航天医学工程

一、发展史、概念及在航天中的作用当代科学技术发展的重要特征是各个学科之间互相渗透、互相熔汇和交叉,不断地形成新的边缘科学。在标志着新科技革命的高技术性质的航天技术更是如此,航天技术或称为空间科学技术的重要组成部分——载人航天技术的发展和空间生命科学研究的进展,更显示出了当代高技术的生命力,有人把人类进入太空这一创举称为人类发展史的一个飞跃。

大挠性航天桁架结构动力学及其主动控制研究进展

针对大挠性桁架结构在航天领域的工程应用背景,对大挠性航天桁架结构进行系统分类,综述了几种常见的大挠性桁架结构(桁架式空间站/空间承载结构、网状反射天线的支撑结构、环形张紧桁架可展开天线、变几何桁架结构)的研究进展、结构动力学建模进展、主动杆建模进展以及主动控制理论和实验研究进展,并结合大挠性航天桁架动力学和主动控制的现状,对这一领域的研究进行展望.

航天减压病易感性检测的研究

目的为航天减压病易感性的检测提供有关参数。方法４３人进行低压舱实验。结果安静状态下，高空减压病的发生与年龄、预吸氧时间及某些生理指标关系密切；在同样吸氧、减压条件下，年龄较大者（３０～３６岁）比年轻者（１９～２０岁）体脂高、血胆固醇高；实验前、后尿去甲肾上腺素增量大的减压病的发生率显著增高。在同样减压条件下，年龄相同、预吸氧时间长的，减压病的发生率明显减少或不发生。结论初步拟定航天减压病易感性检测的低压舱上升高度为１００００ｍ，停留时间为３０ｍｉｎ。

应用于载人航天器舱内散热的热管技术研究

论述了氨／铝轴向槽道热管的试验结果及其在载人航天器舱内温控技术中的应用，并对热管的技术性能及板翅结构式热管热交换器的设计、热性能计算进行了分析研究。结果指出，热管热交换器的热性能满足设计要求，经过多年的地面停放对热管热交换器的换热能力没有影响。外方内圆的热管结构设计合理。为热管技术在载人航天器的应用提出了可靠的实践经验。

舱外航天服温控系统的研究现状与展望

随着出舱活动时间的增长，对舱外航天服的温控提出了更高的要求，本文综述了舱外航天服温控系统的研究进展，对辐射器，冰盒，金属氢化物热泵，相变储热／辐射器式热沉和升华器等几种热沉方案进行了比较分析。论述了自动温控应满足的要求，并分析了已有的航天服自动温控方案。最后展望了航天服温控系统的发展趋势。

生物医学近场辐射测量装置的研究

在电磁辐射生物医学研究中,被试动物需要放到近场中进行实验。近场是非均匀场,辐射电平很高,特别是脉冲调制的峰值电平极高。为了解决近场场强的测量,作者在对近场辐射测量理论分析基础上,研制了一种近场辐射测量装置。该装置由各向同性响应探头和显示电路组成,它具有高的峰值过载能力和测量精度,较好地解决了连续波、脉冲波近场辐射测量问题,在生物医学工程领域有实际应用价值。

航天医学的发展

航天医学的发展吴国兴（北京航天医学工程研究所１０００９４）航天医学是一门交叉学科，涉及到医学、医学工程和航天技术；航天医学又是一门新兴学科，从６０年代初第一个人上天以来，美苏开展了广泛的研究，学科得到迅速发展，现已成为一门综合性的重要学科。由于其新兴...

航天活动中失水与供水的医学问题

根据失水对身体生理与工效的影响，论述了适量、适时补水对人体的重要性。分析了航天活动中影响机体维持水平衡的因素，提出了补充水份的若干原则，为载人飞船生保系统水储备的工程设计和制订供水制度提供医学依据。

Fuzzy数学在人－机－环境系统工程研究中的应用

综述了模糊数学在航天人机环境系统工程中的应用和发展。内容包括急性缺氧反应综合评定，人机系统中的控制模型，通风服研制和鉴定以及人体。心脏功能评价等研究领域中模糊数学的应用方法和作用。其研究方法对于一般人机工程的建模和分析具有积极意义。

小循环心功能检测法及在航天医学中应用的可行性分析

小循环心功能检测法及在航天医学中应用的可行性分析汪德生小循环心功能检测法，即四电极右胸电阻抗／导纳图技术，主要反映小循环静脉波［１，２］，以肺循环容积变化作为研究途径反映心功能．肺循环为低压低阻型结构，容积变化先于压力变化；另外肺循环所包含解剖结构单...

利用暖体假人对液冷服散热特性的实验研究分析

目的利用暖体假人对液冷服的各设计参数间的内在关系进行分析 ,同时对液冷服的散热特性进行评价分析。方法温度舱内暖体假人着液冷服和隔热服 ,在不同的温度环境和不同的暖体假人代谢率条件下 ,改变服装设计参数 ,以获得液冷服在不同实验条件下进口液温、液体流率与液冷服散热量及温度比效率间的关系。并测量冷却液进出口温度 ,计算液冷服的实际散热量。结果得到了液冷服在不同实验条件下进口液温、液体流率与液冷服散热量及温度比效率间的关系和液冷服的实际散热量 ,为服装设计参数的合理性提供了评价依据。结论验证了该舱外航天服的液冷服结构参数选取较为合理。揭示了液体流率受管道结构等条件的限制 ,合理调节范围较窄 ,服装温度比效率不会很高 。

低聚异麦芽糖对模拟失重大鼠肠道益生菌以及钙代谢和骨矿盐密度影响的初步研究

目的 :研究低聚异麦芽糖对模拟失重大鼠肠道益生菌的影响以及与骨钙代谢变化的关系。方法 :30只雄性 SD大鼠随机分为 3组 (每组 10只 ) FC组 :普通对照组 (饲喂普通饲料 ) ;SC组 :模拟失重对照组(饲喂普通饲料 ) ;SS组 :模拟失重低聚异麦芽糖组 (饲喂普通饲料 +低聚异麦芽糖 ) ,实验期 2 1d。结果 :SC组大鼠肠道益生菌 (主要是双歧杆菌和乳杆菌 )数量、饲料钙的表观吸收率、股骨骨密度 (BMD)、骨钙含量以及骨钙素 (BGP)的水平显著低于 FC组 ,而血钙水平明显高于 FC组 ;SS组大鼠肠道益生菌数量、饲料钙的表观吸收率、骨密度、骨钙含量以及骨钙素水平较 SC组高 ,血钙水平显著低于 SC组。结论 :低聚异麦芽糖可以促进模拟失重大鼠肠道益生菌的增殖 ,减少股骨骨质的丢失 ,提高股骨 BMD,增加骨形成 。

不同冲击力作用下人体动力学响应特性研究

为研究人体的冲击动态响应特性，６位受试者以坐姿承受垂直位冲击实验。冲击加速度为３Ｇ、５Ｇ、１０Ｇ左右。１１只猴各承受了１～５０Ｇ连续冲击。测试了受试对象多个部位的响应。人及猴响应的加速度峰值与座椅加速度峰值基本上呈正相关关系。由于不同部位主共振峰一致，表明人体是以整体对冲击响应的，冲击Ｇ值的大小影响人体频响特性。随着冲击Ｇ值的增加，人体的共振频率左移，第二峰的峰值随着增高，１０Ｇ时基本上融合为一个共振峰，致使主共振频率的峰值右移，显示出非线性。该规律与作者的振动研究结果一致。结果提示对于非线性系统可分段线性化逼近，可分别用不同的单自由度线性模型估计人体的动态响应。文中还讨论了冲击动态响应研究的方法学问题。

飞行员个性的研究

为飞行员的个性选拔提供科学依据，采用五态性格问卷、艾森克人格问卷和卡特尔１６种人格因素问卷３个量表，对我国２５２名健康男性飞行员（平均年龄３１．８岁）进行了个性特征、个性类型、个性与飞行成绩以及３种方法相互关系的研究，结果表明，飞行员的个性类型，按艾森克３个人格维度（Ｅ、Ｐ、Ｎ）的量表分，经聚类分析和逐步判别分析，可将飞行员分为３种个性类型，其判别正确率达９２．３１％。第一种个性类型是以高Ｅ分和低Ｎ分为特征，即外向稳定型；第二种个性类型是以低Ｅ分和低Ｎ分为特征，即内向稳定型；第三种个性类型是以高Ｎ分为显著特征，即情绪不稳定型。飞行成绩和个性特征关系研究指出，飞行成绩好坏与飞行员的情绪稳定性、敢为性，紧张性、适应性和心理健康水平等有关。经３个量表的指标聚类分析和相关分析证实：五态性格的分量表与艾森克人格维度和卡氏１６种人格因素之间存在着密切相关关系．

＋Gx着陆冲击损伤特点的实验研究

为了探讨＋Ｇｘ着陆冲击造成损伤的特点，２２只家犬以仰卧姿势承受了１０～６０Ｇｘ，３０～１００ｍｓ的冲击，记录了冲击平台、动物胸部、脊柱的加速度和ＥＣＧ、呼吸、心内压、胸内压、腹内压、身体位移等指标。结果表明，在＋Ｇｘ冲击作用下出现以肺脏、心脏为主的广泛内脏损伤。在冲击时右心房、右心室和胸腹内压都明显增加。胸部响应加速度发生超调，脊柱响应加速度低于输入。胸最大相对压缩量为４４％。当胸部加速度峰值＞６０Ｇ、０．０３ｓ时，出现可恢复性中度损伤。实验结果对制定着陆冲击防护措施的研究是有意义的。

心率变异分析方法的研究进展

心率变异性 (HRV)是当前心电图分析的一个前沿热点。目前HRV信号的分析法主要是线性分析法 ,非线性分析法则不多。本文综述了国内外心率变异分析方法的研究进展 ,重点分析了非线性分析方法的原理和特点 ,探讨了HRV信号的分形维数。

Sabatier反应低温催化剂研究

目的研制用于大气再生技术Sabatier二氧化碳还原反应的低温催化剂 ,以降低Sabatier反应的起动温度。方法从催化剂活性组分、载体的选择、催化剂的制备方法和条件等方面进行低温催化剂的设计研制 ,建立催化剂性能测试装置 ,对低温催化剂的性能进行实验研究。结果研制了以钌为催化剂活性组分 ,以活性r Al2 O3为载体的Sabatier反应低温催化剂 ,其反应起动温度可降到 1 1 0℃ ,起动时间 8min ;在温度为 2 0 0～ 30 0℃时 ,贫组分一次通过转化率均高于 95% ;产物水较为纯净 ,无色透明 ,呈中性。结论Sabatier反应低温催化剂的性能达到了设计目的 ,有进一步研究的价值。

气功训练改善青年人对21天头低位（－6°）卧床对抗能力的研究

以头低位（－６°）卧床模拟失重，共２１ｄ。５名男性经过９５ｄ气功训练的分比为气功组，另外５名男性为对照组。年龄为１９～２１岁。卧床期间，气功组每天进行３次气功训练，每次约５０ｍｉｎ。在卧床前中后期测量心输出量、心率、心电、血压、体重、小腿周径、脉图、神经传导速度、血中的ＳＯＤ、Ｃａ￣（２＋）和立位耐力、中医综合检查。结果表明，和对照组相比，卧床中气功组体重和小腿周径下降得少、主观感觉和客观体征明显轻、心输出量减少得少、脉压差明显高。神经传导速度明显快、体内超氧化物产生少、钙丢失较慢，说明气功锻炼使气功组对模拟失重的对抗能力明显高于对照组。

空间蔬菜栽培装置中营养液输送系统的实验研究

目的为未来的空间站研制一套在空间蔬菜栽培装置中应用的营养液输送系统 ,并通过地面实验初步证明其可行性。方法参考国外资料并结合我国实际 ,进行空间蔬菜栽培装置样机中营养液输送系统的方案论证、方案设计、图纸设计和加工调试等 ,随后进行植物栽培地面验证试验。结果营养液能够以毛细作用方式源源不断地输送到植物栽培基质 ,基质水分含量能够自动控制并按设定值保持恒定 ,所用生物材料生菜的生长形态和色泽基本正常。

航天活动各阶段心电图和心动时相的变化及其机理分析

心电图 (ECG)仍是国外载人航天活动各阶段中连续医学监测的唯一技术。我国载人航天计划中ECG也作为重要的医监项目。采用ECG ,可动态观察人体 4大生命体征之一的脉搏 (或心率 )和心功能 ,与ECG有关的心动时相是反映心功能的一项重要指标 ,系统了解国外载人航天活动中ECG和心动时相的变化及其机理对我国载人航天中紧急措施的制定具有重要的参考价值。本文对此作了较系统的回顾与分析。