2. 苏州大学附属第二医院
2. Second Affiliated Hospital of Soochow University
载人航天是一项由航天员参与,探索、开发和利用太空资源,以及进行一系列科学实验的活动,也是其国家综合国力的象征。载人航天的特点有:工作环境特殊、职业技能复杂、飞行任务艰巨和危险性大等,因而对航天员的身心素质、知识储备、技术能力等综合素养有很高的要求。目前,我国是第三个拥有完整航天员选拔与训练体系的国家,培养了两批共21名优秀的航天员,其中11人已出色完成了我国六次载人航天飞行任务[1]。本文就我国航天员的职业健康监护问题做一系统阐述,为职业卫生工作提供参考。
航天员一般分两类,一类是航天器操纵员,其任务主要是驾驶载人航天器,他们一般从空军飞行员中选拔。另一类是科学技术工作人员,他们执行其他空间任务。航天员首先要经过医学选拔,包括生理、心理选拔、类太空环境耐力和适应性选拔等。生理选拔主要是挑选各脏器系统功能优秀者,如心肺功能、中枢神经系统功能、视听功能选拔等。优秀的前庭功能是选拔航天员生理适应性的重要条件,因为适应性强的人可以减少航天运动病(太空病)的发病率,如果航天员患航天运动病,就不能正常操作和工作,严重者还会危及航天员的安全[1]。
1 航天员的身体健康要求及监护内容宇宙空间中存在由高能粒子和电磁辐射组成的电离辐射,且辐射环境的变化受太阳活动性影响。长期飞行及深空探测任务的辐射生物效应始终是各载人航天国家高度关注的问题之一。美国航空航天局认为,空间辐射可能成为人类深空探测的最大限制因素,并将其概括为致癌、免疫系统损伤、退行性变(心血管系统、白内障等)、辐射综合征等损害类型。太空辐射暴露带来的风险是宇航员参与国际空间站任务的一个重要问题。相同时间内,航天员在太空所接受剂量比地面人员接受的吸收剂量高出一百多倍,并且多为高能重离子,其生物损伤效应更明显。航天员出舱活动过程中,遭遇太阳风暴等高能粒子事件的概率是很高的,可导致急性辐射效应发生,所以航天员可视为从事放射性工作的特殊人员[2-5]。
放射工作人员职业健康监护即按职业医学原则,建立一套详尽的医学检查程序,评估放射工作人员的健康状况;确定放射工作人员在特殊工作条件下从事预定任务的适任性;提供事故情况下暴露于电离辐射或放射病的基础资料,以避免或减轻放射工作人员的辐射伤害,达到保障其健康的目的。
航天员经初步选拔后,可再按《放射工作人员职业健康监护技术规范》中的具体要求进行职业查体工作。包括航天员的上岗前、在岗期间、离岗时及受到应急照射或事故照射时的健康检查,并严格按《放射工作人员健康标准》,评价航天员的身体健康水平是否适任其工作。如航天员出舱活动遇到太阳粒子事件,航天员返航后应按照应急或事故照射时检查项目详细检查,并估算全身生物剂量,必要时也要估算局部剂量。
2 航天员的心理健康要求及监护内容随着载人航天的不断发展,已有文献记载了航天员许多心理障碍以及身心反应,包括记忆和注意力减退、衰弱易疲劳、睡眠障碍、焦虑抑郁、动机改变、幻觉、妄想、强迫症等,部分属较严重的心理障碍。这引起了美国和俄罗斯的高度重视,他们随即加强了航天员的心理选拔训练及在轨飞行支持。1999年,我国张其吉等主编的《航天心理学》,首次系统阐述了航天环境中的应激源及其心理影响、心理选拔法及心理训练方法等,并作为我国后续载人航天任务中航天心理工作的理论依据。2004年,美国Kanas 教授著作《航天心理学与精神病学》,被称为世界航天心理学发展的一个里程碑[6]。
在太空飞行过程中,航天员需要在隔离、狭小的舱内完成多种复杂精细的操作任务,多类不确定因素(如遭遇太阳风暴、流星划过及仪器突然失灵等)都会给航天员带来极大的心理挑战。航天员在面临巨大压力时,其身心反应、心理应激、人际沟通等方面都容易出现适应不良的问题,进而损害其工作表现,甚至危及任务的完成与他们的生命安全[7]。因此要对航天员进行心理健康监护。
心理健康是指人们对环境及相互间具有高效率及快乐地适应情况。
2.1 航天员上岗前的心理健康要求及监护内容航天员需要具有高度的自我控制力及稳定的情绪;具有正确处理突发事件及低频率事件的应激反应能力;具有高度的责任感和道德意识。这要求在航天员上岗前进行心理学方面的检查与评估,即航天员的心理选拔,由经验丰富的执业心理医师完成。心理选拔的方法主要包括两大类,一类是执业心理医师通过资质审查、观察、会谈及情景模拟等方法初步筛检合格者,应用如履历筛查法、关键事件法、心理会谈法、观察法、情景模拟法,做出主观评价。另一类方法是通过心理测评及模拟实验,由相应执业心理医师进一步做出航天员心理健康与否的判定。心理测验法包含个性测试和能力测试,常用简便经济有效的心理测评工具有症状自评量表(SCL - 90),卡特尔16种人格测验(16PF),明尼苏达多项人格问卷(MMPI),飞行员心理健康量表,中国核电厂操纵人员心理健康和神经行为测评系统等。模拟实验法是通过模拟航天中的大部分环境因素,如失重、低压舱、隔绝睡眠剥夺等对航天员进行测试,了解其耐受性和适应性,此模拟环境可诱导出候选者的正常应激水平及其对多种不确定因素的应对能力[6, 8-9]。
2.2 航天员在岗期间的心理健康要求及监护内容国内外普遍认为,在早期的载人航天飞行中(尤其是中短期飞行),由于严格的心理选拔及精心的医学保障,航天员在飞行过程中未发生过严重的心理障碍。然而,长期处于太空中狭小隔离环境及飞行中更大的不确定性,会对航天员产生较大的心理影响,产生多种心理障碍甚至精神病问题[6]。
由于航天员工作的特殊性,执行任务结束返航后,在地面可给予需要的各种心理支持,然而类似于空间站或火星计划等长期任务,需要地面给予航天员飞行中的心理支持,这也是航天员应急心理监护的内容。结合国外经验,在压力之下航天员工作场所的社会支持和行为健康之间有着明确的联系[10],我们建议给予在轨航天员以下心理支持:
第一,普通心理支持措施,如航天器上提供必要的休闲节目和娱乐设施,提供相关信息以弥补社会接触的不足。
第二,专业性心理支持,如通过视频或音频的一对一心理通话,这既是有效的心理监测手段,也是一种有效的干预手段;提前训练的自我心理调适技能如自我心理放松等。
第三,心理状态测评及干预,如通过计算机辅助系统,对乘员进行心理测试、社会正反馈及心理舒适性设计[11]。
第四,因虚拟现实训练能够调节事故后飞行员应激反应,改善其心理健康状况,如航天员发生意外情况,若有条件,由心理专家实施虚拟现实训练,对其也是有益的[12]。
2.3 航天员离岗时及发生事故后心理健康要求及监护内容我国航天人近年来取得了举世瞩目的成就,迄今为止,中国载人航天任务都属于中短期飞行,未发现明显心理障碍问题,可能与岗前严格选拔及良好的在岗期间的监护、支持有关。此类航天员离岗时无特殊监护内容。然而,长期任务会引起严重的心理障碍、精神病及人际关系问题[6]。个体结束任务之后,能否很快适应现实社会生活,独特经历是否对个体心理有消极影响,也需要以后研究重点关注。专家指出:限制人类探索太空的不是医学,而是心理学[6, 10-13]。我们建议对执行长期任务的航天员离岗时以及发生过事故的航天员由心理医师进行详细的心理测评及心理干预。具体参考上岗前及在岗的监护内容。
3 航天员职业健康相关其他问题的探讨航天员太空中失重对健康的影响也很大,空间飞行可导致骨质疏松、心血管功能紊乱、免疫功能失调、肌肉萎缩、节律紊乱等一系列严重影响航天员健康的问题[14-16],中短期飞行返回地面后大部分可自行恢复,但长期飞行,就必须针对航天员制定相应的在轨诊疗措施。
对46名长期空间站工作人员的电子病历进行检查发现,需注意的不良医疗事件主要是免疫相关性事件,如过敏性皮疹、感染[16],机制可能是失重条件下免疫功能下降与部分细菌、病毒的毒力增强[17]。航天员生病有可能影响整个航天任务的完成,因而对航天员执行长期航天任务前进行免疫学及易感病毒、细菌方面的检查,是有必要的。空间辐射与失重的联合作用已有部分研究,目前认为失重影响辐射所致DNA损伤的修复,具体机制及程度有待进一步研究[16-17]。
国外有人研究了职业科学对长时间深空探测工作的贡献,认为宇航员在长时间的太空探索中,考虑到太空的恶劣环境,身体和精神健康都严重恶化这并不奇怪,结论是在太空飞行的任何阶段都可以实施职业干预,以增加任务成功的可能性,增强宇航员的安全和幸福感[18]。过去的五年,在轨道飞行记录中已有精神病问题。在南极洲,高达5%的越冬船员能够达到精神疾病的诊断标准,包括情绪障碍、应激相关障碍、睡眠障碍等。而载人航天环境比南极洲船员条件更为艰苦。在深空任务必须预测精神疾病发生的可能性,并配备镇静催眠药、抗焦虑抑郁药、抗精神病药等。突发精神病要积极治疗,以行为和药物干预来缓和潜在的危险情况。这将有助于船员的安全、健康和飞行任务的成功[19]。
我国航天发展的脚步将渐渐向深空迈进,未来的火星探测、载人航天商业化飞行都将进入研究阶段,尚有许多问题需要我们研究。长时间失重、太空辐射对身体健康的影响及其联合作用、心理健康问题、太空辐射剂量估算[20]以及通过互联网技术对航天员身体健康与心理健康的在轨监测支持系统的应用,都属于职业健康监护的研究内容,有待进一步的探讨。
[1] |
黄伟芬. 中国航天员选拔训练发展历程与展望[J]. 航天医学与医学工程, 2018, 31(2): 97-104. |
[2] |
吴大蔚, 张华, 赵亚丽, 等. 载人航天飞行空间辐射研究进展[J]. 航天医学与医学工程, 2018, 31(2): 152-162. |
[3] |
Cucinotta F A. Space radiation risks for astronauts on multiple International Space Station missions[J]. PLoS One, 2014, 9(4): e96099. DOI:10.1371/journal.pone.0096099 |
[4] |
宋学术, 刘伟. 辐射诱发心血管疾病研究进展[J]. 中国辐射卫生, 2006, 15(1): 112-113. DOI:10.3969/j.issn.1004-714X.2006.01.068 |
[5] |
赵磊, 郭祎祎, 宓东, 等. 模拟载人探月中航天员空间辐射风险评估[J]. 航天器环境工程, 2016, 33(6): 571-580. DOI:10.3969/j.issn.1673-1379.2016.06.001 |
[6] |
王峻, 秦海波, 田立平, 等. 航天心理学研究与实践[J]. 航天医学与医学工程, 2018, 31(2): 163-171. |
[7] |
吴瑞林, 王雅. 基于模拟航天任务的心理学研究: 任务、内容和方法[J]. 航天医学与医学工程, 2016, 29(3): 217-223. |
[8] |
陈雪婷, 郑丽, 王晋. 国内飞行员心理健康研究综述[J]. 民航学报, 2018, 2(2): 40-43. DOI:10.3969/j.issn.2096-4994.2018.02.011 |
[9] |
戴婷婷, 刘玉龙, 李元, 等. 核电厂操纵人员心理健康相关因子的初步研究[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2012(2): 209-212. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2012.02.026 |
[10] |
Deming C A, Vasterling J J. Workplace social support and behavioral health prior to long-duration spaceflight[J]. Aerosp Med Hum Perform, 2017, 88(6): 565-573. DOI:10.3357/AMHP.4778.2017 |
[11] |
王峻, 白延强, 秦海波, 等. 空间站任务航天员心理问题及心理支持[J]. 载人航天, 2012, 18(2): 68-74. DOI:10.3969/j.issn.1674-5825.2012.02.012 |
[12] |
胡乃鉴, 田建全, 王洪芳. 虚拟现实训练对事故后飞行员应激障碍康复的影响[J]. 中国健康心理学杂志, 2017, 25(10): 1517-1519. |
[13] |
王跃, 陈善广, 吴斌, 等. 长期空间飞行任务中航天员出现的心理问题[J]. 心理技术与应用, 2013, 1(1): 40-45. DOI:10.3969/j.issn.2095-5588.2013.01.012 |
[14] |
Hughson R L, Helm A, Durante M. Heart in space: effect of the extraterrestrial environment on the cardiovascular system[J]. Nat Rev Cardiol, 2018, 15(3): 167-180. DOI:10.1038/nrcardio.2017.157 |
[15] |
Zhang L F, Hargens A R. Spaceflight-induced intracranial hypertension and visual impairment: pathophysiology and countermeasures[J]. Physiol Rev, 2018, 98(1): 59-87. DOI:10.1152/physrev.00017.2016 |
[16] |
Crucian B, Babiak-Vazquez A, Johnston S, et al. Incidence of clinical symptoms during long-duration orbital spaceflight[J]. Int J Gen Med, 2016, 9: 383-391. DOI:10.2147/IJGM.S114188 |
[17] |
李英贤, 凌树宽, 赵亚丽, 等. 航天医学问题的细胞分子基础研究进展[J]. 航天医学与医学工程, 2018, 31(2): 140-151. |
[18] |
Davis J, Burr M, Absi M, et al. The contributions of occupational science to the readiness of long duration deep space exploration[J]. Work, 2017, 56(1): 31-43. DOI:10.3233/WOR-162465 |
[19] |
Friedman E, Bui B. A psychiatric formulary for long-duration spaceflight[J]. Aerosp Med Hum Perform, 2017, 88(11): 1024-1033. DOI:10.3357/AMHP.4901.2017 |
[20] |
Cucinotta F A, To K, Cacao E. Predictions of space radiation fatality risk for exploration missions[J]. Life Sci Space Res (Amst), 2017, 13(5): 1-11. |