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科学家研究衰老和外太空对人体的神秘影响

当宇航员斯科特凯利从国际空间站一年回来后开始重新接入地球引力的过程- 这是NASA宇航员有史以来最长的 - 他在太空中经历的大部分生物变化很快恢复正常。然而,一些变化在六个月后仍然存在:最值得注意的是,他的DNA的7%仍然是外星人的“太空DNA”,美国宇航局上周报道。

不仅如此,斯科特凯利的端粒- DNA链末端的帽子保护着染色体并随着年龄的增长而恶化 - 延长了,并且他回来了2英寸高,虽然他的端粒和他的身高恢复到正常比例回到地球上。

NASA的研究结果是美国宇航局人类研究计划进行的双胞胎研究的一部分,旨在观察身体对外太空长时间的反应,以及美国宇航局20世纪30年代人类进入火星任务的目标,往返预计需要大约两年半的时间。

报告包括斯科特凯利在生理和心理上发生的事情的数据,当他在太空时,并将数据与他的同卵双胞胎兄弟马克凯利作为地球上的控制对象进行比较。研究人员观察到斯科特基因表达的变化,这就是你的身体对你的环境的反应。

毫无疑问,空间对身体来说是神秘的事物。宇航员通常报告视力问题;其他人得到飞行后的肾结石,很可能是因为ISS空气供应中的高浓度二氧化碳,其在血液中产生高浓度的草酸钙,从而在肾脏中形成结石。

最近两年对太空飞行之前,期间和之后检查宇航员身体的研究揭示了脊髓,眼睛和大脑的细胞变化,在许多情况下,这些变化类似地球疾病导致的恶化,特别是与衰老相关的疾病。其中许多,包括关节炎,骨质疏松症,青光眼和眩晕,目前都没有治愈方法。

为了成功进行长期的火星之旅,宇航员需要解决这些问题。研究如何克服它们的科学家正在翻译他们发现的东西,为地球上类似的医疗条件提供解决方案。

身体

太空中发生的大多数变化,包括身高的增加,都可能是由于微重力的影响。随着对身体的压力减小,脊柱伸直并且姿势得到改善,类似于在地球上睡觉时发生的情况。醒来后,人们大约1厘米。比他们在一天结束时更高。但是,任何垂直挑战的人都希望通过成为一名宇航员而变得更高,但不幸的是会失望;在地球上短暂的一段时间后,宇航员的高度一致恢复正常。暂时的收益还有一个缺点:宇航员也经常报告背部疼痛,类似于许多身材高大的人经常在地球上经历的事情,这些人在返回后会持续数月或数年。

虽然零重力被认为是宇航员经历的大部分原因,但我们仍然在很大程度上不知道在微观,细胞层面上身体发生了什么。上个月,科学家们发表了第一项研究,密切关注太空脊柱的发生情况。利用磁共振成像和超声技术,科学家们在为期六个月的任务中,在几个点之前,之后和之后研究了七名宇航员的脊柱。他们发现脊椎动物之间的椎间盘经历了阶段;在任务的早期他们拉长了,但随着时间的推移他们缩小了。

“在太空飞行中相对较快,我们看到了这些光盘的变化。从长远来看,我们看到了用于抬起头部和核心部位的肌肉类似的恶化,”亨利福特创新研究院首席执行官Scott Dulchavsky说。谁领导了这项研究。宇航员也表现出一种令人担忧的骨量减少,“以至于它们看起来像是患有骨质疏松症的老年人。”

Dulchavsky说,这项研究使NASA立即改变了宇航员的运动方案,因为“他们正在进行的一些运动对脊柱健康有害”。现在,宇航员也可以进行锻炼,包括瑜伽和伸展运动,可以保护脊柱健康。展望未来,Dulchavsky希望寻找这些问题的长期解决方案,潜在地设计对椎间盘和关节具有保护作用的新药物或设备,这可能有益于地球上类似病症的人们。

Dulchavsky说,宇航员椎间盘的变化也会引发许多脊柱疾病,特别是那些与衰老有关的疾病,包括关节炎,椎间盘突出症和退行性椎间盘疾病,治疗很少。缺乏手术,这适用于一些问题而不是其他问题,唯一的治疗方法是物理治疗和抗炎药物和阿司匹林的组合,可以缓解疼痛,但不治疗潜在的疾病,往往不能很好地工作。

Dulchavsky说:“我一直关注的是如何将这一点转化为对奶奶的关心并将其转移回地球。”“观察对宇航员有用的东西可能有助于人们在地球上进步和脊柱衰弱。”

宇航员常常报告的在太空中度过时间的另一个神秘副作用是视力不佳,它们在返回地球后可持续数年。根据美国宇航局2017年的分析,大约80%的宇航员佩戴矫正镜片,相比之下,大约60%的平民佩戴矫正镜片。最近的研究表明,宇航员的视力恶化是由于视神经的肿胀,视神经连接眼睛和大脑,以及视网膜背面的视盘,可能是由于微重力引起的流体移位。

就像脊柱发生的情况一样,宇航员所经历的视力变化也类似于地球上年龄增长时正常发生的变化,例如青光眼引起的压力。除了压力变化之外,空间中的重力不足也会导致更多的灰尘颗粒漂浮在空气中,这会引起眼睛的刺激和刮伤,类似于黄斑变性,这是另一种与衰老相关的眼部疾病。

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