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航天醫(yī)學(xué) 如何為航天員保駕護(hù)航?

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在航天員長期在太空生活時,生病是一個不可忽視的問題。在太空里,由于沒有重力,病菌會到處亂飛,比在地球上更容易傳播。而且惡劣的太空環(huán)境也會導(dǎo)致航天員的免疫力降低。由于航天員遠(yuǎn)離地球,生病如果不能及時得到治療就會影響他們完成任務(wù)的狀態(tài),所以在太空中生病后的醫(yī)療也極為重要。

影響航天員健康的“太空殺手”

航天輻射是太空探索中必須面對的重要挑戰(zhàn)之一,主要有電離輻射和非電離輻射兩種。電離輻射包括來自銀河宇宙的輻射、地球磁場捕獲的輻射,以及太陽粒子發(fā)射的輻射,這些輻射能夠直接破壞生物分子,增加癌癥風(fēng)險。非電離輻射則包括光輻射和射頻輻射,正常使用下不會對健康產(chǎn)生影響。

乘員艙的化學(xué)污染也是一個需要重視的問題,污染可能來自:航天員自己在太空生活時產(chǎn)生的氣味;乘員艙里的塑料、橡膠等非金屬材料在太空這種特殊環(huán)境下釋放出的氣體;如果一些有毒化學(xué)品沒有妥善保管,容器或者管道泄漏造成的污染;在太空生活時吃的食品和生活用品的揮發(fā)物;在大氣中的懸浮顆粒。如果是輕微污染,可能只是讓航天員覺得不舒服,影響他們的工作和生活質(zhì)量,但如果污染嚴(yán)重,就有可能危害到航天員的健康,甚至導(dǎo)致中毒或死亡。

溫度應(yīng)急同樣是一個可能會遇到的問題,它是指因為某些意外情況,導(dǎo)致航天員所在的座艙或他們穿的航天服里面的溫度突然變得很高或者很低,這種溫度的大幅度變化就叫做溫度應(yīng)急。當(dāng)溫度應(yīng)急發(fā)生時,航天員的注意力可能會分散、耐力降低,工作的效率也會下降。如果持續(xù)時間較長或者變化劇烈,也會對航天員的生命安全產(chǎn)生威脅。

除了以上這些,還有航天噪聲、航天振動和沖擊、超重失重等種種原因會對航天員的健康產(chǎn)生威脅。

來源于太陽宇宙線的太空輻射

航天員預(yù)防生病所采取的措施

及時的醫(yī)療不如生病之前的預(yù)防。打鐵還需自身硬,預(yù)防生病最首先、最直接的方法就是選擇訓(xùn)練合格、體檢身體健康、心理素質(zhì)良好的航天員。其次就是檢查飛行條件的醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn),如航天器的各項設(shè)計指標(biāo)是否合格、救生裝置中的救生包是否完整、航天員在太空中生活時的重要物資是否充足。

在太空中,航天員會定期進(jìn)行身體鍛煉,使用特殊的健身設(shè)備來對抗微重力環(huán)境下的肌肉萎縮和骨密度下降。他們還會遵循嚴(yán)格的個人衛(wèi)生習(xí)慣,比如使用抗菌濕巾清潔,以減少太空艙內(nèi)微生物的生長,從而降低感染的風(fēng)險。航天員們還會利用先進(jìn)的醫(yī)療檢測技術(shù),比如穿戴式健康追蹤設(shè)備,來持續(xù)監(jiān)控他們的生命體征,包括心率、體溫、血壓和呼吸頻率等。這些設(shè)備能夠?qū)崟r收集數(shù)據(jù),幫助地面的醫(yī)療團(tuán)隊和航天員自己及時發(fā)現(xiàn)并處理任何潛在的健康問題,確保他們在太空中的健康和安全。

航天員飛行之前的訓(xùn)練

航天員的醫(yī)療“護(hù)航神器”

航天員去太空執(zhí)行任務(wù),大部分要空間站待上半年左右,為了幫助航天員更好地監(jiān)測自己的身體狀況,太空醫(yī)學(xué)診療設(shè)備應(yīng)運而生。

進(jìn)駐空間站后,航天員需要關(guān)注的身體數(shù)據(jù)一下子從4項增加到17項,如果像在地面那樣都用大型設(shè)備來監(jiān)測數(shù)據(jù),空間站可能就會擠得滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)?,浪費很多空間。所以,空間站的醫(yī)學(xué)診療設(shè)備都是小巧、功能齊全并且集成在一起的設(shè)備。這些醫(yī)學(xué)診療設(shè)備包括但不限于高度集成化的12導(dǎo)動態(tài)心電儀,它能夠?qū)崟r監(jiān)控航天員的心電活動,確保心臟健康;還有中醫(yī)四診儀,它將中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的精髓帶入太空,通過“望、聞、問、切”的方式為航天員提供診療服務(wù)。此外,還有急救設(shè)備如心臟復(fù)蘇器和除顫儀,以及專門針對太空環(huán)境設(shè)計的骨丟失對抗儀,這些都是航天員在太空中健康保障的重要支撐。

醫(yī)學(xué)診療設(shè)備

在軌醫(yī)學(xué)處置程序

石宏志,中國航天員中心航天員醫(yī)監(jiān)醫(yī)保室副研究員,她在2016年修訂空間站工程航天員疾病譜,2019年對疾病譜進(jìn)行升級,其中涵蓋了4類約90種疾病。接下來她繼續(xù)牽頭制作了一本包括醫(yī)學(xué)預(yù)案、藥品使用指南和在軌醫(yī)學(xué)處置程序等近10萬字的診療手冊。石宏志的在軌醫(yī)學(xué)處置程序首先強調(diào)預(yù)防,通過科學(xué)的訓(xùn)練計劃和合理的飲食安排,降低航天員生病的風(fēng)險。同時,它詳細(xì)規(guī)定了病情監(jiān)測的步驟,要求航天員定期使用醫(yī)療檢測設(shè)備檢查身體狀況。

在空間站的模擬實驗艙內(nèi),航天員們接受了心臟復(fù)蘇等緊急醫(yī)療處置的訓(xùn)練。依托于空間站的在軌醫(yī)學(xué)處置預(yù)案和一系列精心設(shè)計的治療方案,地面團(tuán)隊將指導(dǎo)航天員利用站內(nèi)現(xiàn)有的藥物和醫(yī)療設(shè)備,進(jìn)行及時而有效的自我救治。同時,這一過程將被持續(xù)跟蹤,直至航天員完全康復(fù)。

航天員的身體健康是人類實現(xiàn)太空夢想的堅實基礎(chǔ),也是載人航天任務(wù)成功的關(guān)鍵。只有確保航天員的身體健康和心理健康,我們才能更自信得邁向星辰大海,實現(xiàn)人類共同的太空夢想。

部分信息來源于北京日報、中國新聞網(wǎng)、央視網(wǎng)等

(科學(xué)性審核:周炳紅,中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員)

本文來自: 中國數(shù)字科技館

責(zé)任編輯:王磊