样可怕，失重似乎不会对生物造成太大的损伤。于是在1961年4月12日将前苏联航天员加加林送上天，开辟了载人航天的飞行史。
但要想让人适应失重的环境需要有段时间适应。科学家们通过对每次飞行的研究，将人进入太空生理系统的变化分为三个适应阶段：初期反应期、适应形成期、适应巩固期。通过三个阶段的适应后，人们还必须要进行一定的措施如体育锻炼来增强人体肌能，提高生理系统的适应性。
在太空中，除失重外，还有其它因素如辐射、大气压力变化、多种有害气体也对人体有影响。此外，人类要想在太空中生活还要面临成家立业、生儿育女等许多问题，以及心理健康的问题。从前几次人类在太空的飞行中就产生了思乡病、恐惧症、人际关系紧张等心理变化，如果长期在太空，人的心理障碍会更加明显。因此人类最终能否实现在太空中生活这一愿望，还有待于科学家今后飞行的研究结果。
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