中国载人航天医学工程学发展的过去、现在与未来

基于中国载人航天医学工程研究在不同的发展阶段所开展的工作 ,总结了航天医学工程学科的形成与发展的过程。探讨了航天医学工程学各骨干学科之间在体系内相互依存、相互影响、相互配合、相互渗透的关系。结合我国载人航天后续任务的开展 ,明确了航天医学工程学的发展方向和需要开展研究的内容。为了搞好后续任务 ,提出了航天医学工程教学、科研与型号任务相互促进 ,共促发展的学科建设方向。

紫外线消毒效果的影响因素

目的 为了更好的了解各种因素对紫外线杀菌效果的影响 ,我们在净化间进行了紫外线对不同标准菌的消毒实验。方法 在不同条件下使用强度为 10 0μW· cm- 2 · s- 1 的紫外线灯对净化间喷雾的标准菌进行照射。结果 温度、湿度、紫外线强度、照射方式和电扇吹风与否、以及不同微生物对紫外线的消毒效果均有显著影响 ,温度对紫外线杀灭率影响最大 ;在相同条件下紫外线杀灭白色葡萄球菌的效果最好 ,大肠杆菌其次 ,枯草杆菌最差。结论 用高强度低臭氧紫外线灯进行空气消毒的方法是可靠、安全。

去甲肾上腺素对猕猴额叶延缓辨别作业相关神经元活动的效应

为了研究去甲肾上腺素在大脑认知功能中的作用,在3只猕猴进行延缓辨别作业的同时,在额叶弓状沟上支内侧部的皮层区,记录了230个作业相关神经元的电活动。对其中159个神经元观察了微量电泳去甲肾上腺素、妥拉苏林或心得安的效应。这些神经元在作业各期的分布是:开始期11个,暗示期28个,延缓期66个,反应期54个。约2/3的神经元在作业中出现兴奋反应(放电增多),1/3为抑制反应(放电减少)。在延缓期出现抑制反应的神经元,绝大多数对去甲肾上腺素敏感。在电泳去甲肾上腺素时,神经元的自发放电减少,延缓期的抑制加深。电泳妥拉苏林或心得安则出现相反的效应,即自发放电增多,延缓期的抑制减弱或不出现抑制,并可拮抗电泳去甲肾上腺素的抑制效应。实验结果提示,在额叶弓状沟上支内侧皮层神经元的注意、短时记忆等认知功能中,可能有去甲肾上腺素参与作用,主要参与神经活动的抑制过程。

反复体位改变训练对人体立位耐力的影响

目的验证反复体位改变训练提高人体立位耐力的有效性 ,并探讨其机理。方法 6名被试者经受了为期 1 1d共 9次的反复体位改变训练。在训练前和训练后利用头高位倾斜检查立位耐力。结果训练后 ,被试者在立位耐力检查中的反应得到改善 ,表现为与训练前相比立位中不良症状明显减轻 (症状得分 4.5 0± 1 .0 5vs .2 .83± 1 .60 ,P <0 .0 5 ) ,心率的增量明显降低 [( 2 9.3± 4.3)bpmvs .( 1 3.5± 7.5 )bpm ,P <0 .0 1 ],平均动脉压的增量明显增加 [( 4 .8± 4.4)mmHgvs.( 9.0± 3.0 )mmHg ,P <0 .0 5 ],心血管反应指数明显减小 ( 34.42± 5 .0 0vs.2 2 .33± 8.2 7,P <0 .0 1 )。结论反复体位改变训练可提高人体立位耐力。该训练有望在飞行员 。

提高人体血液重新分布适应性训练方法的研究

目的检验反复体位改变训练在提高人体对血液重新分布适应性方面的有效性 ,寻找可行的训练方法。方法 1 2名被试者随机分为A、B两组 ,每组 6人 ,分别接受 1 1d共 9次的A模式和B模式 (头低位、头高位快速交替 )的反复体位改变训练。训练前、后进行头低位 (HDT - 30°/30min)耐力检查和立位耐力检查 ,以评价训练效果。结果 1 ) 2种模式的反复体位改变训练均提高了被试者的HDT耐力 ;与训练前相比 ,训练后在HDT耐力检查中 ,B组的症状得分明显小于A组 (P <0 .0 5 ) ,B组心率降幅明显增加 (P <0 .0 1 ) ,说明B模式的训练在提高HDT耐力方面的效果较好 ;2 )两种模式的反复体位改变训练均使被试者的立位耐力有一定程度的改善 ;与训练前相比 ,训练后在立位耐力检查中 ,B组平均动脉压增幅明显增加 (P <0 .0 5 ) ,心率的增幅呈现小于A组的趋势 (P <0 .1 0 ) ,说明B模式的训练在提高立位耐力方面的效果略好。结论反复体位改变训练可提高人体对血液重新分布的适应性 ;B模式是相对较好的训练方法 ,有望在航天员血液重新分布适应训练中得到应用。

胸背向过载导致猴心肌组织病理学的变化

目的观察空航天高过载对猴心脏组织病理学的影响。方法健康成年雄性恒河猴9只,随机分4组,对照组承受+1 Gx/300 s的重力作用;实验1、2、3组分别承受+15 Gx/200 s、+18 Gx/165 s和+21 Gx/140 s的超重作用,采用组织病理学方法,观察高过载引起猴心肌细胞的变化。结果实验组心肌纤维扭曲、断裂,心肌细胞出现不同程度的肿胀、空泡变性,排列紊乱,心肌间质血管充血,灶性出血,嗜伊红染色减弱,心肌组织损伤程度呈现出较明显的G值量-效关系。结论+15 Gx/200 s以上的超重作用可引起猴心肌细胞明显的病理性损伤效应。

飞船搭载微生物对航天器材的霉腐实验

目的探讨空间环境对微生物功能性状的可能影响。方法采用空间搭载和地面对照实验的3种真菌作为霉腐实验标准菌,对9种航天器材的板材进行7个月的霉腐测试实验。结果空间搭载菌株与地面对照相比,搭载的烟曲霉菌株气生菌丝生长良好,分生孢子生长丰茂,霉腐板材重量损失较少。结论微生物在空间条件下繁殖能力增强,搭载后生长加快,形态分化提前,对材料的霉腐能力有所下降。

益智中草药研究中的一种新方法

利用计算机自动控制、图像分析处理和多媒体视频等多种技术，将小鼠在圆形水迷宫的学习记忆行为表现转换为活动图像并显示其实时运动轨迹路线，利用计算机对获得的信息资源进行综合分析、优化组合后，建立了由运动距离、速度、寻找平台时间、运动轨迹组成的评价指标。正常动物及慢性ig酒精实验结果证明上述指标更为规范客观、科学准确，更符合小鼠在圆形水迷宫内的学习记忆行为表现。从而为益智中草药研究提供了一种自动化程度高、获取信息量大、符合国际标准的圆形水迷宫计算机自动控制和图像分析处理系统及相应的指标评价体系。

计算机控制的避暗自动测试系统

计算机控制的避暗自动测试系统刘新民，陈善广，王圣平，邢志新，于澎仁，王立为，肖培根，宿双宁（中国医学科学院，中国协和医科大学，药用植物研究所，北京１０００９４）随着人类寿命的延长和老龄化社会的到来，有关促智抗衰老药物的研究已成为现代药理学的研究热点之...

空间环境对13株微生物生物学特性的影响

目的 研究空间条件对 13株微生物生物学特性的影响。方法 可能影响航天员身体健康及降解空间材料的 13株微生物 ,包括细菌、真菌、放线菌 ,经搭载 7d后 ,对它们的一些生物学特性进行初步研究。结果 空间条件下菌株的存活增长率均有明显提高 ,普遍生长较快 ,多数菌株产生色素 ;形态特征也有不同程度的变化 ;某些菌株对个别药物的抗性有所减弱 ,对多数药物的抗性不变。结论 微生物在空间条件下繁殖能力增强 ,搭载后生长加快 ,形态分化提前 ,对药物的遗传抗性基本稳定。

计算机控制的小鼠跳台测试仪

计算机控制的小鼠跳台测试仪刘新民，王圣平，于澍仁，王立为，肖培根，陈善广，宿双宁（中国医学科学院药用植物资源开发研究所，北京１０００９４）随着人类寿命的延长和老龄化社会的到来，有关抗衰老和促智药物的研究正方兴未艾。而现有的有关学习记忆的检测方法却相对...

条件致病菌及生物降解真菌的空间生物学效应研究

目的研究空间条件下几株条件致病菌及生物降解真菌的生物学效应。方法可能影响航天员身体健康及降解空间材料的几株微生物,包括细菌、真菌、放线菌,经搭载7d后,应用常规微生物检验技术对它们的一些生物学特性进行初步研究。结果空间条件下菌株的存活率有明显提高,普遍生长较快,多数菌株产生色素;形态特征也有不同程度的变化;某些菌株对个别药物的抗性有所减弱,对多数药物的抗性不变。结论微生物在空间条件下繁殖能力增强,搭载后生长加快,形态分化提前,对药物的抗性基本稳定。

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。

小鼠跳台的计算机自动管理系统

本文将计算机引入小鼠跳台测试仪，通过光电感受器将小鼠上下跳台的信息转换为电位的变化，送入A／D转换板后用自行编制的MP软件程序被计算机识别，完成小鼠跳台测试的实时监视、图形显示、自动采样．存盘．结果自动辨别和打印的全套自动化管理．用经典的破坏学习记忆获得的药物樟柳碱进行验证并与人工检测手段进行比较．实验结果证明小鼠跳台的计算机监控系统确实方便可行．所获数据更为科学和客观．同时也可用于大鼠的跳台测试，在促智药物的筛选和学习记忆机制的研究中具广泛的用途．

动物生理信号计算机自动测试与分析系统在药物毒理研究中的应用

从中草药中寻找新药已成为当今药学界的研究热点。新药在进入临床前的实验时,动物的毒理研究是必不可少的,而动物生理信号的测试是其毒理研究中重要的组成部分。长期以来测试动物生理信号所沿用的描笔式记录仪存在着许多缺陷。我们结合药学、电子工程学和计算机软件等多学科的综合优势,研制了一套计算机控制的、用于动物生理信号的检测与分析系统,并用大鼠进行了实验验证,实验结果表明该系统通用性强、自动化程度高、存贮信息量大、所获实验数据更为科学和合理。计算机的引入将会促进中草药药理和毒理传统研究手段的更新和发展。

猕猴执行痛、热延缓辨别作业时额叶神经元及肌电活动的观察

为研究额叶神经元对躯体痛、热刺激出现反应的机能意义,设计了痛、热延缓辨别作业对猕猴进行实验。痛和热仅在暗示期给予,要求动物对此不立即作出行为反应。而是暂时记住这个信号,等到行动期再作出反应。待作业正确率连续三天达90%以上,记录额叶神经元和两侧上肢肌肉的电活动.以观察神经元活动与信号刺激以及肌肉活动之间的关系。在记录的142个作业相关神经元中,与痛、热刺激相关者87个(66.4%)。其中22个仅对痛刺激、18个仅对热刺激起反应,47个对痛、热刺激都起反应(其中4个反应方向相反)。此外,有21个对痛、热、视都出现反应。其余仅对视觉刺激起反应。这些神经元主要位于额叶弓状沟上支内侧,包括前额叶和运动前区皮层。在两侧上肢12块肌肉中,除操作侧指总伸肌、尺侧腕屈肌和桡侧腕屈肌在压放杠杆时,可记录到短暂的肌电活动外,在作业的其它时期和其它肌肉均未记录到规律的肌电活动。这表明痛热刺激在暗示期引起的神经元反应与行为动作的发动没有直接关系,从而支持关于额叶皮层这一区域的神经元在对刺激物信号意义的辨别机制中,可能起着重要作用的假说。

航天中各阶段心脏动力学变化

人体正常动脉血压的维持依赖于心功能正常。国外载人航天活动各阶段心脏动力学参数是检测的重点之一。虽然航天中有关心脏动力学参数的报道不尽一致 ,但一般都观察到航天后立位应激时心脏动力学参数有较大变化 ,立位耐力降低的机理尚不清楚 ,心脏动力学变化对立位耐力的影响也有待探讨。本文对国外载人航天活动各阶段有关心脏动力学的变化及变化机理作一简要概述。

航天活动各阶段动脉血压的变化

人体动脉血压 (BP)是 4大生命体征之一 ,动脉血压某种程度上可反映心血管功能状态。国外载人航天活动各阶段动脉血压总是作为一种重要的心血管参数。虽然航天中有关血压的报道不尽一致 ,航天后立位应激时低血压普遍存在 ,航天后立位耐力降低的机理实质上是航天后立位低血压的机理。本文对国外载人航天活动各阶段有关动脉血压的报道和航天后立位低血压的机理研究作一简要概述。

在长期航天中利用紫外线辐射的展望

随着航天员在太空停留的时间逐渐延长 ,各种航天环境因素对航天员的影响更加显著 ,紫外线缺乏也成为一个重要因素。研究表明 ,低剂量 ( 1 0mJ/cm2 )的紫外线照射对人体是有益的而且是必需的 ,它可增强机体免疫功能 ;改善载人航天时周围环境的卫生条件 ,提高机体的工作能力和航天中不利因素的抵抗力 ,预防航天员飞行中矿物质丢失 ,治疗皮肤化脓性疾病和变态反应性疾病 ;对变态源的脱敏等。所以 ,对长期航天时的航天员适当进行紫外线照射是十分必要的。