早在 2016 年,美国研讨人员就发现,长期的太空飞翔会危害宇航员的视力,而原因或许与脑脊髓液改动有关。
美国迈阿密大学诺姆·阿尔珀林教授等人也曾于 2016 年 11 月 28 日的《北美放射学会》年会上陈述说,曩昔十多年中,近三分之二在国际空间站长期驻站的宇航员呈现视力妨碍颅内压综合征。
经查看发现,这些视力有问题的宇航员眼球后部变平,视神经呈现炎症,此外一些宇航员回来地球后,存在无法彻底康复的严峻结构性改动。而这一现象发作的原因至今依旧是议论纷纷,没有结论。
现在,一项宣布在《放射学》杂志上的新研讨标明,长期太空游览的影响不仅仅是视力受损这么简略,严峻地乃至或许会导致脑容量改动和脑下垂体变形。据报道,国际空间站(ISS)上超越一半的宇航员在长期露出于太空的微重力环境后,在评价中会表现出视神经肿胀、视网膜出血等眼部结构改动。
前国际空间站指令长克里斯·哈德菲尔德,在空间站视频中他看起来头部肿胀,脸色发红
对此,科学家们猜想,在太空飞翔期间,飞翔员长期处于过高的颅内压下,是导致这些损害的要素之一。太空的失重环境与地球的生活环境大不相同,在地球上,重力场会使咱们体内的液体构成静力学的压力梯度,事实上,当咱们站立或坐下时,咱们体内的流体的压力会从头到脚逐步添加。而在太空的失重环境中,这种压力梯度在太空中是不存在的。
该研讨的首要负责人、休斯顿德克萨斯大学健康科学中心的医学博士拉里·克雷默(Larry A. Kramer)表明:“在(太空的)微重力环境下,像静脉血这样的液体不再(因重力)向下肢聚集,而是缓慢流向头部”, 他还进一步解说说:“液体向头部的搬运或许是咱们引起飞翔员眼睛和颅内腔室中的改动的机制之一。”
为了更深化的了解,克雷默博士和搭档们在 11 名宇航员(这中心还包含 10 名男性和 1 名女人)前往国际空间站之前,对他们进行了脑部核磁共振成像查看。在宇航员从国际空间站回来后,研讨人员又进行了核磁共振成像的盯梢研讨,而且在接下来的一年中每隔几天查看一次。
国际空间站
试验成果显现,长期微重力露出导致宇航员的脑脊液(CSF)体积扩张(脑脊液是流入大脑和脊髓空泛及周围的液体。即便在飞翔回来一年后,飞翔员脑脊液的总量依然坚持上升的状况,这也就从另一方面代表着,太空飞翔关于飞翔员脑脊液总量的改动是永久的。
克莱默博士弥补道:“咱们发现,飞翔前到飞翔后,大脑白质的体积明显添加,这是曾经没有发现的。事实上,白质的扩张是飞翔后大脑和脑脊液总量添加的根本原因。”
核磁共振成像的成果还显现了飞翔员的脑下垂体也发作了相应的改动。脑下垂体是坐落头骨底部的一个豌豆巨细的结构,因为它操控着身体中许多其他腺体的功用,因此一般被称为“主腺体”。而大多数宇航员都有脑垂体变形的现象,这也是证明飞翔员在太空飞翔中颅内压升高的依据之一。
3 名宇航员在航天飞翔前和航天飞翔后脑垂体变形的查验事例(取回来后第 1 天的成果作为对照)。
(a)飞翔前正常垂体穹隆(黑色箭头),垂体柄直(白色箭头)。本例航天员在航天飞翔后脑垂体或叶柄的形状结构无改动(脑垂体变形评分为 0 分),显现脑垂体前叶(a 中的 a 表明)和脑垂体后叶(p 表明)。
(b)航天飞翔前脑下垂体穹丘正常向上凸。航天飞翔后脑下垂体穹丘变平(脑下垂体变形评分为 1 分)。留意紧靠脑下垂体穹丘上方的鞍上池内的脑脊液(CSF)。
(c)航天飞翔前脑下垂体穹丘轻度洼陷。航天飞翔后,脑下垂体穹丘中凹,体积削减,垂体柄轻度曲折后呈现新的后凸(箭头所示; 航天飞翔后蝶窦充血加剧。)
(a)同一宇航员飞翔前基线图画和(b)飞翔后匹配图画(飞翔后第1天)。黑色箭头显现侧脑室前、中、后上缘向上扩展,并伴有扣带沟边际沟的缩小(白色箭头)
事实上,改动的不单单是脑垂体的形状。克雷默博士还表明说:“咱们发现,宇航员在飞翔后脑垂体方位的高度下降,而且比飞翔前更小。此外,没有经历过微重力的宇航员中的脑下垂体的穹丘首要是凸出的,可是,飞翔后的宇航员的脑垂体会呈现平整或洼陷的痕迹。当然,这种变形也是由颅内压升高而导致的。”
研讨人员还观察到,在飞翔后,宇航员的侧脑室(大脑中含有脑脊液的空间)的均匀体积会添加。但添加后体积并没有超出健康成年人的体积规模。这种改动与那些在研讨中模仿微重力条件下头部细微向下倾斜,而且在床上歇息了很长一段时间的人所发作的改动大体相同。
除此之外,飞翔员的脑脊液在脑导水管(衔接脑室的狭隘通道)中的流速也添加了。这种现象常常呈现在常压性脑积水的患者身上,而患者的其他病症表现为脑室反常增大,行走困难、小便失禁乃至发呆。但到目前为止,还没有太空飞翔回来后的宇航员呈现相似的病症。
一起,研讨人员也正在寻觅对立微重力影响的办法。其间,有个计划是使用大型离心机使人以坐姿或俯卧姿态旋转来制作人工重力,该计划还在研讨中。一起,也有计划提出可使用飞翔员下肢的负压来抵消因为微重力,然后避免静脉血等液体的回流。
克雷默博士还说,这项研讨也能够应用于非宇航员。“假如咱们能更深化地了解宇航员脑室扩展的原因,并拟定出相应的解决办法,那么这些办法或许也会对正常压力脑积水和其他相关疾病的患者起作用。”
参考资料:
https://www.eurekalert.org/emb_releases/2020-04/rson-lsa040720.php
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