9月25日发射的“神舟七号”载人飞船搭载了3名宇航员，他们比“神五”、“神六”的宇航员在太空滞留的时间更长。长时间的太空飞行对健康有什么影响？宇航员在太空飞行时，肾结石形成非常快，因为存在于肾结石中心部位的纳米细菌能自我复制和矿化，在失重条件下，纳米细菌自我复制的速度比在地球上快5倍。因此，如何避免宇航员患肾结石是个大问题。 【美国宇航局公开征尿】 在太空中，宇航员喝不到充足的水，加上失去了地球重力的刺激，尿越来越少，尿里的钙盐却越来越浓，使他们的肾脏遭受风险。 宇航员在太空呆的时间越长，如何处理他们排出的尿就越发重要。7月底，美国宇航局(NASA)向社会公开征集提供新鲜尿液的志愿者，事先特别声明，这次征集的是全程尿，不像在医院做尿检时的中段尿。收集的尿液将用来研究尿中的固体颗粒堵塞人体排泄管道的问题。至于如何清除这些颗粒，NASA及其合作者汉密尔顿标准公司都没有明确说明，只是说在实验一种化学药剂，以清除宇航员尿中的颗粒。 这次集尿活动引发了人们的好奇心，为什么宇航员的尿里有那么多颗粒？ 水通常占正常人尿液的97％，剩下的3％是固体物质，主要是一些无机盐，以及尿素一类的有机物。尿本身无色透明，当有碳酸盐和磷酸盐的沉积物时，尿会显得混浊。与其他人相比，宇航员的身体并没有特殊之处，尿中也不会有什么特殊成分，基本上都是含钠、氯离子的无机盐、尿素等。然而，成分相当并不代表浓度也相同。因为太空生活中有个无法规避的因素——失重(太空中没有地球引力)，它在无形中会影响宇航员尿液的浓度。 【失重状态易引发结石】 美国约翰逊航天中心的生物学家佩吉·维特森，曾带领研究小组进行一项调查，以确定宇航员患肾结石的危险有多大。他们选取1995～1999年在“和平”号空间站连续工作超过100天的宇航员为研究对象，分析了他们进入“和平” 号空间站之前、其中和过后的尿液。结果显示，这些宇航员在进入空间站后，排尿量比在地球上少了很多，尿液中磷酸钙的含量却比他们在地面时高出很多。磷酸钙很容易在肾脏部位结晶形成结石。在这个过程中，宇航员一开始不会感觉到疼痛，返回地球后，结石早已形成。 在失重的太空中，人骨骼中钙质的流失是宇航员肾结石的主要原因。在我们的骨骼中，既有破骨细胞，也有成骨细胞。成骨细胞不断将磷酸钙储存在骨基质中，起成骨作用；而破骨细胞则不断去除骨基质中的磷酸钙。通常情况下，这两种活动是平衡的。然而一旦进入太空，由于重力几乎为零，骨头缺少压力，促使成骨细胞活动所需的刺激几乎不存在，但破骨细胞的活动仍在继续，导致钙以及其他组成骨骼的物质流失，继而引起血液中的钙增加，容易引发肾结石。 宇航员在太空飞行时，肾结石形成非常快。2005年，美国《国际肾脏病》杂志发表了一份研究报告，认为一种纳米细菌(nannobacteria)或许是“幕后黑手”。纳米细菌能自我复制和矿化，存在于肾结石的磷酸钙中心部位。在太空失重条件下，纳米细菌自我复制的速度比在地球上快5倍。 虽然大量喝水可以帮助排出结石，但在太空中，每一滴水都是很宝贵的。维特森的小组需要另辟蹊径，找出一种有效的制剂来帮助宇航员。 【柠檬酸钾有效吗】 柠檬酸钾是目前最常用的预防结石药物。它的基本原理就是让钾离子替代钙离子与磷酸结合。钾很活跃，在人体内代谢很快，不会再形成磷酸钙的结石。但柠檬酸钾在太空中是否还能发挥作用，只能通过实验来证明。 维特森的小组目前正在做这项实验。他们把将要在太空中工作的人员分成两组：一组从发射前3天到返回地面14天后，每人每天服用两粒柠檬酸钾；另一组则每天服用两片没有任何作用的对照剂。研究人员收集被测试者从任务开始、进行中到结束这三3时段的尿液样本，并让这些人每天记录饮食、喝水、服药和锻炼情况。 整理好的尿液样本和记录最终集中到维特森这里。他和同事们仔细研究这些尿液的成分，判断每位宇航员患肾结石的风险，分析柠檬酸钾以及宇航员的日常生活习惯，对肾结石的形成有哪些影响。 这是一个短期内难以完成的实验。NASA不可能专门为了研究肾结石而派一队人去太空，而维特森需要对所有被测试的人进行长时间跟踪，再花大把的时间去分析。因此，直到今天，对于柠檬酸钾在太空中的效力究竟如何，维特森的小组仍不能给出明确答案。 【NASA想让宇航员喝尿】 即使实验结果令人满意，对宇航员来说，靠吃药来避免肾结石也不是最好的办法。在太空中，每升水的成本高达1万美元，而且全部要靠飞船送上去。像国际空间站，每年至少要消耗2200升淡水，实际成本接近3000万美元，根本不可能让宇航员敞开肚皮喝。所以，NASA就想出了一个让宇航员喝尿的主意。 早在几年前就有消息说，美国准备在今年把一个尿液循环机送上国际空间站。过去，宇航员排出的尿曾直接被丢到太空里。美国《侨报》的一篇报道说，NASA曾向太空中丢弃许多来自空间站的垃圾，比如牙膏、剃须乳液，甚至包括被固化的尿。结果，这些固化尿不幸击中了印度尼西亚的一颗人造卫星，所以后来NASA就不敢这样做了，全部打包带回地球处理。但这很占地方，成本也高。所以，循环机如果真能投入使用，那真是解决了空间站的大问题。据说它可以将宇航员的尿液、汗水，甚至太空实验室的老鼠尿转化成纯净水。宇航员小便后，循环机会像尿液中添加化学物质，防止发生化学反应，阻碍微生物生长，接着通过一个迅速旋转的蒸馏圆筒，使尿液中85％的水分都能被回收，经过滤杀菌之后，就能成为可以饮用的纯净水。 一切听起来很炫，关键看能否实现，是否就此让宇航员摆脱肾结石这个职业病还不好说，但至少能让他们在关键时刻多一口水喝。 参考资料： (《新知客》杂志2008年9月号)
飞花叶叶雪
