崔桂玲 黃冉（中國航天員科研訓(xùn)練中心）

在“國際空間站”運行的20年間，有59批主要考察乘組進(jìn)站工作。所開發(fā)的多邊醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)和多層次結(jié)構(gòu)機(jī)制，在制定和實施乘員健康和績效保障措施方面發(fā)揮了自身的作用?！皣H空間站”多邊醫(yī)學(xué)管理機(jī)構(gòu)，在長期飛行常規(guī)醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)的建立和運行上發(fā)揮了重要作用。

“國際空間站”乘員健康保障的主要任務(wù)是，制定統(tǒng)一的乘員健康標(biāo)準(zhǔn)及統(tǒng)一的健康、績效醫(yī)學(xué)保障標(biāo)準(zhǔn)。鑒于“國際空間站”項目的國際化特點，在制定和實施醫(yī)學(xué)保障措施時，需要加強(qiáng)與其他伙伴國的溝通和協(xié)調(diào)，這就決定了有必要建立新的醫(yī)學(xué)協(xié)調(diào)組織。

俄羅斯早期開發(fā)的長期飛行醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)為制定“國際空間站”乘員健康維護(hù)措施奠定了基礎(chǔ)，以格里戈里耶夫為代表的俄羅斯專家為開發(fā)“國際空間站”乘員健康標(biāo)準(zhǔn)、居住環(huán)境健康標(biāo)準(zhǔn)，以及國際乘員健康一體化管理系統(tǒng)做出了突出的貢獻(xiàn)。

1 俄羅斯長期飛行醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)的構(gòu)成

載人航天發(fā)展初期，在東方號（Vostok）、上升號（Voskhod）和“聯(lián)盟”（Soyuz）飛船短期飛行期間，飛行中和飛行后乘員已經(jīng)表現(xiàn)出了不良的機(jī)體反應(yīng)，具體表現(xiàn)為前庭功能綜合紊亂、運動病、心血管系統(tǒng)指標(biāo)不穩(wěn)定、協(xié)調(diào)性變差，在運動方面出現(xiàn)變化及代謝功能綜合變化等。在航天員飛行后重新適應(yīng)的初期，這些變化表現(xiàn)尤為明顯，如果不建立不良飛行因素防護(hù)系統(tǒng)，那么未來延長飛行時間或是未來載人航天將會面臨很大的困難。

20世紀(jì)70年代，俄羅斯生物醫(yī)學(xué)問題研究所的科學(xué)家們聯(lián)合莫斯科諸多科研和臨床中心，開發(fā)了地面模擬系統(tǒng)，模擬出了失重及其他飛行因素對人機(jī)體的作用。

在密閉隔絕實驗中，在臥位和立位耐力低動態(tài)條件，以及“干浸”條件下，完成了獨一無二的生理學(xué)、心理學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)的實驗研究，旨在了解單一飛行因素對人機(jī)體的作用，目的是開發(fā)各類航天飛行不良因素的防護(hù)方法和設(shè)備。這些研究結(jié)果為掌握人機(jī)體適應(yīng)航天飛行因素作用的原理奠定了基礎(chǔ)，確定了航天飛行中的醫(yī)學(xué)風(fēng)險，從而開發(fā)出了1年以上航天飛行乘員健康維護(hù)的方法和設(shè)備系統(tǒng)。

為建立并逐漸完善航天考察乘員健康醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)，首先開發(fā)了長期飛行中各類功能障礙的預(yù)防系統(tǒng)，以及載人航天器生命保障系統(tǒng)。而隨著航天醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用的飛速發(fā)展，開發(fā)出了航天員選拔和訓(xùn)練系統(tǒng)、航天員飛行中和飛行后醫(yī)學(xué)救助系統(tǒng)，以及航天員醫(yī)學(xué)康復(fù)系統(tǒng)。

當(dāng)前航天醫(yī)學(xué)保障已經(jīng)成為了綜合性系統(tǒng)，它涵蓋了在航天員職業(yè)活動所有階段保障其健康和績效的組織措施、醫(yī)學(xué)措施、衛(wèi)生保障措施和醫(yī)學(xué)技術(shù)措施，具體包括：

1）航天員醫(yī)學(xué)選拔及定期醫(yī)學(xué)檢查；

2）載人航天器和系統(tǒng)研制過程中的醫(yī)學(xué)跟蹤；

3）艙載生物醫(yī)學(xué)保障設(shè)備的研制；

4）航天員健康和績效常規(guī)醫(yī)學(xué)保障；

5）航天員健康狀態(tài)醫(yī)學(xué)監(jiān)督與分析；

6）航天員健康狀態(tài)異常診斷，必要時給予醫(yī)學(xué)救助及醫(yī)療康復(fù)；

7）航天飛行因素對人機(jī)體不良影響的預(yù)防系統(tǒng)；

8）飛行條件下航天員作息制度的組織；

9）飛行中航天員心理支持；

10）空間站生活艙居住環(huán)境的監(jiān)測（衛(wèi)生保健和輻射監(jiān)督）及當(dāng)航天員居住環(huán)境受到破壞時對異常和意外情況的響應(yīng)系統(tǒng)；

11）航天員飲食和水的保障；

12）航天員衛(wèi)生保健保障措施；

13）航天員飛行后的健康醫(yī)學(xué)保障，包括醫(yī)學(xué)康復(fù)措施。

在這個系統(tǒng)中，每個元素對于保障飛行安全、維護(hù)飛行任務(wù)乘組成員健康和工作能力，以及保持航天員的職業(yè)壽命都是非常重要的。

20世紀(jì)70到90年代，航天生物與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的國際合作促進(jìn)了航天飛行乘員健康和安全醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)的發(fā)展。

俄羅斯在載人航天戰(zhàn)略上與各國開展雙邊政府間合作項目，包括醫(yī)學(xué)方面的國際合作，主要是以俄羅斯航天飛行醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)為依托，在制定聯(lián)合研究計劃和研制艙載科學(xué)設(shè)備方面開展科技合作。

2 “國際空間站”乘員健康醫(yī)學(xué)保障組織

俄美之間既競爭又合作是國際載人航天和航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的主要特點。根據(jù)政府間協(xié)議建立的俄美航天生物醫(yī)學(xué)聯(lián)合工作組在合作中發(fā)揮了重要作用。

“聯(lián)盟-阿波羅”計劃是載人航天領(lǐng)域國際合作的第一步，該計劃于1975年順利實施。在之后的20年間，蘇聯(lián)和美國載人航天事業(yè)都飛速發(fā)展。20世紀(jì)90年代初期，由于各種原因，俄美兩國認(rèn)為有必要對本國的航天計劃進(jìn)行調(diào)整。在對各種計劃、技術(shù)能力和資源潛力進(jìn)行聯(lián)合評估后，制定了開發(fā)和組建“國際空間站”的計劃。重要的是，俄羅斯豐富的空間站長期考察經(jīng)驗及其航天員健康保障系統(tǒng)，為國際合作的順利開展提供了保障。

“國際空間站”項目第一階段的合作是，俄羅斯聯(lián)邦航天局（Roscosmos，2016年1月更名為俄羅斯航天國家集團(tuán)）和美國國家航空航天局（NASA）簽訂并于1995－1998年實施了“和平-航天飛機(jī)”計劃，和平號（Mir）空間站與航天飛機(jī)實現(xiàn)了聯(lián)合飛行，美國航天員在和平號空間站上進(jìn)行了長期飛行，而俄羅斯航天員則乘坐航天飛機(jī)執(zhí)行飛行任務(wù)。

“和平-航天飛機(jī)”計劃的開展為雙方共享醫(yī)學(xué)設(shè)備和醫(yī)學(xué)經(jīng)驗提供了可能。以此為契機(jī)，雙方繼續(xù)開展長期飛行及飛行后乘員的健康維護(hù)工作，確立了國際伙伴交流的組織方法，確立了采取決議的程序，這對于在“國際空間站”計劃框架內(nèi)開展各項工作是極為重要的。

航天員在哥倫布號實驗艙工作

當(dāng)時還建立了莫斯科飛行控制中心與休斯敦飛行控制中心定期互動的制度?！昂推?航天飛機(jī)”項目的重要成果是建立了俄美醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)互動機(jī)制，雙方共同參與和平號空間站、“聯(lián)盟”飛船及航天飛機(jī)飛行乘組健康醫(yī)學(xué)保障工作。

從1998年伊始，“國際空間站”伙伴國醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)合作形式建立起來，這些國家的醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)直接參與“國際空間站”載人考察醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)醫(yī)學(xué)要求和健康標(biāo)準(zhǔn)的制定，參與飛行中的醫(yī)學(xué)規(guī)則和限制條件的制定。此時，在“國際空間站”計劃第一階段中所獲取的經(jīng)驗發(fā)揮了作用，這些工作均按照1998年1月簽訂的“國際空間站”伙伴國政府間協(xié)議開展。

執(zhí)行政府間協(xié)議的具體章程體現(xiàn)在“國際空間站”事務(wù)相互諒解備忘錄中，該備忘錄是以美國與每個伙伴國之間雙方協(xié)議的形式形成的。有關(guān)乘員的健康問題也體現(xiàn)在備忘錄中，文中明確了“國際空間站”3個醫(yī)學(xué)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)：多邊醫(yī)學(xué)政策委員會（MMPB）、多邊航天醫(yī)學(xué)委員會（MSMB）及多邊醫(yī)學(xué)實施委員會（MMOP）。明確了“國際空間站”多邊醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)的作用和責(zé)任，建立了協(xié)商一致的活動原則，對醫(yī)學(xué)文件和決議均通過協(xié)商而定。在政府間協(xié)議和“國際空間站”備忘錄中加入了允許不同意見的機(jī)制，這保證了伙伴國醫(yī)學(xué)組織有采取決定的權(quán)力。但是有些帶有醫(yī)學(xué)性質(zhì)的決定，如“國際空間站”乘員健康證明，對飛行前、飛行中和飛行后健康保障程序和措施的要求，應(yīng)當(dāng)永遠(yuǎn)屬于醫(yī)學(xué)專家的特權(quán)。

而“國際空間站”乘員健康醫(yī)學(xué)保障的重要任務(wù)是開發(fā)一體化或相互兼容的飛行醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)，向航天醫(yī)學(xué)推廣使用各伙伴國科學(xué)研究成果、地面模擬成果，最新的醫(yī)學(xué)技術(shù)、乘員健康狀況分析，以及密閉條件下居住環(huán)境監(jiān)督與評價的方法和設(shè)備。

而面臨的主要問題是在20世紀(jì)90年代之前，俄羅斯和美國在乘員健康監(jiān)督和維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)、方法和設(shè)備，以及在醫(yī)學(xué)規(guī)程和乘員居住環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)方面存在很大的差異。經(jīng)過協(xié)商和討論后，一致通過并制定了多邊文件，對“國際空間站”乘員健康保障方面的所有問題進(jìn)行了規(guī)范：制定了飛行前、飛行中和飛行后乘員健康標(biāo)準(zhǔn)及健康評價的醫(yī)學(xué)程序；制定了“國際空間站”乘員居住環(huán)境的統(tǒng)一要求；制定了飛行中出現(xiàn)偏離醫(yī)學(xué)要求或出現(xiàn)意外和異常情況下的飛行規(guī)程；制定了醫(yī)學(xué)實施文件，對具體考察中醫(yī)學(xué)活動的計劃與實施進(jìn)行了原則性規(guī)范。

“國際空間站”各伙伴國醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)雖然在經(jīng)驗和習(xí)慣上存在很大的差異，但這并沒有成為合作和一體化的阻礙，相反卻成為了新的科學(xué)論證基礎(chǔ)。通過對醫(yī)學(xué)風(fēng)險的客觀分析和采用協(xié)商一致的原則，統(tǒng)一了航天員健康醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，這一重要的決定為順利開展航天員的選拔創(chuàng)造了條件。

俄羅斯科學(xué)家格里戈里耶夫是國際乘組醫(yī)學(xué)保障一體化的倡導(dǎo)者，在其直接參與和領(lǐng)導(dǎo)下，成立了莫斯科飛控中心和休斯敦飛控中心醫(yī)學(xué)專家一體化醫(yī)學(xué)小組（IMG），該小組運行高效，其他伙伴國專家也參加了小組工作，共同計劃和開展“國際空間站”醫(yī)學(xué)活動。同時還成立了多邊醫(yī)學(xué)實施小組（SMOT），該小組由飛行醫(yī)生、莫斯科飛控中心和休斯敦飛控中心醫(yī)學(xué)小組成員、“國際空間站”所有伙伴國的醫(yī)學(xué)責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)（MMOP的成員）組成，每個星期對“國際空間站”乘員的健康狀況進(jìn)行評價，針對具體的醫(yī)學(xué)狀況做出決定，并向“國際空間站”計劃領(lǐng)導(dǎo)和飛行領(lǐng)導(dǎo)層提供結(jié)論和建議。

3 “國際空間站”醫(yī)學(xué)保障活動的結(jié)果

“國際空間站”載人飛行和考察計劃已運行了20年，每批乘組的考察時間平均為129～214天，期間完成了大量的科研和實驗任務(wù)，其中生物醫(yī)學(xué)研究占據(jù)了重要的位置。

俄羅斯乘員健康醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)曾在蘇聯(lián)空間站上接受過檢驗，目前仍在“國際空間站”上發(fā)揮著重要的作用，其主要包括：健康監(jiān)督和居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、所有飛行階段的預(yù)防系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)救助系統(tǒng)和航天員康復(fù)系統(tǒng)。

在“國際空間站”建設(shè)初期，乘員的醫(yī)學(xué)保障由俄羅斯艙段公務(wù)艙系統(tǒng)負(fù)責(zé)。此時，主要依靠航天飛機(jī)和“聯(lián)盟”飛船運送乘組前往“國際空間站”，貨物運輸則使用航天飛機(jī)或“進(jìn)步”（Progress）飛船，大結(jié)構(gòu)物資和艙體主要由航天飛機(jī)乘組運送和安裝。

在“國際空間站”前6批主要考察乘組中，乘組成員由3名俄羅斯及美國航天員組成。2003年美國“哥倫比亞”（Columbia）航天飛機(jī)（STS－107）發(fā)生事故后，航天飛機(jī)暫時停止飛行，“國際空間站”建設(shè)暫時中止，并且將主要考察工作計劃縮減，乘組成員減為2人。在這種情況下所建立的醫(yī)學(xué)活動管理組織有效地應(yīng)對了出現(xiàn)的問題，維護(hù)了乘員的健康和完成飛行任務(wù)必需的工作能力。

自2006年伊始，航天飛機(jī)恢復(fù)飛行，“國際空間站”建設(shè)繼續(xù)緊張地進(jìn)行，乘組成員恢復(fù)到3人。2009年，“國際空間站”主要乘組進(jìn)入到了6人考察階段。2011年，由于航天飛機(jī)計劃停止，“國際空間站”考察乘組往返運輸僅由俄羅斯“聯(lián)盟”飛船完成，而貨物運輸由俄羅斯“進(jìn)步”貨運飛船，以及歐洲“自動轉(zhuǎn)移飛行器”（ATV）和“H2轉(zhuǎn)移飛行器”（HTV）保障，2012年美國商業(yè)飛船“龍”（Dragon）飛船實現(xiàn)了首飛，開始了貨運保障。

盡管乘組成員在適應(yīng)性反應(yīng)上存在個體差異，但醫(yī)學(xué)保障小組的醫(yī)生沒有發(fā)現(xiàn)乘員有嚴(yán)重的臨床問題，沒有發(fā)現(xiàn)外傷、變異性表現(xiàn)、頭痛等問題，由于較好地使用了艙載設(shè)備或優(yōu)化了作息制度，沒有發(fā)生去同步化現(xiàn)象。

近年來，一些主要考察乘組成員視覺功能出現(xiàn)了變化，具體表現(xiàn)是視力下降，由于眼內(nèi)壓升高，眼底和視覺神經(jīng)方面出現(xiàn)變化，以前在長期飛行中從未出現(xiàn)過此類情況。為此，根據(jù)“國際空間站”多邊醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)的決定，目前正在開展眼科和神經(jīng)研究綜合計劃，在飛行前、飛行中和飛行后對“國際空間站”主要考察乘組成員進(jìn)行深度眼科檢查，對腦結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查等。

根據(jù)“國際空間站”伙伴國的協(xié)議，空間站使用壽命將延長至2024年。在這種情況下，首要任務(wù)是基于所有伙伴國艙載資源的一體化，提高“國際空間站”生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究效率，為未來超越近地軌道航天飛行和深空探測解決輻射問題及預(yù)防醫(yī)學(xué)風(fēng)險提供依據(jù)。

在未來調(diào)整“國際空間站”乘組去同步化現(xiàn)象的措施中，確定以下調(diào)整狀態(tài)的方法：藥物干預(yù)、使用光療法、進(jìn)行各類睡眠時間混亂現(xiàn)象的應(yīng)對訓(xùn)練、調(diào)整這一時期的工作計劃。

“國際空間站”衛(wèi)生保障條件在各個飛行時期總體上是令人滿意的，并且基本上符合了“國際空間站”飛行前微生物控制標(biāo)準(zhǔn)（ISS MORD）的要求。俄羅斯生命保障系統(tǒng)總體上保障了乘員正常的生活和工作條件。與此同時，經(jīng)常有噪音超標(biāo)的記錄，一般超出標(biāo)準(zhǔn)值4～24dB，這需要增加補(bǔ)充的防護(hù)措施，如使用噪音防護(hù)耳罩和防噪音設(shè)備等。

與“國際空間站”對接的艙體、貨運和載人飛船上載有非金屬材料，以及從所送達(dá)的物資和設(shè)備中析出的氣體，是空間站空氣介質(zhì)附加的化學(xué)污染源。通過對所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在地面對飛行產(chǎn)品準(zhǔn)備過程中有必要完善相關(guān)的毒理衛(wèi)生措施。

醫(yī)學(xué)監(jiān)督數(shù)據(jù)定期顯示，在空間站內(nèi)部裝飾物表面微生物和真菌群落有超過正常水平的現(xiàn)象，這要求采用專門措施用抗菌素對這些裝飾物表面進(jìn)行處理。在公務(wù)艙及近年來在功能貨艙定期使用“流通”儀器，這促進(jìn)了空間站大氣環(huán)境微生物狀態(tài)的正?；?/p>

“國際空間站”前40批考察結(jié)果證明，空間站乘組所建立的生活條件是適宜的?？梢哉f，沒有發(fā)生一起“影響飛行計劃完成結(jié)果”的醫(yī)學(xué)事件，絕大多數(shù)醫(yī)學(xué)保障的計劃均已完成。

近年來，“國際空間站”俄羅斯醫(yī)學(xué)保障系統(tǒng)一個突出的特點是加強(qiáng)了對個別環(huán)節(jié)的完善，首先是對乘組成員醫(yī)學(xué)監(jiān)督系統(tǒng)進(jìn)行了完善?！靶呐K醫(yī)療”系統(tǒng)的常規(guī)使用，極大地拓展了心血管系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)監(jiān)督能力；為俄羅斯艙段提供了新的訓(xùn)練設(shè)備—帶有防振系統(tǒng)的跑步機(jī)，以及新的通風(fēng)設(shè)備加壓系統(tǒng)；重新建立了航天員飲食系統(tǒng)；正在完善空間站艙載救助設(shè)備、微生物和毒理學(xué)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；正在實施空間站噪音降低計劃和改善照明計劃；依靠計算機(jī)技術(shù)的運用，正在改進(jìn)空間站乘員的心理支持系統(tǒng)等。

所有這些工作都是在多邊醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)（MMPB、MMOP和MSMB）及所形成的“國際空間站”醫(yī)學(xué)實施管理系統(tǒng)參與和監(jiān)督下進(jìn)行的，而MMPB對“國際空間站”醫(yī)學(xué)活動進(jìn)行了監(jiān)督。