航天運動病的防護措施

新陽機械人

航天員進入太空后，出現的第一個令人不適的、達到臨床水平的癥狀就是航天運動病。它的發生幾率很高，在一些航天員已經服用了飛行前抗運動病藥物的情況下，還有50％的航天員出現運動病癥狀，如果不服用藥物它的發生率還要高。
! T  P" s8 p. `& Q1 M1 r     航天運動病的癥狀與人在地面坐船、乘車或乘飛機時出現的運動病相似，都出現胃部不適、嘔吐、惡心、昏睡、頭痛、厭食、對事物不感興趣和無主動工作的積極性等癥狀，不同的是其中有80％人會出現突發性的嘔吐癥狀，有時惡心癥狀不明顯或無惡心癥狀時就出現噴發性的嘔吐。
     航天運動病的危害不僅影響航天員的健康，而且降低航天員的工作能力和工作積極性，致使航天任務不能按計劃完成，尤其對于只有幾天的短期飛行任務來說，嚴重的空間運動病可致使整個飛行任務的失敗。
     由于航天運動病對飛行早期航天員的健康和工作能力有很大影響，因此航天醫學家們對其防護措施的研究很重視。雖然到目前為止，還沒有有效的方法可以防止航天運動病的發生，但至少現在采用防護方法對減少運動病發生率和減輕航天員發病時的不適感還是起一定作用的。航天運動病的主要防護措施包括以下四方面。
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一 前庭功能的選拔
+ W/ v* D% m6 R% J     現在認為地面或航天中出現運動病，都與人內耳前庭器官中的耳石和半規管的敏感性過高有關。選拔航天員時淘汰敏感性過高的人，應該是一種有效的、減少航天運動病發生的好方法。但是，航天醫學研究證明，航天運動病與地面運動病產生的原因并不完全相同，采用地面檢查前庭功能的方法往往不能預測被檢者在航天中是否會發生運動病。因此，有人認為航天員的前庭功能選拔并無多大意義。但目前美、俄等國為了保險起見，在航天員醫學選拔中仍保留前庭功能選拔項目，認為這些選拔方法至少可以防止那些前庭調節功能過差的人進入太空。此外，在航天員訓練的過程中所進行的前庭功能的進一步選拔，可以了解航天員前庭功能的可訓性，為最后上天航天員的選拔做準備。一些實驗結果表明，改進前庭功能的選拔方法有可能提高航天前庭功能的預測率。例如，在一項實驗中要求四名航天員在飛行前戴倒視鏡走路，結果誘發出運動病癥狀的出現時間、敏感性順序與他們后來在飛行中出現的航天運動病相同。目前，采用最多的前庭功能檢查方法是轉椅和秋千，以后可能會提出更好的選拔方法，已達到預測航天員飛行中運動病發生的目的。

1.半規管功能檢查方法   
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轉椅檢查   
      轉椅檢查主要是利用轉椅旋轉突然停止時產生的角加速度，刺激半規管內的壺腹嵴，檢查半規管的敏感性。檢查時，被檢者坐在轉椅上，頭前傾30°，使外半規管處于旋轉平面，在轉椅從小到大進行等間隔的多種勻速旋轉情況下，突然停止，記錄旋轉后的眼震圖，通過旋轉速度－眼震反應程度曲線，推算半規管中壺腹嵴頂的敏感閾值。同時，記錄被試者旋轉后的植物神經癥狀和旋轉感覺。
      根據上述兩方面評定被檢者的半規管敏感性。
      還有一種轉椅檢查方法，稱為交互藕合加速度實驗。方法是被檢者坐在轉椅上，轉椅以等速作水平旋轉，轉速可由25～30轉/分不等。同時要求被試者按一定順序作一系列頭部運動。此方法與暈機病發病的符合率較高，一般飛行員的前庭功能選拔采用此方法。法國和前蘇聯在聯合選拔航天員時也采用此法。在進行前庭功能初選時，被檢者坐在轉椅上，當轉椅以180°/秒的速度旋轉時，頭部在矢狀面作2秒一次的傾斜運動，產生柯氏加速度刺激，持續2分。在進行前庭功能復選時，當轉椅以180°/秒的速度旋轉時，頭與上體來回做向前傾90°的運動，周期5秒，8分后中止實驗。
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冷熱試驗   
0 n* S. `8 v6 T7 `3 D" }) h- T     此方法的原理是將高于或低于體溫的水或氣體注入外耳道，靠溫度差引起處于垂直位置半規管中內淋巴液的流動而刺激壺腹頂。在空間實驗室1和D1中曾用此方法進行失重狀態下前庭功能的研究。結果是失重狀態下進行冷熱適應仍可以誘發出明顯的眼震反應，這一結果與經典的熱對流學說相悖。
     西德歇雷爾(Scherer)等人分析了半規管管道內流體力學特性后，提出了迷路內“直接內淋巴液體位移”是產生冷熱眼震的原因。

8 `% D0 A1 u( z2. 耳石功能檢查方法   
7 U  A# f: O2 Z0 A4 f) X8 u    其原理是采用不同方法產生線加速度以刺激耳石器官，誘發前庭反應。具體的方法有以下兩種。

! k$ o) T  `! X/ t' [四柱秋千法   
    被檢者坐在四柱秋千內，頭前傾30°，身體固定在座椅上。當秋千擺動時，秋千的吊籃底板保持水平，并作往復的直線加速度運動，刺激被檢者的耳石器官的毛細胞。秋千擺動的時間一般定為15分，試驗中如被試者出現明顯的植物神經反應時即中止試驗。記錄被檢者的耐受時間和植物神經反應，以評定其前庭功能的敏感性。對耳石器官刺激的強度取決于秋千的擺長、擺角和擺動頻率。
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秋千檢查方法
     航天員的前庭功能選拔一般包括進行多種前庭功能檢查，通常采用交叉藕合加速度實驗檢查半規管功能和四柱秋千檢查耳石的功能來綜合評價個體運動病的敏感性。
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二 前庭功能訓練
    訓練的目的是通過逐漸增加前庭器官的刺激量，以提高受訓人員的適應水平。前蘇聯很重視航天員飛行前的前庭功能訓練。訓練的方法包括主動和被動兩種，前者包括體操、彈跳網、跳板、轉輪、滑冰、游泳（每次游800米，形式是游泳－桑拿－游泳－桑拿反復2～3次）等體育訓練，主動訓練的目的是為了鞏固被動訓練。被動訓練包括轉椅、秋千、離心機上旋轉、頭低位6°體液倒轉技術訓練、生物反饋訓練、帶倒相棱鏡步行加頭動訓練、特技飛行訓練和拋物線飛行訓練等。一般認為這些訓練有一定效果，尤其是拋物線飛行可產生短期的失重，效果較好。生物反饋訓練應用到航天中，也取得一定效果。
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航天員在進行主動的前庭訓練

" Y* b# E7 Q3 K' ]1.轉椅訓練     
     被動訓練主要是轉椅訓練、失重飛機訓練。轉椅訓練貫穿在整個飛行前的訓練過程中，分為幾個階段：
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綜合訓練階段   
: ?6 m: {2 |- q( d; w7 n; S     凡是在訓練期間前庭檢查中未達到標準的航天員都要進行轉椅訓練，轉椅旋轉的負荷是遞增的，要進行兩種方式的訓練：連續旋轉15分鐘，旋轉中身體前后運動；間斷地訓練，身體左右運動。被動訓練達到標準后，以主動訓練為主。
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編入小組訓練   
     對未編入航天員小組的航天員前庭訓練較松，只有在1年四次的體檢中，前庭功能檢查不合格時再進行被動訓練。編入小組的航天員要求較高，每月進行1次訓練。
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, U+ Z; T0 I7 ~2 F( N乘員組階段   
     參加過飛行、身體狀態良好的航天員作為任務乘員的機會越多，轉椅訓練的次數也更多，3天1次，一直堅持到進入發射場，在發射場，1天1次，至發射前2天。在發射場的訓練方法是：大幅度的旋轉運動，找出前庭器官的敏感點，以在航天中避免出現這種運動。
     在訓練時期，根據航天員的情況，給予人參口服液（70％酒精提取液），1ml/日，1天3次。有的在飛行前1.5月，訓練前口服6ml。在航天中也服人參液，或根據航天員的情況帶適合自己的草藥。長期航天中如果藥用完，可通過貨運飛船將藥帶到航天站上。

5 O9 \) I1 ~  @) q) i6 V2. 失重飛機訓練
    失重飛機飛每個拋物線時產生28秒左右的失重，一次飛行通常飛10～15個拋物線，一般在6～7個拋物線時前庭功能良好的航天員都會出現嘔吐。
+ R7 a% t7 q' L0 X( ]    俄羅斯專家認為經過這樣的前庭功能訓練，基本可以防止航天運動病。前蘇聯從80年代中期后沒有報道航天運動病的發病率，可能與運動病的發病率減少有關。俄羅斯的航天員好勝心較強，一些能忍受的運動病癥狀常常不報告，但至少說明經過訓練不會引起明顯的運動病癥狀，訓練是有效的。
7 T" {) _5 C1 n6 {# n% w7 \2 [　　運動病癥狀常常出現在航天員返回地面后，迎接航天員返回的航天醫生必須帶嘔吐袋。說明前庭系統適應失重環境后對地面的1G的環境又出現了不適應。

3.生物反饋訓練   
    生物反饋方法是通過人的意識來控制自主神經系統的活動，其基本的原理和方法是讓被試者注視自己的某項生理指標，例如心率和血壓，然后調整自己的情緒或心理狀態來改變它，使它升高或降低；通過儀器將改變的結果再反饋給被試者。經過一段時間的練習，可以將生理狀態控制在較佳的狀態。中國的氣功實際上也是一種生物反饋方法。我們的實驗證明它在防止失重引起的不良反應，例如運動病癥狀、立位耐力降低、臥床時出現的主客觀反應等都有一定的效果。

) j) ^2 v/ m; `: g9 j8 ^三  航天飛行中的防護措施
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( o8 S' ^, H5 h8 X1. 藥物
     在對抗航天運動病的各項措施中，口服和皮膚給藥是一項重要措施，也取得了一定效果。由于運動病的主要癥狀與副交感神經興奮時表現的癥狀相似，故采用了一些抑制副交感神經和興奮交感神經的藥物。抗運動病的單味藥使用效果不好，常伴有嗜睡、視力模糊、工作效率下降等副作用，故多采用復合劑。美國對首次參加飛行或以前參加飛行時出現運動病癥狀的航天員用口服東莨菪堿（0.4mg）+右旋苯丙胺（0.5mg）或異丙嗪（25mg）+麻黃素（50mg）合劑進行預防性治療。一般是在航天員發射前服藥，效果較好。為了延長藥物的有效作用時間和減少副作用，在航天中采用了乳突貼敷的方法。乳突貼敷方法是將一個含有抗運動病藥物的貼敷劑貼在乳突上，藥慢慢地釋放，被乳突皮膚吸收進入人體，產生藥效。通過貼敷劑內層的微孔膜，可以控制藥物的釋放速度，如東莨菪堿的藥物釋放速度是3mg/h，一劑的有效期是48h。此方法的效果存在個體差異，與皮膚的吸收有關。一般是在失重前8h貼敷效果較好。
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4 e" b& j  S  H. Y# }2 ]2. 限制頭部活動
/ u  G/ \; l  c: t! [: m      航天中的頭部運動可引起或加劇運動病癥狀，因此教會航天員在飛行中有意識地控制頭部運動，是防止航天運動病的有效措施之一。前蘇聯科學家曾研制了一套減少頭部運動的裝置，它可對頸部施加一定的壓力，并限制頭部的運動。在航天中使用了此裝置，效果較好。
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: ^2 b1 z. @$ C, q2 V9 b3.我國抗運動病防護措施的研究   
( t1 w/ H: J  e* d: _3 b( W  U      為了保證航天員在太空中的健康，我國在防止航天運動病上也進行了大量的研究。研究主要以中醫理論為基礎，按照中醫的理論來分析航天運動病，認為易發生運動病的人是陰陽平衡或臟腑功能上存在某種傾向或缺陷，在失重這種特異的環境下出現陰陽平衡和臟腑功能失調。中醫有很多方法可以調整人體的陰陽和臟腑平衡，如多種方法的穴位的刺激、中藥、氣功等方法。我國科學工作者在這方面進行了探索性的研究，取得較好的效果。例如，童伯倫等證明耳穴電脈沖刺激和磁穴－按摩方法可防止科氏加速度和秋千引起的運動病。徐志明等觀察到激光針灸在防治視動誘發的運動病上有一定效果。裴靜琛等對中國清朝的宮廷秘方－平安丹進行了抗運動病的動物實驗，證明其效果接近東莨菪堿的作用，但副作用小。蘭景全等觀察了抗運動病中藥合劑B對懸吊兔皮層超微結構的影響和功能的影響，證明此藥有改善腦微循環，防止小腦細胞變性，調整交感和副交感神經平衡的作用。劉永斌等觀察到氣功對地面科氏力和四柱秋千誘發的運動病有一定的預防效果。以上方法是地面研究的結果，還未在航天中驗證，今后需進一步研究，尋找出具有中國特色的抗航天運動病方法。