非接触式生理心理检测在长期模拟失重效应分析中的应用研究

目的在模拟失重生理效应场景下,构建基于面部视频的非接触式生理心理检测模型,探索长期模拟失重生理效应分析的非接触式心率和负性心境状态检测新方法。方法搭建可见光和热红外视频融合分析的非接触式生理心理数据采集系统,采集“地星二号”90 d头低位卧床实验中受试者生理心理相关数据,构建基于图卷积网络面部多区域特征融合的非接触式心率检测模型和考虑数据可靠性的非接触式负性心境状态检测模型,并以指夹式心率和POMS-SF量表为标签,验证模型的有效性。结果研究结果显示,非接触式心率检测模型的Bland-Altman图差值平均数为-1.26 bpm,且96.3%的误差值检测数据处于95%一致性区间内,模型检测的心率与指夹式心率有较高的一致性;非接触式负性心境状态检测模型对于紧张、压抑、愤怒、疲劳的检测准确率均超过0.85,且心率、AU06、眼部视线、头部姿态对心境状态检测的影响显著。结论非接触式生理心理检测方法不仅能够用于长期模拟失重的生理效应分析,还可为未来长期空间飞行的航天员在轨健康保障提供新途径。

龙血素B在模拟失重效应大鼠体内的分布研究

研究传统名贵傣药龙血竭中有效成分龙血素B在大鼠体内重要组织的分布情况,同时探讨长期模拟失重效应对龙血素B分布的潜在影响.将SD大鼠分为正常重力组和模拟失重效应组,采用21 d大鼠尾悬吊方法模拟长期失重效应,单次灌胃给予大鼠25 mg/kg龙血素B,于给药1 h后收集心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、脑、睾丸和骨骼肌10种组织,采用HPLC-MS/MS方法测定各组织中龙血素B质量分数.在正常重力组中,龙血素B在肝、胃分布较多,其次是肾、肠、心、脾、骨骼肌和肺,脑中最少.与正常重力组相比,模拟失重效应组大鼠肝中龙血素B的质量分数显著升高47.7%(p<0.05),脑中质量分数上升5.4倍(p<0.05);在肠和肾中质量分数显著下降52.7%和22.0%(p<0.05);在大鼠胃、心、肺、脾、睾丸和骨骼肌中质量分数无显著变化.龙血素B的分布具有明显组织特异性,长期模拟失重效应显著改变龙血素B在大鼠肝、肠、脑、肾等重要组织的分布.

电针不同穴位对模拟失重效应大鼠HPA轴相关激素及神经递质的影响

目的:探寻电针不同穴位对失重条件下机体内分泌轴及相关神经递质的影响及变化规律。方法:40只雄性清洁级Wistar大鼠随机分为正常组、尾吊组、电针内关组、电针三阴交组,每组10只。尾吊组、电针内关组、电针三阴交组大鼠尾部悬吊模拟失重效应。正常组常规饲养;尾吊组尾吊28天;电针内关组大鼠尾吊的同时,予以电针双侧"内关"30min,隔日1次,共治疗14次;电针三阴交组大鼠尾吊的同时,予以电针双侧"三阴交"穴30min,隔日1次,共治疗14次。均于4周后取材。采用放射免疫法检测各组大鼠下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin releasing hormone,CRH)、垂体促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)、血清中皮质酮(corticosterone,CORT)及下丘脑中5-羟色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)、多巴胺(dopamine,DA)、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)的含量。结果:与正常组比较,尾吊组大鼠垂体组织ACTH含量降低(P<0.05),下丘脑中5-HT含量明显降低(P<0.01);电针"内关"组大鼠下丘脑组织中CRH、5-HT的含量降低(P<0.01,P<0.05);电针三阴交组大鼠下丘脑组织中CRH、5-HT的含量降低(P<0.01,P<0.05),血清中CORT的含量降低(P<0.05)。与尾吊组比较,电针内关组垂体组织ACTH含量降低(P<0.05);电针三阴交组大鼠下丘脑组织中CRH含量、垂体组织ACTH含量、血清中CORT含量亦降低(P<0.05,P<0.01)。与电针内关组比较,电针三阴交组大鼠血清CORT的含量明显降低(P<0.05)。结论:电针可以调节尾吊大鼠下丘脑中5-HT的含量,抑制尾吊大鼠HPA轴的兴奋状态,电针"三阴交"较电针"内关"抑制作用更明显,但对NE、DA的作用并不明显。

长期航天飞行失重生理效应防护策略分析

载人航天50多年来,失重生理效应防护措施也已逐渐进入其成熟阶段。本文系统综述了美国和俄罗斯载人航天任务中的失重生理效应研究与防护措施在轨使用历史及其在轨应用方案,提出了失重生理效应防护措施未来三方面的发展策略:多锻炼方式的整合,锻炼与营养的整合,反向契合失重生理效应层次特征的锻炼-效果动态响应的应用。本综述旨在为我国相关的研究与应用提供参考。

太空环境失重生理效应中医阴阳病机分析

航天员在太空中长时间持续处于失重状态,可引发心血管功能紊乱、失重骨丢失、失重肌萎缩等一系列病症,统称为“失重生理效应”,现代医学尚较缺乏有效治疗方法。中医注重调和阴阳在治疗疾病中的作用,依据整体观念进行辨证论治,在应对复杂病症时具有显著优势。本文从阴阳角度分析失重生理效应,指出其病机核心为孤阳暴涨、独阴内衰,脾阴不滋、胃阴不降,肾阴不藏、肾精内衰,方选三才封髓丹加减治疗,可为航天太空环境中失重生理效应防治提供借鉴。

强骨抗萎方抑制模拟失重肌管细胞萎缩机制的研究

目的探讨中药复方强骨抗萎方(QG)对模拟失重效应诱导的小鼠肌管细胞萎缩的保护效果。方法将诱导分化成功的小鼠肌管细胞(C2C12细胞)分为六组。然后通过三维回转器建立48 h小鼠肌管细胞模拟微重力效应(simulated microgravity effect,SMG)模型(48h-SMG组),其中三组给予2.50、1.25、0.625 mg/mL的QG,一组给予2.70μg/mL阿仑膦酸钠作为阳性对照。通过H2O2、MDA检测试剂盒和TNF-αELISA试剂盒检测肌管细胞中氧化因子和炎性因子的水平。采用蛋白质印迹法(Western blotting法)检测肌管细胞中NF-κB/IκB蛋白质分解通路和IGF-1/PI3K/Akt蛋白质合成通路的相关蛋白质表达水平,并采用7μmol/L IGF-1抑制剂处理后对IGF1/PI3K/Akt通路进行验证。结果与对照组相比,48h-SMG组的肌管氧化水平和炎性水平显著上升(P<0.05),IKK、NF-κB和MURF-1蛋白的表达水平显著上升19.9%±6.1%、189.3%±15.9%、445.0%±46.1%,IκB表达水平显著降低26.5%±0.1%(P<0.05)。IGF-1/PI3K/Akt通路中IGF-1、PI3K、p-Akt/Akt和mTOR的水平降低23.6%±0.5%、30.7%±2.7%、13.3%±1.1%、21.0%±1.6%(P<0.05)。三个剂量的QG均能降低细胞氧化应激和炎性水平(P<0.05),并激活IGF-1/PI3K/Akt通路,抑制NF-κB/IκB通路蛋白的表达,其中高剂量QG(2.50 mg/mL)使IKK、NF-κB和MURF-1蛋白的表达水平显著降低39.9%±2.4%、48.6%±0.1%、70.0%±2.1%(P<0.05),IGF-1、PI3K和mTOR的表达水平和Akt磷酸化水平显著提高43.1%±1.1%、100.0%±7.7%、71.8%±2.5%、95.2%±12.8%(P<0.05)。结论QG能够通过调控蛋白质合成和分解通路显著抑制模拟微重力效应引起的肌管细胞萎缩。

基于小负荷血流限制训练的航天失重对抗研究展望

载人航天飞行必须应对失重暴露可能造成的一系列不良生理影响,运动锻炼是目前普遍采用的失重对抗策略。但传统的运动锻炼方案耗时大,且对运动器械的硬件要求高。血流限制(BFR)与运动锻炼相结合,只需较低的负荷即可改善肌肉结构和心血管功能。较低的训练负荷可有效降低运动损伤风险,同时降低对运动器械设备的性能配置要求。本文系统综述了BFR训练的作用机制、潜在风险及应对,提出基于小负荷的BFR训练可作为当前基于运动锻炼的失重对抗方案的有力补充。运动科学与航天医学“体医融合”的多层次多维度整合研究,有利于制定更为高效的失重防护方案,为中国空间站航天员长期驻留和未来深空探测提供更为有力的健康和安全保障。

模拟失重或失重对肺循环和呼吸功能的影响

肺的主要功能是气体交换，而气体交换与肺循环关系密切。肺循环具有低压力、高容量和低阻力等特点，体位或重力改变时肺循环容量和压力波动较大。模拟失重或失重时，头向转移的体液大部分贮留于肺循环。失重环境导致航天员返回后立位耐力降低和运动能力降低，其发生机制仍不清楚，肺循环的能量代谢可能也是其中的重要影响因素。研究模拟失重或失重时肺循环和呼吸功能变化的关系，将有助于失重生理效应对抗措施和返回后治疗方案的制定。以下就国内外模拟失重或失重对肺循环和呼吸功能影响的研究作一简要概述，希望对该领域的研究有促进作用。

预蹲中的惯性力及其效应

预蹲的目的是为上挺创造冲击外力。这种冲击外力是由预蹲中杠铃与人体共同创造的。它的效应有两个方面:一、杠铃与人体共同的惯性力作用于地,使地面产生支撑反作用力 R_地。二、杠铃的惯性力作用于人,即人的支持力R_人引起杠铃震动而产生弹力。比赛中我们看到,不少运动员因不能充分创造和利用惯性力的效应而造成失败的例子不胜枚举。为使预蹲技术日臻完善,取得最佳上挺效果。

强肌Ⅰ、Ⅱ号中药改善尾吊大鼠比目鱼肌血流量和肌肉力学特性的作用

航天员因失重而产生肌肉萎缩,引起了国内外很多学者的关注,并进行了广泛研究。本文观察尾吊大鼠服用中药后比目鱼肌血流量和肌肉力学特性的变化。实验采用45只SD 品系雄性大鼠,体重240-300g,将鼠按体重分为3组。尾吊大鼠头低位20-25°。三组鼠每天按固定时间分别灌水和强肌Ⅰ、Ⅱ号中药(30g/kg),悬吊15天后,用戊巴比妥钠(4mg/100g)麻醉,用张力、位移传感器测量肌肉力学特性各参数,用标有^(51)Cr 同位素青蛙红血球方法测比目鱼肌的血流量。结果表明:强肌Ⅰ、Ⅱ号中药对尾吊大鼠比目鱼肌血流量、肌肉力学特性有改善作用。其中强肌Ⅱ号效果更明显。比目鱼肌的血流量与等长单收缩、强直收缩张力峰值呈正相关,相关系数分别为0.81、0.84。本结果为防护肌肉萎缩措施提供了实验依据。

空间生命科学发展的回顾、动态和展望

空间生命科学伴随人类的载人航天活动而产生，在首先肯定了人能够在空间飞行的人工环境中生存后，对人体在飞行中的生理变化进行了较为系统的观察研究，得到了丰富的生物医学数据和工程经验，也使包括航天医学、航天心理学、空间生物学、空间生态学等方面的空间生命科学研究范畴逐步形成．迄今对人体在空间飞行中发生变化的机理具备了一定的认识，已建立了一套可以有效地保障航天员健康的医学防护措施，并在基本空间生物学和空间生物技术应用方面也取得了一定的进展．我国空间生命科学研究经过长期预研准备，正在航天工程的推动下全面发展，并形成了一定的特点．当前，空间生命科学面临着新的发展机遇，长期飞行的航天医学研究、重力在生命活动中的基本作用的多层次的机理研究将会成为未来空间生命科学的重点方向．

航天医学研究现状与趋势

本文概要回顾了近十年我国航天医学研究的主要进展;从5方面阐述了航天医学的发展现状和趋势:1)加深对失重生理效应的理解是航天医学的核心内容;2)提高失重生理效应对抗防护能力是必须解决的重要任务;3)先进健康监测技术是解析航天医学问题的重要工具。4)深空探测步伐推动了标志性综合环境模拟试验;5)大数据时代航天医学蕴含着丰富的知识增长点。在综合分析的基础上,提出了我国航天医学发展方向。

Influence of alkyl group of imidazolinyl-quaternary-ammonium-salt on corrosion inhibition efficiency

The action between imidazolinyl-quaternary-ammonium-salt(IQAS) molecule and Fe atom was studied, and the influence of the alkyl group connected with N atom of imidazoline ring on corrosion inhibition efficiency was explored. Quantum chemical methods, HF/6-31 G and HF/Lan L2 dz, were applied successively to calculate the parameters such as front molecular orbit energy of IQASⅠ-Ⅳ and chemical adsorption for IQASⅠ-Ⅳ and Fe atom. The corrosion inhibition efficiency was measured with the weight loss method of carbon steel samples in acidic solution and oil field sewage. Based on the theoretical analyses and experimental results, it is concluded that N-Fe coordination bond is formed between IQAS molecule and Fe atom, corrosion inhibition efficiency is decreased in the following order(from large to small): IQAS Ⅳ, IQAS Ⅲ, IQAS Ⅱ, IQASⅠ.

追日者

白天还是姿态万千的沅水,这会儿只单纯成一片亮丽的白带了。落日的余辉竟无法将自己的玫瑰红敷上水面,稍稍改变水的白亮。在天空的幕布上,那棵古树遮盖下的江东古寺,现出清晰的轮廓,落日现在似乎散尽了它的光,缩作一块血红的圆盘,静静孤悬。空气吸纳了水的凉气,被河风吹送着。落日残有的热量显得无足轻重了。对河而言,杨军波已经站了几个小时。如以肉眼看来,那一枚落日是静悬的。但他知道,它分明是一点一点地下坠着,一如眼前的沅水,看似一河凝脂,却是昼夜不止的流淌。逝者如斯夫。杨军波胸中止不住突涌了一股苍凉之气……