【科學尬新聞】 離開地球代價 太空貧血 鐵離子失衡造成

文/台北市立天文館  |2022.03.09
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文/台北市立天文館

人類的身體並沒有演化到可以應對太空環境的程度,至少在我們的血液是如此。自從人類首度在地球之外的地方,生活很長一段時間後,研究人員注意到太空人會出現一種奇怪且持續性的「紅血球流失」現象。這種現象又被稱為「太空貧血」。

直到近期為止,一些專家仍認為太空貧血只是一種短暫現象,屬於我們身體在「微重力」的情況下,一種補償結果。然而,一項新研究指出這是一種更具破壞性且永久性的機制。

重力微弱 血積頭胸

研究人員發現,在為期6個月的太空任務中,人體會比正常情況下多破壞54%的紅血球細胞,遠高於預期。這些數據是藉由檢測國際太空站14名太空人血液中的「鐵含量」及「一氧化碳」所得出的結果:每呼出1個一氧化碳,紅血球細胞中的色素分子也會被破壞,藉此得知紅血球數量。

此外,在微重力環境中,流經血管的液體會流失10%左右,血液也容易在頭部及胸腔附近聚集,這也是為什麼在國際太空站拍攝的影片中,太空人有時候看起來比較胖的原因。

血球汰換 青黃不接

在本研究中,接受測試的太空人原先在地球上時,他們每秒鐘會創造及破壞大約200萬個紅血球細胞,而在國際太空站的期間,每秒鐘則會破壞300萬個,在整個太空飛行的過程中,這種狀況持續慢慢地增加,即便是整批紅血球細胞都汰換掉(人體紅血球約120天即新陳代謝一輪整批換新),紅血球的損失速率仍然沒有減少,這種現象導致太空人血液中的鐵離子濃度升高,但又沒有足夠量的紅血球將鐵輸送到身體各處,最終造成太空貧血現象。

當這些太空人返回地球時,13名太空人中有5人達到貧血的程度。雖然在經過3〜4個月後,他們體內的紅血球數量即恢復正常。但就算是在太空任務完成後的1年之際,這些太空人每秒鐘破壞的細胞仍比未升空時多了30%。

考慮到沒有太空人患有「嚴重」貧血,儘管紅血球大量流失,他們的身體在太空中也比在正常情況下產生更多的紅血球;如果紅血球的產量增加,會對骨髓功能造成額外的壓力,太空人的飲食就需要做出相應的調整,以應對更高的能量損耗。

雖然在失重狀態下感受不到貧血的問題,但在著陸於其它具重力的行星或衛星時,貧血現象所帶來的各種併發症,仍會影響任務目標的進展,甚至造成無法逆轉的身體損傷。該研究於2022年1月發表在《自然.醫學》期刊上。

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