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(xiàn)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(fā)生幾率很高,，在一些航天員已經(jīng)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(xiàn)運動病癥狀,，如果不服用藥物它的發(fā)生率還要高,。
4 A7 T9 r8 c6 y5 Y+ _& Q     航天運動病的癥狀與人在地面坐船,、乘車或乘飛機時出現(xiàn)的運動病相似，都出現(xiàn)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(xiàn)突發(fā)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(xiàn)噴發(fā)性的嘔吐,。
& f  B/ i5 V: p& H+ j/ [4 U  b6 v     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(wù)不能按計劃完成,，尤其對于只有幾天的短期飛行任務(wù)來說，嚴重的空間運動病可致使整個飛行任務(wù)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(yī)學(xué)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(fā)生,，但至少現(xiàn)在采用防護方法對減少運動病發(fā)生率和減輕航天員發(fā)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,。

9 A* J( \; v2 m! X- I1 S! }一 前庭功能的選拔
     現(xiàn)在認為地面或航天中出現(xiàn)運動病,，都與人內(nèi)耳前庭器官中的耳石和半規(guī)管的敏感性過高有關(guān)。選拔航天員時淘汰敏感性過高的人,，應(yīng)該是一種有效的、減少航天運動病發(fā)生的好方法,。但是,，航天醫(yī)學(xué)研究證明，航天運動病與地面運動病產(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)測被檢者在航天中是否會發(fā)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(yī)學(xué)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(diào)節(jié)功能過差的人進入太空,。此外，在航天員訓(xùn)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(xùn)性,，為最后上天航天員的選拔做準備。一些實驗結(jié)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(yù)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(jié)果誘發(fā)出運動病癥狀的出現(xiàn)時間,、敏感性順序與他們后來在飛行中出現(xiàn)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(zhuǎn)椅和秋千,，以后可能會提出更好的選拔方法,，已達到預(yù)測航天員飛行中運動病發(fā)生的目的。
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$ b* q8 U, `$ B+ n) d7 |& X1.半規(guī)管功能檢查方法   
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轉(zhuǎn)椅檢查   
' O/ y1 X" K, G4 V0 e' M! g      轉(zhuǎn)椅檢查主要是利用轉(zhuǎn)椅旋轉(zhuǎn)突然停止時產(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,，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)拿舾虚撝怠Ｍ瑫r,，記錄被試者旋轉(zhuǎn)后的植物神經(jīng)癥狀和旋轉(zhuǎn)感覺,。
6 d/ z$ x- {) ?( L      根據(jù)上述兩方面評定被檢者的半規(guī)管敏感性。
5 d) N1 _& r6 T4 \  j      還有一種轉(zhuǎn)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(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(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,。法國和前蘇聯(lián)在聯(lián)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(zhuǎn)椅上,，當(dāng)轉(zhuǎn)椅以180°/秒的速度旋轉(zhuǎn)時，頭部在矢狀面作2秒一次的傾斜運動,，產(chǎn)生柯氏加速度刺激,，持續(xù)2分。在進行前庭功能復(fù)選時,，當(dāng)轉(zhuǎn)椅以180°/秒的速度旋轉(zhuǎn)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   
     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(tài)下前庭功能的研究,。結(jié)果是失重狀態(tài)下進行冷熱適應(yīng)仍可以誘發(fā)出明顯的眼震反應(yīng),，這一結(jié)果與經(jīng)典的熱對流學(xué)說相悖。
' Y3 x' E4 G  t( J     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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2. 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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$ O; }$ D/ d, I! j4 c2 r四柱秋千法   
  |! l# q7 @" s) ]5 S0 f! c! d    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)秋千擺動時，秋千的吊籃底板保持水平,，并作往復(fù)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(xiàn)明顯的植物神經(jīng)反應(yīng)時即中止試驗,。記錄被檢者的耐受時間和植物神經(jīng)反應(yīng)，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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& Y. ?7 w" x9 l, r# U8 T4 z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(guī)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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& L, G1 _4 A8 r& ^& E& g二 前庭功能訓(xùn)練
    訓(xùn)練的目的是通過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)練的方法包括主動和被動兩種,，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,，主動訓(xùn)練的目的是為了鞏固被動訓(xùn)練,。被動訓(xùn)練包括轉(zhuǎn)椅、秋千,、離心機上旋轉(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訓(xùn)練,、特技飛行訓(xùn)練和拋物線飛行訓(xùn)練等。一般認為這些訓(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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航天員在進行主動的前庭訓(xùn)練
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1.轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練     
     被動訓(xùn)練主要是轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練、失重飛機訓(xùn)練,。轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練貫穿在整個飛行前的訓(xùn)練過程中,，分為幾個階段：

" |3 X! |' A; C0 D- o$ p. S- [綜合訓(xùn)練階段   
7 L6 `6 n2 B  D; R8 L4 B; H/ z     凡是在訓(xùn)練期間前庭檢查中未達到標準的航天員都要進行轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練，轉(zhuǎn)椅旋轉(zhuǎn)的負荷是遞增的,，要進行兩種方式的訓(xùn)練：連續(xù)旋轉(zhuǎn)15分鐘,，旋轉(zhuǎn)中身體前后運動；間斷地訓(xùn)練,，身體左右運動,。被動訓(xùn)練達到標準后，以主動訓(xùn)練為主,。
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6 d; Y# s" T2 b- B編入小組訓(xùn)練   
     對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再進行被動訓(xùn)練,。編入小組的航天員要求較高,，每月進行1次訓(xùn)練。
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乘員組階段   
     參加過飛行,、身體狀態(tài)良好的航天員作為任務(wù)乘員的機會越多,，轉(zhuǎn)椅訓(xùn)練的次數(shù)也更多，3天1次,，一直堅持到進入發(fā)射場,，在發(fā)射場，1天1次,，至發(fā)射前2天,。在發(fā)射場的訓(xùn)練方法是：大幅度的旋轉(zhuǎn)運動，找出前庭器官的敏感點，以在航天中避免出現(xiàn)這種運動,。
' F# r: K- U8 x' x0 t" Y8 ^/ T9 Z     在訓(xùn)練時期,，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,。長期航天中如果藥用完,，可通過貨運飛船將藥帶到航天站上。
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2. 失重飛機訓(xùn)練
& ~/ W/ ?) {' M8 I' ~    失重飛機飛每個拋物線時產(chǎn)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(xiàn)嘔吐。
    俄羅斯專家認為經(jīng)過這樣的前庭功能訓(xùn)練,，基本可以防止航天運動病,。前蘇聯(lián)從80年代中期后沒有報道航天運動病的發(fā)病率，可能與運動病的發(fā)病率減少有關(guān),。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(jīng)過訓(xùn)練不會引起明顯的運動病癥狀,，訓(xùn)練是有效的,。
　　運動病癥狀常常出現(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,。說明前庭系統(tǒng)適應(yīng)失重環(huán)境后對地面的1G的環(huán)境又出現(xiàn)了不適應(yīng),。

3.生物反饋訓(xùn)練   
% l0 }+ W! x7 N# R  h    生物反饋方法是通過人的意識來控制自主神經(jīng)系統(tǒng)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(diào)整自己的情緒或心理狀態(tài)來改變它，使它升高或降低,；通過儀器將改變的結(jié)果再反饋給被試者,。經(jīng)過一段時間的練習(xí)，可以將生理狀態(tài)控制在較佳的狀態(tài),。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(yīng),，例如運動病癥狀,、立位耐力降低、臥床時出現(xiàn)的主客觀反應(yīng)等都有一定的效果。
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5 F: {4 P0 I# \  I三  航天飛行中的防護措施

0 [; a1 a4 I2 j1 m1 A5 m* b: W1. 藥物
+ [( n% _0 R6 f     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(jīng)興奮時表現(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(fù)合劑,。美國對首次參加飛行或以前參加飛行時出現(xiàn)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(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(chǎn)生藥效,。通過貼敷劑內(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
      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(lián)科學(xué)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,。

3.我國抗運動病防護措施的研究   
      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(yī)理論為基礎(chǔ),，按照中醫(yī)的理論來分析航天運動病，認為易發(fā)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(huán)境下出現(xiàn)陰陽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(xué)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(fā)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(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地面科氏力和四柱秋千誘發(fā)的運動病有一定的預(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,。