近期,一項(xiàng)關(guān)于太空微重力環(huán)境對宇航員眼睛影響的研究引起了廣泛關(guān)注。該研究由蒙特利爾大學(xué)的眼科專家圣地亞哥·科斯坦蒂諾主導(dǎo),并在去年秋季的《醫(yī)學(xué)與生物工程雜志》上發(fā)表。
研究揭示了一個令人驚訝的事實(shí):在國際空間站上停留六到十二個月的宇航員中,至少有70%的人遭受了“太空飛行相關(guān)神經(jīng)-眼綜合征”(SANS)的困擾。研究團(tuán)隊(duì)深入分析了13名宇航員的數(shù)據(jù),他們的平均年齡為48歲,在國際空間站上的停留時間為157至186天。這些宇航員來自不同國家,包括美國、歐洲、日本和加拿大,其中女性占31%,有8人是首次執(zhí)行太空任務(wù)。
為了探究太空旅行對眼睛的具體影響,研究人員重點(diǎn)關(guān)注了三個關(guān)鍵因素:眼硬度、眼內(nèi)壓和眼脈搏幅度。他們采用光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)(OCT)結(jié)合定制的視頻模塊,以增強(qiáng)脈絡(luò)膜的成像效果,從而精確測量眼硬度。同時,通過眼壓計對眼內(nèi)壓和眼脈搏幅度進(jìn)行了評估。
研究結(jié)果顯示,太空旅行對宇航員眼睛的生物力學(xué)特性產(chǎn)生了顯著影響。具體來說,眼硬度下降了33%,眼內(nèi)壓降低了11%,眼脈搏幅度也減少了25%。這些變化與一系列眼部癥狀密切相關(guān),如眼球尺寸縮小、視野變化,甚至在極端情況下出現(xiàn)視神經(jīng)腫脹和視網(wǎng)膜褶皺。
研究人員還發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象:5名宇航員的脈絡(luò)膜厚度超過了400微米,且這一變化與年齡、性別或先前的太空經(jīng)驗(yàn)無關(guān)。他們推測,失重狀態(tài)可能改變了體內(nèi)的血液分布,增加了頭部的血流量,同時減緩了眼部的靜脈循環(huán),從而導(dǎo)致脈絡(luò)膜(為視網(wǎng)膜提供營養(yǎng)的血管層)發(fā)生擴(kuò)張。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步推測,失重環(huán)境下脈絡(luò)膜的擴(kuò)張可能會對鞏膜中的膠原蛋白產(chǎn)生拉伸作用,從而導(dǎo)致眼睛機(jī)械特性的持久變化。微重力環(huán)境下的血液脈動還可能產(chǎn)生“水錘效應(yīng)”,即血流中的突然壓力變化對眼睛造成機(jī)械沖擊,進(jìn)而引發(fā)顯著的組織變化。
盡管這些眼部變化在6至12個月的太空任務(wù)中通常不會對宇航員的健康構(gòu)成重大威脅,但研究人員指出,80%的宇航員在太空期間至少出現(xiàn)了一種與眼睛相關(guān)的癥狀。幸運(yùn)的是,返回地球后,大多數(shù)宇航員的眼睛都能恢復(fù)正常,僅需佩戴矯正眼鏡即可緩解相關(guān)癥狀。
然而,對于更長期的太空任務(wù),如火星探測等,太空機(jī)構(gòu)和科研界仍持謹(jǐn)慎態(tài)度。目前,長期暴露于微重力環(huán)境對眼睛健康的具體影響尚不完全清楚,且缺乏有效的預(yù)防或治療措施。科斯坦蒂諾及其團(tuán)隊(duì)正在期待更多來自美國宇航局(NASA)的數(shù)據(jù),以進(jìn)一步推進(jìn)相關(guān)研究。
科斯坦蒂諾指出,眼睛機(jī)械特性的變化或許能夠成為預(yù)測太空飛行相關(guān)神經(jīng)-眼綜合征發(fā)展的重要指標(biāo),為未來長期太空任務(wù)提供寶貴的參考信息。