長(zhǎng)期航天中人體健康風(fēng)險(xiǎn)的研究

長(zhǎng)期航天中人體健康風(fēng)險(xiǎn)的研究

自20世紀(jì)70年代的空間實(shí)驗(yàn)室和意義之炮任務(wù)以來(lái)，蓬勃發(fā)展的宇宙醫(yī)學(xué)為人類(lèi)長(zhǎng)期的近距離科學(xué)的研究提供了堅(jiān)實(shí)的保證。但伴隨著長(zhǎng)期飛行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷積累和醫(yī)學(xué)研究的不斷深入,科學(xué)家們?cè)絹?lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到:長(zhǎng)期航天飛行中,失重、輻射、密閉隔離環(huán)境、晝夜節(jié)律改變等環(huán)境因素對(duì)人體產(chǎn)生的不利影響以及飛行中不可避免罹患疾病的風(fēng)險(xiǎn),都嚴(yán)重威脅著航天員的健康和安全,現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)保障技術(shù)能力難以切實(shí)預(yù)防和消除上述風(fēng)險(xiǎn)因素。以往飛行任務(wù)中的確也發(fā)生過(guò)因航天員健康問(wèn)題提前返回的事件。1失去的損害和人類(lèi)保護(hù)1.1重力再適應(yīng),重在軌飛行人體由地球重力環(huán)境進(jìn)入失重,各生理系統(tǒng)將發(fā)生一系列功能(結(jié)構(gòu))適應(yīng)性改變,返回地面時(shí),將因重力再暴露而誘發(fā)再適應(yīng)性生理反應(yīng),甚至出現(xiàn)機(jī)能失調(diào)。與短期飛行相比,長(zhǎng)期飛行對(duì)人體產(chǎn)生的不利影響更為廣泛,重力適應(yīng)與再適應(yīng)問(wèn)題更加突顯,嚴(yán)重影響在軌飛行及重返地球時(shí)航天員的安全、健康和工作效率。長(zhǎng)期失重飛行主要影響骨骼、心血管、肌肉、免疫系統(tǒng)。1.1.1骨丟失事件的持續(xù)性和進(jìn)行性當(dāng)重力消失時(shí),骨骼失去為維持體重和運(yùn)動(dòng)時(shí)承受的負(fù)載作用,受到肌肉的應(yīng)力也因費(fèi)用性肌萎縮減弱,加之血液重新分布影響循環(huán)和代謝,骨骼出現(xiàn)以承重骨為主的進(jìn)行性骨質(zhì)脫鈣、生物力學(xué)特性下降、基質(zhì)不能正常成熟和礦化。骨骼系統(tǒng)對(duì)失重響應(yīng)的突出特點(diǎn)是效應(yīng)的持續(xù)性和進(jìn)行性,長(zhǎng)期飛行中,骨丟失約以每月1%~2%的速率持續(xù)進(jìn)行,沒(méi)有穩(wěn)定適應(yīng)期。因此,失重導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松、骨折和腎結(jié)石風(fēng)險(xiǎn)增高成為長(zhǎng)期載人飛行的突出問(wèn)題。1.1.2刑滿釋放后影響長(zhǎng)期失重可導(dǎo)致更普遍的心血管功能失調(diào),主要表現(xiàn)為返回后立位耐力不良及運(yùn)動(dòng)能力或有氧工作能力下降。幾乎所有航天員返回后均出現(xiàn)不同程度立位耐力下降,嚴(yán)重影響航天員的在軌工作能力及返回后健康安全。同時(shí),心臟生理學(xué)變化效應(yīng)積累或源于已有的無(wú)癥狀心臟病在長(zhǎng)期航天飛行中加重,還可能導(dǎo)致嚴(yán)重心律失常發(fā)生。預(yù)測(cè)性研究顯示,6人16天飛行因嚴(yán)重心血管事件造成飛行損傷的風(fēng)險(xiǎn)為0.3%,國(guó)際空間站每人每年發(fā)生能導(dǎo)致能力喪失的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)為1%。1.1.3抗重力肌群張力減弱重力負(fù)荷消失,骨骼肌應(yīng)力消失,骨骼肌局部調(diào)控機(jī)制以及可能的神經(jīng)-體液調(diào)控因素導(dǎo)致抗重力肌肌肉合成減少、蛋白降解增多、細(xì)胞凋亡增多、增殖減少,從而引起抗重力肌群張力減弱、體積減少、肌力下降、易疲勞和肌纖維類(lèi)型轉(zhuǎn)換。航天飛行5d即可出現(xiàn)明顯肌肉萎縮,肌萎縮速度大約為6%~7%/周,在不采用防護(hù)的條件下,肌肉質(zhì)量丟失可達(dá)50%,造成飛行中與運(yùn)動(dòng)能力相關(guān)的任務(wù)完成能力受損明顯。1.1.4細(xì)胞免疫功能下降微重力、任務(wù)性心理/生理應(yīng)激、輻射、飲食等,可誘導(dǎo)航天員產(chǎn)生各種免疫反應(yīng),尤其是導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞免疫功能下降,表現(xiàn)為:外周血白細(xì)胞亞群變化、細(xì)胞因子分泌譜改變、功能性Tc失調(diào)等。同時(shí),空間飛行還可能誘發(fā)微生物基因表達(dá)發(fā)生改變,毒力增加,如:EB病毒、巨細(xì)胞病毒、水痘-帶狀皰疹病毒等可被重新激活,從而增加空間飛行航天員罹患感染、腫瘤、過(guò)敏和自身免疫性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。1.2全球載荷恢復(fù)目標(biāo)國(guó)家的研究方向針對(duì)上述失重對(duì)人體的不利影響,為確保長(zhǎng)期飛行航天員健康和績(jī)效,美國(guó)、俄羅斯以及參與載人航天的各個(gè)國(guó)家均致力于有效失重防護(hù)措施的積極探尋。1.2.1一般網(wǎng)絡(luò)連接保護(hù)措施1.2.1.提高立位力的作用航天中應(yīng)用最廣的鍛煉設(shè)備。通過(guò)有氧或無(wú)氧鍛煉,增加心血管負(fù)荷,增加循環(huán)血量,維持下肢肌耐力,提高機(jī)體有氧工作能力。能有效提高受試者心肺功能,但對(duì)立位耐力的防護(hù)作用有限。研究表明,長(zhǎng)期耐力鍛煉雖能提高VO2max,但同時(shí)也降低了立位耐力,而在臥床結(jié)束前或返回前進(jìn)行一次最大強(qiáng)度的鍛煉似乎能有效提高立位耐力不良。同時(shí),自行車(chē)功量計(jì)也有一定對(duì)抗失重性肌肉萎縮作用。1.2.1.在跑、跳、跳、跳、進(jìn)是空間站中最常用、被認(rèn)為是最有效的另一種體育鍛煉防護(hù)措施。現(xiàn)有跑臺(tái)能夠向航天員頭足向施加大約人體體重70%的壓力,通過(guò)航天員在跑臺(tái)上行、跑、跳,鍛煉骨骼肌,刺激骨骼重建,并達(dá)到心血管有氧鍛煉效果,同時(shí)促使神經(jīng)-肌肉協(xié)調(diào),減輕返回后行走困難。目前有觀點(diǎn)認(rèn)為,跑臺(tái)鍛煉防護(hù)措施沒(méi)有顯示出最佳效果是因?yàn)槭┘釉谌梭w上的力負(fù)荷不足所致,理想的狀態(tài)應(yīng)是能夠施加100%體重的負(fù)荷。1.2.1.3抗阻滯沖訓(xùn)器1.2.1.4.檢察官食品1.2.1.防治心血管功能針對(duì)防護(hù)效應(yīng),美國(guó)和俄羅斯有不同觀點(diǎn):美國(guó)研究表明,其制定的下體負(fù)壓方案在經(jīng)過(guò)飛行驗(yàn)證后,未顯示對(duì)抗失重心血管失調(diào)作用,但可作為診斷心血管功能的方法;俄羅斯研究認(rèn)為,某種程度上可以減少立位耐力下降,但自身嚴(yán)重的缺陷是,每個(gè)循環(huán)區(qū)域的靜力壓梯度消失,造成減壓和立位時(shí)生理反應(yīng)存在性質(zhì)和量的差別。俄羅斯對(duì)下體負(fù)壓在飛行中的應(yīng)用包括在軌心血管功能評(píng)價(jià)、防治立位耐力不良。1.2.1.6神經(jīng)肌肉電刺激1.2.1.7種類(lèi)型1.2.1.般飛行防護(hù)措施通過(guò)對(duì)褲內(nèi)側(cè)管充氣,壓迫人體下肢靜脈,防止下肢靜脈血液過(guò)多潴留,部分改善返回后立位耐力下降?？臻g飛行采取的失重防護(hù)措施包括:合理作息、平衡飲食、優(yōu)化環(huán)境、心理支持等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)支持,以及體育鍛煉、物理防護(hù)、藥物防護(hù)等防護(hù)方案。國(guó)際空間站任務(wù)中,美國(guó)防護(hù)方案主要為利用跑臺(tái)、自行車(chē)功量計(jì)及抗阻鍛煉設(shè)備航天員開(kāi)展定期體育鍛煉。俄羅斯則強(qiáng)調(diào),體育鍛煉應(yīng)貫穿整個(gè)飛行始終,同時(shí)還采取套帶、下體負(fù)壓、肌肉電刺激、體內(nèi)水鹽補(bǔ)充、藥物制劑等其他防護(hù)措施。雖然在飛行前、中、后采取了綜合防護(hù)措施,飛行任務(wù)中占用了大量時(shí)間和空間資源,但長(zhǎng)期飛行實(shí)踐表明,失重生理效應(yīng)僅得到一定緩解,效果并不理想:骨丟失方面,14名執(zhí)行4~6個(gè)月國(guó)際空間站飛行任務(wù)航天員的研究結(jié)果顯示,雖采取了對(duì)抗措施,整個(gè)飛行任務(wù)航天員股骨骨質(zhì)丟失約11%,返回后1年,單位骨密度仍不能完全恢復(fù)。心血管方面,航天員立位耐力和有氧運(yùn)動(dòng)能力仍下降明顯,很多返回地面的空間站航天員必須由地面人員協(xié)助方能出艙。國(guó)際空間站6個(gè)月飛行航天員的小腿肌肉活檢研究結(jié)果顯示,雖然鍛煉可緩解肌纖維的萎縮和肌力下降,但仍發(fā)生明顯的肌肉體積減少和肌力丟失。1.2.2對(duì)不同病理影響的患者進(jìn)行臨床療效評(píng)估由于現(xiàn)有防護(hù)方案防護(hù)效果的有限性,科學(xué)家們不斷探尋新的防護(hù)措施、改進(jìn)已有單機(jī)及綜合防護(hù)方案。目前在研的防護(hù)措施主要包括:劃船器、振動(dòng)、中醫(yī)藥、人工重力等,分別在心血管、骨骼、整體生理效應(yīng)防護(hù)方面獲取較好效果。但人工重力旋轉(zhuǎn)刺激導(dǎo)致的倦怠、頭痛、注意力不集中等副作用,以及如何確定間斷重力的持續(xù)時(shí)間、頻率、離心力大小,以實(shí)現(xiàn)各生理系統(tǒng)的有效防護(hù),如何開(kāi)展對(duì)旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)環(huán)境的反復(fù)適應(yīng)相關(guān)研究等還需要進(jìn)一步深入研究,人工重力研究距空間應(yīng)用尚有較大距離。1.2.2.中醫(yī)藥防護(hù)在短期飛行中的應(yīng)用中醫(yī)藥的系統(tǒng)調(diào)理和治未病理念與航天環(huán)境產(chǎn)生的廣泛生理系統(tǒng)適應(yīng)性改變相匹配,中醫(yī)藥防護(hù)在我國(guó)短期飛行任務(wù)中已發(fā)揮重要作用,開(kāi)展長(zhǎng)期飛行航天不同時(shí)相機(jī)體征候變化,系統(tǒng)研究制定辯證的中醫(yī)藥防護(hù)措施,是發(fā)展有中國(guó)特色航天醫(yī)學(xué)的方向。2疾病風(fēng)險(xiǎn)和監(jiān)測(cè)和治療2.1健康支持保障方面伴隨著飛行時(shí)間的延長(zhǎng),航天員罹患疾病和受到意外傷害的概率增加,加之失重、輻射、噪聲、振動(dòng)、晝夜節(jié)律改變等航天環(huán)境對(duì)人體不利影響的累積,以及飛行任務(wù)中密閉、與社會(huì)相對(duì)隔絕和單調(diào)高強(qiáng)度工作負(fù)荷對(duì)人體生理心理的應(yīng)激作用等,將進(jìn)一步影響航天員健康狀態(tài),增加疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),飛行時(shí)間的延長(zhǎng),航天器系統(tǒng)故障發(fā)生概率增加,可能出現(xiàn)有害氣體中毒、低壓缺氧、燒傷等緊急醫(yī)療事件。飛行實(shí)踐表明,盡管參加飛行的航天員均為通過(guò)嚴(yán)格選拔的健康人群,飛行中采用了周密的健康支持保障措施,航天員仍不可避免地出現(xiàn)一些功能性或器質(zhì)性失調(diào),但嚴(yán)重疾病發(fā)生概率很低。經(jīng)常發(fā)生的疾病主要包括:空間適應(yīng)綜合征,便秘、頭痛、背痛、外傷、失眠、疲勞、皮膚感染、上呼吸道感染、無(wú)癥狀心律失常等,眼部疾病、口腔疾病、尿路感染、腸炎、鼻出血、精神行為問(wèn)題等也均有報(bào)道。據(jù)預(yù)測(cè),國(guó)際空間站15年飛行,可能會(huì)出現(xiàn)1~2次因醫(yī)學(xué)問(wèn)題提前返回地面的事件,中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、骨骼肌肉、皮膚和黏膜易于發(fā)生疾病損傷,出現(xiàn)緊急事件,可能的嚴(yán)重疾病包括:嚴(yán)重心律失常、心臟病發(fā)作、中風(fēng)、栓塞、腎結(jié)石、傳染病、大出血等。以往飛行任務(wù)中就曾出現(xiàn)過(guò)2次因前列腺炎(聯(lián)盟T-14飛行任務(wù))、嚴(yán)重心律失常(和平號(hào)空間站任務(wù))導(dǎo)致提前返回的醫(yī)學(xué)事件,發(fā)生過(guò)“阿波羅-聯(lián)盟”乘組在再入大氣層期間暴露于N2O4下,導(dǎo)致乘組3人全部因肺水腫住院治療的環(huán)境污染醫(yī)療事件。2.2軌醫(yī)學(xué)的監(jiān)測(cè)和治療2.2.1醫(yī)學(xué)檢查檢查國(guó)際空間站的醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)分為常規(guī)醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)、出艙活動(dòng)醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)及環(huán)境醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)等幾大類(lèi)。(1)飛行中常規(guī)醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要包括:12導(dǎo)心電圖、24h心電圖、下體負(fù)壓、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷心血管功能、身體質(zhì)量測(cè)量、小腿體積、血常規(guī)、血生化、尿生化、超聲等。上述檢查分別按照日、周、月、季度不同間隔開(kāi)展,并形成相應(yīng)醫(yī)學(xué)報(bào)告。(2)出艙活動(dòng)前醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)及執(zhí)行交會(huì)對(duì)接任務(wù)時(shí)還將加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。(3)環(huán)境醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)主要為定期監(jiān)測(cè)水質(zhì)、微生物、輻射、大氣、噪聲環(huán)境等。主要指標(biāo)包括:水中總碳含量、無(wú)機(jī)碳總含量和總有機(jī)碳、pH值、電導(dǎo)率、總菌落數(shù)及大腸桿菌菌落數(shù),物體表面及空氣中的細(xì)菌、真菌數(shù),輻射暴露水平,有害氣體濃度,航天器內(nèi)噪聲值等。2.2.2飛行乘組的材料與治療設(shè)備國(guó)際空間站醫(yī)學(xué)處置的硬件保障主要源于乘員健康保障系統(tǒng),包括:(1)俄羅斯服務(wù)艙的醫(yī)學(xué)檢查設(shè)備,基本體系、架構(gòu)和配置與“和平”號(hào)空間站類(lèi)似,僅在硬件構(gòu)成和藥物方面有所更新;(2)美國(guó)實(shí)驗(yàn)室和居住艙的乘員保健系統(tǒng)(CHeCS),含三個(gè)子系統(tǒng):健康維持系統(tǒng),包括診斷和治療部件以及藥物;環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括分析空氣、水和表面樣品用設(shè)備;對(duì)抗措施系統(tǒng)(CMS),包括用于日常身體訓(xùn)練和監(jiān)測(cè)健康水平的設(shè)備。俄羅斯用于預(yù)防、治療的艙載藥箱包括:常規(guī)醫(yī)療藥箱、常規(guī)預(yù)防用藥箱、應(yīng)急藥箱、醫(yī)生專(zhuān)用藥箱、個(gè)體用藥藥箱、艙載急救包、額外補(bǔ)充用藥藥箱以及更換藥劑藥箱,分別適用于飛行中常見(jiàn)病治療、預(yù)防及調(diào)節(jié)、危重情況救助、專(zhuān)業(yè)醫(yī)生用藥、個(gè)體化用藥、聯(lián)盟號(hào)飛船短期飛行醫(yī)學(xué)處置、額外補(bǔ)充用藥、替換過(guò)期藥物和醫(yī)療設(shè)備等情況。美國(guó)的乘員健康維持系統(tǒng),主要用于傷病的預(yù)防、診斷和治療,并具備對(duì)患病乘員的轉(zhuǎn)運(yùn)能力。它包括醫(yī)療應(yīng)急包、乘員防污染用具包、高級(jí)生命保障包、乘員醫(yī)學(xué)固定系統(tǒng)、除顫器、呼吸保障包、輔助保障包、臨時(shí)醫(yī)療包及噪聲防護(hù)包等,可為3位乘員中的1人提供180d高級(jí)生命保障能力?？梢钥闯?除了日常較小疾病的診治外,美國(guó)更加強(qiáng)調(diào)對(duì)嚴(yán)重事件的應(yīng)對(duì)能力。在軌飛行疾病的有效診治依賴(lài)于4個(gè)方面:為準(zhǔn)確診斷提供客觀依據(jù)的健康檢查能力、體現(xiàn)空間飛行任務(wù)特點(diǎn)的疾病診斷(鑒別診斷)標(biāo)準(zhǔn)、疾病在軌治療技術(shù)能力、實(shí)施檢查和治療主體的醫(yī)學(xué)技能水平。受空間資源限制,在軌飛行配置的診斷治療用硬件設(shè)施十分有限,現(xiàn)有在軌醫(yī)學(xué)檢查設(shè)備為最基礎(chǔ)設(shè)備,缺乏深入細(xì)化的生理功能及影像學(xué)檢查設(shè)施。加之,失重生理效應(yīng)等對(duì)臨床表征可能的干擾作用,在軌飛行航天員健康狀態(tài)評(píng)估及疾病準(zhǔn)確診斷存在一定困難。在治療方面,空間站配置100余種藥物,主要用于內(nèi)外科及五官科較常見(jiàn)疾病的治療,但只滿足最基本處置需求,治療能力有限,治療手段單一,無(wú)法實(shí)現(xiàn)可能需要的大量快速輸液、手術(shù)治療等。目前,國(guó)際空間站飛行乘組一般不配備具有專(zhuān)業(yè)醫(yī)學(xué)背景知識(shí)的航天員,僅在飛行前指定醫(yī)療官,進(jìn)行約80h的在軌用醫(yī)學(xué)知識(shí)及操作技能訓(xùn)練。因此,在軌飛行航天員不具備實(shí)施較復(fù)雜醫(yī)學(xué)診治的能力,具有一定風(fēng)險(xiǎn)。3心理社會(huì)問(wèn)題和社會(huì)保障3.1飛行任務(wù)中個(gè)人心理健康的影響迄今為止,行為狀態(tài)和社會(huì)問(wèn)題被認(rèn)為是長(zhǎng)期飛行任務(wù)的障礙之一。長(zhǎng)期在軌飛行,成就動(dòng)機(jī)對(duì)心理因素的良性影響效應(yīng)減弱,密閉狹小空間、與社會(huì)隔離、特殊人際關(guān)系、單調(diào)的工作內(nèi)容和任務(wù)完成的高要求以及飛行任務(wù)的安全問(wèn)題對(duì)心理產(chǎn)生的壓力等,均造成航天員心理負(fù)面影響效應(yīng)累積。國(guó)外飛行實(shí)踐表明,長(zhǎng)期飛行航天員心理問(wèn)題較為突顯,航天員可以產(chǎn)生人格、情緒、認(rèn)知能力以及社會(huì)心理學(xué)問(wèn)題,如:抑郁、焦慮、人格改變、個(gè)人動(dòng)機(jī)改變、乘組內(nèi)部沖突、心理兼容性下降、應(yīng)激穩(wěn)定性下降等不利心理反應(yīng),從而產(chǎn)生個(gè)人睡眠障礙、神經(jīng)衰弱、記憶注意障礙、操作錯(cuò)誤、乘組及個(gè)人創(chuàng)造力下降、工作績(jī)效下降等現(xiàn)象,直接影響航天員的身心健康,嚴(yán)重的行為或認(rèn)知癥狀還可能影響任務(wù)的最終完成。20世紀(jì)70-80年代,俄羅斯飛行任務(wù)即發(fā)生過(guò)3次因個(gè)人心理因素導(dǎo)致任務(wù)提前終止的行為和心理緊急事件。在天空實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)中,也曾發(fā)生航天員與地面任務(wù)控制組之間產(chǎn)生摩擦,停止了正在進(jìn)行的工作,并堅(jiān)持在工作幾周沒(méi)有休息的情況下自主安排一個(gè)休息日的情況。在俄羅斯的一個(gè)“禮炮”號(hào)空間站任務(wù)中,也出現(xiàn)過(guò)與地面控制人員發(fā)生沖突的事件,乘組主動(dòng)與任務(wù)控制組之間停止通訊24h,并沒(méi)有向地面報(bào)告太空發(fā)生的一次火災(zāi)。3.2飛行中心理健康監(jiān)測(cè)與心理保障國(guó)際空間站任務(wù),十分重視心理健康的評(píng)估與維護(hù),對(duì)行為狀態(tài)和心理社會(huì)問(wèn)題的預(yù)防始于航天員選拔,覆蓋飛行任務(wù)的前、中、后。飛行前,進(jìn)行候選者個(gè)性、情緒穩(wěn)定性和家庭要求等適應(yīng)性檢查,選入合格人員;任務(wù)前進(jìn)一步了解航天員的心理支持選項(xiàng)偏好,制定個(gè)性化支持方案;對(duì)航天員及其家屬進(jìn)行“課程學(xué)習(xí)”;建立專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)解決任務(wù)期航天員家庭可能遇到的問(wèn)題;教授航天員心理自我管理調(diào)試方法;進(jìn)行沖突管理訓(xùn)練、多文化融合訓(xùn)練、精神問(wèn)題醫(yī)學(xué)診治訓(xùn)練等;并在飛行前6個(gè)月、1個(gè)月再次進(jìn)行心理檢測(cè)評(píng)價(jià)。飛行中,開(kāi)展心理健康監(jiān)測(cè)與心理保障。心理監(jiān)測(cè)主要包括:跟蹤乘組與地面的聲音信息;通過(guò)電視屏幕觀察乘員的行為舉止,分析乘組差錯(cuò)和作息時(shí)間表;與乘員進(jìn)行私密心理會(huì)談,評(píng)定其心理健康狀況;開(kāi)展在軌飛行認(rèn)知評(píng)估等自我測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目等。心理健康保障措施主要包括:提供新聞報(bào)道、音像節(jié)目等信息支持;合理安排作息,提供休閑娛樂(lè);開(kāi)設(shè)私人家庭聚會(huì)、私密心理會(huì)談,并通過(guò)家人及心理保障組送去私人物品補(bǔ)給,與家人及朋友的交流溝通;專(zhuān)業(yè)心理保健與調(diào)整等。同時(shí),飛行中還針對(duì)可能出現(xiàn)的行為學(xué)問(wèn)題和心理障礙提供了必要的糾治手段。包括:在醫(yī)療工具包中提供相關(guān)治療藥物,國(guó)際空間站藥包中有兩種抗焦慮藥、兩種抗抑郁藥和兩種抗精神病藥;心理學(xué)家或精神病學(xué)家定期與航天員進(jìn)行私人心理會(huì)談,由BHP專(zhuān)家系統(tǒng)編制、歐洲/俄羅斯/美國(guó)航天機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)的原始數(shù)據(jù)表明,航天員一般認(rèn)可私人心理學(xué)會(huì)談;飛行醫(yī)生每周與航天員進(jìn)行15min私人醫(yī)學(xué)交談,監(jiān)測(cè)航天員的健康和情緒狀態(tài)。飛行后的行為狀態(tài)和心理障礙預(yù)防和治療則主要依靠返回后的醫(yī)學(xué)會(huì)談。綜上,基于以往飛行實(shí)踐,長(zhǎng)期在軌飛行可以導(dǎo)致航天員出現(xiàn)行為學(xué)問(wèn)題和社會(huì)心理學(xué)問(wèn)題,為確保航天員健康,需要研制一套覆蓋飛行前、中、后,考慮程序、環(huán)境、個(gè)體、乘組及其家庭、地面支持人員等各影響環(huán)節(jié)的綜合防護(hù)方案。尤其值得提出的是,發(fā)展航天員心理健康狀態(tài)在軌自測(cè)技術(shù),提高航天員在軌心理健康狀態(tài)評(píng)測(cè)、預(yù)估和自我調(diào)整能力是長(zhǎng)期載人飛行航天員心理健康保障的一條重要途徑。另外,目前關(guān)于航天員個(gè)體的研究較多,但就如何構(gòu)建最佳乘組、維護(hù)飛行乘組的凝聚力、執(zhí)行力,增強(qiáng)其整體社會(huì)心理適應(yīng)能力目前研究較少,它可能是后續(xù)任務(wù)需要攻克的重點(diǎn)和難題。4輻射的生物效應(yīng)和保護(hù)4.1致死于小劑量的直接輻射地球外層空間輻射一直是威脅載人航天安全的重要物理因素。飛行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,航天員執(zhí)行飛行任務(wù)中必然受到空間電離輻射照射,個(gè)體所接受的空間電離輻射劑量可以降低,但不能完全避免。空間輻射生物效應(yīng)主要有急性效應(yīng)和后效應(yīng)。急性效應(yīng)主要來(lái)自太陽(yáng)粒子事件(SPEs),后效應(yīng)是長(zhǎng)期小劑量暴露產(chǎn)生的后發(fā)效應(yīng),包括癌癥、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷、遺傳效應(yīng)、組織退化等。對(duì)于太陽(yáng)粒子事件導(dǎo)致的急性效應(yīng),近地軌道因地磁大氣保護(hù)和宇宙飛船對(duì)質(zhì)子的有效屏蔽,艙內(nèi)生活時(shí)發(fā)生的可能性小。這一點(diǎn),在1989年多次太陽(yáng)粒子事件時(shí)俄羅斯“和平”號(hào)空間站數(shù)據(jù)業(yè)已證明。但如在艙外活動(dòng)期間發(fā)生太陽(yáng)粒子事件則風(fēng)險(xiǎn)極大,一次大的SPE可使整個(gè)身體照射劑量大于500mGy長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)。與急性效應(yīng)相比,長(zhǎng)期小劑量空間輻射暴露對(duì)人體的危害及防護(hù)更是研究的重中之重。流行病學(xué)研究證明,近地球軌道(LET)的輻射有引起癌癥的危險(xiǎn);空間輻射暴露可以引發(fā)急性和延遲性中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷,引發(fā)心血管、消化系統(tǒng)疾病及白內(nèi)障等組織退化性疾病,其對(duì)人體健康的危害、對(duì)飛行任務(wù)的影響不亞于致癌作用,也是關(guān)系到飛行任務(wù)成敗的重要問(wèn)題。4.2飛行劑量監(jiān)管針對(duì)空間輻射的防護(hù)手段主要包括:合理選擇飛行軌道,制定航天員飛行劑量允許暴露標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)飛行期間輻射劑量監(jiān)測(cè)進(jìn)行輻射安全評(píng)估,以及可能的物理和藥物防護(hù)等。4.2.1優(yōu)化行人航天器的飛行軌道,盡量回避地面監(jiān)控近地軌道飛行時(shí),地磁捕獲輻射帶內(nèi)的輻射強(qiáng)度一般較弱,但在南大西洋異常區(qū),其內(nèi)捕獲質(zhì)子的能量強(qiáng)度超過(guò)30MeV,因此,設(shè)計(jì)載人航天器飛行軌道時(shí),應(yīng)盡量避開(kāi)。4.2.2輻射暴露限值對(duì)比美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)均提出各自的載人航天輻射醫(yī)學(xué)要求。NASA制定的為短期航天任務(wù)職業(yè)航天員的空間輻射允許暴露限值,包括癌有效劑量限值、非癌有效劑量限值,遵從的是“按實(shí)際可達(dá)到的盡可能低的原則”來(lái)保證航天員空間輻射暴露不達(dá)到接近輻射限值的水平。俄羅斯則明確了飛行3年內(nèi)不同時(shí)段的輻射暴露要求,并規(guī)定了從事航天事業(yè)的總限值和每次暴露的劑量限量。中國(guó)制定的是中短期飛行不同時(shí)段的輻射暴露限值要求。目前,僅俄羅斯有長(zhǎng)期飛行標(biāo)準(zhǔn),但其經(jīng)驗(yàn)多源于半年左右的飛行。因此,需要繼續(xù)開(kāi)展上述疾病發(fā)病率與輻射暴露劑量、性質(zhì)、性別、年齡、遺傳背景等關(guān)系的研究,開(kāi)展輻射生物學(xué)致癌危險(xiǎn)模型、對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估、引起退行性疾病風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估等研究,以盡早完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。4.2.3太陽(yáng)粒子事件的預(yù)警國(guó)內(nèi)外均在積極發(fā)展空間輻射預(yù)警和監(jiān)測(cè)技術(shù)。Posner等2007年在理論上初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)粒子事件提前1h的預(yù)測(cè),現(xiàn)有可能的太陽(yáng)粒子事件預(yù)警預(yù)測(cè)技術(shù)尚均不能實(shí)現(xiàn)提前幾小時(shí)到幾天準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。4.2.4氧化物對(duì)輻射防護(hù)的作用已發(fā)現(xiàn)多種抗氧化劑和生物防護(hù)藥物具有一定減輕輻射損傷的作用。生物防護(hù)藥物主要通過(guò)提高機(jī)體抵抗力產(chǎn)生抗輻射作用,而抗氧化劑存在毒副作用較大且防護(hù)作用有限。另外,對(duì)抗氧化劑在輻射防護(hù)中的作用尚有爭(zhēng)議。有觀點(diǎn)認(rèn)為,抗氧化劑可能通過(guò)防止細(xì)胞死亡的方式,導(dǎo)致受損細(xì)胞存活,從而最終促使腫瘤發(fā)展。5重新認(rèn)識(shí)我國(guó)運(yùn)營(yíng)所處的防護(hù)技術(shù)當(dāng)前,作為世界上第三個(gè)獨(dú)立實(shí)施載人航天工程的航天大國(guó),我國(guó)空間站研制業(yè)已正式啟動(dòng),面對(duì)空間站長(zhǎng)期載人飛行對(duì)航天員在軌醫(yī)學(xué)保障的需求,我國(guó)航天醫(yī)學(xué)現(xiàn)有技術(shù)積累十分薄弱:缺乏長(zhǎng)期失重/模擬失重對(duì)人體影響效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究;尚不具備航天員長(zhǎng)期在軌健康狀態(tài)評(píng)估、維護(hù)及醫(yī)療處置技術(shù)能力;在軌健康監(jiān)測(cè)及環(huán)境檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)研制基礎(chǔ)薄弱等。我們必須深入分析、系統(tǒng)梳理、統(tǒng)籌規(guī)劃,通過(guò)吸納整合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)力量,充分借鑒國(guó)際同行經(jīng)驗(yàn)的方式,在充分挖掘我國(guó)航天醫(yī)學(xué)研究特色和優(yōu)勢(shì)、考慮我國(guó)載人航天工程實(shí)際的基礎(chǔ)上,天地結(jié)合開(kāi)展研究,注意充分利用空間實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證,從而盡快建立起滿足長(zhǎng)期載人飛行航天員健康保障需求的醫(yī)學(xué)保障體系,應(yīng)從以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)突破:(1)建立起實(shí)現(xiàn)多生理系統(tǒng)、多因素防護(hù)、綜合性與針對(duì)性相結(jié)合的失重防護(hù)技術(shù)體系,注意充分繼承傳統(tǒng)有效防護(hù)措施,體現(xiàn)我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)優(yōu)勢(shì),積極尋求可能的物理、生物防護(hù)措施。(2)建立有中國(guó)特色的中長(zhǎng)期飛行航天員健康監(jiān)測(cè)與維護(hù)體系:建立航天員健康預(yù)測(cè)模型,發(fā)展基于信息分析處理的健康預(yù)警技術(shù);發(fā)展輕型化、小型化、功能集成化的航天員在軌健康監(jiān)測(cè)技術(shù);形成基于在軌健康檢查平臺(tái)能力、充分考慮失重等航天環(huán)境因素影響效應(yīng)的常見(jiàn)疾病診斷及鑒別診斷標(biāo)準(zhǔn);豐富在軌飛行治療及保健技術(shù)手段,提高航天員