我們終于知道太空摧毀宇航員紅細胞的全部情況
人體并沒有進化到能夠應對太空生活,這在我們的血液中表現出來。
自從我們的物種首次開始在地球之外停留很長一段時間以來,研究人員已經注意到宇航員中紅細胞的奇怪和持續損失。
這種現象被稱為“太空貧血”,直到最近,其原因還是一個謎。一些專家認為,太空貧血只是一種短期現象——對微重力作用下我們體內液體變化的短暫補償。
然而,2022 年的一項研究指出了一種更具破壞性和持久的機制。
在為期六個月的太空任務飛行中,研究人員發現人體破壞的紅細胞比平時多出約54%。
讀數遠高于預期,它們直接來自國際空間站(ISS)上14名宇航員的呼吸和血液。
“這是我們對太空中和返回地球后紅細胞控制的最好描述。說早在 2022 年 1 月,加拿大渥太華大學的流行病學家蓋伊·特魯德爾 (Guy Trudel)。
“這些發現是驚人的,考慮到這些測量以前從未進行過,我們不知道我們是否會發現任何東西。我們的好奇心讓我們感到驚訝和獎勵。
這些測量是通過鐵的血液測試和基于一氧化碳的呼氣測試進行的。
每呼出一分子一氧化碳,紅細胞中發現的色素分子也會被破壞,這使其成為紅細胞損失的有用近似值。
雖然仍然牢牢扎根在地球上,但研究中的宇航員每秒創造和破壞大約200萬個紅細胞。然而,在它們在軌道上的時間,它們的身體每秒消耗大約300萬個血細胞。
在微重力下,人體會失去大約10%的流經血管的液體,因為血液會積聚在我們的頭部和胸部。這就是為什么宇航員有時在國際空間站的視頻中看起來很腫。
多年來,這是太空貧血的解釋。也許紅細胞的損失是我們身體補償血容量損失的方式。
但這不是最近的研究發現的結果。在整個太空飛行過程中,紅細胞的損失似乎沒有增加,而是繼續有增無減。
即使在120天后,當宇航員體內的所有紅細胞都是在太空中產生的時,紅細胞的流失仍在繼續以類似的速度進行。
“我們的研究表明,在到達太空后,更多的紅細胞被破壞,并且這種情況會持續到宇航員的整個任務期間。說特魯德爾。
當宇航員在太空中時,紅細胞的損失似乎導致他們血液中血清鐵的循環高于正常水平。由于沒有那么多的紅細胞在身體各處運輸鐵,宇航員逐漸接近貧血,貧血可分為輕度、中度和重度。
當他們返回地球時,13名宇航員中有5名(其中一名在著陸時沒有抽血)已經到達臨床可診斷貧血水平,定義為身體沒有足夠的紅細胞來滿足其生理需求的情況。
著陸后大約三四個月,他們的紅細胞水平恢復正常。但即使在太空飛行完成一年后,宇航員的身體仍然比太空旅行前多破壞了30%的紅細胞。
該研究沒有測量紅細胞的產生,但鑒于沒有宇航員患有嚴重貧血,盡管紅細胞大量流失,但他們的身體也可能生產在太空中比平時多的紅細胞。
如果事實證明這是真的,宇航員的飲食將需要相應地調整。紅細胞生成的增加會給骨髓功能帶來額外的壓力,這必然需要更高的能量消耗。
如果宇航員沒有得到適當的保護,他們在返回地球時可能會面臨心臟、肺、骨骼、大腦和肌肉系統受損的風險。
“值得慶幸的是,當你的身體失重時,太空中的紅細胞更少不是問題,”解釋特魯德爾。
“但是,當登陸地球并可能降落在其他行星或衛星上時,影響你的能量、耐力和力量的貧血可能會威脅到任務目標。貧血的影響只有在你著陸后才會感覺到,并且必須再次應對重力。
該研究發表在自然醫學.
本文最初發表于2022年1月。