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宇航员在短暂的太空任务后出现血液突变

Astronautas
照片: Astronautas - 照片: Shutterstock AI Generator

从短期太空任务返回的宇航员的血液出现了意想不到的变化,包括负责产生血细胞的造血干细胞的体细胞突变。这些变化涉及红细胞的加速破坏和血小板的不稳定,这可能导致持续性贫血,返回地球后恢复可持续长达一年。这些发现被 14 名 NASA 宇航员记录在案,他们参加了 1998 年至 2001 年间平均持续约 12 天的飞行,在着陆前、着陆后立即和着陆后几天收集了样本。

暴露于宇宙辐射和微重力似乎是造血系统发生这些变化的主要因素。即使在短途任务中,人体在适应太空环境方面也表现出局限性,这引发了人们对长途旅行可行性的质疑。科学家们监测这些影响,以更好地了解生物体如何应对地球缺乏大气保护的情况。

在所有分析病例中观察到的造血干细胞突变

研究人员在接受评估的几名宇航员中发现了克隆造血功能,在这种情况下,血细胞主要由单个突变克隆产生。这种情况并不表示立即患病,但需要在船员的整个职业生涯中进行持续监测。

研究参与者的平均年龄为 42 岁,其中约 85% 是男性,其中许多人是第一次执行太空任务。所有人都被认为是健康的,并在飞行前接受了严格的训练。样本显示,暴露于太空后体细胞突变出现或加剧。

微重力环境中红细胞破坏增加

宇航员在执行任务期间,身体会加速破坏红细胞,这会导致贫血,即使在返回后仍然持续存在。其他研究表明,破坏率可能比地球上观察到的正常情况高出 54%。

这种加速溶血与航天因素直接相关,例如体液的重新分布和辐射的影响。血细胞体积和功能的完全恢复需要相当长的时间,这对计划延长停留的团队来说是一个后勤挑战。

这些数据强调了在任务期间和任务结束后更频繁地进行血液监测的必要性。医疗团队现在正在评估通过调整培训或具体预防干预措施来减轻这些影响的方法。

血小板不稳定和凝血失调的风险

在分析的宇航员中也发现了血小板的变化,这引起了人们对凝血可能失衡的担忧。这些不匹配会增加血栓形成的风险,或者相反,增加对伤害的反应不足。

太空中存在的电离辐射会损害干细胞的遗传物质,加速地球上随着自然衰老而逐渐发生的过程。长期任务会放大这种累积暴露。

宇宙辐射是观测到的变化的主要因素

由于地球磁层的缺失,宇航员很容易受到高水平的银河宇宙辐射的影响,这种辐射会穿透船舶和空间站。这种类型的辐射会损害 DNA 并影响负责血液更新的细胞的功能。

最近对送往国际空间站的造血干细胞进行的研究证实,在微重力下暴露 32 至 45 天后,分子老化会加速。标志物包括细胞生成减少、炎症增加和端粒缩短。

对火星等长期载人任务的担忧

前往火星的旅程大约需要六到九个月的时间,并且要持续暴露在短途飞行中观察到的相同环境因素中。在一次完整的出发、停留和返回任务过程中,这些影响的总和对机组人员的血液和免疫系统造成了成倍的风险。

航天机构正在加紧研究,以开发更有效的辐射屏蔽和医疗方案,以便在出现并发症时能够进行自主干预。在飞行期间实时监测血液样本是当前计划的首要任务。

国际空间站的医疗后送凸显了真正的风险

今年首次有记录的国际空间站医疗后送事件提醒人们,太空中的医疗挑战不仅仅是理论上的。在地球上司空见惯的情况,当它们发生在远离医院立即支持的地方时,就需要专门的计划。

这些事件强调了太空医学进步的重要性,不仅支持专业宇航员,而且支持未来更多或民用宇航员的任务。当前的重点在于了解生物机制以制定有效的对策。

  • 飞行前后监测干细胞的体细胞突变
  • 任务期间红细胞破坏率的评估
  • 微重力环境下血小板功能和凝血分析
  • 制定持续一年的飞行后恢复方案
  • 地面模拟器中的宇宙辐射屏蔽测试

需要在宇航员的整个职业生涯中进行持续检查

专家主张对所有参与太空飞行的专业人员定期进行血液检查,无论任务持续时间长短。这种方法可以及早检测到随着时间的推移可能演变成更复杂条件的变化。

积累多个任务的数据有助于更准确地了解太空暴露的累积影响。国际团队协作标准化分析方法并安全地共享结果。

对在不同时间飞行的宇航员进行的研究有助于完善未来任务中健康状况的预测模型。这些努力旨在确保机组人员保持足够的身体条件,以满足太空中的科学和操作目标。