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。

着陆冲击生物效应及动态反应特点的研究

为研究着陆冲击时生物效应及动态反应,我们选择了8名健康男性青年和成年狗25只,在垂直坐姿条件下,分别承受15～30G,30～80ms 和30～100G,10～100ms 的着陆冲击.记录座椅及人体髂、肩、头部加速度和ECG,EEG SEP 和身体位移。实验得到了:(1)高G 值作用下,动物损伤特点。(2)人体对冲击的一系列生理反应。(3)人体各部位的动态响应、传递比与冲击要素的关系。(4)人体压缩量与损伤关系。(5)真人、假人、动物以及三种冲击波形动态反应特点的比较。

人体对胸-背向(+Gx)着陆冲击反应特点的研究

为了研究人体对飞船返回着陆冲击的反应,4名健康男青年,以仰卧位姿势承受6～18Gx,30～120ms,三角形脉冲的着陆冲击。记录冲击塔平台、人体头、胸、腹部的加速度及人的ECG、EEG、血压、身体位移。结果表明,在+Gx冲击后,被试者反应头、胸震痛,血压增加,心律异常,EEG慢波增加。当胸部响应加速度达26Gx左右时,胸部产生剧痛而终止实验。实验中还观察到,将背带拉紧或松弛,身体的响应加速度可以相差约60%。椅垫选择不合适可使人体响应加速度增加1倍。人体不同部位动态响应与冲击要素有关。

＋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。

猕猴膝和肘关节的生物力学特性研究

本文对５只猕猴膝和肘关节进行了生物力学特性实验，得出了猕猴整体膝关节和肘关节的载荷－变形关系曲线、极限载荷、刚度和破坏时吸收的能量等数据。这些结果为飞行员应急弹射高速气流吹袭下四肢防护系统的设计提供了科学依据。

猴头部冲击性脑损伤的判别

为在航空弹射救生的头部冲击伤的研究中区别脑功能性与器质性损伤的界限，使用高速动态加载机，对２４只猴头部进行了不同冲击载荷的撞击实验。依据有关临床诊断标准判别，冲击后８只猴发生了单纯性脑震荡；６只猴发生了脑实质性损伤，而其中的３只猴又伴有脑震荡症状。结果表明，发生了脑震荡的猴都出现了暂短生理反射减弱或消失，呼吸和心率减慢，脑干神经细胞尼氏体有减少现象。脑震荡伴有脑损伤的猴脑脊液中还检出了ＣＫ－ＢＢ酶和红细胞。而单纯性脑震荡猴及无脑损伤的猴均未检出。可见，单纯性脑震荡只是脑的暂时性功能障碍，ＣＫ－ＢＢ酶和红细胞可以作为区别脑功能性损伤与器质性损伤的界限。本文初步提供了判断动物脑震荡和脑组织损伤的实验依据。

家兔肝脏冲击损伤及其力学参数的研究(英文)

肝脏是人体的重要器官,在汽车碰撞、飞机坠毁以及飞船着陆等冲击环境中,肝脏是最易受冲击而损伤的内脏器官之一,当肝脏损伤严重时,人体会由于失血过多而死亡。本文通过对家兔肝脏的冲击损伤的研究,了解肝脏对各种冲击条件的力学响应以及受冲击致伤的不同机理,找到评价肝脏损伤的合适的力学参数,为研究肝脏冲击损伤的力学模型以及研制冲击防护系统打下基础。实验共采用了44只家兔,将其麻醉后手术暴露肝脏,直接对肝脏进行冲击,实验中测量冲击加速度和冲击力,并在实验后用计算机计算得出其它的力学参数。在冲击实验结束后,立即对肝脏损伤的程度进行观察并定级。通过对以上实验得到的力学参数和肝脏损伤级别的分析,本文认为:在冲击头的质量不变时,肝脏损伤程度与冲击初速度成正比。以相等的冲击能量或相等的冲击动量冲击肝脏并不能造成相等的损伤程度。肝脏损伤的程度与其自身的力学响应有关。在评价损伤时,应综合考虑最大压缩量、最大冲击力、最大粘性响应和平均功率力学指标,同时应注意各力学指标的适用的冲击条件。本实验提出的平均功率Q 能反映肝脏受冲击面的损伤程度,可为全面评价肝损伤而建立新的力学指标。

人体坐姿冲击耐受能力的研究

通过研究人体坐姿冲击耐受能力发现，冲击作用时间５０ｍｓ、峰值１９Ｇ或其他等效组合会引起人体生理反应，但不会造成损伤，可作为载人飞船或飞机分离救生舱设计参数；峰值加速度不超过２３Ｇ，不会造成脊柱损伤，可作为直升机应急坠落设计参数。研究表明，座垫、束缚系统、体位和冲击波形是影响人体耐力的重要因素。

不同束缚系统对人体耐受垂直位冲击力+Gz影响的研究

航天员在宇宙飞行上升、返回和着陆过程中,都会受到冲击力的作用。为了弄清不同束缚系统对人体耐力的影响,我们在垂直冲击塔上进行了人体实验(10G、120ms、等腰三角波)。实验记录的生理指标有心电、心率和体感诱发电位等。对测得的物理信号在美国HP5427信号处理机上进行冲击响应谱分析。结果表明,不同型号背带系统对人体耐受垂直位冲击力的作用是不一样的。

猕猴肘关节囊及韧带损伤的生物力学研究

本文对５只猕猴肘关节进行了离体扭转和弯曲实验，得出了载荷与变形关系曲线，经过转换得出载荷与损伤因子关系曲线。这些结果为现代弹射座椅上肢防护系统的研制提供了定量数据；对肘关节假体结构稳定性设计具有参考价值。

家犬内脏力学特性的研究

冲击可以造成内脏广泛损伤。损伤与冲击物理特性和生物力学特性有关。试验采用2～30Hz 正弦振动,在整体与离体振动下,测定狗的各主要脏器(肺、心、肝、胃)的固有频率、阻尼比、传递比、线性。结果表明,各脏器力学特性在整体和离体振动下,差别较大,而在不同体位时差别较小。此结果可对建立模型提供基本数据。

猕猴膝关节损伤的生物力学研究

本文对５只猕猴膝关节进行了扭转和拉伸实验，得出了载荷变形关系曲线；经过转换得出载荷与损伤关系曲线。这些结果为下肢防护系统方案设计提供了定量数据；在临床上对膝关节损伤的处治也有所帮助。