太空环境有多“伤”心？航天员要面对哪些“心”的挑战？

本文来自微信公众号： 上海天文馆 ，编辑：一枝花，作者：金月玲

据美联社报道，NASA宇航员迈克・芬克在3月27日公开披露，今年年初他在国际空间站用餐期间，突然出现短暂失语，随后启动紧急医疗程序提前撤离空间站。尽管事后检查已排除急性心脏病发作，但这一意外再次提醒我们：太空看似浪漫遥远，对人类心脏而言，却是一个完全陌生且充满风险的特殊环境。

在地球上，心脏病大多与长期不良生活方式、基础慢性病等因素相关；而在太空，微重力、宇宙辐射、昼夜节律紊乱等极端条件，会给心脏带来全新的、地球从未有过的生理挑战。那么太空环境到底有多“伤”心？

太空环境对心脏的影响——微重力环境重塑全身血压

人类的心血管系统，是在地球约9.81m/s²的重力环境下进化而来的。心脏的结构、泵血模式、全身血液分布，早已高度适应向下的重力。一旦进入太空，这套系统会瞬间“失控”。

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失重使血压发生改变

在失重状态下，人体不再受重力牵拉，血液和体液不会像在地球那样大量淤积在下半身，而是迅速向上半身和头部转移。

这种体液重新分布会直接改变颅内压与全身血压，让心血管系统被迫适应全新的压力环境，也是诱发头晕、胸闷、心律异常，甚至短暂神经症状的重要原因。此次宇航员突发失语，经检查已排除急性心源性病因，但其发病仍高度提示与太空微重力环境下特殊的血流动力学改变密切相关。

拍摄于1984年STS-41G任务，图为宇航员凯瑟琳・沙利文与即将出舱的队友在挑战者号气闸舱内

图源：NASA

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长期失重会让心肌“用进废退”

在地球，心脏需要持续做功对抗重力；在太空，心脏负荷显著下降，心室壁压力降低，长期下来会出现心肌生理性萎缩。

研究显示，航天员仅在太空飞行10天，左心室质量就会开始下降；长期卧床模拟失重状态6周，心肌减重更明显，心脏泵血能力随之下降。同时，失重还会干扰心肌细胞的电生理稳定性，增加心律失常风险。

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高压环境与应激激素，持续“暴击”心脏

长期太空飞行并非轻松的旅程：封闭狭小的空间、与地球隔绝的孤独感、高强度任务压力、不规律的睡眠，都会让宇航员处于持续应激状态。

这会直接激活下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴），导致肾上腺素、皮质醇等应激激素大量分泌，使心率加快、心肌收缩力增强、血压波动。短期是应急反应，长期则会加重心脏负担，诱发心律紊乱、血管收缩异常等问题。

下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）调控示意图

图源：美国国立卫生研究院（NIH）

对比地球：我们的心脏病，大多是“日积月累”

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不良生活方式所致

地球上绝大多数心血管问题，本质上是长期不良生活方式叠加而成的“慢性病”。长期熬夜、昼夜颠倒会打乱自主神经节律，让心脏得不到充分休整；久坐不动导致血液循环减慢，血液黏稠度上升，血栓风险随之增加；高脂、高糖、高盐饮食会持续加重血管负担，加速脂质沉积；吸烟、过量饮酒则会直接损伤血管内皮、诱发血压剧烈波动。

再加上高血压、糖尿病、血脂异常等常见基础疾病长期控制不佳，会一步步侵蚀血管弹性、损害心肌结构，从功能异常到器质性病变，缓慢发展为冠心病、心律失常乃至心力衰竭。

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环境污染

除了自身习惯，外界环境与体内慢性炎症也在持续影响心血管健康。空气中的细颗粒物、工业废气等污染物进入人体后，可诱发全身低度炎症反应，损伤血管内皮，加速动脉粥样硬化进程。

长期存在的慢性炎症、代谢紊乱等问题，同样会让血管长期处于“应激状态”，使斑块更易形成、发展甚至破裂，进而显著增加心肌梗死、脑梗死等严重心脑血管事件的发生风险。

运动，是对抗心肌萎缩的关键

研究证实，规律运动可通过调控细胞信号通路，促进生理性心肌重塑，增加心肌质量，延缓甚至逆转失重导致的心肌减退。国际空间站内配备了专门的抗失重训练设备，如太空自行车、阻力训练装置ARED等，宇航员每天都要完成固定运动量。

更有趣的是，空间站里还流行一种“水球乒乓”运动，既能活动肢体、锻炼心肺，水球结束后还能直接饮用补水，把训练、趣味和补水结合在一起，成为太空中独特的护心方式。

“星空浩瀚无比，探索永无止境”，太空的神秘环境为人类健康带来未知考验，而唯有不断探索，我们才能真正触摸它的奥秘。向每一位宇航员致敬！

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[2]汪毅，江宇豪，王勇。运动锻炼对抗太空失重性心肌萎缩的研究进展，中国体育科技，2024，4（60）：29-38

[3]李泽钧，柳进，刘帮杉，王汨，鞠玉朦，张燕。太空飞行诱发宇航员抑郁症状的潜在生物学机制。中南大学学报（医学版）.2025,50（08）:1355-1362