模拟高高原机场疏散的低氧实验平台设计

为克服高高原机场疏散研究中实地实验的挑战,设计并研制了一套可以模拟高高原环境的低氧实验平台。综合利用文献调研、实验室测试等方法,分别从生理层面与认知层面设计了三组对照实验方案,即上下台阶实验、90 s跑步实验和反应能力实验,以模拟真实疏散情景。基于统计学原理,对比分析了高高原实地实验与低氧实验平台实验得到的心率、血氧、反应能力等数据。研究结果表明,三组对照试验数据无显著差异性,验证了该平台模拟高高原环境的可行性和合理性。该实验平台可为安全人机、职业卫生等领域的实验研究与教学创新提供支持。

低压干燥条件下热湿氧协同输送管道摩擦阻力特性

青藏高原低压缺氧干燥的特殊气候条件使建筑室内有加湿增氧的需求,而现有研究未考虑低压和加湿增氧导致空气组分变化对管道摩擦阻力特性的影响。本文以输送热湿氧直管道为对象,研究了大气压力、入口流速、湿氧浓度、管径、壁面粗糙度等因素对摩擦阻力的影响。结果表明:当管道仅送热时,5 km海拔下管道单位管长摩擦阻力约为常压下的62%;当热湿氧协同输送时,供氧浓度升高可使管道单位管长摩擦阻力增大约8.4%,而增大相对湿度对单位管长摩擦阻力影响较小,仅减小2%;单位管长摩擦阻力随入口流速的增大而增大,最大可增大约16倍;在壁面粗糙度较小时(K=0.03~0.20 mm),处于水力光滑区,阻力不随粗糙度的增大而变化;当进入混合摩擦区(K>0.40 mm)时,阻力开始随粗糙度的增大而增大,最大可增大约45%。最后给出了低压条件下热湿氧协同输送管道在不同工况下的摩擦阻力推荐值。

肝脏在牦牛对高原环境适应过程中的生物学作用及相关机制研究

为了探讨肝脏在牦牛(Bos grunniens)高原环境适应过程中的生物学作用及相关机制,试验利用转录组测序技术对低海拔(海拔2000 m)牦牛、黄牛及高海拔(海拔4000 m)牦牛的肝脏组织基因表达特征进行分析,筛选牦牛相对于黄牛及高海拔牦牛相对于低海拔牦牛表达趋势一致的上调和下调基因,并对表达趋势一致的基因进行基因本体论(gene ontology,GO)及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)功能注释和富集分析。结果表明:牦牛相对于黄牛、高海拔牦牛相对于低海拔牦牛表达趋势一致的上调表达基因有174个,下调表达基因有169个;其中上调表达基因显著富集[倍数变化(fold change,FC)>1或<1,且P<0.05]在蛋白酶体蛋白质分解代谢过程(proteasomal protein catabolic process)、泛素依赖性蛋白质分解代谢过程(ubiquitin-dependent protein catabolic process)、修饰依赖性蛋白质分解代谢过程(modification-dependent protein catabolic process)、内质网未折叠蛋白反应(endoplasmic reticulum unfolded protein response)、细胞对拓扑错误蛋白质的反应(cellular response to topologically incorrect protein)、细胞内蛋白质转运(intracellular protein transport)、蛋白酶体介导的泛素依赖性蛋白质分解代谢过程(proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process)和蛋白质运输(protein transport)等与蛋白质降解、修饰、转运及细胞对异常蛋白质的响应功能相关的GO条目上,同时显著富集在蛋白酶体(proteasome)、内质网中的蛋白质加工(protein processing in endoplasmic reticulum)、自噬(autophagy-animal)、蛋白质输出(protein export)、丙酮酸代谢(pyruvate metabolism)和三羧酸循环(TCA cycle)等与受损蛋白质和细胞器清除、蛋白质的合成和运输及能量代谢功能相关的KEGG信号通路上;下调表达基因显著富集在血管形态发生(blood vessel morphogenesis),血管发育(blood vessel development),血管生成(angiogenesis)等与血管的形成和发育功能相关的GO条目上,同时显著富集在Apelin信号通路(Apelin singnaling pathway),cGMP-PKG信号通路(cGMP-PKG signaling pathway)和AMPK信号通路(AMPK signaling pathway)等与能量代谢和血管生成功能相关的KEGG信号通路上。说明牦牛肝脏能够通过增强自身纠错系统加速受损蛋白质和细胞器的水解,从而增强自身损伤细胞的清除能力,并通过增强三羧酸循环和丙酮酸代谢来获得更多的能量,同时减弱代偿性能量代谢。此外,血管生成不是牦牛在长期进化过程中对高原环境的适应机制。

高原低氧条件下45h睡眠剥夺对自我监控的元认知能力的影响

目的探讨海拔2 850m的高原低氧条件下45h完全睡眠剥夺(sleep deprivation,SD)期间,脑力疲劳对个体外显操作自我监控的元认知能力的影响.方法 7名20～22岁的健康男性青年,在完全睡眠剥夺条件下,每隔6h进行1次元认知能力测验,具体内容为一组难度水平不同的系列加法任务.结果①通过总体分析,被试完成各难度水平任务的正确率与其主观评判等级之间的相关为0.63(P ＜0.01),表明这二者具有较度的一致性;②对SD过程中各次测验的三项校验指标,即确信等级与正确率二者之间的相关系数、校验曲线的斜率和最高确信等级的正确率,进行分析,结果表明,这三项指标在各次测验之间均无显著性差异(P >0.05),其F值分别为F7, 43≈0.455、F7, 43≈0.646和F7,43≈1.001.结论个体自我监控的元认知能力作为人体一种相对独立的能力,在海拔不超过2 850m,SD不超过45h的时间内,其基本保持完好,可采用主观报告的方法对脑力疲劳程度进行量化.

青藏高原和华北平原恶性黑素瘤肿瘤组织中缺氧诱导因子-1α和β表达差异性研究

目的:对比自然低氧分压环境(青藏高原)和普通氧分压环境(华北平原)中恶性黑素瘤(恶黑)患者肿瘤组织中缺氧诱导因子(HIF)-1α和HIF-1β的表达差异。方法:收集2008-2017年青藏高原46例藏族恶黑患者的肿瘤组织(石蜡包埋组织标本)及临床病理资料,并选取华北平原11例汉族患者作为对照,采用全自动免疫组化机进行HIF-1α及HIF-1β染色,由2名病理医师分别对其量化评估并进行统计学分析。结果:HIF-1α和HIF-1β在高原及平原恶黑患者肿瘤组织中均有表达。HIF-1α在两组中表达均较低,并且高原组显著高于平原组,差异有统计学意义(P<0.05);HIF-1β在两组的表达均较HIF-1α高,差异有统计学意义(P<0.05),但两组间的表达差异没有统计学意义(P>0.05)。结论:该研究首次证实HIF-1α在高原缺氧环境中的恶黑患者肿瘤组织中的表达高于平原组患者,可能对高原恶黑的发生、发展以及治疗反应等方面有重要影响。

高原低氧运动对机体Hb及Hb和O_2亲和力的影响

本文采用文献资料法,针对我国西部高原地区的现实特点,研究了高原低氧环境及运动对人体Hb及Hb与O2亲和力的影响,为运动员进行高原训练,提高训练成绩提供科学依据.

藏族高原适应研究

运用文献资料法,从生理学和人类学的视角,研究藏族在高原低氧适应条件下的体质健康水平和低氧适应能力。结果显示,在高原低氧的环境下,藏族形成了氧摄取、氧运输和氧利用3方面完美的结合,低氧适应已经达到组织和分子水平。结论:藏族在登山和以耐力性为主的竞技体育项目中有特殊的身体潜力,应该最大限度的发挥藏族的高原低氧适应能力。

模拟不同海拔高原训练对大鼠骨骼肌蛋白质与糖原含量的影响

用低压氧舱模拟海拔２０００米、３０００米高度进行１周耐力训练，观察对骨骼肌细胞蛋白质和肌糖原含量的影响，验证１周时间高原训练的效果，同时观察各高度训练１周后平原效应期２周间的变化。结果表明：高原耐力训练可导致骨骼肌蛋白质分解代谢增强，蛋白质净降解，并有随高度升高而加剧的趋势，同时可提高骨骼肌中肌糖原贮量；不同海拔高度１周耐力训练后的平原效应期间，骨骼肌蛋白质含量第１周即可完全恢复，第２周保持稳定水平，肌糖原含量第１周下降，第２周显著回升。本研究支持高原训练的高度应在２０００～３０００米之间。

青藏铁路客车暖通空调设计问题探讨

探讨了青藏铁路客车暖通空调设计中须考虑的低气压环境对列车空调系统的影响,列车电加热器设计时的注意事项,以及新风系统与供氧系统的集成等问题。

微型变压吸附低压差吸附工艺

通过对微型制氧流程的实验研究和分析,确定了单节流小流量反吹和均压工艺的最佳实验参数,在保证产氧浓度和氧气最大回收率的条件下,该工艺流程吸附压力最低。结果表明:小流量反吹工艺可以提高产品气中氧气浓度(体积分数),吸附塔出口端单向阀可以有效降低吸附压力;双节流反吹工艺虽然可以提高产品气中氧气浓度,但节流孔径限制了产品氧气输出,导致吸附压力升高;单节流小流量反吹工艺和均压工艺中均压时间与瞬洗时间均存在最佳值。

高住低训和高原训练的生理学机理

“Hilo”即高住低训,指运动员在较高海拔区域居住,而到较低海拔区域或平原训练,运动员既可以接受低氧刺激,改善血液运氧能力又可以以足够的强度进行训练,从而更大限度的提高成绩。

高原建筑室内工作点位个性化供氧关键参数研究

青藏高原地区空气稀薄、极度缺氧,为人们供氧已成为保障人体心理与身体健康的迫切需求。基于此,本文针对高原建筑室内工作点位提出了个性化供氧策略,通过数值模拟,分析了不同因素影响下工作点位的氧扩散过程。结果表明,风口位置、送风速度及供氧浓度对呼吸区氧气浓度场的分布有显著影响,供氧风口高度不宜低于人体呼吸区高度,风口格栅向上倾斜30°~40°时供氧效果较好,送风速度在0.3~0.4 m/s时较为合适,供氧体积分数在28.1%~31.7%时可满足氧需求。综合以上因素,研究给出了个性化供氧关键参数取值范围,为高原低气压环境下高效供氧方案及参数选择提供参考。

高海拔和低海拔地区BOD_5监测分析比较研究

我国高原地区由于地理环境特殊,五日生化需氧量(BOD5)的监测分析一直以来没有很好地得到开展。文章通过培养接种液,用经典稀释与接种法,对高海拔低氧条件下BOD5的监测分析进行了初步试验和探讨,对拉萨和广州这两个典型的高海拔和低海拔地区的BOD5进行了比较。并指出低海拔富氧地区适用的一些监测分析方法在高海拔低氧等特殊地理环境条件下是否适用值得深入研究。

青藏高原地区城镇污水处理研究现状与发展需求

近年来,随着青藏高原地区生态文明建设的不断推进,高原城镇污水处理厂迎来了大规模的建设,但由于高原地区低压低氧、低温、强紫外辐射的自然条件以及低碳氮比(C/N)的污水水质,污水处理厂在运行过程中出现了脱氮效果差、污泥膨胀等问题。文章根据高原地区典型污水处理厂的进出水水质,分析了高原污水处理厂存在的问题及其可能的原因,并探究了高原环境和污水水质等对污水处理可能产生的影响,提出高原地区城镇污水处理未来发展的参考性建议。

羊八井一号隧道施工通风及供氧技术

世界屋脊青藏高原第一长隧道———青藏铁路羊八井一号隧道在内燃机械作业、无轨运输条件下,通过对施工通风方案选择、风机的改造、现场通风管理、洞内补氧除尘等的实践,加快了施工进度,为类似高原隧道施工通风供氧提供了一定的借鉴。

不同海拔牦牛骨骼肌代谢关键酶比较分析

为分析不同海拔牦牛骨骼肌代谢关键酶的含量及其酶活性,本试验选取3个海拔高度(4200、3200和1900 m)的牦牛作为研究对象,其中低海拔牦牛作为对照,运用电镜技术观测牦牛骨骼肌的线粒体相关指标,运用ELISA方法测定骨骼肌代谢关键酶乳酸脱氢酶(LDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)的含量、酶活性和LDH同工酶类型。结果显示,随海拔升高,肌红蛋白(Mb)和有氧代谢关键酶SDH含量和酶活性逐渐增强,中海拔和高海拔牦牛的Mb含量和SDH酶活性均高于低海拔牦牛且差异显著(P<0.05),高海拔牦牛SDH含量大于低海拔牦牛且差异显著(P<0.05);随海拔升高,无氧代谢关键酶LDH含量和酶活性逐渐降低,中海拔和高海拔牦牛LDH含量和酶活性均低于低海拔牦牛且差异显著(P<0.05);3个不同海拔牦牛5种LDH同工酶中LDH5占比最高,随着海拔升高,LDH1、LDH2、LDH4和LDH5含量逐渐下降,中海拔和高海拔牦牛LDH1和LDH2含量均低于低海拔牦牛且差异显著(P<0.05),高海拔牦牛LDH4和LDH5含量均低于低海拔牦牛且差异显著(P<0.05)。结果表明,不同海拔牦牛骨骼肌中代谢关键酶LDH和SDH的表达特点不同,牦牛骨骼肌代谢关键酶的表达量可能与低氧环境有一定联系,牦牛为适应高原低氧环境,其骨骼肌从结构和能量代谢水平发生了适应性变化。本试验结果为深入研究牦牛的低氧适应机制提供了基础数据。

高原农村生活污水处理技术进展

由于高原地区存在低温和低氧的自然特征,因此采用传统污水处理工艺时会因微生物活性下降导致高原地区农村生活污水处理达不到排放标准。针对高原地区独特的气候特性,目前已开发了多种可适用于高原地区农村生活污水的处理技术,如:人工湿地、地下渗滤和生态大棚污水处理系统。尽管上述处理技术能有效地缓解低温和低氧带来的问题,但仍不能完全适用于高原地区。因此,针对现有研究的不足及高原地区污水处理面临的问题,本文对未来高原地区农村生活污水处理技术的发展方向提出了可行的建议。

高原作业环境对听力的影响

高原环境具有低温、低氧的特点,随着我国西部大开发战略的不断深入,许多工作人员需要从低海拔区域快速进入高海拔区域,此类人群,极易因低温、低氧而导致人体生理机能的改变,诱发心、脑、肾等多器官功能的损伤。耳蜗及听觉中枢对缺氧极为敏感,缺氧可导致耳蜗微循环障碍进而导致听力下降。听力受损则会导致作业能力下降,所以高原作业环境对听力的影响是我们不得不关注的一个问题,本文通过文献复习的方式对这一问题进行初步论述。

高原低氧环境下地质职工异常心电图分析

对青海高原地质职工的236例异常心电图分析发现,异常心电改变比率较高。不同年龄组异常心电图表现以SV_5增深、心电轴左偏、ST-T 改变、不完全性右束支传导阻滞、左前半支传导阻滞、心电轴右偏及QRS低电压等改变率较高为特征。在高原缺氧环境下,人体氧自由基代谢失衡,易致机体组织、器官损害老化和心、脑、肺、肾脏器等的损害。文章指出,服用“复方红景天”胶囊等抗低氧药物有利于地质职工及高原居民的健康。

高原山地钻爆法穿越断层破碎带公路隧道施工技术研究

依托新疆乌尉公路包PPP项目YRTJ-04标段巴什库尔干二号隧道,基于隧址区环境现状和地质条件,对隧道超前预报技术、施工通风技术、施工供氧技术以及穿越断层破碎带钻爆法施工技术进行研究。结果表明,针对新疆高寒高海拔地区隧道施工,考虑海拔高度增加带来的环境因素影响,对隧道通风系统设计进行了优化,明确了隧道施工通风技术参数,满足了现场施工通风需求;针对新疆高海拔低压、缺氧环境特点,确定了临界供氧海拔高度建议值,并依据隧道施工工序进行了劳动强度分级,确定了考虑不同工序劳动强度因素所需的供氧量标准,针对性地提出了巴什库尔干二号隧道施工供氧方案;针对隧道穿越断层破碎带和节理裂隙发育区,采用综合超前地质预报探测、聚能水压光面爆破等关键技术,确保了隧道安全施工及施工工效。