+Gx水平加速度重复作用对黏着斑相关蛋白表达水平的影响

背景航空医学研究发现正加速度(+Gx)重复作用可能导致肺损伤,损伤机制尚不明确。目的研究+Gx重复暴露后,兔黏着斑相关蛋白表达水平的变化,探索+Gx致肺损伤的作用机制。方法新西兰大白兔32只,随机分为对照组和实验组,实验组按实验天数分为10 d组、20 d组和30 d组,每组8只。实验组采用水平加速度试验平台加载+Gx加速度,加速度稳定峰值4 G,峰值持续时间2 s,间隔5 min,20次/d。对照组不给予加速度作用,其他处理同实验组。造模结束后处死动物,留取肺组织标本做免疫荧光和Western blot分析,检测Src、FAK和Paxillin蛋白的变化。结果免疫荧光结果显示,相比对照组,实验组Src、FAK和Paxillin蛋白表达比例均有一定升高,且3种蛋白的相对荧光强度在实验组中随着实验天数的增加而上升;Western blot结果显示,重复+Gx加速度作用使兔黏着斑相关蛋白FAK、Src和Paxillin均升高(P<0.05),其中FAK蛋白表达量会随着重复次数的增加而增大,Src和Paxillin蛋白在暴露20 d后趋于稳定状态。结论+Gx加速度作用下兔肺组织中的黏着斑相关蛋白表达水平升高,且随作用天数增加,不同蛋白表达特点不同。

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。

正加速度暴露对人体心率变异性的影响

目的探讨正加速度暴露对心率变异性(heart rate variability,HRV)的影响。方法本研究为单臂试验。于2023年7月23-25日,招募同一训练批次、飞行时长>300 h的12名受试者在载人离心机上进行峰值为+3.5、+4.25 Gz,持续时间各10 s的过载暴露,监测并分析受试者在正加速度过载暴露中的心率、呼吸频率、短时程HRV时域及频域指标。结果12名受试者在负荷+3.5和+4.25 Gz正加速度暴露条件下:(1)心率分别为(135.42±14.78)/min和(143.92±14.47)/min,呼吸频率为(23.57±4.09)/min和(26.80±4.71)/min;较暴露前的(97.08±14.61)/min、(14.86±2.06)/min均显著增加(P<0.01)。(2)HRV时域指标“相邻窦性RR间期差值的均方根(root mean square of difference between successive normal RR intervals,RMSSD)”在+3.5、+4.25 Gz过载条件下分别为(7.69±4.32)、(6.84±3.41)ms,与暴露前[(13.14±6.37)ms]比较显著降低(P<0.05)。(3)HRV频域指标高频功率(high frequency,HF)分别为(20.53±8.80)和(16.04±7.19)ms^(2),与暴露前[(44.07±24.67)ms^(2)]比较显著降低(P<0.05);低频功率(low frequency,LF)在+3.5和+4.25 Gz过载条件下分别为(38.07±19.72)ms^(2)和(42.46±17.08)ms^(2),与暴露前的(26.33±19.10)ms^(2)比较差异无统计学意义(P>0.05);(4)+3.5和+4.25 Gz暴露时的LF/HF值分别为(4.02±1.52)、(5.32±1.86),与暴露前的(0.67±0.32)比较均显著增加(P<0.05)。结论正加速度暴露显著影响心率、呼吸频率、RMSSD、LF/HF和HF等生理指标,提示正加速度暴露导致人体交感神经张力增大,心率变异性显著增加。

基于电阻抗成像技术的HP动作肺通气实时评估研究

目的探索电阻抗断层成像技术(electrical impedance tomography,EIT)用于实时精准监测HP动作中呼吸环节的可行性以及肺通气整体及局部关键参数。方法2023年9月纳入12名空军军医大学健康男性大学生受试者,于抗荷生理训练仪中进行HP动作30 s各3次,期间进行EIT及眼水平动脉压测量,用于分析肺通气整体及局部参数[吸气量(inspiratory volume,IV)、呼气均匀性(expiratory uniform,EU)、呼气流速(expiratory speed,ES)、通气中心(center of ventilation,COV)、左右肺通气比(right-to-left lung ventilation ratio,RtoL)等]与抗荷动作(anti-G straining maneuver,AGSM)抗荷能力之间的关系。结果HP动作期间眼水平收缩压为(148.82±22.75)mmHg,明显高于平静呼吸(PJ)期间眼水平收缩压[(95.17±8.51)mmHg,P<0.001]。从整体肺通气来看,与平静呼吸相比,受试者HP动作期间IV明显增大(P<0.001)。按照d值(即眼水平收缩压均值升高值=SBP_(HP)-SBP_(PJ))>60、30~60、<30 mmHg将受试者分为3组,吸气量比值(IV_(HP)/IV_(PJ))在d>60 mmHg组最大,而在d<30 mmHg组最小,差异有统计学意义(P<0.01);受试者HP动作期间EU明显减小,呼气更均匀,差异有统计学意义(P<0.05),呼气均匀性比值(EU_(HP)/EU_(PJ))在各组无统计学差异;HP动作期间ES明显更快,差异有统计学意义(P<0.001),呼气流速比值(ES_(HP)/ES_(PJ))在各组无统计学差异;HP动作期间吸气时间[(0.77±0.32)s]、呼气时间[(1.59±0.21)s]均明显缩短,差异均有统计学意义(P<0.001,P<0.01)。从局部肺通气来看,与平静呼吸相比,受试者HP动作期间COV明显更小,通气中心偏向腹侧,差异有统计学意义(P<0.001);RtoL减小,通气分布偏向左肺,差异有统计学意义(P<0.05)。结论EIT可对HP动作期间肺整体及局部通气进行实时成像,在AGSM训练及监测中具有很大的应用前景。

+15 Gz重复暴露对小鼠CD4+T淋巴细胞的影响

目的研究+15 Gz重复暴露7 d对C57BL/6小鼠脾脏以及外周血CD4+T细胞和调节性T(Treg)细胞比例和数量的影响。方法通过动物离心机构建+15 Gz重复暴露7 d小鼠模型。将小鼠随机分为+15 Gz组和对照组。+15 Gz组小鼠重复暴露于+15 Gz,15 min/d,共持续7 d;对照组小鼠仅放置于固定器中,不进行+Gz暴露。造模后获取小鼠脾脏及外周血,并分别制备单细胞悬液,之后通过流式细胞术分别检测小鼠脾脏及外周血中CD4+T细胞、Treg细胞、1型调节性T细胞(Tr1细胞)比例和数量。结果与对照组相比,+15 Gz重复暴露7 d后小鼠脾脏CD4+T细胞、Treg细胞、Tr1细胞比例和数量无显著变化,但外周血中CD4+T细胞数量显著增加(P<0.05),Treg细胞的比例显著减少(P<0.05)。结论+15 Gz重复暴露对小鼠免疫系统的状态产生影响,主要表现为小鼠外周血中CD4+T细胞数量显著增加以及Treg细胞比例的显著下调,提示机体可能处于免疫激活状态。

+Gx负荷对大鼠脑组织能量代谢的影响

目的观察 +Gx作用下大鼠脑组织能量代谢的变化特点 ,探讨其在 +Gx致脑功能改变和工作效率下降中的可能作用及防护措施。方法将 45只雄性Wistar大鼠随机分成对照组、+ 5Gx组、+ 1 0Gx组、+ 1 5Gx组和 + 2 0Gx组 ,分别暴露于相应G值的 +Gx条件下。之后 ,用高压液相色谱法测定脑组织中腺苷酸含量 ,用分光光度法测定乳酸 (LA)含量 ,用全自动生化分析仪测定乳酸脱氢酶 (LDH)活性。结果与对照组比 ,+ 5Gx、+ 1 0Gx、+ 1 5Gx、+ 2 0Gx作用 3min ,大鼠脑皮层LA含量明显增加 (P <0 .0 1 ) ;+1 0Gx、+ 1 5Gx、+ 2 0Gx作用 3min ,ADP含量和ADP/ATP、AMP/ATP比值明显增加 (P <0 .0 1 ) ,而ATP含量、EC以及LDH活性明显降低 (P <0 .0 5或 0 .0 1 ) ;+ 1 5Gx、+ 2 0Gx作用 3min ,AMP含量明显增加 (P <0 .0 5和 0 .0 1 )。上述指标的变化幅度随G值增大而增大。结论 +Gx负荷可引起脑能量代谢发生变化 ,这种变化可能是

人体坐姿着陆冲击(+Gz)耐限区间的研究

研究证明了选择猕猴群中部分成龄猴模拟健康成年人进行坐姿冲击试验是可行的。对试验所得数据进行统计处理和数学推导求出了猴与人之间的修正值，结合医学指标改变，得出了人对坐姿着陆冲击的耐受曲线，并求出了人的安全、轻伤、中伤和重伤不同区间的耐受值。这一结果可作为制订人体对坐姿着陆冲击耐限标准的科学依据。

+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。

人工重力联合中等强度运动锻炼对4d头低位卧床后有氧及无氧运动能力的影响

目的探讨4 d头低位卧床(head-down bed rest,HDBR)模拟失重对人体运动能力的影响及人工重力联合中等强度运动锻炼的对抗效果。方法 12名健康男性志愿者随机分为2组:对照组(n=6)仅进行4 d HDBR;对抗组(n=6)HDBR期间每天上下午各进行1次30 min基于人工重力(足水平2 Gz)的中等强度运动锻炼。HDBR前后对所有志愿者分别进行有氧和无氧运动能力测试。结果 HDBR后对照组递增负荷累计运动应激指数、最大摄氧量、无氧阈及30 s最大负荷运动中的最小无氧功较卧床前均显著下降(P<0.05),无氧功递减率显著升高(P<0.05)而无氧功峰值、平均无氧功均无显著改变;HDBR后对抗组上述各项指标均无显著改变。结论 4 d HDBR可致人体运动能力下降,其中对有氧运动能力影响最大,对无氧运动能力影响较小。基于人工重力的中等强度运动锻炼可有效对抗模拟失重所致的有氧及无氧运动耐力下降。

低+Gz重复暴露后对高+Gz致大鼠脑损伤的影响

目的探讨低 +Gz重复暴露后对高 +Gz致脑损伤的影响。方法SD大鼠 40只 ,随机分为正常对照组 ( 5只 ) ,+ 1 0Gz/5min单次暴露组 ( 5只 )和 + 4Gz/3min暴露 1次、3次和 5次组 (每组 1 0只 ,每天暴露1次 ) ,分别于暴露后 1d和 6d再暴露于 + 1 0Gz/5min ,于 + 1 0Gz暴露后 3d处死取脑 ,观察脑组织病理损伤情况。结果 + 4Gz/3min锻炼 1～ 5次 ,每天 1次 ,大鼠脑组织未见病理性损伤。而 + 1 0Gz/5min单次暴露后 ,在皮层、海马、丘脑等部位均可见到变性的神经元 ,个别脑区出现神经细胞凝固性坏死。经过+ 4Gz/3min锻炼 3次和 5次后再暴露于 + 1 0Gz ,变性神经元的数目在顶叶皮层、梨状皮层、海马和丘脑下部等部位明显减少。结论 + 4Gz/3min反复锻炼 3次和 5次 ,再暴露于损伤强度的 + 1 0Gz/5min ,其神经元损伤程度明显轻于 + 1 0Gz/5min单次暴露。

飞行员反复+Gz暴露后心血管损伤的观察

目的观察中高强度反复＋Gz暴露是否可对飞行员心血管产生不利影响。方法共计94名歼击机飞行员接受＋Gz耐力测查,最高＋Gz暴露强度为＋4.25或4.5Gz/10s或＋7.0Gz/10s,检查飞行员＋Gz暴露后左心室泵血功能指标、心肌酶（AST、LDH、α-HBD、CK和CK-MB）、心肌肌钙蛋白T（cT-nT）和超敏C反应蛋白（hs-CRP）的变化。结果飞行员＋Gz暴露后,各项心功能指标和心肌酶指标与暴露前对照比较均无明显变化（P〉0.05）,血cTnT浓度均〈0.05ng/mL,hs-CRP在正常值范围内稍有升高,＋4.25-4.5Gz暴露后由（0.16±0.41）mg/L升高至（0.46±0.62）mg/L,＋7.0Gz暴露后由（0.38±0.56）mg/L升高至（1.08±0.70）mg/L（均为P〈0.05）,＋7.0Gz暴露后水平与＋4.25-4.5Gz暴露后水平相比差异显著（P〈0.01）。结论＋7.0Gz以下的中高强度反复＋Gz暴露对飞行员心脏泵血功能无明显影响,不会造成心肌损伤,但hs-CRP浓度显著增加有可能加速动脉硬化进程,有待于进一步研究证实。

+Gz暴露时间对大鼠记忆功能和行为的影响

目的探讨 +Gz暴露时间对大鼠记忆功能和行为的影响。方法 2 4只雄性SD大鼠随机分为对照组、+ 1 0Gz/3min组和 + 1 0Gz/5min组 3组 ,每组 8只。 +Gz暴露大鼠分别进行 + 1 0Gz/3min或 5min暴露 ,记录 +Gz暴露后不同时间大鼠记忆功能和行为的变化。结果与对照组比较 ,在暴露后即刻、1d、2d、4d及 6d时 + 1 0Gz/5min组大鼠正确率均显著降低 (P <0 .0 1 ) ,反应时均显著延长 (P <0 .0 1 ) ;与 + 1 0Gz/3min组比较 ,在暴露后 1d、2d、4d及 6d时正确率亦均显著降低 (P <0 .0 1 ) ,反应时亦均显著延长 (P <0 .0 1 ) ;中央格内停留时间在暴露后即刻较对照组和 + 1 0Gz/3min组显著延长 (P<0 .0 1 ) ;平衡能力在暴露后即刻及 2d时较对照组和 + 1 0Gz/3min组显著变差 (P <0 .0 1 ) ;+ 1 0Gz/3min组大鼠反应时仅在暴露后即刻和 2d时较对照组显著延长 (P <0 .0 1 )。结论 + 1 0Gz/3min暴露可引起大鼠暂时性记忆功能障碍和行为的改变 ,而 + 1

持续性加速度作用引起的病理变化

本文主要综述了持续性 +Gz加速度作用引起的神经、心脏、肌肉、骨骼、肺、血管等组织器官病理变化。这些改变有的可以恢复 ,严重的甚至造成损伤。病理改变程度与作用G值、增长率、作用时间和个体差异因素有关。随着飞机性能的提高 ,加速度问题更突出。航空医学工作者应着重研究在有很大风险条件下的机体变化和高效抗荷措施 。

飞行员抗荷动作训练器的研制

目的研制可供飞行员在地面不同的抗荷供氧加压制度下进行抗荷动作训练的仪器。方法抗荷供氧单元产生的气体压力信号经压力传感器转变为电信号,经调制、放大等处理后由数据采集系统转化为数字信号进入计算机,再由上位机软件做进一步的计算处理,最终将训练结果以图表等简明方式呈现给用户。结果本训练器可按照规定的压力制度产生多种信号控制其面罩压力及服装压力等,供飞行员进行不同加压环境下的抗荷动作训练,训练过程中可同时监测受试者的心电信号和蹬力信号并对结果进行记录存储。结论本训练器设计合理,功能全面,解决了在地面模拟加压环境实施抗荷动作训练的技术难题。

不同水平急性+Gz暴露对大鼠心肌超微结构的影响

目的研究不同水平急性 +Gz暴露对大鼠心肌超微结构的影响 ,为进一步完善高性能战斗机飞行员抗荷措施提供实验依据。方法 2 0只雄性Wistar大鼠随机分为 4组 (n =5 ) :正常对照组、+ 2 0Gz组、+ 1 0Gz组和 + 5Gz组。采用梯形加速度曲线 ,+ 2 0Gz暴露 30s ,+ 1 0Gz暴露 1 .5min,+ 5Gz暴露1 .5min并间隔 30min重复 3次。暴露后 5h取左心室心肌组织常规透射电镜观察。结果 + 2 0Gz和 +1 0Gz暴露均可造成明显的心肌细胞和血管内皮细胞水肿 ,肌原纤维排列疏松 ,线粒体和细胞核损伤。+ 2 0Gz暴露还可造成部分心肌纤维断裂、收缩带形成和线粒体膜破裂。 + 5Gz重复暴露也造成心肌细胞和血管内皮细胞轻度水肿 ,但未见心肌超微结构器质性损伤。结论高 +Gz暴露可造成大鼠心肌超微结构损伤 ,中等强度 +Gz反复暴露心肌细胞也可出现轻度可逆性损伤反应 ,提示应重视高 +Gz暴露对飞行员心脏影响的研究和防护。

模拟失重和超重刺激对体外培养成骨瘤细胞分裂、增殖影响的研究

为探讨模拟失重对体外培养成骨瘤细胞分裂、增殖的影响，用回转器以３０ｒ／ｍｉｎ水平回转模拟失重效应，对照组采用静置培养，另设一超重组（以１６４ｒ／ｍｉｎ绕竖直轴旋转，达到离心力为３Ｇ），观察到人成骨瘤细胞形态改变，并测定三组细胞生长曲线。发现与正常生长的静置培养组比较，模拟失重组细胞胞体变圆，细胞密度增加不明显，在回转的第三天后反呈下降趋势；而超重组细胞分裂旺盛、增殖迅速，并堆叠生长，很快出现大量生长斑。结果证实成骨瘤细胞的分裂增殖过程对重力敏感，提示失重条件下成骨细胞活性下降可能与失重导致细胞内、外微环境的改变有关。

高+Gx作用对猴肺脏的病理学影响

目的观察高 +Gx作用对猴肺脏的病理学影响。方法 1 3只健康雄性成年恒河猴被随机分为对照组、+ 1 5Gx组、+ 1 8Gx组和 + 2 1Gx组 ,分别在动物离心机上承受相应峰值的抛物线形过载曲线作用 ,然后解剖取材 ,进行大体观察和HE染色光镜观察。结果 + 1 5Gx组、+ 1 8Gx组和 + 2 1Gx组在过载作用后即刻肺脏出现了不同程度的气肿、萎陷、淤血和出血 ,+ 2 1Gx组还出现了血管内溶血、细支气管粘膜脱落和出血等 ,肺脏的病理损伤随G值升高而明显加重 ;+ 1 5Gx作用造成的肺脏损伤在 1个月后基本恢复 ,而 + 2 1Gx作用后 1个月肺脏的损伤尚未恢复 ,且出现了白细胞浸润、浆液渗出和增生等炎症反应。结论高 +Gx作用可引起猴肺脏病理损伤 ,其中 + 1 5Gx造成的损伤相对较轻 ,且容易恢复 ,而 +2 1Gx造成的损伤严重 ,且难以恢复。这为载人航天型号任务中可能遇到的高过载医学要求和评价提供了依据。

模拟飞船应急返回时高+Gx对大鼠学习记忆功能的影响

目的探讨模拟飞船应急返回时高+Gx对大鼠学习记忆功能的影响。方法32只雄性SD大鼠随机分为对照组、+15Gx/180s超重组、7d模拟失重组及7d模拟失重后再+15Gx/180s超重组,每组8只。采用Y 型迷宫实验和避暗实验观察应激后不同时间大鼠学习记忆功能的变化。结果在Y 型迷宫实验中,模拟失重后再超重组大鼠正确率在暴露后各时间点较对照组均显著降低(P<0.01),反应时均显著延长(P<0.01);与+15Gx超重组和模拟失重组相比,仅在暴露后即刻正确率显著降低(P<0.05),反应时显著延长(P<0.05)。在避暗实验中,模拟失重后再超重组大鼠总时间在暴露后即刻和1d较对照组均显著增加(P<0.01),潜伏期在暴露后各时间点均显著缩短(P<0.01),错误次数均显著增加(P<0.01);与+15Gx超重组相比,总时间在暴露后即刻和1d均显著增加(P<0.05);与模拟失重组相比,总时间、错误次数仅在暴露后即刻显著增加(P<0.05)。结论+15Gx/180s超重和7d模拟失重可引起大鼠学习记忆能力下降,7d模拟失重可以加重+Gx超重过载对学习记忆功能的影响。

高+Gx过载对猴肾脏组织病理学的影响

目的 观察高 +Gx过载作用对猴肾脏组织病理学的影响。方法 9只雄性恒河猴 ,随机分为 4组。对照组与实验 1、2、3组经受 +Gx及其作用时间分别为 +1Gx、30 0s,+15Gx、2 0 0s,+18Gx、16 5s,+2 1Gx、14 0s。使用专用动物离心机 ,加载后的动物即刻处死、取材、制片、染色。用组织病理学方法观察猴肾脏组织学变化。结果 对照组肾脏组织结构未见明显异常。实验组肾小球充血、间质血管扩张、红细胞渗出 ,肾小管上皮细胞高度肿胀 ,胞浆向管腔面破裂。结论 高 +Gx过载作用可造成肾脏组织病理损伤 ,其损伤程度与+Gx值有明显的量 效关系。

间断性短臂离心机＋Gz暴露联合运动锻炼对心血管自主神经调节功能的影响

目的利用短臂离心机进行梯度G值联合运动负荷锻炼,观察间断性锻炼3周后人体心血管自主神经调节功能的变化。方法8名健康青年男性间断进行离心机梯度G值(1～2G)暴露联合30W运动负荷锻炼,每天30min,持续3周。记录心电图和逐跳连续血压,运用自回归谱分析法得到心率变异性(HRV)与收缩压变异性功率谱。锻炼前后进行头高位倾斜联合下体负压测试,观察立位应激时心血管功能变化。结果在卧位休息时,锻炼3周后被试者HRV的低频与高频比值较锻炼前显著下降(P<0.05),收缩压变异性的低频功率较锻炼前显著增加(P<0.05)。在头高位倾斜联合下体负压实验时,锻炼后被试者心率较锻炼前显著下降(P<0.05),总外周阻力显著增加(P<0.05),每搏量呈增加的趋势。结论离心机+Gz暴露联合30W运动锻炼3周可以增加平卧位心脏迷走神经与外周血管交感神经活动水平,增强立位应激时血压调节能力,提高了心血管功能储备。