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在地球上 ， 二氧化碳是我们大气中的一种微量分子 ， 只有 0.3 毫米汞柱 。 在太空中 ， 呼出的二氧化碳会在机舱内积聚 ， 如果不是风扇使机上空气流通 ， 甚至会在宇航员头部周围的云层中徘徊 。 实地测试表明 ， 健康男性在吸入浓度高达 7.5 毫米汞柱的二氧化碳时不会产生不良影响 ， 并且可以在长达 8 小时内处理高达 11 毫米汞柱的气体而不会出现头痛等急性反应 。 然而 ， 在太空中会使事情复杂化 。
在微重力下 ， 血液不会像我们在 1 G 中习惯的那样从头部流出 ， 这本身会导致颅内压升高 。 我们知道二氧化碳是一种有效的血管扩张剂 ， 所以它也可以增加颅内压 。 因此 ， 微重力和二氧化碳可能协同作用导致头痛 。
自空间站成立之初 ， 宇航员就报告了头痛和其他与二氧化碳有关的症状 。 一份报告指出：他们不知道高二氧化碳水平 。 然而 ， 经过进一步讨论 ， 当二氧化碳去除器重新打开并且水平下降时 ， 他们注意到了很大的不同 。 高达 6.0毫米汞柱的水平与进行船上活动不相容 。 机组成员报告说睡眠困难和易怒加剧 ， 地面控制人员也注意到了这一点 。
【为什么在太空生活，会让人头疼】可能还有更微妙的效果 。 在我们关于航天飞机的2011年航空航天特别收藏版中 ， 远征 6 指挥官回忆起在车站观看哥伦比亚机组人员的追悼会：“对我来说 ， 情绪在轨道上更加发自内心 。 我不知道为什么 。 我不知道是空气的成分、二氧化碳水平还是隔离 。 如果我很高兴 ， 我会觉得它只是从我的胸膛里冒出来 。 如果我很伤心 ， 那真是令人崩溃 。 ” 她没有听说过情绪升高与二氧化碳升高有关 ， 但我想这与易怒和认知影响属于同一范围 。
研究人员发现 ， 男性和女性的头痛发生率相同 ， 而且有趣的是 ， 随着宇航员年龄的增长 ， 头痛的发生率会下降 。 随着年龄的增长 ， 我们的血管会变得越来越僵硬 ， 因此二氧化碳不会像老年人那样扩张血管 。
当飞行外科医生开始看到二氧化碳升高与头痛之间的联系时 ， 他们要求将二氧化碳水平暂时降低 ， 2006 年降至 5 毫米汞柱 ， 2010 年降至 4 毫米汞柱 ， 这显然奏效了；每降低一次 ， 船员头痛的次数就会减少 。
二氧化碳每增加 1 毫米汞柱 ， 船员报告头痛的几率几乎翻倍 ， 根据该论文 ， 他们推荐的 2.5 毫米水平 ， 将头痛的风险保持在 1% 以下 ， 这是毒理学和航空航天医学中使用的标准阈值 。 但这说起来容易做起来难 。 如今 ， 国际空间站上的二氧化碳通常被控制在 4 毫米汞柱或更少 。 虽然船员外科医生希望保持较低的二氧化碳水平以保护我们的船员 ， 但现实是我们受到船上硬件的限制 。 在设计国际空间站时 ， 人们认为更高的二氧化碳水平没有问题 ， 因此硬件设计用于更高的水平 。 试图降低水平将需要更多地运行洗涤器 ， 这会更快地磨损它们并需要更多的维护和消耗品 。
医生需要更多地了解呼吸升高的二氧化碳的其他可能的长期影响 ， 例如视力的变化 。 我们还不知道二氧化碳在视力障碍、颅内压综合征中的作用 ， 该综合征已在许多长期工作的机组人员中得到证实 ， 并且在某些情况下 ， 导致眼部变化似乎持续了 ， 头痛可能只是冰山一角 ， 虽然头痛是相对容易识别的症状 ， 但可能存在我们无法测量的亚临床生理变化 。
我们担心它们对宇航员健康的影响以及对未来探索任务的可能影响 ， 所以像这样的报告应该会改善未来宇航员的健康 ， 无论他们去哪里 。
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