载人月球探测任务大气环境压力制度设计与试验验证

针对载人月球探测任务连续出舱需求,综合人体生理学和工程技术要求,兼容国内外当前在用的舱外服压力体制,提出双服压、低服压压力制度建议,以实现连续每日出舱。对压力制度安全性进行试验验证,选取19名健康志愿者,分为4组,其中15名男性志愿者平均分为3组,4名女性志愿者分为1组;利用密闭实验舱模拟载人月球探测任务全包络压力环境,开展了7轮次、每轮次为期9 d、连续4 d、每日8 h全负荷模拟出舱活动的密封舱试验。试验结果表明:2种压力制度方案均无减压病发生,也未观测到回心血流气泡,能够有效防护减压病。

某纵置后驱乘用车传动系统Clunk控制技术研究

基于某纵置后驱车型Tip in工况出现的传动系Clunk问题,首先通过扭矩测量手段将敲击位置锁定到主减速器齿轮,制定了响度突出度、减速器壳体振动峰峰值和扭矩突变量三项评价指标,并提出了一种有效的底盘测功机Clunk测试方法。其次,通过Clunk仿真分析,得出影响Clunk的关键参数为主减速器间隙和速比,并对发动机扭矩控制策略进行了研究。最后,利用试验方法,完成了加速踏板负增益控制策略、变速器输出轴间隙和主减齿轮间隙对Clunk影响的验证。

头低位-30°卧床肺循环血液动力学的改变

目的观察模拟失重条件下心肺循环变化的特点。方法采用超声多谱勒技术对１２ 名健康男性青年，在头低位－ ３０°４５ ｍｉｎ 时，测量了心功能的变化。结果 实验中右心室射血时间显著增加（ Ｐ＜ ０ ．０５） ，肺动脉最大血流速度显著下降（ Ｐ＜ ０ ．０５） ，肺动脉血流加速时间延长，右心室心输出量在１０ ｍｉｎ 、３０ ｍｉｎ 显著下降（ Ｐ＜ ０ ．０５） ，心率、右心室心搏量、肺动脉平均血流速度、肺动脉血流加速度均有下降的趋势，但不具有显著性。左心室输出量、左心室心搏量及血压的变化趋势与国内外报道的相似。结论从右心功能的各个参数的变化，提示在头低位的实验过程中肺循环阻力增高，阻力的增加是肺动脉压增高的直接原因。

某乘用车车内轰鸣声和换挡线关系识别研究

为识别某四驱燃油乘用车工程样车开发阶段发动机油门开度不同挡位时车内轰鸣和振动,提出一种基于底盘转毂测功机识别整车状态车内轰鸣和变速器换挡线之间关系的方法。开展底盘测功机车内轰鸣声试验,利用四驱转毂半消声室测功机毂带车模式,发动机转速从各挡位最低转速开始并取为50的整数倍,每个工况油门开度60 s内从0%升至100%,直到主观评价轰鸣声可接受(≥6.5分)时工况终止。依托变速器换挡线和主观评价获得轰鸣测评图并提出优化方案,为整车产品后续振动噪声开发提供参考依据。

急性缺氧条件下的心率变异性分析

目的以心率变异性 (HRV)为定量评价心血管自主神经调节变化的指标 ,观察模拟 5 0 0 0m急性缺氧条件下 ,自主神经变化特点 ,并探讨预测缺氧耐力不良的方法。方法被试者为 1 1名 1 8～ 30岁的健康男性 ,以呼吸 1 0 .5 %的低氧混合气 30min模拟 5 0 0 0m急性缺氧 ,以时域和频域 (粗粒化谱分析 ,CGSA)方法进行HRV分析。并根据是否完成实验过程将被试者分为耐力良好组 (A组 )和耐力不良组 (B组 )。结果耐力良好组在缺氧时心率显著增快 ,相邻RR间期之差的均方根值 (RMSSD)显著减小 ,LFn .u .(LF的标准化单位 )和LF HF显著增大 ,HF和HFn .u .(HF的标准化单位 )显著减小。两组比较 ,缺氧 5～ 1 0min时 ,LFn .u .和LF HF在B组显著大于A组 ,缺氧 1 0～ 1 5min时 ,RMSSD在B组显著小于A组。结论在模拟 5 0 0 0m急性缺氧条件下 ,交感神经活动增强 ,迷走神经活动减弱 ;

头低位-30°对肺功能的影响

目的研究短时间模拟失重对健康人肺功能的影响。方法采用头低位 - 30°模拟短期 ( 4 5min)失重 ,用体描箱对 1 2名健康男性分别于坐位、平卧位、头低位 1 0～ 1 5min ,头低位 45min测量了肺功能的各项指标 ,同时用彩超测量了肺动脉血流和右心功能。并进行了对比分析。结果随着体位由坐位、平卧位到头低位 ,肺通气量 (FVC ,FEV1 ,FEV1 % ,MVV)、肺容量 (VA ,IVC)逐渐减少 ,其中以MVV变化显著 (P <0 .0 0 0 )。而同时随体位变化肺弥散显著增加 ,DLCO(P <0 .0 0 1 ) ,KCO(P <0 .0 0 0 )。结论 -30°、45min头低位时 ,肺通气量、肺容量显著减少。肺弥散量明显增加 ,其中以肺血容量增加 ,肺血流的均匀分布为主要影响因素。

头低位(-30°)卧床条件下不同耐力者的头颈部血流变化的特点

为探讨头低位 ( -3 0°)卧床条件下 ,不同耐力者的头颈部血流变化特点 ,被试者为40名健康男性 ,根据对头低位的耐力的好坏分为耐力良好组 (即适应组 )和耐力不良组(即不适应组 ) ,用彩色超声显像仪的多普勒技术测量了双侧颈总动脉、颈内动脉和颈内静脉的平均血流速度、血管径和血流量。结果表明 ,两组间在头颈部血流上的差别主要在于流入和流出颅内的血流量变化的不同。适应组在卧床期间 ,其流入和流出颅内的血流量与水平卧床时比较无显著差别 ,而不适应组在卧床期间 ,经颈内动脉流入颅内的血流量有增加的趋势 ,而经颈内静脉流出的血流量则明显减少。提示 :在头低位体位下 ,流入和流出颅内的血流量的变化上的差异可能与人体承受头低位体位刺激的耐受能力有关。

下体负压作用下脑血流的变化

为探讨下体负压作用下脑血流量的变化，１１名健康男性青年志愿者参加了两次同样的下体负压实验．下体负压作用的强度和时间分别为：－２．７ｋＰａ，２ｍｉｎ；－４．０ｋＰａ，３ｍｉｎ；－５．３ｋＰａ，５ｍｉｎ；－６．７ｋＰａ，１０ｍｉｎ．实验中采用彩色超声显像仪对被试者安静平卧位和负压作用过程中主动脉血流频谱、颈总动脉血流参数进行了测量．实验结果采用第二次下体负压的实验数据．１１名被试者中除１人出现晕厥前症状被迫中止外，其余被试者顺利完成了整个实验过程，结果表明，随着下体负压强度的增加，每搏量和每分心输出量明显降低，而心率和外周阻力显著升高．在负压强度（－５．３ｋＰａ时，由颈总动脉推算出来的脑血流量有下降的趋势．但脑血流量占心输出量的比值比平卧住对照值明显升高．

运动锻炼对30d-6°头低位卧床所致承重骨丢失的影响

目的观察下肢肌力锻炼和功率车锻炼对30 d-6°头低位卧床引起骨丢失的防护效果,为筛选航天员暴露于空间微重力环境下运动锻炼方法提供参考。方法15名男性青年受试者分为卧床对照组、下肢肌力锻炼组和功率车锻炼组,每组5人,在30 d-6°头低位卧床期间,两个运动锻炼组共进行了25 d（次）的运动锻炼,下肢肌力组每天锻炼1618 min,功率车组每天锻炼30 min。分别于卧床前和起床后测量了全身骨密度（BMD QDR-4500/W Hologic）和腰椎骨小梁比值（CTPhilips-Mx-8000）。结果与卧床前相比,对照组卧床以后全身骨矿含量显著下降（P〈0.05）、左髋总骨密度和右髋大转子骨密度显著下降（P〈0.01）,第24腰椎骨小梁比值显著下降（P〈0.05）,功率车锻炼组虽然全身骨密度显著增加,但是第34腰椎骨密度却显著下降（P〈0.05）,下肢肌力锻炼组全身和腰椎及髋部等承重部位的骨矿含量和骨密度均无明显下降。结论30 d-6°头低位卧床可引起腰椎和髋骨等承重部位明显的骨丢失,功率车锻炼方法不能改善腰椎部位的骨丢失,下肢肌力锻炼方法对于维持全身和承重部位的骨密度具有明显的防护效果,该结果将对我国载人航天飞行失重对抗措施方案的制定提供重要的参考。

21d-6°头低位卧床期间运动训练对骨丢失的防护效应

目的观察 2 1d - 6°头低位卧床运动训练对骨质丢失的防护作用。方法 1 0名男性青年志愿者分为卧床对照组和卧床训练组 ,每组 5人 ,卧床期间训练组每天进行 1h的仰卧位功率自行车训练。分别于卧床前和卧床 2 0d进行了股骨骨密度 (BMD)、血清骨钙素 (BGP)、羟脯氨酸 /肌酐 (HOP/Cr)等指标的测量。结果与卧床前相比 ,对照组平均股骨BMD下降了 5 .8%,而训练组下降 0 .9%,对照组HOP/Cr不仅显著增加而且也显著高于训练组 ,BGP两组均降低 ,但是没有显著性差异。结论 2 1d - 6°头低位卧床运动训练对于骨质丢失具有比较明显的防护效应。

下体负压下的心率变异分析

为探讨下体负压下的心率变异变化及其与血液动力学指标的关系，４０名健康男性参加了下体负压实验。用Ｈｏｌｔｅｒ记录了受试者Ｖ５导联心电图，并进行了心率变异（ＨＲＶ）分析；用超声多谱勒技术测量了ＳＶ、ＣＯ。结果表明：在ＬＢＮＰ过程中两组受试者均出现了ＨＲＶ的降低，尤以高频谱质量（ＨＦ）降低显著。ＬＦ／ＨＦ在ＬＢＮＰ过程中呈升高趋势，耐力低者的ＬＦ／ＨＦ升高比耐力良好者明显。提示：晕厥前症状的发生可能是由于ＬＢＮＰ强度的增加，ＳＶ降低到一定程度时，交感神经活性增加达到极限，突然出现交感缩血管活动的撤除而致。ＬＢＮＰ耐力不同，可能是由于心脏射血功能和自主神经系统两方面的差异造成的。

运动条件下心率变异的非线性动力学分析

为探讨运动状态时心率变异性的特征，应用非线性动力学的方法分析了安静和运动条件下心率变异的变化。受试者为９名健康男性。实验前安静平卧１０ｍｉｎ，后在运动负荷功率５０Ｗ、１００Ｗ各运动１０ｍｉｎ。结果显示，在运动过程中，受试者Ｒ－Ｒ间期平均值、标准差明显减低，同时表征心率变异复杂性的非线性动力学指标（复杂度、熵、关联维、容量维）也明显降低，运动负荷１００Ｗ时受试者的非线性动力学分析指标的下降程度大于其在５０Ｗ的下降程度。提示非线性动力学参数能够区分不同生理状态下心率变异的变化。

重力再适应相关立位耐力评估与预测

目的研发适宜于返回后立位耐力早期评估的安全检测方法,探索构建重力再适应相关立位耐力预测模型。方法 15名健康男性进行被动立位耐力测试,按原有评分标准,对被动立位测试数据中的3min、5 min、10 min数据分别计分;采用ROC法重新界定阈值进行分级,留一交叉验证,与原分级结果比对,验证一致性。利用15名健康男性头低位卧床模拟失重数据,基于贝叶斯原理,构建立位耐力预测模型,留一交叉验证后,选取4例飞行数据进一步验证。结果 3 min测试的ROC曲线下面积为0.944,5min和10 min的均为1.00,与原立位耐力测试分级结果一致性好。基于头低位模拟失重数据确立了5个立位耐力预测特征量及其似然比,留一交叉验证结果显示,ROC曲线下面积为0.75;4名参加飞行航天员验证结果显示,ROC曲线下面积为1,重力再适应立位耐力得到有效预测。结论采用新的方法对被动立位耐力3 min、5 min、10 min测试数据进行评估与20 min分级结果一致性好,具有应用前景。建立的重力再适应相关立位耐力预测模型具有较好预测能力。

星形图在下体负压试验医监中的应用

目的探讨在下体负压试验中，实时、快速、直观地评价被试者的生理机能状态和可能发展趋势的方法。方法采用星形图技术，将多个生理指标在下体负压作用时的变化趋势在同一平面坐标上以特殊的几何图形表示出来，根据星形图的特点和其稳定性判断出被试者的生理功能状态是否稳定。结果形成了个体的应激反应模式，使用指标星形图较准确地对机体的功能状态进行了评价。结论根据星形图图形变化的特点可以对被试者生理功能状态可能发展的方向起到提示的作用。

一种仅使用呼吸信号检测非眼动睡眠的方法

目的利用非眼动睡眠呼吸平稳的特征进行非眼动睡眠的检测。方法在呼吸信号时域定义幅度波动的变化率rA,在频域定义呼吸率的不规整度rf,以rA与rf为自变量建立线性分类判别方程。选择EDF睡眠扩展数据库的9位受试者(每人睡眠2晚)共18例睡眠口鼻气流记录,其中9例记录用于模型训练,其余9例记录用于测试。结果个体化模型的训练错误率为20.0%,测试错误率为28.3%;通用模型的训练错误率为22.7%,测试错误率为30.8%。结论非眼动睡眠中,口鼻气流比较规整;觉醒与眼动睡眠中,呼吸不规整且波动较大。仅使用呼吸幅度变异性与呼吸率规整度可粗略对非眼动睡眠进行识别。

气体代谢指标判断无氧阈的研究

为了准确地评价各气体代谢指标在确定无氧阈时的意义 ,对 2 5名健康男性进行了1min递增的运动平板试验 ,观察了达无氧阈时 1 0项气体代谢指标的变化 ,并对达无氧阈时耗氧量 (VO2 )与各项指标作相关分析。结果 :通气量 (VE ,r =0 .80 0 4) ,二氧化碳排出量 (VCO2 ,r=0 .9743 )与耗氧量 (VO2 )的相关性最好 (P <0 .0 0 1 )。呼吸商 (RQ) (r =0 .4491 ) ,心率与耗氧量呈低度相关 (r =0 .4666) ,明显低于通气量和二氧化碳排出量的相关系数 ,故以心率和呼吸商作为确定无氧阈的指标 ,其准确性要明显低于通气量和二氧化碳排出量。

受控生态生保系统180天试验人体表菌群结构研究

目的了解受控生态生保系统下长期生存对乘员体表微生物种群状况的影响。方法利用地面密闭舱4人180天实验,分别于实验前、进舱后30天、60天、90天、120天、150天及撤离前,对4名乘员的体表(包括额头、耳后、肘窝、腋窝,腹股沟)进行采样,采用16S r DNA V3-V4区的Illumina高通量测序技术,并进行生物信息学分析,包括群落结构、多样性、主坐标及物种丰度分析。结果肘窝和前额菌群多样性显著高于其他体表位置。体表菌属主要分属放线菌门、厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门等。在属水平,5个部位优势菌属为棒状杆菌和葡萄球菌,此外丙酸杆菌属在额头和耳后两位置也占优势比例。主坐标分析结果显示在属水平,肘窝在构成上有独立性,腋下和腹股沟菌群结构相似,额头和耳后菌群结构相似。与进舱前比较,乘员在进舱后第1个月菌群变化明显,之后逐渐恢复稳态。结论人体在不同体表位置菌群多样性不同;菌群结构在门水平差异小,但在属水平不同部位菌群结果有所差异。受控生态生保系统密闭环境作为应激因素可影响体表菌群结构。

21d-6°头低位卧床对肺气体分布和小气道功能影响的实验观察

:目的探讨 2 1d - 6°头低位卧床 (HDBR)对气体分布和小气道功能的影响。方法采用Vmax2 2LV肺功能仪 ,对 1 6名健康男性被试者卧床前、后及卧床不同时间反映小气道功能的指标 (ΔN2 、CV、CV/VC %、LCI)进行了测试。结果ΔN2 在恢复期平卧位与卧床前平卧位及卧床早期比较其增加有统计学意义 ;CV仅在卧床第 1天 (HDBR 2 0min左右 )测量值与卧床前平卧位比有显著增加 ,CV/VC %的变化与之一致 ;LCI的变化不明显。结论 2 1d - 6°头低位卧床对气体分布有影响。CV仅在头低位卧床开始阶段一过性的增加 ,2 1d - 6°头低位卧床使气体分布不均有增加趋势。

头低位卧床对肺血流影响的试验研究

目的观察-6°头低位卧床(HDT-6°)对肺循环血流的影响,并探讨其与肺弥散功能的关系。方法采用YK-10循环系统监测仪和HP2500超声诊断仪,对16名健康男性受试者90minHDT-6°卧床及21dHDT-6°卧床前、后及卧床不同时间肺循环血流、肺血容量、右心输出量等有关指标分别进行了测试。结果在90min卧床试验中,HDT-6°卧床肺血容量较卧床前坐位显著增加,随卧床时间延长,肺血容量渐减少,90min左右已显著少于平卧位水平。在21d卧床中,第3天最低,第7天测量仍显著低于卧床前平卧位对照值,以后保持相对稳定。起床后第3天平卧位测量仍低于卧床前。右心输出量在卧床第3天即显著下降,之后保持相对稳定,在起床第3天测量基本恢复;每搏量在卧床第7天显著降低,一直持续到起床第3天,而在这个阶段,心率则逐渐增加,卧床第20天和起床第1、3天均比卧床前有显著增加。结论头低位卧床使肺血流量增加的同时,增加了肺循环的灌注压,有肺间质水肿的潜在危害。同时肺动脉压升高,以及机体通过神经体液的自我调节,反过来减少了肺灌注,肺毛细血管血量的减少,有自我保护的作用。

三维斑点追踪技术评价-30°头低位心肌功能适应性改变的研究

目的利用三维斑点追踪技术(3D-STE)优势,探究模拟短期失重状态下心脏功能的调节变化特点。方法15名男性青年志愿者进行-30°头低位卧床45min实验,分别在实验前后及头低位状态第15、30、45min进行常规心脏超声和三维斑点追踪检查。结果左心室整体纵向应变(GLS)在30min后与安静时刻对比应变率显著降低(P<0.05),且第30min时GLS与心输出量(CO)、左心室射血分数(LVEF)存在负相关(r=-0.49、-0.62,P<0.05),整体圆周应变(GCS)、整体面积应变(GAS)及扭力在实验过程中均未发生明显改变。结论头低位过程中,心肌收缩减低,尤其以纵向运动减少为著。GLS比GCS和GAS更为敏感反映心脏收缩功能的改变,该指标可作为3D-STE评价-30°HDT的敏感指标。