睡眠干扰
噪声
噪声和振动常常会破坏睡眠。噪声本质上就是除了音量、音高和声音长短之外基本不携带任何其他信息的声音。火箭发射时发出的咆哮声告诉你,飞船正在变速前进。但除此之外,火箭发射的声音通常来说只是一种噪声而已。有趣的是,通常被认为是噪声的声音可能非常受欢迎。想象一下你正在飞往月球的途中,火箭即将点火,准备让你的飞船减速进入月球轨道,而在此之前你被告知火箭点火可能会出问题。如果此时传来发动机低沉的轰鸣声,你会感觉那是天籁之音,比任何声音都悦耳动听。
我们可以通过很多方法判断噪声(也就是几乎没有信息内容的声音):
✦ 频率或音高(例如,一声尖叫与一声低吼相对比)。
✦ 响度。
✦ 连续的还是间歇性的。
✦ 意料之中的还是意料之外的。
✦ 必要的还是不必要的。
✦ 是否与维持生命的活动有关。
✦ 是否每个人都认为这是噪声。
最后这个方法指的是人的主观感受,比如对一段音乐好听还是难听的判断。对听众来说,不爱听的音乐就是“噪声”。
声音在我们的生活中十分重要,我们用分贝(db)这个单位将声音的强度量化,衡量的是经过某一点的声能。这里,我们需要了解一些数值,见表7.2。
让我们看看巨大噪声产生的后果。假如你站在一枚火箭15米以外的地方,那么火箭从地球升空时,你会听到超过200分贝的噪声。你从上面的清单中可以知道,这是致命的。我们认为,如果你长期处于60分贝以上的环境里,你的听力会受损,而85分贝以上的持续噪声会导致听力丧失。公认不会影响睡眠的噪声水平是35分贝,而国际空间站的噪声水平通常高于这个值,也高于一般航天器50分贝的预设上限。为了避免持续噪声的影响,宇航员通常会戴上耳塞或降噪耳机,这可以有效减缓噪声引起的身体和精神紧张。事实上,俄罗斯“和平号”空间站的噪声太大,以至于一些宇航员在上面待了几个月之后,听力遭到了永久性损伤。
噪声常常使人分心,严重影响我们的生活质量。嘈杂的工作环境往往会影响工作表现,而在安静的环境里,我们能够把工作完成得更好。
噪声还会让人更容易疲劳,降低工作效率,使人精神不振,消极怠工。
如果你的睡眠环境很嘈杂,那你的睡眠时间和质量都会打折扣。在外太空进行生死攸关的活动时,如果噪声使你无法听清指令,那问题显然十分严重。
你在太空的大部分时间里都将处于滑行状态(即没有火箭推动),但即便如此,你也会听到各种各样的噪声。是什么让航天器这么嘈杂呢?风扇、泵、马达、水管、人们四处移动和说话、变压器、电子产品、开关电动机械阀门等发出的声音,当然还有耳机里漏出来的音乐声,等等。
减轻背景噪声影响的方法之一是降低舱内气压。气压越低,声音就越难传播。问题是,气压越低,你说的话就越难被人听到。因此,你必须大声说话。如果需要经常说话,那你很可能会喉咙痛。我们还可以用软耳塞或降噪耳机来缓解噪声对人的生理和心理影响。这两样东西哪里都找得到,也便于带上航天器。这些太空降噪技术的问题在于,它们会使你与周围的人更加疏离。我们在第8章中会谈到,心理问题可不是一件好事。令人欣慰的是,我们现在有可能用上带麦克风的无线降噪耳机,这样既能阻挡噪声,又能舒服地与人交谈。
振动
噪声可以定义为耳朵探测到的、不受欢迎的空气振动,而在太空里,你周围的固体和液体如果振动起来,也一样不受欢迎。跟声音一样,振动也有很多量度,包括:
✦ 频率。
✦ 强度。
✦ 时长。
✦ 连续的,时断时续的(间隔长度固定),还是零星的。
✦ 方向,比如上下、扭曲的或变化的。
航天器在离开地球时会剧烈振动。事实上,这是你在太空中经历的最强烈的振动。然而,即使在火箭发动机熄火的情况下,还有许多其他会产生振动和噪声的事物。
不同频率的振动会给我们造成不同的影响。有些频率令你感觉皮肤抖动,而其他频率——通常是较低的频率,会令你感到五脏六腑都在跳来跳去。表7.3列出影响人体的振动频率。
参考来源:《美国国家航空航天局人与系统集成标准》(NASA Man-Systems Integration Standards)图5.5.2.3.1–1振动如果进入人体会引起身体机能问题和生理问题。机能问题会干扰人的行为能力,表7.4列出了与此相关的振动频率。
这些问题涉及大脑与身体的相互作用机制,而振动导致的各种身体不适会使这个机制变得复杂。表7.5列出了振动导致的各种生理问题。
在微重力环境下,当你被捆绑固定住的时候,或许可以感受一下周围的环境,这时你更有可能出现下述症状。你可以通过自由飘浮(如果可能的话)来降低危险和缓解不适。
睡眠紊乱
良好的睡眠无论在地球上还是在太空里都同样重要。我们已经讨论了你离开地球时身体和大脑将要经历的各种生理变化。如果没有高质量的睡眠,你将很难处理这些变化,也无法在一个需要时刻保持警惕的环境里保持警醒。在睡觉的时候,我们的大脑会进行自我修复和重置。当昼夜交替以及其他主要循环超出了你的昼夜节律所能承受的范围,你会感到难受。你的睡眠将无法达到所需的深度,而且睡眠5个阶段的持续时间也会变得不正常,包括做梦的阶段。[5]
大脑其他部分(尤其是下丘脑和脑垂体)的变化往往会使睡眠问题加重。下丘脑和脑垂体通过一种复杂的化学反馈机制发生相互作用,使脑垂体分泌生长激素,促进儿童正常生长。在微重力条件下,这个腺体系统会经常出现化学失衡,导致脑垂体重新分泌生长激素,从而引发一系列可能让人衰弱的脑内化学变化,从而影响睡眠。这些变化会令你感到浑身乏力和情绪低落,削弱你的判断力,使你在面对压力时反应怪异,出现非正常行为。
睡眠障碍是太空报告中最常见的疾病之一。除非服用药物,否则宇航员每天的睡眠时间通常会比必要的睡眠时间少两小时。足量优质的睡眠是如此必要,以至于大约75%的宇航员都会服用安眠药,这是宇航员在太空中摄入的药物总量的45%。然而,没有任何一样药物在改善睡眠深度和睡眠时间以及解决药物副作用方面完全令人满意。最近获批的新药或许会让情况有改观。
一旦你的睡眠周期被打乱,通常的结果就是睡眠不足。不幸的是,服用咖啡因和其他兴奋剂类药物这种显而易见的补救方法,在帮你保持清醒的同时,也会加重已经出现的各种认知问题。你会变得易怒,理性和推理能力也会下降。毋庸置疑,这些问题都可能在太空旅行中导致严重的后果。
除了自身的睡眠障碍之外,你的睡眠还可能受到其他人的影响,而其他人也可能受你的影响。一个半夜从噩梦中尖叫惊醒的人一定会吵醒其他人,“众人皆睡我独醒”的失眠者也必然会影响别人睡觉,在地球上打呼噜的人在太空中也会继续打呼噜。随着睡眠知识体系的发展,尤其在更多了解太空睡眠的不同之处后,我们应该可以找到更好的方法保证高质量的睡眠。
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