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为什么要研究太空中的心力衰竭?

2024-06-23健康

图片来源:Pixabay来自pixels

太空探索一直吸引着我们的想象力,它提供了发现新世界和推动人类能力极限的希望。随着商业太空旅行变得越来越容易,患有各种潜在健康问题(包括心力衰竭)的人可能很快就会进入地球大气层之外的冒险行列。

这就提出了关于太空旅行对人类潜在潜在健康问题的影响的关键问题。最近的一项研究,「微重力过渡中心力衰竭的计算建模」,深入研究了这个问题,提供了可以塑造未来太空旅行的见解。

为什么要研究太空中的心力衰竭?

商业太空旅行者的人口结构正在发生变化,越来越多的老年人和富人可能身体状况不佳。与专业宇航员不同,这些太空游客通常不接受严格的健康检查或体能训练。这种转变需要在空间任务规划中更广泛地考虑健康状况,如心力衰竭、糖尿病和其他慢性疾病。

仅心力衰竭一项就影响着全球超过1亿人。传统上,太空医学关注的是微重力对健康宇航员的影响。然而,纳入已有健康状况的非专业宇航员需要更深入地了解微重力如何影响这些人。太空旅行带来的独特心血管挑战可能会对心力衰竭患者产生重大影响,因此这是一个重要的研究领域。

此外,心力衰竭不是一种统一的疾病,可以大致分为两种类型。一种类型是心脏虚弱,不能有效地泵血,而另一种类型的特点是心脏无法放松和正常充血。这些差异意味着每种类型的心力衰竭都有独特的挑战,必须单独研究,以了解微重力环境下的具体风险和所需的对策。

微重力的挑战

在太空微重力环境下,人体发生了显著的变化。最显著的影响之一是体液的重新分配,导致俗称的「脸肿鸟腿」综合征。想象一下,一个人有一张浮肿的脸,配上一条瘦得近乎滑稽的腿——就像一只鸟,名字里有什么。

这种液体移位导致腿部静脉淤积减少,上半身静脉压升高。对于健康人来说,心血管系统可以适应这些变化,但对于心力衰竭患者来说,风险要高得多。

使用计算模型来模拟空间条件

由于缺乏太空中心力衰竭患者的真实数据,研究人员转向计算模型来模拟微重力的影响。他们使用了之前发表的21室心血管系统数学模型。通过调整这个模型的参数,他们能够高度准确地预测心力衰竭患者在太空旅行中的反应。

模拟显示,进入微重力环境会增加所有人的心输出量。然而,对于心力衰竭患者来说,心输出量的增加伴随着左心房压力的危险升高,这可能导致肺水肿——肺部积液导致呼吸困难。这项研究发表在【生理学前沿】杂志上。

前进的道路

这项研究强调了对有潜在健康状况的太空游客进行全面健康筛查和个性化医疗计划的必要性。随着商业太空旅行变得越来越容易,确保所有乘客的安全,尤其是那些患有心力衰竭等慢性疾病的乘客的安全,至关重要。

此外,研究结果强调了进一步研究太空旅行对心血管健康的长期影响的重要性。未来的研究应侧重于长期暴露于微重力环境和心力衰竭患者合并症的累积影响。

人类数字双胞胎的角色

未来太空旅行研究和安全的一个有希望的途径是人类数字双胞胎的发展。数字孪生是一种非常详细的个人生理系统的虚拟模型。通过创建这些数字复制品,研究人员可以模拟各种场景,并预测不同的条件(如微重力)如何影响个人健康。这种方法允许进行个性化的风险评估和量身定制的对策

对于心力衰竭患者,数字双胞胎可以模拟他们的特定心脏状况对太空旅行压力的反应。这种个性化模型可以帮助确定最有效的飞行前准备和飞行中干预措施,从而提高患有心脏病的太空游客的安全和福祉。

太空旅行的梦想比以往任何时候都更接近,但随之而来的是理解和减轻与这一新领域相关的健康风险的责任。

计算模型为确保太空旅行对每个人都是安全的提供了关键的一步,包括那些心力衰竭的人。随着人们不断推动探索的边界,整合像人类数字双胞胎这样的先进技术对于保护所有冒险进入最后边界的人的健康和福祉至关重要