20世纪60年代的计算是_载人航天６０问（９）.docx

20世纪60年代的计算是_载人航天问（） 39飞行中航天员得了病怎么办? 人们外出远行时，常常依据自身及环境条件打算一些药物，以备急需。而航天飞行远离地球，携带药物那更是必需的装旨。航天飞行应当备有哪些药物以及如何包装药物为宜?人们是经过了几十年的载人航天实践才渐渐相识到的。 无论长时间或短时间的航天飞行，在刚入轨飞行时常出现某些生理功能紊乱，如航天运动病、体液丢失、心血管调整功能紊乱等，航天医学称之为“早期航天适应综合症”。随着航天时间的延长，又可引起骨钙丢失、骨质疏松、肌肉萎缩等。除存在这些与航天环境因素有关的疾病外，同时也存在与地面相同的常见病，如发烧、牙痛、尿路感染、呼吸道感染、外伤等疾患。因此，无论是防止与空间环境有关的疾病还是治疗与地面相同的常见疾病，都是航天医监医保工作的重要任务，必需实行肯定的防治措施，其中航天药物是必不行少的重要必备品之一。 从人类第一次遨游太空起，药箱就被带进了飞行器，用来处理可能出现的疾病及创伤。美国“水星”飞行时，仅备有止痛药、抗运动病药、兴奋药、抗休克药。随着载人航天技术的飞速发展，载人航天次数渐渐增加，飞行时间不断延长，航天员在轨飞行时间已长达400多天，发病率增加了，药物品种及数量也随之增加了。药物由几种增为十几种、二十几种，乃至五十几种至近百种。剂型随之不断完善，包括口服、鼻内、肌肉注射、经皮注射、静脉、直肠给药等方式。 据有关文献资料统计，各种载人航天器(飞船、航天飞机、天空试验室、空间轨道站)所携带的药物种类涉及到各科的药物。有急救药、心血管、呼吸、消化、泌尿、神经、皮肤、五官、口腔、外科等药物。剂型有片剂、针剂、喷雾剂、栓剂、搽剂等。 由此可见，航天药物对保证人在空间飞行的健康、平安、延长在轨飞行时间具有特别重要的意义。但是，在航天环境中，药物在体内的分布、汲取、代谢、药效探讨还有待进一步深化。 40什么是航天环境医学? 无论是地球轨道飞行还是登月或火星探险的航天活动，其经验的空间环境都是特别严酷的。如大气特别淡薄，轨道越高越接近真空。此外，还有强太阳辐射和强电离辐射环境，若人类干脆暴露于如此环境是根本不能生存的。实现载人航天的一个必要条件，就是要在太空建立一个适于航天员生活和工作的人工环境。这一环境应供应航天员的生命保障条件、航天员的职业工作保障条件；供应对空间自然有害环境因素和航天器运行产生的有害环境因素的防护，并使其降低到可达到的尽可能低的合理水平；在航天环境应急状态下供应基本的生命脉保障条件等。这些问题是载人航天器比其它航天器技术困难的根本缘由。因此，载人航天事业的发展离不开航天环境医学的进步和完善。 航天环境医学是航天医学的重要组成部分，是环境医学的分支。俄罗斯国家标准载人航天器中航天员的居住环境将航天员的居住环境定义为物质流、能量流、信息流及各因素的总和。这些因素包括航天员生命活动和职业工作过程中形成的因素、空间自然存在的因素、动力因素和技术设备工作形成的因素等。也就是说，航天员的居住环境包括物质的、能量的和信息方面的交替、代换和沟通以及这些过程的动态改变。比如，航天员机体与居住环境问的气体交换、热量交换、机体的物质代谢过程，各环境因素对机体的作用过程以及座舱环境信息的显示(视觉的、听觉的)、传输(天地间通信、航天员问的语言沟通)和决策等过程。 因此，航天环境医学探讨的范围很宽，它是为保障载人航天过程中航天员的平安、健康和完成规定任务的实力而进行的探讨。这些探讨涉及医学、生物学、生理学、卫生学等多个学科，并与环境物理学、环境化学和环境评价学存在亲密的联系。 41航天有害环境因素有哪些? 航天环境医学探讨的环境对象有两类。一类是为保证航天员在空间的平安、健康和完成规定任务的实力而在载人航天器密闭舱内建立的人工环境，以及环境应急或出舱活动时航天服内建立的生命保障微小环境，包括密闭舱内人工大气的组成、大气的压力环境、大气的温湿度环境、大气的强迫流淌速度以及航天服内微小环境的气体组成、压力制度和温湿度环境等。另一类是航天中可能遇到的影响航天员平安、健康和工作实力的有害环境因素。这些因素可能是物理的、化学的或生物的，且在航天飞行的不同阶段其有害因素也不尽相同。这些有害环境因素如下： 1在飞船入轨前的上升段，会遇到火箭发动机工作产生的强度很大的振动和噪声，火箭加速产生的加速度和火箭分别产生的冲击。 2飞船轨道运行段，会遇到微重力环境，空间电离辐射(银河宇宙辐射、地磁捕获辐射和太阳质子事务)和非电离辐射环境(紫外辐射和射频辐射等)，船载仪器和设备工作产生的噪声环境，密闭舱内的非金属材料、航天员生活和仪器设备产生的有害污染物环境、微生物繁殖等。 3飞船返回着陆段，会遇到振动、噪声、高温、冲击、角加速度、恶劣的着陆自然环境等。 4当飞船出现故障时，可能遇到低压、低氧、凹凸温、有害污染物浓度急剧增高、应急着陆力学环境等威逼航天员平安的应急环境；当太阳发生很强的质子事务时可能遇到电离辐射应急环境；航天员出舱活动将会遇到凹凸温、强紫外辐射和射频辐射、强电离辐射环境等。 须要指出的是，载人航天通常遇到的是多种有害环境因素共同作用的复合因素环境。 42乘员舱内是怎样供氧的? 航天工程专家依据医学专家提出的医学要求设计出适合航天员生存、工作、生活的人工舱室，如返回舱、轨道舱、居住舱等，这些舱室统称为乘员舱。密闭的乘员舱内有足够的氧气、合适的压力、相宜的温湿度，以保证航天员健康地生活、高效地工作。 供氧是乘员舱人工大气环境限制的核心环节。乘员舱内可以从地面带上存储式氧源，持续供氧。长时间航天飞行时，也可以用物理化学再生式供氧，如超氧化物汲取二氧化碳放出氧，或从水和二氧化碳中通过电化学反应产氧供氧。生态再生式供氧是将生物加入了生态循环，是更长期飞行或外星探险所必需考虑的。 补氮主要是用氮气来补充座舱泄漏所造成的舱压下降。同时相宜的氮量还可以调整乘员舱内氮气和氧的比例。目前，航天器中的氮主要以高压氮作为氮源。 乘员舱内的氮氧比例和总压限制完全是根据预先设定的程序自动实现的。当氧分化低于设定值时，氧传感器发出信号，由调整限制器切断氮源而供氧，并达到设定的氧分压值，再由氮源补氮达到设定总压，周而复始进行限制。 乘员舱压力制度是载人航天人工舱室环境限制的首要问题。压力制度是指乘员舱内人工大气总压力值及相应主要气 体的成分和比例标准。乘员舱内应以不缺氧，氧分压不能过高。压力恒定，不产生减压病为原则。 在国际载人航天史上曾有以下两种座舱压力制度被采纳过：一个大气压力常氧压力制度；1/3大气压力纯氧压力制度。苏联始终采纳前一种压力制度，即海平面的大气压力101.3KPa(760mmHg)，氧氮分别占21和79。这个压力制度的优点一是人类所习惯，二是放射和返回时不须要实行相应于地面压力的改变措施。主要缺点在于：对航天服系统的性能和压力值要求高，增加了飞船重量和动力消耗。美国早期曾采纳后一种压力制度，即34KPa(258mmHg)纯氧。其优点是：压力限制系统简洁，气体泄漏量少，对航天服要求低。这些优点在航天初期是很重要的。但致命缺点是氧浓度高，极易发生火灾。美国“阿波罗4A号”飞船在放射台进行模拟试验时曾因纯氧而起火，3名航天员遇难。后来，美国也放弃了这种压力制度，改为1个大气压力常氧的氮氧混合气压力制度。现在世界上的航天器基本都采纳这种压力制度。 在航天器乘员舱内也备有地面上的个体供氧装备(面罩供氧)以备急需。如乘员舱内发生有毒气体、急性污染时，戴面罩供氧就特别必要了。 43低压对人体有什么影响? 载人航天器可能因为某种缘由而突然泄压，使乘员舱总压降低而造成低压状况。低压对人体的影响主要表现在两个方面：一是随着大气压力的降低，氧分压下降，引起缺氧；二是低压因素本身对机体造成的影响。这里重点介绍其次个问题。 1航天减压病。低压因素对人体造成的最常见的主要威逼是产生减压病。减压病发生的外部环境条件有二：环境压力降低超过肯定范围。Haldane依据潜水实践总结出平安减压原则，即潜水上升过程中压力降低不超过一半时不发生减压病。此原则也适用于航空航天的大气减压。这就是说，当乘员舱压力从101.3KPa下降但不低于50.7KPa，即相当于从海平面上升至5500m以下高度时，尚不足以因氮过饱和形成气泡而发生减压病。环境压力降低过低。这样使体内氮气来不及排到体外而形成气泡。假如减压过程很慢或中途停留，体内氮气有足够的时间排出，不能形成气泡，也不会产生减压病。航天中发生的减压病属于一个大气压之内压力降低引起的减压病，其严峻程度远不及潜水减压病。 航天减压病症状主要分为四类：皮肤型。皮肤有搔痒感、冷热感和蚁走感等。此型最轻。关节型。又称屈肢痛，主要表现为关节疼。此型最常见。呼吸型。主要表现为胸骨下不适、压迫感、干燥感、灼热感、甚至咳嗽、刺痛等。中枢神经型。主要表现为头痛、视觉机能障碍、神经麻痹、肌肉抽搐，甚至发生减压性休克等。 对于减压病的预防措施主要是预吸氧排氮。减压之前先吸纯氧，促使体内的氮气经过肺脏提前排出，使减压后体内因氮气削减不会达到过饱和而形成气泡，从而避开了减压病。另外，一旦航天器发生应急减压，航天员穿航天服即可有效避开了。 2胃肠胀气。胃肠道内通常含有肯定量的气体。这些气体少部分是食物分解产生的，大部分是随食下咽进入的。依据气态方程，在密闭环境中温度不变，气体的体积和压力的乘积恒定。外界环境压力下降，胃肠内气体体积随之扩大。假如通气功能不好，即产生胀气。假定胃肠道内存有100毫升气体，环境压力从海平面101.3KPa降到5500m的50.7KPa时，胃肠道内的气体体积则增大一倍为200毫升。 胃肠道胀气不仅引起腹痛、腹胀，还可影响呼吸循环功能。胃肠道气体膨胀压迫使膈肌上升，限制了呼吸。腹内压上升，影响下腔静脉血液回流。胃肠道胀气还可反射性引起植物神经功能紊乱，出现面色苍白、出冷汗、血压下降等症状。 3体液沸腾。任何液体的蒸气压力与作用其表面的外界环境压力相等时，该液体就发生沸腾。在海平面一个标准大气压下，水加热至100，其饱合蒸气压力高达101.3KPa，正好等于大气压值，即发生沸腾。假如外界压力随高度降低，沸点也随之降低。当机体上升到19200M的高度时，外界大气压达6.3KPa(47mmHg)等于体温37时体液的饱和水蒸气压(6.3KPa)。这时身体皮下组织充溢大量水蒸气，发生气肿现象。此被称为体液沸腾。这种现象可以在低压舱的动物试验中视察的很清晰。当动物处于19200M以上高度时，其身体膨胀、四肢伸直，如气吹一样。 体液沸腾本身所形成的水蒸气还可造成循环停止。动物试验表明，在19000M高度上，狗的有效意识时间约912秒，停留时间短于1.5分钟时，下降到平安高度仍可避开死亡，复原机能。假如超过23分钟，便造成死亡。猴子、猩猩较接近于人类，其救援允许暴露时间约为1.52.5分钟。 对体液沸腾最有效的防护手段就是加强工程的平安牢靠性设计。