男女航天員的性別差異

□ 吳國興

現(xiàn)在世界上在職的航天員共有158名，其中35名是女性，占航天員總數(shù)的22%。這些女航天員的平均年齡為42歲，而男航天員為43歲；女航天員的平均體重是60.7千克，而男航天員為81.2千克；女航天員的平均身高比男航天員矮10厘米，脂肪比男航天員多11%，肌肉質(zhì)量少8%；女航天員的血紅蛋白質(zhì)量比男航天員少10%～14%，有氧運(yùn)動能力比男航天員低得多。雖然男女航天員的選拔和訓(xùn)練都是一樣的，但是他們除了年齡、體重和身高這些表面差別以外，在生理、生活和工作方面也存在許多差異。

心血管功能各有千秋

男女航天員在生理功能上的性別差異（簡稱為性差）一直是航天醫(yī)學(xué)家關(guān)注的重點(diǎn)。經(jīng)過多年的調(diào)查研究，美國航宇局的科學(xué)家于2010年11月在《應(yīng)用生理學(xué)》雜志上發(fā)表一篇文章，題目是“載人航天中的性差問題——美國航宇局的觀點(diǎn)”。這篇文章從心血管生理、運(yùn)動生理、低壓生理、減壓病、腎結(jié)石、免疫學(xué)，神經(jīng)前庭功能、感覺功能、營養(yǎng)、藥物治療和生殖生理等方面對男女航天員的性差做了全面的介紹。文章指出，目前由于女航天員上天的人數(shù)還比較少，因此要從統(tǒng)計學(xué)上提出男女航天員的性別差異還有一定困難，不過在航天飛行后對航天飛機(jī)航天員的立位耐力實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)暈厥前期癥狀的航天員中女性比男性多。

在醫(yī)學(xué)上昏厥是指突然發(fā)生的一過性意識喪失，但無癲癇、昏迷或其他意識改變的情況?；柝是捌趧t是指近似昏厥或極度頭昏的一種狀態(tài)。所謂立位耐力實(shí)驗(yàn)就是在飛行以后，讓航天員從躺臥位立即站立起來，如果出現(xiàn)頭暈眼花的情況，就是立位耐力下降。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)航天員從躺臥位突然站立而出現(xiàn)暈厥前期癥狀時，收縮壓一般下降25mmHg，舒張壓一般下降15mmHg。男女航天員相比，女航天員出現(xiàn)昏厥前期癥狀的比例更高。女航天員出現(xiàn)昏厥前期癥狀時血壓明顯降低、心率明顯增加；男航天員則出現(xiàn)外周血管阻力增加。女性的立位耐力本來就不如男性，而航天飛行以后則下降更為明顯?？茖W(xué)家認(rèn)為，女性發(fā)生這種情況可能跟絕經(jīng)前雌激素對血管的間接擴(kuò)展作用有關(guān)。

男航天員在心血管功能方面也有弱點(diǎn)。在航天飛行中男航天員比女航天員更容易發(fā)生室性心率不齊，而且長期飛行比短期飛行更容易患這種疾病。第一次發(fā)生室性心率不齊是“阿波羅”15號的航天員歐文，他和航天員斯科特在月面上行走期間都感到手指尖劇烈疼痛和腫脹。另外，歐文在回到指揮艙后不久還出現(xiàn)短暫的意識喪失。返回地面21個月以后，歐文又發(fā)生心肌梗塞。專家認(rèn)為，歐文的心肌梗塞部分原因是由于月面行走時心內(nèi)膜受到損傷。

世界第一位女航天員捷列什科娃在飛船內(nèi)進(jìn)食牙膏狀食品

參加頭低位實(shí)驗(yàn)的女性志愿者在測試當(dāng)中

美國女航天員在KC-135失重飛機(jī)中進(jìn)行失重訓(xùn)練

在地面上，男性的血管內(nèi)壁比較脆弱，很容易受到損傷。30歲～40歲男性冠心病的發(fā)病率比女性高出6倍，而絕經(jīng)前期的婦女一般很少會因心臟病而死亡。因此就航天飛行中的心血管功能而言，男女各有千秋。

雌激素和鎂的代謝方面女優(yōu)于男

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在長期航天中由于失重和缺乏體力活動，儲存在骨骼和肌肉中的鎂會大量喪失，而且這種喪失不會因航天員加強(qiáng)體育鍛煉而減輕。更為嚴(yán)重的是鎂的喪失會引起腎上腺素分泌增加，而腎上腺素分泌增加反過來又加速鎂的喪失。這是一種嚴(yán)重的惡性循環(huán)，無論航天員在飛行過程中體育鍛煉是增加或是減少，都只能加劇這種惡性循環(huán)。這種惡性循環(huán)可以導(dǎo)致血管痙攣、血栓形成、嚴(yán)重的心臟節(jié)律紊亂，最后還會形成永久性的心肌損傷?？茖W(xué)家在“阿波羅”15號登月任務(wù)中發(fā)現(xiàn)，這種惡性循環(huán)在航天飛行的第12天就開始出現(xiàn)，可能會持續(xù)2年～3年，相當(dāng)于整個載人火星探測的往返飛行時間。

有意思的是，女航天員在航天飛行過程中能夠保留體內(nèi)的鎂，鎂的喪失情況比男航天員輕得多，因此她們天生具有防止這種惡性循環(huán)的能力。而且正是由于女航天員體內(nèi)的鎂比男性多，因此她們身體具有更完善的修復(fù)機(jī)制和抗氧化能力?？茖W(xué)家認(rèn)為，女航天員的這種優(yōu)勢得益于雌激素。雌激素通過復(fù)雜的血管機(jī)制使女性體內(nèi)得以保留更多的鎂。因此就雌激素和體內(nèi)鎂的代謝而言，女性更適合于長期航天飛行。

在太空行走和應(yīng)急出艙中女不如男

眾所周知，女性的體力不如男性。女性的平均體力只有男性的三分之二，而且女性上半身的體力為男性的50%，下半身為70%。這種體力上的性差無論是在地面上或是在太空中都是一樣的。也許有人認(rèn)為，在太空失重狀態(tài)下男女在體力上的差別已沒有意義。其實(shí)不然，航天員在航天飛行中也有許多體力勞動，特別是太空行走，需要上半身大量的體力勞動。因?yàn)楹教靻T在太空其實(shí)并不是在行走，而是要完成各種太空維修保養(yǎng)、設(shè)備安裝和科學(xué)試驗(yàn)任務(wù)，這些工作都需要用上肢和手來完成。有些工作如果讓女航天員來完成可能就有一定困難，因?yàn)榕教靻T如果用力太猛，不僅容易產(chǎn)生疲勞而且還可能導(dǎo)致肌肉損傷。

美國航天員在應(yīng)急出艙時一般穿著“發(fā)射進(jìn)入服”。這種服裝主要是供航天飛機(jī)航天員在發(fā)射和返回著陸時穿的，相當(dāng)于“艙內(nèi)航天服”。這種服裝重26千克，在地面模擬實(shí)驗(yàn)時穿著它行走需要被試者具有很大的有氧代謝能力，同時腿部的肌肉還要有勁。12名男性被試者穿著這種服裝走了5分鐘，其中有4名被試者堅持不下來，腿部肌肉疲勞是不能完成行走的主要原因。因此科學(xué)家預(yù)測，女性由于有氧代謝能力低、腿部肌肉力量又弱，如果讓女航天員穿著這種服裝做應(yīng)急出艙，可能會有麻煩?？磥砻绹接罹衷谠O(shè)計這種服裝時，可能忽略了男女航天員的這種性差?？傊诎才盘招凶呷蝿?wù)時，應(yīng)以男航天員為主，這種情況下就不能講“男女平等”了。

航天員在“阿特蘭蒂斯”號航天飛機(jī)內(nèi)的自行車測力計上練習(xí)

女航天員有月經(jīng)和懷孕問題

男女航天員的最大區(qū)別是女航天員有月經(jīng)，而且還可能懷孕。月經(jīng)是婦女的“專利”。在載人航天的早期，有些人就是利用婦女的月經(jīng)來作文章，聲稱微重力會導(dǎo)致月經(jīng)異常，因而將婦女排斥在航天員隊伍之外。但事實(shí)證明，女航天員在航天飛行過程中，月經(jīng)沒有異常。也就是說微重力對女航天員的月經(jīng)沒有造成任何影響。2000年2月，美國女航天員貝克在《婦產(chǎn)科研究》雜志上發(fā)表文章，用自己的親身經(jīng)歷和美國女航天員的大量事實(shí)證明了這種觀點(diǎn)。文章說：“重力對月經(jīng)沒有明顯的影響，女航天員在太空來月經(jīng)跟在地面上完全一樣?！?/p>

“阿波羅”15號的3名航天員

女航天員在學(xué)習(xí)海鷹型艙外航天服的使用方法

男女航天員在國際空間站內(nèi)工作

加拿大女航天員朱莉·帕耶特在“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)內(nèi)工作

77歲高齡的航天員格林正在模擬器上訓(xùn)練

不過也有科學(xué)家擔(dān)心，在微重力條件下女航天員有可能發(fā)生經(jīng)血逆行，即微重力使經(jīng)血不往下流，而是沿著子宮和輸卵管向上進(jìn)入盆腔和腹腔，如果瘀積在腔中，就會引起痛經(jīng)和子宮內(nèi)膜異位等癥狀。但是迄今為止在所有上過天的女航天員中還沒有發(fā)生過這種情況。有人建議，為了女航天員在長期航天中的健康與安全，今后應(yīng)該加強(qiáng)這方面的研究，確保在微重力條件下不會發(fā)生這種情況。

男女航天員的另一個差異是女航天員要生兒育女，而男航天員沒有這個問題。根據(jù)統(tǒng)計，80%以上的美國女航天員沒有要小孩，她們中大多數(shù)人是在職業(yè)生涯結(jié)束之后才懷上第一胎，因此第一次分娩的年齡一般是42～43歲。美國航宇局明文規(guī)定：不允許懷孕的女航天員航天。航天員在航天飛行前都要經(jīng)過嚴(yán)格的醫(yī)學(xué)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)懷孕，不但取消航天飛行資格，而且也不允許繼續(xù)進(jìn)行訓(xùn)練，特別是在中性浮力水池、失重飛機(jī)和低壓艙內(nèi)的訓(xùn)練。醫(yī)學(xué)上認(rèn)為，孕婦長時間在這種壓力變化的環(huán)境中停留，會影響胎兒的生長發(fā)育。

女航天員要爭取到航天的機(jī)會并不容易，因此她們盡量將生育的時間往后推。但是婦女年過40以后再懷孕，不僅容易流產(chǎn)、下一代容易出現(xiàn)遺傳缺陷，而且受孕的機(jī)會明顯下降。醫(yī)學(xué)上認(rèn)為，婦女最好的生育年齡是在32歲以前，32歲以后受孕的成功率就開始下降，而美國女航天員的平均年齡正好是32歲。雖然在航天后男女航天員的生殖系統(tǒng)沒有明顯異常，但女航天員懷孕后，還是有40%以上的人流產(chǎn)、9%的人死產(chǎn)、2個新生兒患有慢性遺傳性疾病。

總之，航天員中既然有男有女，就有性別上的差異。不過這種差異對女航天員完成航天任務(wù)沒有造成明顯影響。而且男女航天員的這種性差有些表現(xiàn)為女性占優(yōu)勢，有些是男性占優(yōu)勢，雙方其實(shí)不分上下。因此今天世界各國都是使用同一標(biāo)準(zhǔn)選拔和訓(xùn)練航天員，沒有專門針對女航天員的選拔和訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)。

穿著艙外航天服的航天員在失重飛機(jī)中訓(xùn)練