航天運(yùn)動(dòng)病的防護(hù)措施

新陽(yáng)機(jī)械人

航天員進(jìn)入太空后,，出現(xiàn)的第一個(gè)令人不適的、達(dá)到臨床水平的癥狀就是航天運(yùn)動(dòng)病,。它的發(fā)生幾率很高,，在一些航天員已經(jīng)服用了飛行前抗運(yùn)動(dòng)病藥物的情況下，還有50％的航天員出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)病癥狀,，如果不服用藥物它的發(fā)生率還要高,。
     航天運(yùn)動(dòng)病的癥狀與人在地面坐船、乘車(chē)或乘飛機(jī)時(shí)出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)病相似,，都出現(xiàn)胃部不適,、嘔吐,、惡心、昏睡,、頭痛,、厭食、對(duì)事物不感興趣和無(wú)主動(dòng)工作的積極性等癥狀,，不同的是其中有80％人會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性的嘔吐癥狀,，有時(shí)惡心癥狀不明顯或無(wú)惡心癥狀時(shí)就出現(xiàn)噴發(fā)性的嘔吐。
; i+ T& Y" a/ X5 h5 w     航天運(yùn)動(dòng)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(wù)不能按計(jì)劃完成，尤其對(duì)于只有幾天的短期飛行任務(wù)來(lái)說(shuō),，嚴(yán)重的空間運(yùn)動(dòng)病可致使整個(gè)飛行任務(wù)的失敗,。
     由于航天運(yùn)動(dòng)病對(duì)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(yī)學(xué)家們對(duì)其防護(hù)措施的研究很重視,。雖然到目前為止,，還沒(méi)有有效的方法可以防止航天運(yùn)動(dòng)病的發(fā)生，但至少現(xiàn)在采用防護(hù)方法對(duì)減少運(yùn)動(dòng)病發(fā)生率和減輕航天員發(fā)病時(shí)的不適感還是起一定作用的,。航天運(yùn)動(dòng)病的主要防護(hù)措施包括以下四方面,。
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一 前庭功能的選拔
     現(xiàn)在認(rèn)為地面或航天中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)病，都與人內(nèi)耳前庭器官中的耳石和半規(guī)管的敏感性過(guò)高有關(guān),。選拔航天員時(shí)淘汰敏感性過(guò)高的人,，應(yīng)該是一種有效的、減少航天運(yùn)動(dòng)病發(fā)生的好方法,。但是,，航天醫(yī)學(xué)研究證明，航天運(yùn)動(dòng)病與地面運(yùn)動(dòng)病產(chǎn)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(yù)測(cè)被檢者在航天中是否會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)病,。因此，有人認(rèn)為航天員的前庭功能選拔并無(wú)多大意義,。但目前美,、俄等國(guó)為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，在航天員醫(yī)學(xué)選拔中仍保留前庭功能選拔項(xiàng)目,，認(rèn)為這些選拔方法至少可以防止那些前庭調(diào)節(jié)功能過(guò)差的人進(jìn)入太空,。此外，在航天員訓(xùn)練的過(guò)程中所進(jìn)行的前庭功能的進(jìn)一步選拔,，可以了解航天員前庭功能的可訓(xùn)性,，為最后上天航天員的選拔做準(zhǔn)備。一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)前庭功能的選拔方法有可能提高航天前庭功能的預(yù)測(cè)率,。例如,，在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中要求四名航天員在飛行前戴倒視鏡走路，結(jié)果誘發(fā)出運(yùn)動(dòng)病癥狀的出現(xiàn)時(shí)間,、敏感性順序與他們后來(lái)在飛行中出現(xiàn)的航天運(yùn)動(dòng)病相同,。目前，采用最多的前庭功能檢查方法是轉(zhuǎn)椅和秋千,，以后可能會(huì)提出更好的選拔方法，已達(dá)到預(yù)測(cè)航天員飛行中運(yùn)動(dòng)病發(fā)生的目的,。
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5 O3 E/ {2 ^5 @. I3 I. D1.半規(guī)管功能檢查方法   
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轉(zhuǎn)椅檢查   
3 ~4 z$ R9 G# b3 {8 E! Q7 }' m( t: f      轉(zhuǎn)椅檢查主要是利用轉(zhuǎn)椅旋轉(zhuǎn)突然停止時(shí)產(chǎn)生的角加速度,，刺激半規(guī)管內(nèi)的壺腹嵴，檢查半規(guī)管的敏感性,。檢查時(shí),，被檢者坐在轉(zhuǎn)椅上，頭前傾30°,，使外半規(guī)管處于旋轉(zhuǎn)平面,，在轉(zhuǎn)椅從小到大進(jìn)行等間隔的多種勻速旋轉(zhuǎn)情況下，突然停止,，記錄旋轉(zhuǎn)后的眼震圖,，通過(guò)旋轉(zhuǎn)速度－眼震反應(yīng)程度曲線，推算半規(guī)管中壺腹嵴頂?shù)拿舾虚撝�,。同時(shí),，記錄被試者旋轉(zhuǎn)后的植物神經(jīng)癥狀和旋轉(zhuǎn)感覺(jué)。
7 l0 L4 L; M9 \3 b# ~$ a      根據(jù)上述兩方面評(píng)定被檢者的半規(guī)管敏感性,。
      還有一種轉(zhuǎn)椅檢查方法,，稱(chēng)為交互藕合加速度實(shí)驗(yàn)。方法是被檢者坐在轉(zhuǎn)椅上,，轉(zhuǎn)椅以等速作水平旋轉(zhuǎn),，轉(zhuǎn)速可由25～30轉(zhuǎn)/分不等。同時(shí)要求被試者按一定順序作一系列頭部運(yùn)動(dòng),。此方法與暈機(jī)病發(fā)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(guó)和前蘇聯(lián)在聯(lián)合選拔航天員時(shí)也采用此法,。在進(jìn)行前庭功能初選時(shí),，被檢者坐在轉(zhuǎn)椅上，當(dāng)轉(zhuǎn)椅以180°/秒的速度旋轉(zhuǎn)時(shí),，頭部在矢狀面作2秒一次的傾斜運(yùn)動(dòng),，產(chǎn)生柯氏加速度刺激，持續(xù)2分,。在進(jìn)行前庭功能復(fù)選時(shí),，當(dāng)轉(zhuǎn)椅以180°/秒的速度旋轉(zhuǎn)時(shí),，頭與上體來(lái)回做向前傾90°的運(yùn)動(dòng)，周期5秒,，8分后中止實(shí)驗(yàn),。
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冷熱試驗(yàn)   
     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(guī)管中內(nèi)淋巴液的流動(dòng)而刺激壺腹頂,。在空間實(shí)驗(yàn)室1和D1中曾用此方法進(jìn)行失重狀態(tài)下前庭功能的研究,。結(jié)果是失重狀態(tài)下進(jìn)行冷熱適應(yīng)仍可以誘發(fā)出明顯的眼震反應(yīng)，這一結(jié)果與經(jīng)典的熱對(duì)流學(xué)說(shuō)相悖,。
; E+ u6 j7 V7 o. e# f+ h. W$ s     西德歇雷爾(Scherer)等人分析了半規(guī)管管道內(nèi)流體力學(xué)特性后,，提出了迷路內(nèi)“直接內(nèi)淋巴液體位移”是產(chǎn)生冷熱眼震的原因。
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5 s0 {( m7 m+ I' w4 V2. 耳石功能檢查方法   
    其原理是采用不同方法產(chǎn)生線加速度以刺激耳石器官,，誘發(fā)前庭反應(yīng),。具體的方法有以下兩種。
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( K2 z1 M  n+ n2 D2 |8 l1 k/ k- L四柱秋千法   
" K  u; E$ t& c3 I& ]' I7 g    被檢者坐在四柱秋千內(nèi),，頭前傾30°,，身體固定在座椅上。當(dāng)秋千擺動(dòng)時(shí),，秋千的吊籃底板保持水平,，并作往復(fù)的直線加速度運(yùn)動(dòng)，刺激被檢者的耳石器官的毛細(xì)胞,。秋千擺動(dòng)的時(shí)間一般定為15分,，試驗(yàn)中如被試者出現(xiàn)明顯的植物神經(jīng)反應(yīng)時(shí)即中止試驗(yàn)。記錄被檢者的耐受時(shí)間和植物神經(jīng)反應(yīng),，以評(píng)定其前庭功能的敏感性,。對(duì)耳石器官刺激的強(qiáng)度取決于秋千的擺長(zhǎng)、擺角和擺動(dòng)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(jìn)行多種前庭功能檢查,，通常采用交叉藕合加速度實(shí)驗(yàn)檢查半規(guī)管功能和四柱秋千檢查耳石的功能來(lái)綜合評(píng)價(jià)個(gè)體運(yùn)動(dòng)病的敏感性。

7 V' \1 G# Y8 A. K3 [# ?二 前庭功能訓(xùn)練
    訓(xùn)練的目的是通過(guò)逐漸增加前庭器官的刺激量,，以提高受訓(xùn)人員的適應(yīng)水平,。前蘇聯(lián)很重視航天員飛行前的前庭功能訓(xùn)練。訓(xùn)練的方法包括主動(dòng)和被動(dòng)兩種,，前者包括體操,、彈跳網(wǎng)、跳板,、轉(zhuǎn)輪,、滑冰、游泳（每次游800米，形式是游泳－桑拿－游泳－桑拿反復(fù)2～3次）等體育訓(xùn)練,，主動(dòng)訓(xùn)練的目的是為了鞏固被動(dòng)訓(xùn)練,。被動(dòng)訓(xùn)練包括轉(zhuǎn)椅、秋千,、離心機(jī)上旋轉(zhuǎn),、頭低位6°體液倒轉(zhuǎn)技術(shù)訓(xùn)練、生物反饋訓(xùn)練,、帶倒相棱鏡步行加頭動(dòng)訓(xùn)練,、特技飛行訓(xùn)練和拋物線飛行訓(xùn)練等。一般認(rèn)為這些訓(xùn)練有一定效果,，尤其是拋物線飛行可產(chǎn)生短期的失重,，效果較好。生物反饋訓(xùn)練應(yīng)用到航天中,，也取得一定效果。
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. L8 B6 E2 x+ H; D2 g; W6 @航天員在進(jìn)行主動(dòng)的前庭訓(xùn)練

1.轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練     
     被動(dòng)訓(xùn)練主要是轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練,、失重飛機(jī)訓(xùn)練,。轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練貫穿在整個(gè)飛行前的訓(xùn)練過(guò)程中，分為幾個(gè)階段：

/ U2 O0 _" K$ `. V綜合訓(xùn)練階段   
( {4 N) f/ g: M     凡是在訓(xùn)練期間前庭檢查中未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的航天員都要進(jìn)行轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練,，轉(zhuǎn)椅旋轉(zhuǎn)的負(fù)荷是遞增的,，要進(jìn)行兩種方式的訓(xùn)練：連續(xù)旋轉(zhuǎn)15分鐘，旋轉(zhuǎn)中身體前后運(yùn)動(dòng),；間斷地訓(xùn)練,，身體左右運(yùn)動(dòng)。被動(dòng)訓(xùn)練達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,，以主動(dòng)訓(xùn)練為主,。
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5 |' s! X( d% {0 h( r; L編入小組訓(xùn)練   
     對(duì)未編入航天員小組的航天員前庭訓(xùn)練較松，只有在1年四次的體檢中,，前庭功能檢查不合格時(shí)再進(jìn)行被動(dòng)訓(xùn)練,。編入小組的航天員要求較高，每月進(jìn)行1次訓(xùn)練,。
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8 S8 `! ^* F! [, @乘員組階段   
     參加過(guò)飛行,、身體狀態(tài)良好的航天員作為任務(wù)乘員的機(jī)會(huì)越多，轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練的次數(shù)也更多,，3天1次,，一直堅(jiān)持到進(jìn)入發(fā)射場(chǎng)，在發(fā)射場(chǎng),，1天1次,，至發(fā)射前2天。在發(fā)射場(chǎng)的訓(xùn)練方法是：大幅度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，找出前庭器官的敏感點(diǎn),，以在航天中避免出現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng),。
4 n0 I4 w, X' O+ ~     在訓(xùn)練時(shí)期，根據(jù)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(xùn)練前口服6ml。在航天中也服人參液,，或根據(jù)航天員的情況帶適合自己的草藥,。長(zhǎng)期航天中如果藥用完，可通過(guò)貨運(yùn)飛船將藥帶到航天站上,。
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2. 失重飛機(jī)訓(xùn)練
    失重飛機(jī)飛每個(gè)拋物線時(shí)產(chǎn)生28秒左右的失重,，一次飛行通常飛10～15個(gè)拋物線，一般在6～7個(gè)拋物線時(shí)前庭功能良好的航天員都會(huì)出現(xiàn)嘔吐,。
    俄羅斯專(zhuān)家認(rèn)為經(jīng)過(guò)這樣的前庭功能訓(xùn)練,，基本可以防止航天運(yùn)動(dòng)病。前蘇聯(lián)從80年代中期后沒(méi)有報(bào)道航天運(yùn)動(dòng)病的發(fā)病率,，可能與運(yùn)動(dòng)病的發(fā)病率減少有關(guān),。俄羅斯的航天員好勝心較強(qiáng)，一些能忍受的運(yùn)動(dòng)病癥狀常常不報(bào)告,，但至少說(shuō)明經(jīng)過(guò)訓(xùn)練不會(huì)引起明顯的運(yùn)動(dòng)病癥狀,，訓(xùn)練是有效的。
　　運(yùn)動(dòng)病癥狀常常出現(xiàn)在航天員返回地面后,，迎接航天員返回的航天醫(yī)生必須帶嘔吐袋,。說(shuō)明前庭系統(tǒng)適應(yīng)失重環(huán)境后對(duì)地面的1G的環(huán)境又出現(xiàn)了不適應(yīng)。
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; T0 i2 R$ @1 k3 S. ]$ @0 \7 ?1 q3.生物反饋訓(xùn)練   
3 U7 P% n; f& e4 ^1 U/ h! j    生物反饋方法是通過(guò)人的意識(shí)來(lái)控制自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng),，其基本的原理和方法是讓被試者注視自己的某項(xiàng)生理指標(biāo),，例如心率和血壓，然后調(diào)整自己的情緒或心理狀態(tài)來(lái)改變它,，使它升高或降低,；通過(guò)儀器將改變的結(jié)果再反饋給被試者。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的練習(xí),，可以將生理狀態(tài)控制在較佳的狀態(tài),。中國(guó)的氣功實(shí)際上也是一種生物反饋方法。我們的實(shí)驗(yàn)證明它在防止失重引起的不良反應(yīng),，例如運(yùn)動(dòng)病癥狀,、立位耐力降低,、臥床時(shí)出現(xiàn)的主客觀反應(yīng)等都有一定的效果。

三  航天飛行中的防護(hù)措施
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1. 藥物
     在對(duì)抗航天運(yùn)動(dòng)病的各項(xiàng)措施中,，口服和皮膚給藥是一項(xiàng)重要措施,，也取得了一定效果。由于運(yùn)動(dòng)病的主要癥狀與副交感神經(jīng)興奮時(shí)表現(xiàn)的癥狀相似,，故采用了一些抑制副交感神經(jīng)和興奮交感神經(jīng)的藥物,。抗運(yùn)動(dòng)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(fù)合劑,。美國(guó)對(duì)首次參加飛行或以前參加飛行時(shí)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(jìn)行預(yù)防性治療。一般是在航天員發(fā)射前服藥,，效果較好,。為了延長(zhǎng)藥物的有效作用時(shí)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(gè)含有抗運(yùn)動(dòng)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(jìn)入人體,，產(chǎn)生藥效。通過(guò)貼敷劑內(nèi)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(gè)體差異,，與皮膚的吸收有關(guān)。一般是在失重前8h貼敷效果較好,。
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2. 限制頭部活動(dòng)
      航天中的頭部運(yùn)動(dòng)可引起或加劇運(yùn)動(dòng)病癥狀,，因此教會(huì)航天員在飛行中有意識(shí)地控制頭部運(yùn)動(dòng)，是防止航天運(yùn)動(dòng)病的有效措施之一,。前蘇聯(lián)科學(xué)家曾研制了一套減少頭部運(yùn)動(dòng)的裝置,，它可對(duì)頸部施加一定的壓力，并限制頭部的運(yùn)動(dòng),。在航天中使用了此裝置,，效果較好。
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4 p3 v! w6 E7 C7 b; P3.我國(guó)抗運(yùn)動(dòng)病防護(hù)措施的研究   
      為了保證航天員在太空中的健康,，我國(guó)在防止航天運(yùn)動(dòng)病上也進(jìn)行了大量的研究,。研究主要以中醫(yī)理論為基礎(chǔ),，按照中醫(yī)的理論來(lái)分析航天運(yùn)動(dòng)病，認(rèn)為易發(fā)生運(yùn)動(dòng)病的人是陰陽(yáng)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(huán)境下出現(xiàn)陰陽(yáng)平衡和臟腑功能失調(diào),。中醫(yī)有很多方法可以調(diào)整人體的陰陽(yáng)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(guó)科學(xué)工作者在這方面進(jìn)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(yùn)動(dòng)病,。徐志明等觀察到激光針灸在防治視動(dòng)誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)病上有一定效果,。裴靜琛等對(duì)中國(guó)清朝的宮廷秘方－平安丹進(jìn)行了抗運(yùn)動(dòng)病的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，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(yùn)動(dòng)病中藥合劑B對(duì)懸吊兔皮層超微結(jié)構(gòu)的影響和功能的影響，證明此藥有改善腦微循環(huán),，防止小腦細(xì)胞變性,，調(diào)整交感和副交感神經(jīng)平衡的作用。劉永斌等觀察到氣功對(duì)地面科氏力和四柱秋千誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)病有一定的預(yù)防效果,。以上方法是地面研究的結(jié)果,，還未在航天中驗(yàn)證，今后需進(jìn)一步研究,，尋找出具有中國(guó)特色的抗航天運(yùn)動(dòng)病方法,。