关于治疗太空失重综合症的药物研究
发布日期: 2020-01-20
信息来源: 载人航天动态
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失重(微重力)是对人体有负面影响的。从20世纪60年代开始,科学家们就开始寻找一些来弱化和消除这种负面影响的方法。未来,蛋白质组学技术有可能会成为克服失重给人体带来的负面影响的主要方法。
一、“尼古拉耶夫”失重反应症状和波利亚科夫长期太空驻留记录
失重现象看起来像是太空飞行过程中一件令人愉悦的事情,然而,它对人体的影响有时却是非常严重。
一些航天员在航天飞行最初几天,也就是身体在适应失重环境的过程中,出现了类似晕船症状。1961年8月,航天员赫尔曼·蒂托夫在飞行中首次经历了这种症状,但为了完成空间研究项目,他必须要克服恶心、头痛、眩晕、全身无力、盗汗等症状。地面研究人员还目睹了失重对世界上首位女航天员带来的负面影响过程,瓦列金娜·捷列什科娃在绕地球头三圈飞行时,显示屏上的她表现得很平静而且面带微笑,但地面飞控中心很快注意到,捷列什科娃面部表情僵化,说话失去语调,回答问题简化,用词单一......
1970年,苏联航天员安德里亚扬·尼古拉耶夫与航天员维塔利·塞瓦斯季扬诺夫一起在轨飞行了18天。返回后,两名航天员需要一周后才能够站起来,并且他们的肌肉萎缩和心脏损伤得十分严重,经过较长时间才得以康复。尼古拉耶夫在飞行后一年时间内心脏病发作两次,此后,再也没有飞行过。当时,医学上出现了一个以苏联航天员尼古拉耶夫命名的“尼古拉耶夫反应”专用术语,指的是人体在失重环境下会出现身体部分功能退化等症状。因此,当时医生得出结论:18天是一个人在太空停留的最长时限。
就是在那次飞行之后,苏联和美国都停止了太空驻留时限进一步增加的实验验证,集中力量投入到防止失重对人体产生不良影响的方法研究中。就像研究失重现象一样,解决其对人体的影响的方案也很简单:就是人为制造重力因素,即对航天员的肌肉骨骼系统增加负荷。
90年代中期,医生航天员瓦列里·波利亚科夫在和平号空间站以自己为载体完成了一项长期驻留实验,在太空飞行437天!至今为止,这个太空长期连续飞行天数的世界记录还无人打破。
目前,国际空间站上依旧使用的是和平号空间站使用过的航天员身体保护系统,其中包括跑步机和自行车训练机,实际上,航天员波里亚科夫正是利用这些运动设备来开发人体潜能,创造了世界纪录。此外,为了使航天员的肌肉骨骼器官能够持续产生负载,国际空间站上还使用了俄罗斯研制的一种特殊负荷服(Chibis真空系统),从形状上看像一个密封袋,里面可以产生真空,使身体里的血液流向腿部。国际空间站航天员另一个抗失重负荷服名为企鹅服。企鹅服在轴向上有特殊张力,航天员每天都可以穿着它工作。
二、失重蛋白研究
加拿大维多利亚大学基因组学与蛋白质学中心同俄罗斯科学院生物医学问题研究所一起进行了一项特殊研究项目,主要是对18位长期太空飞行的俄罗斯航天员血液进行采样分析,从中发现了“失重蛋白”,确切地说,它是主要负责人体在失重环境中发生变化的蛋白质。
科研人员发现,血液中蛋白质的含量会发生变化,并不能够立即恢复,这是人体适应失重环境的结果以及那些造成航天员健康的负面变化的反应,比如骨骼中的钙流失等。过去,人们进行过类似的研究,但这是首次从分子层面上来研究、分析血液中蛋白质组的变化。
整个人体是由蛋白质组成,人体所有功能,比如,运动、调节、防护、消化、吸收、排泄等等都是由人体的蛋白质完成的。通过对蛋白质的研究,可以揭示人体对各种环境(包括失重环境)的适应机制。此外,蛋白质是记录人体特殊信息最多的载体:各种蛋白质的结构和功能都不同,如果存在某一种蛋白质,本身就说明着人体内开始发生了某些生理过程......因此,蛋白质是科学家研究人体最好的信息载体或者信息模型。
当了解了人体内的各种蛋白质相关知识后,科学家们就能掌握蛋白质破解方法,测出人体内生理液(包括血液)蛋白质数量,从而确定蛋白质对某些病症(如肿瘤)出现的反应情况。叶夫根尼·尼古拉耶夫坚信,蛋白质组学可以从根本上缩短航天员飞后适应重力环境的时间,帮助航天员尽快恢复。(周生东)
(责任编辑:周雁)
