人在太空能待多久？

陶诗秀

如果你有幸能到太空中生活，你觉得你可以在太空中待多久？

据资料记载，有一位叫谢尔盖，克里卡廖夫的航天员曾在轨道空间站上住了311天，这大大超出了其他航天员单次在太空生活的时间。不过他是在不得已的情况下创造这个纪录的，因为他在升空时还是苏联航天员，而回到地球时，国籍就变成了俄罗斯。没错，就是因为苏联解体，他才不得不在空间站上多住了好几个月，直到俄罗斯政府派出航天员来接替他。

科学家们从人体的神经系统、心血管系统、肌肉骨骼系统着手，对“人在太空能待多久”这一问题进行了多方面的研究，最后认为，在太空连续逗留的时间最好在90～20天，这样回到地球后，经过一段时间的恢复，还可以再上天，否则就容易留下无法恢复的后遗症。

科学家们还发现，只有心血管系统能承受太空环境中的各种变化，不受太空时间长短的影响，而另外两大生理系统要想经受长时间的太空生活，则各有需要解决的难题。

内耳小石在作怪

前庭神经系统是中枢神经系统中专门管理人体在空间的定向和维持平衡功能的系统。这些功能是由眼睛、内耳以及肌肉、关节、肌腱等的位置感官向脑神经发出的信息所产生的综合反应。所有这些信息综合起来向人体提供确切的位置、姿态和动作。在地球上，这一切都同地球引力和地平线有关。当人体进入太空后，地球引力和地平线就失去了作用，因此，问题就产生了。在太空中，人体的前庭神经系统必须重新适应新的外部环境，进行一系列的调整，从而产生了各种病症，其中主要的是太空运动病。

人体的内耳有一个平衡感觉器官，由3副半规管组成，管中盛有一种叫内淋巴的液体，当它在管内运动，会使内耳末梢器摆动，触及神经末梢，向中枢神经系统发出信号。由于航天器在太空中上下左右翻滚旋转，尤其在失重状态下，内淋巴运动出现异常情况，会使人失去平衡感。在半规管附近有一套内耳石器官，它也会根据地球引力发出运动信号，来平衡人的感觉。一旦进入太空，在失重状态下，内耳石器官也会发出错误的运动信号。因为这些错误的信息同视觉、听觉、位置感官所发出的信息配合不当，就会引发太空运动病。

太空运动病的病症同一般的晕车、晕船、晕机所产生的病症相似，如头晕、出虚汗、恶心、呕吐、瞳孔扩大、换气过度、焦急忧虑等。在一般情况下，发病率为1%；在大风浪中为8%；在太空中一般约为30%；而在大型飞船中将近50%。虽然航天员们在地面上进行了多次模拟锻炼，在飞行器中安装了许多设施，但依然不可避免。1961年8月，苏联航天员季托夫首次报告患运动病的情况。直到阿波罗登月计划的旱期飞行中，美国的航天员才首次报告出现一系列的严重病症，被称为“太空适应综合征”。而现代公认的理论为“感官或中枢神经失配理论”，这是由英国的生理学家里森提出的。他认为，由于视觉、前庭感官、位置感官三者是根据以往的经验进行协调配合的，一旦出现异常情况，三者配合不当，就会产生运动病。视觉和半规管比较容易适应，但是内耳石就比较困难，因为在失重状态下失去了引力，内耳石的功能也受到影响。前庭神经系统要经过2～4天的时间才能适应微引力的影响，但是当返回地球时，又会出现运动病，该系统又要重新进行调整，走路时表现为动作失调、摇摇晃晃、不能保持平衡。如果在太空待的时间较长，返回地球后，要花好几个月才能陕复正常。对返回地球后位置感官所出现的异常现象，科学家们认为，过去可能严重地低估了它的作用及其重要性。

心血循环易调节

心血管系统向各人体组织供应适当的氧气和其他养料，同时清除新陈代谢中所产生的废物。心脏是该系统的中心组成部分，而血管是运输血液的管道。

人体的一举一动，靜止或运动，都会影响心脏的功能。所以我们在进行各种剧烈运动项目之前，必须做准备活动，加速血液循环，以适应各部分的需要。久卧病床的病人，如果突然站立起来，就会由于脑部供血不足而晕倒。在飞向太空和返回地球过程中，人体都要经受加速度或减速度的难关。当脱离地球引力进入太空后，由于环境突变，在太空的头几天中，人体下身的液体向胸部和头部流动，约24小时后，其流速达到最高点，三四天后，停止上流，渐趋稳定，这时上身各部分会出现浮肿现象。据估计，有1.5～2升的液体上流，下身双腿明显变细。所以在大型飞行器中，都会安装“下身负压装置”，可减轻液体上流情况。

为了适应新环境，心血管系统会进行一系列调整，总血流量有所减少，足够维持在太空生存。通过测试，幸运地证明，不管在太空还是在地面，心血管系统都能承受得住各种变化，不受在太空时间长短的影响。

骨质疏松病难治

肌肉骨骼系统由骨骼和附在它上面的肌肉组成。成年人的骨骼由45%的无机物、30%的有机细胞间组织和25%的水分组成，其中最重要的无机物是钙和磷。骨骼坚固致密的外部组织形成骨骼的形状，其内部由格状骨壁组成，其中充满了柔软的细胞间组织，这些胶性组织是由一种叫骨胶原的蛋白质组成的。

肌肉是由几十万个细胞或纤维组成，每个细胞或纤维包含1 000～2 000个有收缩性的肌纤维，由脑神经控制其活动。骨肌所产生的力量受到外界物理因素的影响，其中包括地球引力。因此，四肢和脊椎骨上必须存在克服地球引力的肌肉以维持人体的正常活动。同时，骨骼本身必须具有一定的力量，在地球引力的影响下，支持和保护人体内部的软组织。所以，地球的引力左右着肌骨所产生的机械力。一旦脱离了地球引力，这些反地球引力的肌骨组织将逐渐消失，肌肉萎缩和骨骼矿物质减少的程度直接同在太空失重状态下逗留时间的长短有关，因此，这对长时间太空旅行的成败是至关重要的。

骨骼矿物质的减少主要在其内部的格状骨壁组织和骨胶原基质。不幸的是，假如格状骨壁组织仅部分被侵蚀，它能恢复原样，但所需的时间与在太空逗留时间相同；如果该组织已被全部侵蚀，它就无法再恢复过来。

钙的新陈代谢一般处于平衡状态，每天正常钙摄入量平均为800毫克，从粪便中排出720毫克，从尿中排出80毫克。但是在失重状态下，上述平衡被打破，出现钙负平衡状态。从尿中排出的钙量急遽上升，在一个月内，其排出量达到每天240毫克，粪便中钙的排出量也有增加.在太空逗留5～7个月，会得骨质疏松病，在太空逗留1年，将损失全身钙质总量的20%左右。这种损失很可能是不可逆转的。

现在去火星航行，来回将花侣—36个月的时间，因此科学家认为，如果不能够很好地解决这个问题，还是不去为妙。