人体的进化并不是为了应对太空中的生命,这一点体现在我们的血液中。
自从我们这个物种第一次开始在地球之外度过很长一段时间以来,研究人员就注意到宇航员中红细胞的奇怪且持续的损失。
这种现象被称为“太空贫血”,直到最近,其原因仍是一个谜。 一些专家认为,太空贫血只是一种短期现象——微重力下我们体内液体变化的短暂补偿。
然而,2022 年的一项研究指出了一种更具破坏性和持久的机制。
在为期六个月的太空任务飞行中,研究人员发现人体破坏的红细胞比正常情况下多了约 54%。
这些读数远远高于预期,它们直接来自国际空间站 (ISS) 14 名宇航员的呼吸和血液。
“这是我们对太空中以及返回地球后红细胞控制的最好描述。”说加拿大渥太华大学的流行病学家 Guy Trudel,摄于 2022 年 1 月。
“这些发现是惊人的,考虑到这些测量以前从未进行过,而且我们不知道是否会发现任何东西。我们感到惊讶,并因为我们的好奇心而得到回报。”
这些测量是通过铁的血液测试和一氧化碳的呼气测试来进行的。
每呼出一个一氧化碳分子,红细胞中的色素分子也会被破坏,这使其成为红细胞损失的有用近似值。
虽然仍牢牢地停留在地球上,但参与研究的宇航员每秒会产生和破坏约 200 万个红细胞。 然而,在轨道上运行期间,它们的身体每秒破坏大约 300 万个血细胞。
在微重力下,当血液积聚在我们的头部和胸部时,人体会损失大约 10% 的流经血管的液体。 这就是为什么宇航员有时在国际空间站的视频中看起来肿胀的原因。
多年来,这就是太空贫血症的解释。 也许红细胞的损失是我们身体补偿血量损失的方式。
但最近的研究发现并非如此。 在整个太空飞行过程中,红细胞的损失似乎并没有使我们的血液成分均衡,而是有增无减。
即使120天后,宇航员体内的所有红细胞都在太空中生成完毕,红细胞的损失仍在以类似的速度继续。
“我们的研究表明,到达太空后,更多的红细胞被破坏,并且这种情况在宇航员的整个任务期间持续存在,”说特鲁德尔。
当宇航员在太空中时,红细胞的损失似乎导致血液中铁血清的循环高于正常水平。 由于没有那么多的红细胞在体内运输铁,宇航员逐渐接近贫血,贫血可分为轻度、中度和重度。
当他们返回地球时,13 名宇航员中有 5 名(其中一名在着陆时没有抽血)已经达到了临床可诊断贫血程度,定义为身体没有足够的红细胞来满足其生理需要的情况。
着陆后大约三四个月,他们的红细胞水平恢复正常。 但即使在太空飞行结束一年后,宇航员体内破坏的红细胞仍比太空之旅前多出 30%。
该研究没有测量红细胞的产生,但考虑到没有宇航员患有严重贫血,尽管红细胞大量损失,他们的身体也可能受到影响。生产在太空中的红细胞比正常情况下要多。
如果事实果真如此,宇航员的饮食将需要相应调整。 红细胞生成的增加会给骨髓功能带来额外的压力,这必然需要更高的能量消耗。
如果宇航员没有得到适当的保护,他们返回地球时可能会面临心脏、肺、骨骼、大脑和肌肉系统受损的风险。
“值得庆幸的是,当你的身体失重时,太空中红细胞较少并不是问题,”解释了特鲁德尔。
“但是当降落在地球上以及可能降落在其他行星或卫星上时,影响你的能量、耐力和力量的贫血症可能会威胁到任务目标。贫血症的影响只有在你着陆后才会感受到,并且必须再次应对重力。”
该研究发表于自然医学。
本文的一个版本于 2022 年 1 月首次发布。