隨著空間技術(shù)的不斷進(jìn)步,，航天員在太空中的健康管理問題也日益受到重視,。空間環(huán)境對(duì)人體產(chǎn)生的各種影響不容忽視,，如何保障航天員的身體健康,，成為航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要課題。在飛行任務(wù)期間,，乘組自身健康管理如何進(jìn)行,？醫(yī)監(jiān)醫(yī)保工作怎樣開展？空間站上有哪些醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)“神器”,？面向未來載人深空探測(cè)任務(wù),，航天醫(yī)學(xué)保障將面臨哪些挑戰(zhàn)？
01
航天員日常在軌健身有妙招
太空環(huán)境對(duì)人體的影響是顯而易見的,。在微重力環(huán)境下,，人體會(huì)發(fā)生很多改變,，其中最明顯的是肌肉、骨骼和體液的變化,，包括肌肉和骨骼失去負(fù)荷,、心血管功能異常、免疫系統(tǒng)功能下降等,。這些變化可能導(dǎo)致肌肉萎縮,、骨質(zhì)疏松、心血管問題和免疫系統(tǒng)失調(diào)等,。為了應(yīng)對(duì)太空環(huán)境中的健康挑戰(zhàn),，航天員需要采取一系列健康管理措施,。
為減輕上述長(zhǎng)期在軌生活的癥狀,，航天員每天需維持至少1～2小時(shí)的身體鍛煉，以對(duì)抗微重力對(duì)身體造成的影響,。為此,，空間站內(nèi)設(shè)置有專門的鍛煉區(qū)，為航天員量身打造“太空健身房”,。其中,，天和核心艙配置了太空跑臺(tái)，問天實(shí)驗(yàn)艙配置了太空自行車功量計(jì),，幫助航天員進(jìn)行四肢及軀干鍛煉,，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙配置了微重力抗阻裝置，航天員可以進(jìn)行劃船,、深蹲,、硬拉等基本體能鍛煉動(dòng)作。此外,，空間站內(nèi)還配備彈力帶,、腕力球等設(shè)備，保障團(tuán)隊(duì)還為他們量身打造了太空保健操,。航天員通過在軌鍛煉訓(xùn)練,，可以有效防止心臟、骨骼肌質(zhì)量下降和呼吸功能降低,，還可以增加循環(huán)血量,，改善組織器官的血液供應(yīng)。
航天員使用太空自行車開展運(yùn)動(dòng)心肺功能測(cè)試
航天員使用彈力帶鍛煉
航天員使用微重力抗阻裝置鍛煉
除了使用多樣化的健身器材和設(shè)備,，航天員日常需要經(jīng)常穿著失重防護(hù)服進(jìn)行艙內(nèi)活動(dòng),，失重防護(hù)服也被稱為“企鵝服”，內(nèi)部有很多彈性帶,，航天員穿上后通過彈性力的作用,，使肌肉感到緊張,，幫助航天員對(duì)抗失重環(huán)境對(duì)肌肉的不利影響，這種防護(hù)措施是空間站生活中不可或缺的一部分,，對(duì)于保障航天員在太空中的長(zhǎng)期健康和工作效率具有重要意義,。
失重防護(hù)服內(nèi)部展示
02
飛行任務(wù)期醫(yī)監(jiān)醫(yī)保有準(zhǔn)則
飛行任務(wù)期，是指航天員準(zhǔn)備到發(fā)射場(chǎng)參加航天飛行之前一段時(shí)間到飛行及飛行之后一段時(shí)間的總稱,。在飛行前,，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員會(huì)對(duì)航天員實(shí)施更加嚴(yán)格的健康管理，根據(jù)任務(wù)特點(diǎn),，加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)供給,，嚴(yán)格作息制度，制定傳染病預(yù)防三級(jí)隔離制度,，防范傷病,，避免非戰(zhàn)斗性減員。同時(shí),，對(duì)每一名航天員均進(jìn)行動(dòng)態(tài)醫(yī)學(xué)跟蹤,，定期實(shí)施醫(yī)學(xué)檢查，并進(jìn)行醫(yī)學(xué)鑒定,，明確給出每一名執(zhí)行任務(wù)前的航天員健康狀況結(jié)論,，最終實(shí)施飛行當(dāng)天的醫(yī)學(xué)放行。
在飛行過程中,，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)航天員的體溫,、血壓、心電圖等生理指標(biāo),，并與航天員定期通話,，通過對(duì)航天員的主觀感覺、客觀指標(biāo),，判斷航天員的健康狀況,，預(yù)測(cè)疾病傾向，為指揮決策提供依據(jù),。針對(duì)出艙活動(dòng)及飛行中航天員可能出現(xiàn)的醫(yī)學(xué)問題,，制定相應(yīng)預(yù)案，對(duì)飛行中航天員的不適癥狀或傷病提出醫(yī)學(xué)處置意見,，實(shí)施在軌醫(yī)學(xué)支持,，從醫(yī)學(xué)角度保障航天員的安全、健康和良好的工作效績(jī),。
飛行任務(wù)中的醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)難度大,，主要依靠遙測(cè)、航天員的自測(cè)與互測(cè)以及通信系統(tǒng)傳送設(shè)備監(jiān)測(cè)到的信息數(shù)據(jù),。2016年,，我國(guó)首個(gè)天地遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)在神舟十一號(hào)載人飛行任務(wù)中得到驗(yàn)證,，首次建立起天地遠(yuǎn)程醫(yī)療支持系統(tǒng)，通過天地的協(xié)同會(huì)診為航天員未來長(zhǎng)期在軌駐留提供健康保障,。此次遠(yuǎn)程會(huì)診中,，乘組將生理參數(shù)心電圖、心臟超聲等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛?，醫(yī)監(jiān)醫(yī)生根據(jù)航天員的檢查數(shù)據(jù)和通話資料與醫(yī)院專家進(jìn)行溝通,，最后把診斷結(jié)果和處方上傳給航天員，實(shí)現(xiàn)天地遠(yuǎn)程會(huì)診,。
航天員在天宮二號(hào)科普失重心血管功能研究實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)階段,，中國(guó)空間站已開啟長(zhǎng)期有人駐留模式，核心艙內(nèi)設(shè)置了“醫(yī)務(wù)室”,，即醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū),，能夠完成對(duì)航天員心電、呼吸,、血壓等常規(guī)檢查及各器官功能的監(jiān)測(cè),，配備了急救藥品,、創(chuàng)傷處理裝備等基本應(yīng)急醫(yī)療設(shè)備,，針對(duì)心臟急癥、四肢骨折等癥狀也有應(yīng)急治療手段,，并且能通過天地遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診進(jìn)行遠(yuǎn)程心理診療,。同時(shí)，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員建立了完善的航天員在軌疾病預(yù)防,、診斷和治療機(jī)制,，航天員一旦發(fā)生疾病，就能及時(shí)有效地進(jìn)行醫(yī)療處置,。對(duì)一般疾病力爭(zhēng)在軌治愈,，不必應(yīng)急返回；對(duì)急病,，通過緊急處置,，使其穩(wěn)定或減輕，從而減少返回的風(fēng)險(xiǎn),。
航天員在軌進(jìn)行身體檢查
03
航天醫(yī)學(xué)監(jiān)督設(shè)備有功效
航天醫(yī)監(jiān)設(shè)備是為滿足航天員醫(yī)學(xué)監(jiān)督需求而配置的專業(yè)設(shè)備,。其中，在軌醫(yī)監(jiān)設(shè)備安裝在載人飛船,、艙外服,、空間站等各類在軌航天器中，主要用于航天員各類醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè),、采集,、存儲(chǔ),、顯示與傳輸，進(jìn)而通過在軌航天器的通信系統(tǒng)下傳地面,。
從飛行乘組進(jìn)入載人飛船起,，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保團(tuán)隊(duì)就能通過與飛船連接的穿戴式監(jiān)測(cè)裝備，及時(shí)掌握航天員任務(wù)期間的心率,、體溫,、血壓、呼吸等重要生理指標(biāo),。當(dāng)飛船在返回過程中進(jìn)入黑障區(qū),，信息發(fā)生中斷時(shí)，裝備上的采集與儲(chǔ)存模塊會(huì)將信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來,，方便地面人員進(jìn)行分析,。
穿戴式監(jiān)測(cè)裝備
為應(yīng)對(duì)空間站任務(wù)期，航天員在軌可能出現(xiàn)的各種健康問題,，空間站內(nèi)配置了多種醫(yī)監(jiān)設(shè)備,。在心血管功能監(jiān)測(cè)方面，配備了12導(dǎo)動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)儀,、血壓Holter,、無創(chuàng)血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀、超聲診斷儀,；針對(duì)長(zhǎng)期飛行造成的骨丟失問題,，配備了骨丟失對(duì)抗儀，通過在軌對(duì)骨液流的震動(dòng)刺激,，引發(fā)細(xì)胞相互作用,，達(dá)到對(duì)抗骨丟失的目的；在急救設(shè)備方面,，配備了心肺復(fù)蘇器,、除顫儀等，以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的緊急情況,。這些“神器”為航天員在太空中的健康保障提供了重要支持,。
自航天員進(jìn)駐空間站后，地面科研人員需要掌握的航天員身體數(shù)據(jù)從4項(xiàng)增加到了17項(xiàng)之多,，但如果按照地面標(biāo)準(zhǔn),，這些設(shè)備會(huì)占用大量空間。因此,，在空間站使用的醫(yī)學(xué)診療設(shè)備必須滿足小型化,、集成化的要求。例如12導(dǎo)動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)儀就采用了高度集成化的設(shè)計(jì),，能夠采集靜態(tài),、運(yùn)動(dòng)狀態(tài),、急救狀態(tài)及24小時(shí)動(dòng)態(tài)模式的12 導(dǎo)心電信號(hào)，既能有效為航天員提供服務(wù),，又節(jié)省了寶貴的在軌空間,。
中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的在軌應(yīng)用是航天醫(yī)學(xué)科學(xué)體系的重要組成部分。中醫(yī)四診儀在空間站任務(wù)中的首次運(yùn)用,，讓中醫(yī)經(jīng)典的“望,、聞、問,、切”診療手段在中國(guó)人的“太空家園”得到實(shí)現(xiàn),；便攜式穴位刺激裝置具有體積小、重量輕,、功耗低,、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，通過“針灸上太空”,，航天員可以在空閑時(shí)間針對(duì)不同身體部位進(jìn)行理療放松,，我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)精髓正不斷沖出地表，奔赴宇宙,。
航天員使用中醫(yī)四診儀進(jìn)行診療
目前空間站上使用的醫(yī)監(jiān)設(shè)備,，都是依照空間站運(yùn)行壽命來設(shè)計(jì)的，隨著空間站應(yīng)用與發(fā)展的不斷推進(jìn),，技術(shù)團(tuán)隊(duì)也將不斷對(duì)在軌醫(yī)監(jiān)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)和迭代,。
04
未來航天醫(yī)學(xué)保障體系有挑戰(zhàn)
在全球首部太空實(shí)拍電影《挑戰(zhàn)》中暢想了未來太空手術(shù)的場(chǎng)景，影片講述了一名航天員在執(zhí)行任務(wù)期間突發(fā)疾病,，無法立即返回地球接受治療，一名女醫(yī)生臨危受命,，飛赴國(guó)際空間站展開救援行動(dòng)的故事,。盡管自人類進(jìn)入太空以來，尚未發(fā)生過此類緊急醫(yī)療事件,，但該電影創(chuàng)造性地選取這一角度,，預(yù)示著隨著未來載人深空探測(cè)任務(wù)的推進(jìn)，航天醫(yī)學(xué)保障將面臨更多的挑戰(zhàn),。
首先,，長(zhǎng)時(shí)間的太空旅行可能增加對(duì)骨骼、肌肉和心血管系統(tǒng)的負(fù)荷,，深空環(huán)境中的高輻射可能對(duì)航天員的健康產(chǎn)生更大影響,，需要建立更完備有效的輻射防護(hù)措施。其次,，深空探測(cè)任務(wù)對(duì)航天員的心理素質(zhì)要求更高,，如何有效管理航天員的心理壓力,，保持其心理健康，也是未來航天醫(yī)學(xué)保障需要解決的重要問題,。此外,，在深空探測(cè)任務(wù)中，航天員與地球距離更遠(yuǎn),，救援行動(dòng)更加困難,，如何有效提供緊急醫(yī)療援助和遠(yuǎn)程醫(yī)療支持將是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。
因此,，面向未來復(fù)雜性,、特殊性更高的載人深空探測(cè)任務(wù)，需要加強(qiáng)航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究,，進(jìn)一步豐富在軌監(jiān)測(cè)手段,、發(fā)展在軌自主醫(yī)學(xué)處置能力，充分借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備技術(shù),，促使我國(guó)航天醫(yī)監(jiān)設(shè)備技術(shù)向輕量化,、智能化、低負(fù)荷,、高集成度,、標(biāo)準(zhǔn)化方向不斷發(fā)展，以適應(yīng)未來航天醫(yī)學(xué)監(jiān)督任務(wù)需求,。同時(shí),，要以更高的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行航天員的選拔與訓(xùn)練，確保最終入選的航天員具備過硬的身體素質(zhì)和心理素質(zhì),，在培訓(xùn)過程中強(qiáng)化心理適應(yīng)能力的訓(xùn)練,、緊急情況下的應(yīng)對(duì)措施以及對(duì)先進(jìn)航天醫(yī)學(xué)設(shè)備的熟練使用。
航天員健康管理是保障航天員身心健康,、推動(dòng)太空探索事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在,。未來，航天醫(yī)學(xué)將持續(xù)融合科技前沿,，為航天員提供更加全面,、精準(zhǔn)的健康保障，為太空健康管理注入新活力,，引領(lǐng)人類邁向更加廣闊的太空探索之旅,。
編輯：郭倩 責(zé)任編輯：劉亮
