研究:太空微重力环境会改变宇航员眼睛结构
IT之家 1 月 26 日消息,根据一项最新研究,在国际空间站(ISS)上停留六到十二个月后,太空的微重力环境会对宇航员的眼睛和视力产生显著影响。这项研究由蒙特利尔大学眼科专家圣地亚哥・科斯坦蒂诺(Santiago Costantino)领导,并于去年秋季发表在《医学与生物工程杂志》(Journal of Engineering in Medicine and Biology)上。
研究发现,国际空间站上至少 70% 的宇航员受到“太空飞行相关神经-眼综合征”(SANS)的影响。据IT之家了解,研究团队分析了 13 名宇航员的数据,这些宇航员平均年龄为 48 岁,在国际空间站上停留了 157 至 186 天。参与者来自美国、欧洲、日本和加拿大,其中 31% 为女性,8 人为首次执行太空任务。
为了研究太空旅行对眼睛的影响,研究人员重点分析了三个与眼睛相关的因素:眼硬度、眼内压和眼脉搏幅度。他们使用光学相干断层扫描技术(OCT)结合定制视频模块来增强脉络膜成像,从而测量眼硬度;同时通过眼压计评估眼内压和眼脉搏幅度。
研究结果显示,宇航员眼睛的生物力学特性发生了显著变化:眼硬度下降了 33%,眼内压降低了 11%,眼脉搏幅度减少了 25%。这些变化与一系列症状相关,包括眼球尺寸缩小、视野变化,甚至在某些情况下出现视神经肿胀和视网膜褶皱。
此外,研究人员发现,5 名宇航员的脉络膜厚度超过 400 微米,且这一现象与年龄、性别或先前的太空经验无关。他们认为,失重状态改变了体内的血液分布,增加了头部的血流量,同时减缓了眼部的静脉循环,这可能导致脉络膜(为视网膜提供营养的血管层)扩张。
研究团队推测,失重环境下脉络膜的扩张可能会拉伸巩膜中的胶原蛋白,从而导致眼睛机械特性的持久变化。研究还表明,微重力环境下的血液脉动可能产生“水锤效应”,即血流中的突然压力变化对眼睛造成机械冲击,进而引发显著的组织变化。
尽管这些眼部变化在 6 至 12 个月的太空任务中通常不会构成重大健康风险,但研究人员指出,80% 的宇航员在太空期间至少出现了一种相关症状。不过,返回地球后,他们的眼睛大多恢复正常,仅需佩戴矫正眼镜即可缓解症状。
然而,太空机构和科研界对更长期任务(如火星探测)的潜在风险仍持谨慎态度。目前,长期暴露于微重力环境对眼睛健康的影响尚不明确,且尚无有效的预防或治疗措施。科斯坦蒂诺及其团队正在等待更多来自美国宇航局(NASA)的数据,以进一步推进研究。科斯坦蒂诺指出,眼睛机械特性的变化可能有助于预测太空飞行相关神经-眼综合征的发展,为未来长期太空任务提供重要参考。
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