宇航员的肾风险.doc

宇航员的肾风险
事实证明宇航员的工作是个苦差:只要在太空呆着就可能得肾结石,这谁能想到呢。然而这是真的。喝不到水以及失去地球重力的刺激,让宇航员们的尿越来越少,尿里的钙盐却越来越浓了。这让他们的肾脏遭受风险,而预防药柠檬酸钾还在测试中。

下一代载人登月注定将是一项长期任务。宇航员在太空中生活的时间越长,如何处理他们排出的尿就显得越发重要。2008 年7 月底,为了研究新一代登月飞船的厕所,NASA 向社会公开征集愿意提供新鲜尿液的志愿者,对象包括自己的雇员以及正好路过休斯敦的游客或公务人员。而且公告特别强调,这次征集的是全程尿,不像医院做尿检那样只要中段尿。这个要求与征集这些尿的具体用途有关。它们将被用来研究尿中的固体颗粒堵塞管道的问题――需要从厕所冲走的当然不限于尿的哪一部分。至于如何清除这些颗粒,NASA 以及合作方汉密尔顿标准公司都没有明确说明,只是说在实验一种化学剂。但这次集尿活动却引发了所有人对另一个问题的好奇心:这些宇航员的尿里为什么会有这么多的固体颗粒?

水通常占正常人尿液的97%,剩下大概3% 都是固体物质。这些固体主要是一些无机盐,以及像尿素之类的有机物。尿本身无色透明,当有尿酸盐或者磷酸盐和碳酸盐的沉淀物时,尿就会显得混浊。与其他人相比,宇航员的身体并没有什么特殊之处,拥有一样的循环系统,因此尿中不会有什么特殊的成分,基本上都是含钠、氯离子的无机盐和尿素以及糖类、蛋白质。然而成分相当不代表浓度也相同。太空生活中有一个无法回避的因素,无形中会间接地影响宇航员尿液的浓度,这就是微重力。
美国约翰逊航天中心的生物化学家佩吉• 威特森(Peggy A. Whitson),曾经带领他的研究小组进行过一项调查,以确定长期太空旅行中宇航员患肾结石的风险到底有多大。他们选取了1995 年至1999年间在“和平”号空间站上连续工作超过100 天的宇航员作为研究对象,分析了他们进入“和平”号空间站之前、其中和过后的尿液。结果显示,这些宇航员在进入空间站工作后,排尿的量比在地球上少了很多,然而尿液中磷酸钙的浓度却明显比这些人在地面时高出许多,看上去也更混浊。这些磷酸钙很容易在肾脏部位结晶形成肾结石。在这个过程中,宇航员一开始不会感觉到任何疼痛。而他们尿液中的磷酸钙浓度,要到返回地球一个月之后才能恢复正常。此时肾结石早已经形成,并且让宇航员感觉到明显的疼痛,在不能及时得到医治时会非常痛苦。

在微重力环境的太空中,人骨中钙的损失是引起这些宇航员肾结石的原因之一。在我们的骨骼组织中,既有破骨细胞又有成骨细胞。成骨细胞不断地将磷酸钙存储在骨基质中,起成骨作用。破骨细胞则不断地祛除骨基质中的磷酸钙,起破骨作用。显然通常情况下,这两种活动过程是相互平衡的。然而一旦进入太空,由于重力几乎为零,骨头缺少压力,促使成骨细胞活动所需的刺激不存在了,但破骨细胞的活动仍然在继续着,因此骨骼就被破坏得多,重建得少,导致钙以及其他组成骨骼的物质流失,继而引起血液中钙水平的上升,很容易引发肾结石。虽然大量喝水有助于排出这些结石,减少尿液中磷酸钙的浓度,但是很明显太空中不具备这样的条件――在那里,每一滴水都是珍贵的。威特森的小组需要另辟蹊径,找出一种有效的制剂来帮助宇航员。
柠檬酸钾是目前最常用的预防结石的药物。它的基本原理就是让