更新时间：2024-09-20 19:57
美国约翰逊航天中心的生物化学家佩吉·威特森(Peggy A. Whitson)，曾经带领她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。她是一名退休的美国航空航天局宇航员，前NASA首席宇航员，以及一名活跃的Axiom Space宇航员。在太空中度过了总共675天，比任何其他美国人或女性都要多。
佩吉·安妮特·惠特森（Peggy Annette Whitson）在艾奥瓦州比肯斯菲尔德镇的一个农场长大，她的父母是农民。她在1978年毕业于Mount Ayr Community High School，并于1981年获得爱荷华卫斯理学院的生物学和化学学士。然后她在1986年获得了莱斯大学的生物化学博士学位。她与克拉伦斯·F·萨姆斯结婚。
在莱斯大学的研究后，她开始在休斯敦的约翰逊航天中心担任国家研究委员会驻地研究员。从1988年4月到1989年9月，惠特森担任美国航空航天局JSC的医学科学承包商KRUG International的生物化学研究小组主管。从1991年到1997年，她成为德克萨斯大学医学分部和人类生物化学与遗传学系的兼职助理教授。1997年，惠特森开始在莱斯大学的Maybee实验室担任兼职助理教授，进行生化和遗传工程的教学。
惠特森在2002年6月5日乘坐STS-111升空，6月7日与国际空间站对接，开始了她的第一次太空任务远征5，担任飞行工程师。其中在8月16日与俄罗斯航天员瓦列里·科尔尊共同执行了4小时25分钟的太空行走。2002年12月7日乘坐STS-113返回地球，此次在太空共停留184天22时14分23秒，环绕地球2910圈。
2007年10月10日乘坐联盟TMA-11升空，10月12日与国际空间站对接，执行第二次太空任务远征16，担任国际空间站的第一个女性指令长。此次任务中，惠特森连续执行了5次太空行走，累计太空行走的时长达到39小时46分钟。2008年4月19日乘坐联盟TMA-11返回地球，此次在太空共停留191天19时7分5秒，环绕地球3028圈。
2016年11月17日，惠特森乘坐联盟MS-03，开始了她的第三次太空任务远征50/51/52，同时成为太空史上年龄最大的女性。在2017年4月9日到6月1日期间，担任远征51的指令长，成为第一个两次担任国际空间站指令长的女性。2017年4月初，惠特森的任务被从6月延长到9月。长达10个月的太空任务中，惠特森执行了4次太空行走，使得总数达到10次，仅次俄罗斯宇航员阿纳托利·索洛维约夫，成为太空行走次数最多的美国宇航员和女性宇航员；总时长达到60小时21分，排第3位，同时成为太空行走时长最长的女性航天员。2017年4月24日，惠特森成为在太空中停留时间最长的美国人，美国总统唐纳德·特朗普和她的女儿伊万卡·特朗普，以及女宇航员Kathleen Rubins透过视讯电话向她表示祝贺。2017年9月3日，惠特森乘坐联盟MS-04返回地球，此次在太空共停留289天5时1分38秒，环绕地球4551圈；在太空的总时间达到665天22时23分6秒。
美国约翰逊航天中心的生物化学家佩吉·威特森，她们选取了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，起成骨的作用。破骨细胞则不断地去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钾离子替代钙离子与磷酸结合，钾很活跃，在人体内代谢得很快，不会再形成磷酸钙的结石。但是柠檬酸钾在微重力环境下是不是还能发挥作用，这就要通过实验来证明了。威特森的小组目前正在进行这项实验。他们把将会在太空中工作的人员分成两组：一组从发射3天前开始，直到返回地面14 天以后，每人每天服用两粒柠檬酸钾；另一组则每天服用两片无效对照剂。然后他们再采集这些被测试者从任务开始到中间再到任务结束三个时段的尿液样本，并让这些人自己每天记录饮食、喝水、服药和锻炼的情况。整理好的尿样和记录最终会集中到佩吉·威特森这儿。他和同事们将会仔细地研究这些尿液的成分，来判断每一位宇航员患肾结石的风险，然后再对照这些人每天所吃的药和自己记录的生活情况，分析柠檬酸钾以及这些日常的生活习惯具体对结石的形成有哪些影响，到底是哪一种因素促进或是缓解了结石的生成。
这绝对是一个短期内难以完成的实验。美国航空航天局不可能专门为了研究肾结石而派出一队人到太空去，而威特森则需要对所有被测试的人进行长时间的跟踪，再花大把的时间分析最后的那些数据，所以直到今天，对于柠檬酸钾在太空中的效力怎样，威特森的小组还不能给出一个明确的答案。