航天员健康管理研究综述

摘 要：文章运用文献资料法，探讨了当前航天员的健康管理研究状况，主要集中在运动、饮食、心理三个方面。旨在引起我国有关部门的高度重视，引起更多专家学者的关注，加强我国航天员的身心健康研究，为我国航天事业作出更大的贡献。

关键词：航天员 健康管理

当越来越多的“天行者”与太空亲密接触，承载着人类神圣使命的时候，他们的太空失重会引起一系列的生理变化。失重期间肌肉质量和体积明显减小，同时发生肌肉力量降低，易疲劳和肌电发放对肌力的比例增大等功能性变化。从而引发一系列的心理问题，如忧虑、厌倦、抑郁、思念亲人和人际关系紧张等。为了减少航天员由于失重而引起的生理变化，维持像在地球那样的健康状态，航天员们不得不每天运动8小时来维持肌肉强度。所以要根据每个航天员的具体情况制订运动计划，希望航天员在执行这些计划后，能够维持其有氧运动能力、骨密度和肌肉质量。

1.航天运动管理

1.1多功能自行车功量计

主要用它进行手和腿的训练。飞行前，航天员在自行车功量计上进行最大耗氧量的运动实验，确定他们各自的最大运动负荷。信息由电脑分析，制订出每名航天员的运动程序。飞行中，所有航天员每个月都要在自行车功量计上进行一次检测，了解他们身体的情况。运动时的负荷量取决于航天员飞行前测量出的最大运动负荷。自行车功量计检测时的运动程序是：安静休息5分钟，以最大运动负荷25%的负荷运动5分钟，以最大运动负荷50%的负荷运动5分钟，以最大运动负荷75%的负荷运动5分钟，然后在低负荷的情况下恢复5分钟。

1.2多功能跑台

通过增加跑台的运动速度和对航天员身体加负荷的方法来进行训练。在跑台的两边有两条弹力束带，与航天员腰部的挽具相连，将航天员固定在跑台上。可以通过调整加在航天员身上的橡皮带的弹力，使加在航天员身上的力相当于他体重的66%~100%。通常用的力是相当于航天员在地球时体重的75%。

跑台有多种功能，航天员在上面不仅可以进行连续、有节奏的20~30分钟的运动，也可以进行类似地球上的步行和跑步，在运动时还可以提供不同的阻力。这将有助于维持骨密度和肌肉

质量。

1.3间歇性阻力运动装置（IRED）

IRED主要由两个圆筒组成，每个圆筒内有13个磁碟片或橡皮带束。橡皮带束通过一串橡皮带与中心轴相连。航天员在使用时可以调整橡皮带束的数目，然后拉系在轴上的绳索。橡皮带束产生阻力。它的数目越多，阻力越大，直到每个圆筒产生135牛的阻力。这种装置也可以用于其他运动，如果与一个肩带挽具系统相连，可以进行深弯曲运动，称之为下蹲运动；用它也可以进行背部和脚后跟抬起运动。进行这些运动时，小腿、大腿、臀部和背部的抗重力肌用力。

虽然这三种运动装置是维持太空中人体健康比较好的运动设施，但具体需要有多大的运动强度来维持骨和肌肉的健康状态，还需要进一步的研究。

2.航天饮食管理

2.1航天食品的概念及要求

航天食品是专供宇航员在太空执行任务和返回着陆等待救援期间食用的食品及饮料。与地面食品不同，它必须满足特殊

要求。

2.1.1要确保卫生安全，不能发生任何食源性疾病和食物中毒。

2.1.2要营养丰富，能量含量高，易消化吸收。宇航员每次都承担着一系列的任务和试验，要在空间站或飞行器中待上一段时间，营养补充问题异常重要。因为在失重初期，宇航员往往出现恶心感，以及“空间运动病”引起的食欲不振、冷漠、胃不适、呕吐头痛等，导致他们体重减轻，影响身体健康。而且在太空中航天员的日卡路里摄入量比他们的推荐量少20%（原因不明）。另一方面，在失重环境下工作，宇航员也是很花费力气的，造成了能量的额外消耗。所以航天食品应以高蛋白质为主，能提供高热量满足宇航员的需要，帮助他们保持身体健康，控制体重下降。2006年7月17日，中国科研人员的研究表明，蚕蛋白质含量很高，有望成为长期生活在空间基地的宇航员的高营养食品。

2.1.3食品包装必须便于在太空环境中食用，要经得起高温

高压的考验，还要抗冲击、抗挤压、重量轻、体积小。而且食物保鲜也是重要环节，目前大多采用复水食品，即食品制成真空脱水状态。宇航员食用是通过注水，蒸煮时加入水分使食品复原为平时的食用状态，一般要求水温在21度左右，10分钟内复原。另外，食物大小应以一口为宜，无残渣，以免失重状态下，食物残渣四处飞溅，污染及破坏仪器，仪表等设备。

2.1.4食品要科学合理，富于变化。以便保持宇航员良好的心理状态。在神舟六号上天之前，航天医学专家们就为两名宇航员制定了详细的太空食谱。这份食谱中共包括50多种各类食品，包括米饭、八宝饭、牛肉丸子、墨鱼、香菇菜心、素什锦等，在吃饭的同时，宇航员还可以喝上咖啡、绿茶、橙汁以及奶油浓汤等饮料。

2.1.5航天医学家们针对飞行中宇航员体内的钾、钙、钠、氨基酸等的丧失，在食品中补充了维生素，氨基酸和矿物质，以保持体液电解质平衡和防止一些生理功能失调。

2.2防辐射食品

太空辐射是一种包含伽玛射线，高能质子和宇宙射线的特殊混合体。它对宇航员的视网膜产生危害，易引发白内障。它还能损害人类的DNA，使细胞变异，甚至癌变。宇航员在宇宙空间中的时间越长，他们的机体受损的程度越大。在地球上，每人每年平均接受的辐射量约为350毫雷姆，而乘坐阿波罗11号飞船登月的宇航员在9天的任务中受到了1140毫雷姆的辐射，相当于地球上一个人3年中接受辐射量的总和。而且研究表明长期暴露在宇宙射线中可破坏神经元，直接损害记忆，影响思维过程。

美国太空辐射实验室的专家们研究证明，食用草莓能帮助宇航员减轻宇宙射线的危害。他们模拟了一个太空辐射环境，在持续8周的实验中，给98%的小白鼠吃普通食品，给2%的小白鼠吃加了冻草莓的食品。实验初期，两组都因受到辐射而出现不良反应，但随着时间的推移，研究人员发现食用普通食品的小白鼠越来越弱，而食用草莓的小白鼠却变得更活跃。

每100克草莓中含有50~100毫克的维生素C，比苹果、葡萄等水果高10倍以上。同时它还含有大量的维生素E和多酚类抗氧化物质。而这些营养物质都可以抵御高强度的辐射，减缓紫外线辐射对皮肤造成的损伤。而对于DNA的问题，专家们发现叶酸可以帮助修复机体DNA，而且宇航员能够直接吸收叶酸，所以可以借助叶酸补充剂来提高机体叶酸水平，达到加速修复的目的。

2.3中药补剂

在航天失重环境中长时间停留可引起机体多个系统发生适应性改变和一些病理生理性质的变化，其中又以失重对心血管、肌肉、骨等系统的不良影响对宇航员健康和安全关系最大，故也最受重视。我国航天医学工作者根据失重对不同生理系统的影响，以中医辩证的理论为基础，在各自的研究领域中进行了中药防护措施的研究，取得了一定的成效。

他们认为失重期间的血液循环障碍与中医中的“血瘀证”相似，这就使中医的“证”与西医的病理改变建立了相关性联系。由此类推，还可验证航天中长期飞行中出现的脾气虑证、肾阴虑证、阴虑阳亢证与西医病理变化的相关性，建立特异性、重现性的客观指标，所以辨病与辨证相结合，分型与分期共参，是中药抗失重的独到之处。而且一旦进入失重状态，脊柱立即延长，身高可增加4~5厘米，宇航员下身承重骨，特别是骨盆、腰椎、股骨颈、下肢骨的骨密度显著降低，骨矿质丢失率为每月1%~2%，但上身骨并无明显变化，颅骨骨密度反而还有些升高。在失重期间血钙升高，小肠钙吸收减少，经大小便排出的钙量增加，从而出现负的钙平衡。还会出现血流缓慢、血栓形成、血脂增高、红细胞压积增高等现象。经研究得出结论，航天中长期飞行中血液循环障碍是机体各生理系统在失重状态下共同的生理病理基础。

目前根据中医药理论，对抗失重生理适应的复方主要有丹黄合剂、参川熟合剂、丹黄刺合剂、人身复方及强骨抗痿方等。在复方的研究中，由于失重状态出现明显的“血瘀证”表现，所以在选药组方中多选用活血化瘀类中药，由丹参、黄芪组成的丹黄合剂的研究频率最高。丹参药理广泛，除改善血液循环外，还可增强免疫功能，调节组织修复和再生，对骨骼肌肉系统也有一定作用；而黄芪则对循环、免疫系统均有作用。

3.航天心理管理

航天员在太空飞行时长期处在与世隔绝的太空中，密闭狭小的座舱、静寂无声的太空环境、规定好的交际方式、与地面有限的联系及失重所造成的不适感等都会使航天员产生一种被遗弃的感觉，这些心理反应如不克服，将会影响到航天员的健康和工作。所以在对航天员进行严格的心理素质选拔和心理培训的同时，要成立地面心理支持小组，防止和解除航天员在飞行中的心理障碍。要求所有空间站的航天员和地面工作人员填写一份标准格式的调查表。在轨道飞行时，这次调查问卷的软件将装载和运行在空间站上的人体研究装置工作站的笔记本电脑中。数据将被保存在硬盘上，并备份到一个专门用于实验的储存卡中。航天员将拿到电子版的调查向卷，并将他们的数据保存在一个加密的文件中。这个软件中包括一个关于心情的问卷调查，一个关于团队和工作环境的问卷调查和一个危急事故记录。每次飞行前后，航天员将参加每周20分钟的调查问卷会。在执行任务过程中，航天员在每周三将接受20分钟的调查问卷会。地面控制人员也进行与航天员一样的调查。这可以及时跟踪调查航天员的心理变化，把握其心理动态，防患于未然。

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［11］蚕有望成为航天员的航天营养餐［EB/OL］./tech/363622.2006.07.18.

［12］吃草莓防辐射［EB/OL］.http://eat.sina.com.cn/art/2006-05-24/095219625.2006.05.24.

作者单位：江苏省扬州高等商务职业学校

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