失重环境下航天员平衡控制专项防护策略分析

航天飞行面临的失重会引起航天员运动感觉减弱,进而影响姿势维持和平衡控制,从而限制了出舱活动或着陆等紧急突发状况时航天员快速脱离险境的能力,严重影响航天任务的完成并危及航天员的安全。当前基于运动锻炼的失重对抗措施可在一定程度上有效缓解失重所致的骨骼、肌肉及心血管问题,但并不能有效防止航天飞行后的运动感觉功能紊乱。因此,需要新的失重对抗专项体能训练措施以预防长期空间飞行后人体平衡控制能力的下降。通过对以往航天飞行及模拟失重研究结果的回顾,笔者系统分析了人体平衡控制的影响因素,并对比体育领域平衡控制提升专项体能训练方案提出基于体医融合的失重环境防护策略。肌肉张力、触觉和本体感觉反馈调节在人体姿势平衡和动作控制中起重要作用,而航天失重环境下人体重力负荷的卸载会大大减少上述感觉的输入输出反馈调节,导致平衡功能障碍。在航天飞行中通过纵轴轴向负荷加载、触觉反馈增强和基于不稳定机械应力刺激的本体感觉响应等航天失重环境下航天员专项体能训练,或许可以改善飞行后的平衡控制功能障碍。

尿素装置尾气氨含量控制方法探讨

探讨尿素装置放空尾气氨含量的控制方法,从工艺和设备两方面进行了分析排查,总结出针对造粒系统尾气和常压储罐气相尾气排放的优化控制措施,有效降低了尾气排放中的氨含量。

尿素高压汽提塔内件运行分析

介绍斯那姆氨汽提工艺尿素高压汽提塔内件运行状态,结合汽提塔腐蚀情况进行原因分析与安全评估,制定并实施了针对性处理措施,保证设备后续运行周期的安全与稳定。

系统发育和植物功能性状对新疆木本植物开花物候变化的影响

为揭示系统发育和植物功能性状对新疆木本植物开花物候的影响,以新疆乌鲁木齐、伊宁和喀什三地典型植物园或公园的木本植物为研究对象,利用系统发育信号值和系统发育广义最小二乘模型(Phylogenetic Generalized Least Squares, PGLS),探究开花物候分布特征、谱系保守性以及功能性状的贡献率。结果表明:(1)新疆木本植物开花期集中在3月31日至4月20日,持续时间为(13.03±0.38)d。乔木、肉质果、彩色花和风媒植物分别比灌木、非肉质果、非彩色花和虫媒植物的开花早。(2)亲缘关系越近的物种开花物候特征越相似,系统发育信号值Pagel’sλ为0.67~0.74。(3)果实类型、花色和传粉方式与开花物候最相关,解释度为17.4%~31.6%。本研究证明系统发育和植物功能性状均能影响新疆木本植物开花物候,研究结果对阐明干旱区生物多样性维持机制和虫植关系具有重要意义。

不同强度前庭刺激下心血管功能和前庭反应变化的比较

目的利用前庭性错觉模拟训练系统,通过比较三种不同转速下受试者前庭性错觉诱发情况、前庭自主神经反应和心血管功能的变化,为制定适宜的前庭性错觉模拟训练方案提供实验依据。方法20名健康青年受试者在前庭性错觉模拟训练系统上分别接受15、20及25 r/min转速的前庭刺激,每种转速刺激持续时间5 min,并在匀速阶段做快速左右转头或抬头动作。记录受试者训练前后错觉发生率、前庭症状、血压、心率及心率变异性的变化。结果受试者在15、20及25 r/min三种转速的错觉诱发率分别为50%、85%和90%(P<0.05),前庭症状评分分别为3.9、4.7和5.9(P<0.05)。与实验前相比,20及25 r/min转速下受试者心率变异性高频功率显著降低(P<0.05)、低频功率显著升高(P<0.05),25 r/min转速下低频/高频显著升高(P<0.05),但三种转速间比较心率变异性指标均无显著性差异。结论三种不同强度的前庭刺激均可不同程度增强交感神经兴奋性,前庭反应和错觉诱发率均随转速增加而增加。20 r/min转速时前庭性错觉诱发率较高,同时前庭反应相对较小,适宜开展前庭性错觉模拟训练。

PBL、CBL联合模拟训练平台教学法在航空航天心血管生理相关教学中的应用

目的 探讨以PBL、CBL教学法联合模拟训练平台的教学模式在航空航天心血管生理相关教学中的应用及效果。方法 选取空军军医大学2022年航空航天医学课程授课对象(八年制航空航天医学专业本科学员5人和航空军医任职培训学员64人,共69人)为研究对象,其中航空军医任职培训学员随机分为2组,32人采用PBL联合CBL教学法为对照组,八年制学员5人及航空军医任职培训学员32人采用PBL、CBL联合模拟训练平台教学法为试验组。在教学结束后结合理论、操作考核成绩、教学满意度问卷调查和部队调研结果,比较不同方法的教学效果。结果 采用PBL、CBL教学法联合模拟训练平台的教学模式组的学员理论及操作考核成绩、教学效果及学员满意度明显高于采用PBL+CBL教学法组(P<0.05),同时部队调研结果显示,采用PBL、CBL教学法联合模拟训练平台的教学模式教学后,相比于对照组学员,试验组学员掌握抗荷动作的效果及指导飞行员进行加速度训练的比例大幅提升。结论 将PBL、CBL联合模拟训练平台教学法应用于航空航天心血管生理相关教学中,可以有效帮助学员掌握复杂性知识,提高学习效率和学习兴趣,并积极应用于工作实践中。

象山无居民岛屿植物区系和群落构成

岛屿因其独特的地理和生态特征拥有丰富的生物多样性.为了给中国东部象山海域无居民岛屿的植物多样性保护提供基础数据和科学支撑,本文结合样方和样线方法对浙江省象山县30座无居民岛屿的维管束植物进行了调查,并分析岛屿植物区系、群落构成和植物物种多样性.结果表明:(1)研究区共发现维管束植物95科220属304种.(2)岛屿植物属区系成分复杂,15种区系皆有分布,热带成分占44.26%,温带、亚热带成分占55.74%.(3)岛屿植被类型以常绿阔叶林和灌草丛为主,共有27种植物群落,乔木层优势物种以马尾松(Pinus massoniana)、青冈(Quercus glauca)和黄檀(Dalbergia hupeana)为主;灌木层、草本层的优势种取决于其所处的环境.(4)岛屿物种丰富度与面积呈现显著正相关(P<0.001),但是不同生活型植物之间对面积的变化程度存在差异,草本变化程度最小,乔木最大.

人力短臂离心机的研制与应用研究

目的研究一种人力短臂离心机并对其应用进行实验研究。方法人力短臂离心机由人工动力部分、可调阻力制动部分、工作转臂、支承装置及集流环装置等部分组成。它通过人工动力部分的驱动 ,使工作转臂绕支承装置作圆周运动 ,从而达到人工重力的目的。体力负荷大小可通过可调阻力制动部分来调节。G值大小由工作转臂转动速度决定。 9名健康男性青年利用人力短臂离心机进行训练 ,转速为 30～ 34r·min- 1 ,持续时间为 5min ,1次 /d ,连续训练 7d。测量心脏泵血功能的变化。结果人力短臂离心机训练 3d后 ,心率 (HR)显著降低 (P <0 .0 5 ) ,左室射血时间 (LVET)显著延长 (P <0 .0 1 ) ;训练7d后 ,HR进一步降低 (P <0 .0 1 ) ,LVET显著延长 (P <0 .0 5 ) ,每搏量显著增加 (P <0 .0 5 )。结论该人力短臂离心机集人工重力与体育锻炼于一身 ,安全可靠 ,造价较低 ,连续训练 7d后可明显改善心脏泵血功能 。

+Gz作用下兔心脏功能的改变

为观察＋Ｇｚ作用下兔心脏功能的改变，７只新西兰兔经麻醉后依次分别暴露于＋２、＋４和＋６Ｇｚ，峰值持续时间为３０ｓ，增长率为１Ｇ／ｓ，每次暴露后恢复时间为１５ｍｉｎ。记录左心室内压、左心室内压变化速率、心电图等的变化。在＋２、＋４和＋６Ｇｚ作用下，左心室内压峰值较暴露前对照值分别降低６２．９６％（Ｐ＜０．０１）、６３．３４％（Ｐ＜０．０１）及８２．０１％（Ｐ＜０．０１），左心室内压最大上升速率分别降低５８．４６％（Ｐ＜０．０１）、５３．５９％（Ｐ＜０．０１）及６３．０６％（Ｐ＜０．０１），左心室舒张末压分别降低６７．７８％（Ｐ＞０．０５）、３３２．７４％（Ｐ＜０．０１）及５００．５４％（Ｐ＜０．０１）。除ＰｖＣＯ２在＋６Ｇｚ作用后即刻显著升高外（Ｐ＜０．０５），其余动、静脉血气结果在＋Ｇｚ作用后即刻较暴露前对照值均无显著性变化。＋Ｇｚ作用可引起兔心脏泵血功能显著降低。

＋Gz重复暴露后大鼠脑皮层神经元的形态学改变

为探讨＋Ｇｚ重复暴露对脑皮层神经元的损害及其机理，用光镜与电镜对＋１０Ｇｚ／３ｍｉｎ重复暴露三次后不同时间大鼠脑皮层结构进行了定性观察。结果表明：①光镜下可见，＋Ｇｚ重复暴露三次后大鼠顶叶皮层少数神经元表现为缺血性改变，暴露后２４ｈ即已基本恢复正常。②电镜下可见，＋Ｇｚ重复暴露三次后大鼠脑皮层少数锥体细胞线粒体肿胀、嵴模糊不清；散在锥体细胞变性，内质网、核糖体减少，溶酶体增多；毛细血管内皮细胞伸向管腔的突起增多。暴露后２４ｈ皮层神经元超微结构则基本恢复正常。提示，＋１０Ｇｚ／３ｍｉｎ重复暴露引起的大鼠脑皮层神经元损害是可逆的。其可能主要与＋Ｇｚ引起的脑缺血及脑内应力变化等有关。

模拟失重对心血管功能的影响及下体负压的对抗作用

总结了近年来本实验室有关模拟失重对心血管功能影响及下体负压对抗作用的研究。讨论了模拟失重致立位耐力不良的机理可能与心血管功能降低、脑血流降低及内分泌改变等有关 ,以及采用数学模型方法探讨失重致立位耐力降低机制的作用意义。

模拟失重后高+Gx作用对大鼠脑胶质细胞酸性蛋白表达的影响

目的探讨模拟失重后高+Gx暴露对星形胶质细胞中胶质细胞酸性蛋白(glial fibrillary protemin,GFAP)表达的影响。方法 40只雄性SD大鼠随机分为4组,即对照组、+15Gx组、7d模拟失重组、7d模拟失重后再+15Gx组,每组10只。大鼠在动物离心机上承受+Gx作用后,灌注取脑,固定包埋,做石蜡切片。用免疫组化方法观察GFAP表达的情况。结果 +15Gx组大鼠海马、顶叶皮层在暴露1d后GFAP阳性细胞由少至多,以细小型为主；模拟失重组大鼠海马、顶叶皮层在暴露后各时间点阳性细胞逐渐增多,细小型多见；模拟失重后再+15Gx组大鼠海马、顶叶皮层在暴露后各时间点阳性细胞反应较强,以肥大型为主,GFAP表达较+15Gx组和模拟失重组均显著增加。结论 +15Gx／180s暴露和7d模拟失重均可引起大鼠海马、顶叶皮层GFAP表达增加；模拟失重后再高+Gx暴露可明显增强脑组织GFAP的表达。

21d头低位卧床期间脑血流的变化及最后一周下体负压锻炼的影响

目的观察 2 1d头低位卧床期间脑血流的变化及最后一周下体负压对抗的影响。方法 1 2名健康男性志愿者 ,随机分为对照组和LBNP组 ,每组 6人 ,进行头低位倾斜卧床 ( - 6°)。对照组在卧床期间不做任何处理 ,LBNP组在卧床最后一周 ,每天进行 1h、- 4.0kPa的下体负压锻炼。利用KYENG Ⅰ导纳式双侧脑血流自动检测仪测量卧床前、卧床第 3、1 0及 2 1天的脑血流量。结果对照组的左侧大脑Ⅰ相面积及流入速度在卧床期间较卧床前均显著降低 ,左侧大脑主峰高度在卧床第 3及 2 1天显著降低 ,左侧大脑阻力指数在卧床第 3及 2 1天显著升高 ;LBNP组的左侧大脑Ⅰ相面积在卧床第 3及 2 1天较卧床前均显著降低 ,左侧大脑阻力指数在卧床期间均显著升高 ,左侧大脑主峰高度及流入速度在卧床第 3及 2 1天有降低趋势 ,但未达到显著水平。两组之间比较无显著性差异。结论 2 1d头低位卧床可引起脑血管阻力增加 ,脑血流量减少 ;在 2 1d头低位卧床的最后一周进行下体负压锻炼 ,不能有效地对抗头低位卧床模拟失重引起的脑血流的变化。

21d头低位卧床期间心功能的变化及最后一周下体负压锻炼的影响

目的观察 2 1d头低位卧床期间被试者心功能的变化及最后一周下体负压锻炼 (LBNP)的影响。方法 1 2名健康男性志愿者 ,随机分为对照组和LBNP组 ,每组 6人 ,均参加头低位倾斜卧床实验。对照组在卧床期间不做任何处理 ,LBNP组在卧床最后一周 ,每天进行 1h、- 4.0kPa的下体负压锻炼。测量心脏收缩和泵血功能等指标。结果在卧床期间 ,两组的心输出量、心指数及每搏输出量较卧床前均显著降低或有降低趋势 ,射血前期 (PEP)均显著延长 ,总外周阻力、等容收缩时间 /左室射血时间(LVET)、PEP/LVET均显著升高或有升高趋势 ,起床后第 2天基本恢复。LBNP组PEP和PEP/LVET在第 2 1天及起床后第 2天较对照组显著升高。结论 2 1d头低位卧床可引起心脏泵血和收缩功能显著降低 ;在 2 1d头低位卧床的最后一周进行下体负压锻炼 ,不能有效对抗头低位卧床模拟失重引起的心脏泵血和收缩功能的降低 ,但对提高立位耐力有利。

对长期飞行任务中航天员医学防护问题的思考

通过对国外航天医学发展的分析,结合我国载人航天发展实际,综述长期飞行任务中失重、辐射等因素对人体的影响,从医学监测和失重生理效应防护技术角度对行星际航天飞行任务中保障航天员的健康安全提出建议,为我国航天事业未来发展提供参考。

血液流变学特性改变在+Gz致大鼠脑损害中的意义

目的：探讨＋Ｇｚ重复作用后大鼠血液流变学特性的变化规律及其在＋Ｇｚ致脑损害中的作用．方法：利用动物离心机将大鼠重复暴露于＋１０Ｇｚ３ｍｉｎ三次，观察暴露后不同时间血液流变学特性及脑组织形态学的变化．结果：＋Ｇｚ重复暴露３次后即刻及１ｈ，大鼠全血粘度、全血还原粘度、血浆纤维蛋白原含量、红细胞聚集指数及屈服应力较对照组均显著升高（Ｐ＜０．０５）；暴露后６ｈ，全血粘度、全血还原粘度及血浆纤维蛋白原含量已基本恢复至对照组水平，红细胞聚集指数及屈服应力也呈现出恢复趋势，但仍明显高于对照组（Ｐ＜０．０５）．＋Ｇｚ暴露后各时间组的血浆粘度、红细胞体积分数、红细胞刚性指数及Ｃａｓｓｏｎ粘度则均无明显变化．＋Ｇｚ重复暴露后大鼠脑皮层少数神经元出现缺血性改变．结论：＋１０Ｇｚ３ｍｉｎ重复暴露３次可引起大鼠血液流变学特性的改变．全血粘度的增高可能主要与红细胞聚集程度增加有关．血液流变学特性的改变可能对加重＋Ｇｚ重复暴露引起的脑损害有一定影响．

间断性头高位对模拟失重兔动脉内皮素表达和组织形态的影响

目的观察21d模拟失重期间间断性头高位45°对兔股动脉及颈动脉内皮素(ET-1)表达和组织形态的影响。方法24只健康雄性兔,随机分为对照组、模拟失重组和对抗组,每组8只。模拟失重组兔在21d实验期间保持头低位-20°。对抗组兔在21d模拟失重期间每天保持45°头高位倾斜2h。实验结束后取股动脉和颈动脉进行组织学和ET-1免疫组化染色观察。结果光镜下可见模拟失重组兔股动脉内皮细胞脱落,管壁变薄,ET1-表达减少;颈动脉平滑肌细胞增生,弹力层增厚,ET1-表达增加;对抗组兔股动脉和颈动脉的组织形态学改变和内皮素表达与对照组相比无明显变化。结论21d模拟失重可引起兔股动脉发生萎缩性改变,ET1-表达下降;颈动脉发生增生性改变,ET1-表达增加。每天2h头高位45°可部分对抗模拟失重所引起的兔动脉结构和ET-1表达的变化。

反复下体负压致脑缺血对大鼠脑组织离子含量、ATP酶活性及神经元形态的影响

为阐明多次发生＋Ｇｚ致意识丧失对脑的影响及其机制，观察了反复下体负压（ＬＢＮＰ）致脑缺血对大鼠脑组织离子含量、ＡＴＰ酶活性及神经元形态的影响。雄性ＳＤ大鼠３０只，随机分为３组。将动物麻醉后置于－４．０ｋＰａ的下体负压舱内（下降速率为０．６７ｋＰａ／ｓ），至脑电波消失２ｍｉｎ后恢复常压。分别于一次和三次ＬＢＮＰ作用后１ｈ测定脑组织Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性、Ｋ＋、Ｎａ＋及水含量等。结果表明，一次ＬＢＮＰ作用后１ｈ，大鼠脑组织Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性较对照组显著降低（Ｐ＜０．０５），Ｋ＋、Ｎａ＋及水含量有升高趋势，但均未达到显著水平，顶叶皮层和海马区神经元与对照组基本相似。三次ＬＢＮＰ作用后１ｈ，脑组织Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性显著降低（Ｐ＜０．０１），Ｋ＋、Ｎａ＋及水含量均显著升高（Ｐ＜０．０５），顶叶皮层和海马区多数神经元表现为缺血性改变。结果提示。

正加速度致脑损伤和学习记忆障碍的多重机制假说

作者利用动物离心机较系统地研究了高G暴露对脑的影响及其机制,联系国内外加速度生理研究最新进展,提出了高G致脑损伤和学习记忆障碍的多重机制假说,认为高G暴露引起的脑缺血是导致脑损伤和学习记忆障碍的主要原因,其生物化学及分子生物学机制涉及脑能量代谢降低、脑离子平衡紊乱、血脑屏障通透性增加、脑一氧化氮合酶和c-fos表达增加及热休克蛋白(HSP70)的保护作用等;颅内压力剧烈变化和应力增加是高G致脑损伤的重要因素之一;血液流变学特性改变在高G致脑损伤中起一定作用。

21d头低位卧床期间第一周和最后一周下体负压锻炼对立位耐力和心功能的影响

目的观察在 2 1d头低位卧床的第一周和最后一周进行下体负压锻炼对立位耐力和心功能的影响。方法 1 2名健康男性志愿者 ,随机分为对照组和LBNP组 ,每组 6人 ,均参加 - 6°头低位倾斜卧床实验。对照组在卧床期间不做任何处理 ,LBNP组在卧床第一周和最后一周 ,每天进行 1h、- 30mmHg的下体负压锻炼。卧床前和卧床第 1 0、2 1天在倾斜床上进行 3次立位耐力检查 ,卧床期间测量心脏泵血和收缩功能等指标。结果卧床前两组 1 2名被试者均顺利通过立位耐力检查。卧床第 1 0和 2 1天 ,对照组所有被试者均不能通过立位耐力检查 ,而下体负压组仅有 1人未通过 ,卧床第 2 1天下体负压组( 1 9.7± 0 .9min)平均耐受时间较对照组 ( 1 5 .0± 3.2min)显著延长 (P <0 .0 5 )。对照组每搏输出量(SV)及心输出量 (CO)在卧床第 3、1 0天较卧床前显著降低 (P <0 .0 5 ) ,而LBNP组SV及CO在卧床期间均无显著性变化 ;两组的射血前期 (PEP) /左室射血时间 (LVET)在卧床第 3、1 4天均显著升高 (P <0 .0 5 )。两组间比较 ,LBNP组PEP/LVET在卧床第 3天较对照组显著降低 (P <0 .0 5 ) ,LVET在卧床第 3、7和 1 4天较对照组显著升高 (P <0 .0 5 )。结论 2 1d头低位卧床可引起立位耐力、心脏泵血和收缩功能显著降低 ;在 2 1d头低位卧床的?