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国际空间站（ISS）每90分钟绕地球表面431公里绕地球飞行一次，为研究太空旅行的生理效应提供了理想的环境。这足以体验太空的真空，但又足够近，可以运送补给品和设备，最重要的是，它的速度使乘员可以很大程度上避免重力。

但是对国际空间站乘员返回地面的研究表明，失重状况对他们的身体（包括视力）产生了深远的影响。自2013年3月以来，作为一项正在进行的眼部健康研究的一部分，工作人员增加了船上进行的诊断测试的数量，以帮助科学家更好地了解他们的眼睛正在发生的事情。
在没有保护我们的体内空气的情况下，如果没有足够的运动，营养和辐射防护，就会扰乱秩序。如果训练不足，骨密度会降低，最终会导致其脆弱性和骨折易感性。没有充分的重力，身体就不再需要努力保持直立，从而导致肌肉退化。如果不覆盖地球的大气层，则会增加暴露。

失重的变化

在太空中停留了很长时间之后，2005年，宇航员报告了他们的视力问题，特别是在导致工作中断的情况下。美国国家航空航天局（NASA）宣布，其21位宇航员在执行任务期间或执行任务后视力有问题，而所有机组人员中有70％可能有视觉问题。航天局正在认真讨论这个问题。
临床数据列表包括椎间盘水肿，子宫肌瘤，棉斑，脉络膜层变形，眼后部变平和远视眼移位的情况-在某些情况下，屈光度变化为1.75D。

“这是目前NASA在ISS上进行NASA载人航天飞行的第一大风险，”休斯敦大学空间研究协会医师，NASA首席眼部健康研究员Christian Otto博士解释说。

奥托博士今天对验光说：“尽管到目前为止尚未观察到长期的医学后果，但美国宇航局还是使用大量资源来理解和评估问题并制定对策，这些方法可以帮助节省和促进未来的长期太空飞行。”

长期以来，视力测试一直是机组飞行之前和之后的标准医疗组件。但是，为了增加其可用诊断数据的数量，该机构正将越来越宝贵的时间用于宇航员收集宝贵的数据。

作为常规测试的一部分，NASA进行数字眼底检查，眼压测量，眼超声和轴向长度测量。飞行前后，还检查视野，晶状体的屈光能力和MRI，以检查神经病理学或变化。机组进行了六次飞行中测试，一次返回地球后，每项测试都包括一整套检查，然后在一个，三个，六个和十二个月后重复进行。

临床试验

2013年6月，航天局通过在空间站的武器库中增加了光学相干断层扫描（OCT），增强了其诊断潜力。它用于Heidelberg光谱OCT，可检测厚度仅为1微米的视网膜变化。海德堡工程公司临床项目经理克里斯托弗·莫迪（Christopher Modi）说：“美国宇航局正在挑选一种能够提供极高图像质量并进行可靠观察的设备。”

该光谱仪必须通过一系列测试，包括评估其承受地球轨道机动期间空间站所经历的振动的能力-能够将设备粉碎成碎片的力。当被问及确保光谱仪“空间安全”所需的改进和修改时，莫迪先生告诉《今日视光学》：“什么都没有。这是现成的库存工具。”

正如奥托博士解释的那样，将此类设备送入太空并不意味着一项壮举：“公众认为将物品轻松运送到空间站很容易，但事实并非如此。”临床医生向《今日验光》解释说，即使设备的一小部分也应在工作站的电源系统上工作，最重要的是，应能够在零重力下安全地工作。

他补充说：“事实上，这已经成为过去几年空间站计划工作的一部分，这反映了……美国宇航局的能力，这是一个极为重要的医学问题。”

机组人员的眼睛可见变化，大概是由于从腿和下半身到头部的液体移位：血液，淋巴液，细胞间液和脑脊髓液（CSF）。从宇航员适应空间站生命初期的膨胀面孔可以看出这一点。

在地球上，重力接近恒定值9.8 m / s2（或1g）时，脊柱中会积聚一些脑脊液。但是，由于在低地球轨道上重力的降低，流体的剪切力会阻止重吸收，从而导致CSF积聚在大脑和视神经周围的蛛网膜下腔内。这种阻塞可能会增加颅内压（ICP），导致视神经鞘管扩张，并可能压在眼睛的后部，从而使团队中的一部分人眼球变平。 NASA十分关注宇航员视力受损的前景以及未来远距离载人飞行任务的潜在问题，因此启动了一项研究计划，以研究视力损害和颅内压（VIIP）的风险。

虽然许多更改是暂时的，飞行时间为几个月，但延长太空飞行的时间意味着增加了长期或永久损坏的风险。激光底部浮肿的情况尤其令人担忧，因为肿胀最终可能导致氧气细胞的剥夺。 Otto博士解释说：“如果持续足够长的时间，可能会导致神经元死亡。” “我们必须检查（机组人员）的周边视野，因为一个人通常可能直到失去多达50％的周边视野才注意到这种视力变化。”

其他因素

从华侨城获得的信息已经证明了其价值。数据表明，仅在飞行10天后才会发生一些变化，例如神经纤维层的视网膜增厚。有趣的是，眼压计数据显示眼内压（IOP）继续保持在正常生理参数（8-22mmHg）之内。但是，从长远来看，颅骨和眼内压力之间的差异会增加青光眼等疾病的风险（这些疾病包括特发性颅内高压病例）。

今年，宇航员将进一步扩大其生理极限。从三月起，俄罗斯宇航员和美国宇航员将进行为期12个月的飞行。尽管这不是太空史上最长的飞行-它的成就属于俄罗斯航天员瓦列里·波利亚科夫（Valery Polyakov），他在米尔空间站住了437天，但它将成为国际空间站15年历史上最长的载人飞行。控制任务；为进行载人较长的任务做准备，这是两年旅行的近期目标之一，其中有一个小小的火星往返计划。对于Otto博士和其他项目科学家而言，这提供了一个收集有关眼球变化的更多数据的机会。

NASA的健康小组还考虑了其他VIIP风险因素，例如国际空间站上二氧化碳浓度高。尽管仍处于专业活动条件下，但这种气体的含量却可能比地球表面的气体含量高出十倍。这种气体是一种强大的血管扩张剂，通过扩张血管和增加流向大脑的血液，在流体的运动中发挥其自己的作用。

机组人员的血管弹性可能是一个重要因素，这是NASA研究的另一个领域。血管更柔韧的人可以更好地适应血液的静脉容量，而血液的总容量可以达到80％。弹性血管的存在意味着可以在肠道和胸腔区域（如地球上）放置更多的血液，这些血液可以承受零重力下流向头部的血液。

其他指标

对抗零重力的影响是NASA研究的关键领域。空间站工作人员必须每天花费两个小时，才能承受在太空工作的生理影响。这包括有氧运动（使用专门设计的跑步机和运动自行车）和无氧运动，例如举重和其他力量运动。尽管这些锻炼对于抵抗骨骼脆弱性和肌肉损失至关重要，但这种训练负荷会通过增加流向头部的血液流量并进一步增加压力而加剧眼睛问题。
该小组目前正在探索多种潜在的对策，以减轻失重对眼睛的影响。

用于这种对策的有希望的机械类装置之一是负压产生装置。这些设备被Otto博士形容为“像米其林男士裤子”，在腿部周围产生负压，从而将血液从上半身抽回腿部。尽管这些设备很有前途，但它们可能体积庞大，不适合在空间站工作的机组人员。但是可以将它们设计为在机组人员睡觉时佩戴。俄罗斯航天局有两种装置；田suit服，可吸收腿部血液；手镯，一种类似的止血带，通过部分阻塞静脉血流而不是通过抽吸来保持腿部的血液量，已被证明在短期使用研究中是有效的。

药物可能会提供其他对策。使用简单药物调节血压可以降低高血压，或者最终可以与机械方法结合使用。但是，通过在空间站或任何设计用于长距离飞行的航天器上的人工重力，可以实现更大的抵抗力。奥托博士说：“这是美国宇航局过去曾考虑过的，并且仍然被认为对未来任务的可行性很重要。”

宇航员应该在三月份开始测量液体运动的实验，据认为，该实验可以进一步阐明液体运动，颅内高压和眼球变化之间的关系-可能将所有线连接在一起。奥托博士说：“这很有趣，这是美国宇航局第一次与俄罗斯同事合作，在国际空间站的卫生保健领域进行如此大规模的实验。这是惊人的。”

从此类项目中获得的知识有可能重新投入临床实践。在这样独特的条件下研究眼睛的生物力学可以提供对可能有益于眼睛健康的潜在技术的见识。Otto博士解释说：“随着我们了解更多，它在抗击青光眼等陆地疾病方面具有直接的益处。” 首席科学家告诉《今日验光》：“每当您在新的环境中看问题时，尝试获取更多信息，也可以帮助您更好地了解自己的问题。”

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