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“太空急救”咋救

時間:2019-12-02 09:21:53  來源:新華網 放大 縮小 默認

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  人類沖出地球,到太空“病”了咋辦?

  這并非科幻電影里杞人憂天式的橋段,現實中的宇航員一旦進入太空,很容易會患上“太空病”,嚴重者甚至會伴有頭暈、惡心、胃腸不適等癥狀。比如得了病嘔吐物污染頭盔,遮掩宇航員的視界,阻塞氧氣循環系統,如未能及時處理,結果將是致命的。隨著人類文明向宇宙不斷拓展,這樣的問題越來越受到重視。

  在近日舉行的航天醫學與醫工結合論壇上,國際宇航科學院院士、航天中心醫院院長杜繼臣詳細解讀了“太空急救”以及航天醫學的發展前景。在他看來,隨著空間站、行星基地等太空探索步伐的加快,人類長時間在太空環境下駐留及居住,甚至開展諸如太空農業、太空制造業、太空采礦業等都將成為可能。而這些必將引發太空人員數量,以及相應作業量的增加,一個新型太空醫療體系亟待建立。

  所謂航天醫學,就是以研究特殊航天環境對人類健康的影響,保障人類在航天探索中的安全、健康和有效的工作為主要目標的特種醫學學科。杜繼臣說,成功實現外層空間探測是人類迄今最偉大的探索實踐之一。為了更好地將人類文明向更遠的太空深處延伸,就必須應對和克服復雜的太空環境。

  有人說,航天員都是經過精挑細選、身強力壯的人類佼佼者,他們還能輕易得病?這種疑問在很大程度上忽略了太空環境的“殘酷”。

  一般意義上的太空飛行,是指在海拔100公里以上的旅行,包括三種類型,分別是亞軌道飛行、近地軌道飛行、探索類飛行。這其中的近地軌道飛行,是海拔200-400公里之間的飛行,從俄羅斯的東方一號,到美國的航天飛機項目,以及今天的國際空間站,幾乎所有的人類空間探索都發生在這一軌道。至于探索類太空飛行,則是指在近地球軌道之外的飛行,比如到月球,到火星,乃至其他星球的探險。

  按照杜繼臣的說法,這些地方,由于缺少了地球重力及磁場的保護,與人類在漫長的進化過程中逐漸適應了的地球環境,存在著巨大的差異。

  具體來看,差異有三:一是太空大環境因素,如失重或微重力、輻射、高度真空與太空漂浮物等;二是飛行器小環境因素,如隔離與幽閉空間、噪聲、生命支持系統與廢物處理系統等;三是飛行器高速飛行而產生的特殊環境因素,如發射或著陸階段的沖擊或加速度過載、太空行走負荷、其他星球表面的變重力與晝夜節律改變等。其中,失重及太空輻射是太空環境最顯著的特征。

  “這里太空環境,勢必會對人體生理生化產生各種影響,這在數十年的航天實踐中已經得到了證明。”杜繼臣說。當然,這種影響,依據航天飛行時間的長短而有不同:小于7天的是短期作用,主要包括空間運動病與體液的頭向轉移;8-30天內的,稱之為中期作用;大于30天的則是長期作用。后兩者影響更為廣泛、涉及更多的系統。

  “現有的研究證明對肌肉骨骼系統、神經系統影響較多,癥狀較明顯。還會對免疫系統、血液系統、呼吸系統和泌尿系統有影響。”杜繼臣說。

  那么進入太空后,航天員一旦患病怎么辦?

  按照杜繼臣的說法,如果航天員不能返回地面治療,僅僅依賴地面醫學支持將不能適應新的情況,這就需要有在特殊的空間環境下,對急性病和外傷進行綜合處理的條件,這些都屬于急救醫學范圍。

  他舉了一個例子:太空中的艙外活動及減壓病急救。艙外活動,是指人類在航天器或棲息地外部空間發生的活動,相對更加危險。在太空行走中,宇航員必須穿戴特殊的服裝和設備——太空服。

  “宇航服是加壓的,但要低于正常大氣壓力,這種壓力差帶來了新的問題——減壓病。”杜繼臣說,目前空間醫學主要采用的方法是,在宇航員太空行走之前,給予他們100%的氧氣以降低身體的氮氣儲存,降低減壓病的風險。未來中國的空間站在執行遠離地球軌道任務時,就可以配備一個手提式的加壓艙作為急救用。

  談及未來發展,杜繼臣認為,還可以建立航天器救生系統。在他看來,載人航天中,航天器可能出現各種故障。當航天器無法繼續飛行或無法返回地球時,為了及時將航天員救回,載人航天器就要有相應的應急救生系統。

  盡管蘇聯“東方”號飛船、美國“雙子星座”號飛船,都已經采用彈射座椅作為“救生方案”,但它們僅僅考慮了上升和返回階段。杜繼臣說,航天器救生系統要包括從航天員進入航天器開始后的主動段飛行、軌道飛行、返回著陸等各個階段。

  “從這個角度來說,航天救生比航空救生更復雜。它所研究的范圍較廣,也是未來發展所需,任一階段可能出現危及航天員生命安全的緊急情況,應針對不同階段采取相應的救生對策與技術措施。”杜繼臣說。

  他還給出一個令人欣喜的判斷:基于進入太空、太空行走、太空作業等太空環境開展的一系列醫學探索與研發工作,將是一場針對現有難治性疾病的新醫學“革命”,未來有望成為推動生命科學發展、改善人類身體狀況、延長生命周期的原動力之一。而綜合利用航天員健康保障方式方法及技術,可以解決普通人群相關健康問題。

  “普及利用航天領域健康防護手段,解決普通人群的健康問題,既是對航天領域防護方式方法的完善,也是對相關產業的升級與深度發展。”杜繼臣說。

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