近期，美国女宇航员苏尼·威廉姆斯在国际空间站的长时间滞留引起了广泛关注。她流传出的照片显示面容消瘦，脸型变得尖锐，引发了对其健康状况的担忧。尽管威廉姆斯通过视频回应称自己的健康没有问题，体重也未发生变化，只是由于“体液转移”造成了外貌的变化，但仍有报道指出其体重在迅速下降。
地球上的环境与太空截然不同，对于人体来说，太空的超低温、强辐射、微重力和高真空等条件构成了巨大的挑战。长时间身处这样的环境中，宇航员的肌肉、骨骼和器官都会受到影响，体重减少几乎是无法避免的。
关于威廉姆斯的“锥子脸”，体液转移或许能提供一些解释。在地球上，重力使得体液主要集中在下半身，而在太空的微重力环境中，体液会更多地分布到上半身，导致脸部肿胀和腿部消瘦。然而，这种情况通常会让人看起来更胖，而非消瘦。因此，体液转移可能不是威廉姆斯脸部消瘦的主要原因。
人体细胞内线粒体示意图
宇航员在太空中通常使用特殊的质量测量仪来监测体重，而非传统的压力式体重秤。这种测量仪基于直线加速度原理和牛顿第二定律来确定质量，需要宇航员固定在支架上并进行匀加速直线运动。如果威廉姆斯通过这种方法测量的体重并未大幅下降，那么她的身体状况可能确实没有大问题。
然而，太空环境对宇航员的影响远不止于此。长期生活在太空环境下，宇航员的基因、分子、生理和行为都会产生种种改变。例如，骨骼会因为缺乏重力负荷而脱钙变得脆弱，宇航员每个月可能会损失1%至2%的骨量。这种情况可能增加骨折的风险，并延长骨折愈合时间。
美国女宇航员苏尼·威廉姆斯在国际空间站进行身体锻炼
科学家通过对长时间停留在太空的宇航员进行研究发现，太空环境会导致基因和分子层面的变化。例如，宇航员的染色体片段可能发生突变、倒置，基因表达出现异常，甚至端粒也会发生变化。这些变化在宇航员返回地球后可能会部分复原，但仍存在加速衰老的风险。
太空环境还可能对宇航员的心血管系统造成影响。研究发现，宇航员的颈动脉可能出现扩张，颈动脉壁增厚，视网膜脉管系统也可能出现异常变化，这些都可能增加未来潜在的心脑血管疾病和视力障碍风险。
除了上述风险外，太空环境还可能改变宇航员的肠道菌群、体重和认知能力。例如，宇航员在太空中的肠道菌群可能会发生变化，厚壁菌数量增多，拟杆菌数量减少。而认知能力则可能在返回地球后出现暂时性的下降。不过，这些变化通常会在一段时间后逐渐恢复正常。
“体液转移”会不会形成“锥子脸”
值得注意的是，男性和女性在太空中的反应可能存在差异。研究发现，男性宇航员在太空中的基因活动可能会受到更多干扰，返回地球后需要更长的时间才能恢复常态。男宇航员的精子数量在返回地球后可能会减少，而女性宇航员的生育能力则似乎未受影响。
随着越来越多的女性宇航员进入太空，科学家们希望通过对她们的研究进一步了解太空环境对线粒体DNA的影响。线粒体DNA的功能是否正常与疾病和遗传有关，而太空环境是否会对线粒体DNA造成损伤、损伤是否可逆等问题仍有待解答。
