科学|在太空中,免疫系统是否有影响?
你们能想象到的最不宜居地之一是太空的荒凉虚无 。空无大气 , 凝固温度抑或沸腾温度 , 和不可思议的数量级:你们自身向外产生的绝对压力 , 对人类生命形式而言 , 太空中生存于外是不可能的 。然而 , 作为一类物种 , 我们借助我们的科技能力 , 实现了难以置信的跨越 , 我们可以安全载人步及月球 , 乃至探越 。事实上 , 一些人甚至能在太空中长期生活 , 当前 , 在国际空间站(ISS) 。
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抱歉 , 我只是未觉像回到地球 , 等等就好 。然而 , 当太空中宇航员现在能被护离周围的物理力之时 , 那些微观尺度上更小的威胁呢?在地球上 , 我们的身体竟然是高效运作的有机体 , 而且我们的免疫系统维持我们强大的抵抗力 。问题在于 , 当我们离开陆地安全区时 , 它是否以某种方式影响我们的免疫系统?
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微重力是否影响免疫系统?
正如你能想象的 , 发射升空 , 捆绑于提速至8km/s的火箭 , 经历高达4G的重力 , 均能轻易造成身体的物理损伤 。基于发射升空 , 居住空间 , 太空返回的人体常见反应被广泛研究 , 但是才把研究目光转向免疫系统 。
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已经指导开展的研究证实零重力对脊椎压迫、肌肉质群、癌症风险的影响 , 但是测量免疫系统的动态反应过程是“有点”更复杂的 。尽管如此 , 专家还是总结出太空旅行确实作用于免疫系统——免疫混乱 。
航空期间的免疫因子平均数量维持稳定 , 同时 , 它们的功效显著下降 。如你可能了解的 , 免疫因子总在巡视我们的血管 , 审查它们发现的每一个异物 , 试图察觉不属于机体的任何物质 , 例如:病原体 。当这些免疫系统分子察觉异常 , 它们传递信息至T细胞 , 而后指导更直接的响应来应对潜在威胁 。当T细胞释放一大批它们的“免疫战士” , 它能引发我们耳熟能详的症状——流涕 , 红眼 , 皮疹 , 炎症 , 化脓 , 结疤等 。
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感觉身体 , 等等我的免疫系统 , 就好 。然而 , 在对停留过太空的宇航员进行研究时 , 清晰得揭示出他们的免疫系统尽管调节糟糕 , 但是运行偏颇 。对潜在威胁的敏感度似乎发生变化 , 从休眠期倾斜到过度活跃期 。尽管研究相当新颖 , 更多角度和变量需要探索 , 但是结论显而易见——太空中免疫系统有些妥协 。
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想象一下 , 如果你的免疫细胞突然停止传递信号到T细胞 , 威胁中暴露易被攻击的体细胞 。这种情况下 , 新的和休眠病毒都可能在体内被唤醒 , 并开始肆意破坏 。如果免疫系统之后“摆复”到活跃期 , “视而不见”得“邂逅”这些病毒(译者备注:无法特异性识别)将导致过度免疫 , 造成过敏反应、皮疹和其它预期“自愈”症状的灾难性加剧 。
这种起伏使得难以了解在太空中何时/是否生病 , 由于你的免疫系统不再提供可靠的症状/信号 。另外 , 它将处理过往的威胁 , 一旦免疫功能被压制 , 免疫系统会一直退回到“童年” 。清晰得 , 由于宇航员在太空中孤立数月之久 , 免疫功能中的这种踌躇有些令人担心 , 尤其美国国家航空航天局和世界上其他航空公司计划载人项目延伸至数月甚至数年 。分页标题
关于太空和免疫系统的好消息
对于现在关心太空中宇航员长期健康问题的我们而言 , 幸运得 , 有适当数量的安全适宜指导 。首先 , 世界上的航天机构将只载体征俱备的健康宇航员升空 。这不仅关系到他们的体格——必须确保万无一失——而且关系到他们的实时健康与否 。美国国家航空航天局的案例中 , 举例来说 , 宇航员需要在一项任务之间隔离超过一周 , 采取的每一种预防是使他们免于细菌 , 包括玻璃屏障 , 航天技术全体人员的医用口罩和抗菌洗手液的频繁使用(可能) 。
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携带传染疾病至国际太空站 , 有点…… 。感谢太空肆意的真空 , (我们所知的)细菌和病原体不可能长时间生存旅行至太空 , 意味着一种传染疾病进入航天器唯一的方式是宇航员中的一位携带进入 。明显得 , 不是所有疾病都是由一种特殊病原体引起 , 也不总有传染性 。为了确保宇航员在执行任务时保持健康 , 他们常常要采集和分析他们自己的样品(血液 , 唾液等) , 但是这仅在有限的基础下操作 , 而且针对更短期的项目 , 他们的健康状况只在任务完成并且返回到地球后分析 。
新技术的发展将在每一项载人项目上放置生物传感器 , 项目执行时 , 允许持续而精准的流体样本和宇航员健康状况分析 。航天期间结合其他健康因素考虑(例如:严格的饮食控制、运动养生、营养供应等) , 这样应该能确保这些勇敢的宇航员在长期的火星项目(Martian missions)中保持健壮 , 健康并在身处地面物理学家的凝视下 , 健全返回地面 。
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项目完满之后 , …… 。
这类预防不可能保护宇航员免于额外增加的辐射、微重力效应或机体系统发展的潜在疾病的损害 , 但是可能监测血压水平、血液组成和其他流体样本的关键指标来确保“妥协的”健康状况快速响应 。从国际太空站返回地球的几小时内 , 防止紧急事件 , 总是有必要的 , 月球或火星将不能采用这项选择 。这些新技术的先进性和初步的预防措施决定人类继续伸指延触星辰 。
作者: John Staughton
FY: BlitheLove
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