航空航天医学研究生教育国际化的探索

探索了航空航天医学研究生教育国际化的模式与方法,通过树立研究生教育国际化理念,调整研究生培养制度,改革研究生教学体系,更新研究生教学内容,以提高航空航天医学研究生的培养质量,促进学科的发展。

探索航空航天医学专业研究生专业课新的教学模式

对现阶段我国航空航天医学专业研究生专业课教学存在的问题进行了剖析,提出了对本专业研究生进行教学模式改革的必要性与可能性,提出了基于问题、基于实验与讨论的专业课教学模式,形成研究生"他导-互导-自导"的探究性教学路径。试图通过研究生教学模式的改革,顺应作者所在校研究生教育国际化的潮流,提高航空航天专业研究生的培养质量。

构建以学员为中心的《航空航天知识》教学改革新体系

第四军医大学航空航天医学装备教研室坚持以教学改革为先导,针对航空航天领域发展的新态势,及时更新教学内容、积极开展实践性教学活动、注重培养学员第一任职能力、教研室结合本科教学评建活动以精品课程为抓手,探索构建以学员为中心的《航空航天知识》教学改革新体系,取得了突出的成绩。

《航空航天知识》教学改革与发展的几点思考

航空航天知识已是一门内容广泛、发展迅猛、应用性强的学科专业。第四军医大学航空航天医学装备教研室主要承担《航空航天知识》的教学和科研任务。近年来,在教学中,把深化教学改革与提高学员任职能力结合起来,把提高教员素质与加强师资队伍建设结合起来,创新教学模式,激发学员献身我国航空航天医学事业的决心和信心。

人工重力的生物医学问题、发展及应用前景

人工重力被认为是一种多系统失重对抗措施,是人类进一步进行深空探测的有效保障。短臂离心机是实现人工重力的有效方式。本文针对人工重力在未来长期载人航天过程中的可能应用及医学问题,综述了人工重力提出的背景、发展过程。重点回顾了短臂离心机产生的间断性人工重力在地面、失重或模拟失重环境中的生物医学效应及其不良影响。最后对人工重力医学研究的主要任务以及所面临的挑战和发展前景进行了介绍。

心理运动能力测评系统的开发应用

飞行事故的发生,有一部分原因是因为飞行员自身不适合飞行活动。为了减少这种原因导致的飞行事故发生的几率,同时为了避免民航公司因为飞行学员高强度训练而被淘汰造成的培训费用浪费,需要对飞行员候选者开展相关的心理选拔,考察他们是否具备合格飞行员所需的各种心理品质。目前,我国民航飞行员心理选拔大多沿用传统的纸笔测验,对应聘者进行人格和基本能力测验,对飞行特殊能力的考察和检测不够重视。文中研究的主要目的是为了实现民航飞行员心理选拔的仪器检测化,以达到选拔过程的客观化和标准化。本单位自行开发了一套计算机化的心理运动能力检测系统,并将该软件用于民航飞行员招聘中,并对结果进行统计分析,通过对现役飞行员和应聘者之间内容效度的比较,发现其成绩之间有较大差异,表明该软件对民航飞行员心理运动能力选拔具有实际应用价值。该测试软件操作简单方便,界面友好,结果准确可靠。

流体剪切应力对模拟微重力下MG-63细胞骨架系统的影响

目的观察水平回转模拟微重力(modeled microgravity,MMG)后人骨肉瘤MG-63细胞受流体剪切应力(flow shear stress,FSS)作用后细胞骨架的改变,探讨模拟微重力情况下骨质丢失的细胞学机制。方法 MG-63成骨细胞采用回转器水平回转培养48 h模拟微重力效应,同时设静止培养为对照组。之后,细胞随机分为两组,一组利用流室系统实施FSS,FSS设为1.5 Pa,作用时间60 min,另一组无FSS作用。细胞经过免疫荧光染色后,激光共聚焦显微镜观察细胞骨架系统的变化。结果 FSS作用后,MG-63细胞微丝和微管的形态和分布均发生变化,微丝可见多束状排列,荧光强度增强,出现粗的应力纤维;微管可见其极性中心移向细胞质外缘,细胞外层荧光量加重,有少量束状结构出现。MMG后,MG-63细胞的细胞骨架发生解聚和重排,微丝向核周集聚;微管发生断裂,变短,弯曲等变化。MMG后,再给予FSS刺激,微丝未能形成应力纤维,仅见微丝、微管在应力方向有拉长。结论 1.5 Pa,60 min流体剪切应力未能在回转模拟微重力后成骨细胞内诱导形成应力纤维。

基于WiFi的移动心理测评系统的设计与实现

鉴于WiFi信号覆盖范围的扩大、智能移动设备的广泛应用和越来越多的人们对于心理健康的需求,设计开发一种基于Android平台的移动心理测评系统。心理测评数据通过WiFi无线网络进行双向传输,多个移动终端连接某个无线局域网内的服务器,并且相互之间认证通过之后,移动终端就可以进行心理测评。为了防止通信阻塞,正式测试的过程中,移动终端不与服务器发生任何的交互,只有当测评结束时,才一次将数据发送给服务器,并从服务器端得到一个测评结果。该系统不仅可以用于进行人格特性方面的心理检测,还可用于特殊能力方面的心理检测,并为人与机器之间的信息交互提供了一种新的方法。该系统硬件设备成本较低、系统稳定、方便移植。

TeeChart控件在色觉检查系统中的应用

为了提高国内特殊专业人员色觉检查的效率和准确率,快速判断被测人员的色觉识别能力,研发了一套色觉检测系统。该系统以被测者对9种颜色的识别时长为判断依据,采用基于WPF的第三方控件TeeChart实现色觉检测结果的图形化显示、多色对比分析以及打印输出等模块功能。在分析研究色觉检测系统组成及应用特点的基础上,简要介绍了该控件的组成要素,探讨了其在系统开发中的使用方法,结合具体实例给出了相关的开发流程和关键的代码实现。实际运用结果表明,相对于传统的作图方式,基于该控件的色觉检测系统具有功能更强、操作更灵活、分析更直观的优势,更适于数据曲线的分析处理,且TeeChart控件的操作界面更友好,具有较强的稳定性。

一种青光眼快速检测系统的开发及应用

青光眼是一种常见疑难眼病,是导致人类失明的三大致盲眼病之一。青光眼治疗的关键在于早期发现。但是,医学上检测青光眼步骤复杂繁琐,不适于普通人在日常生活中进行自我检查。因此,文中开发了一种适于普通人自我检查的青光眼快速检测系统。系统首先采用闭运算对瞳孔图像进行预处理;其次,使用基于K均值聚类的Canny边缘检测算法提取瞳孔边缘并获得瞳孔横径;接着,通过光刺激下瞳孔横径变化间接得到被检测者瞳孔的运动状况;最后,结合青光眼临床表现判定被检测者是否患有青光眼。实验结果表明,文中检测系统准确、高效且无创。

短臂离心机暴露时前庭性错觉的诱发效果及特点

目的观察短臂离心机暴露时前庭性错觉的诱发效果及特点,探讨将短臂离心机用于前庭性错觉地面模拟训练的可行性。方法参考电动转椅的前庭性错觉模拟训练方案,采用适合短臂离心机运行特点的前庭性错觉诱发方法,在SAC-Ⅲ型短臂离心机上对60名健康歼击机飞行员进行离心机反旋转错觉及科里奥利错觉模拟,观察错觉诱发情况。结果离心机反旋转错觉、科里奥利翻转错觉-头右旋、科里奥利翻转错觉-头左旋、科里奥利旋转错觉-头前倾和科里奥利旋转错觉-头回靠的诱发率分别为100.0%、93.3%、93.3%、70.0%和23.3%。离心机反旋转错觉诱发率大于科里奥利翻转错觉(χ2=4.186,P<0.05)和科里奥利旋转错觉(χ2=49.655,P<0.01);科里奥利翻转错觉诱发率大于科里奥利旋转错觉(χ2=62.222,P<0.01)。离心机反旋转错觉均出现于制动减速的后半段;科里奥利翻转错觉形态与电动转椅模拟基本一致;科里奥利旋转错觉形态表现较为多样。结论在短臂离心机上可以诱发明显的反向旋转错觉及科里奥利错觉,短臂离心机可用于飞行人员前庭性错觉的地面模拟训练。

短臂离心机诱发前庭本体性错觉形态多样性表现的观察

目的观察短臂离心机不同暴露阶段前庭本体性错觉的形态表现特点,探寻可用短臂离心机进行模拟训练的前庭本体性错觉类型。方法在SAC-Ⅲ型短臂离心机上对145名健康歼击机飞行员进行前庭本体性错觉模拟,观察其在离心机启动加速、匀速不动头、匀速动头和制动减速4个阶段的主观感觉。结果启动加速阶段诱发出前倾扭转错觉,诱发率47.6%;匀速不动头阶段诱发出前倾错觉,诱发率47.6%;匀速动头时诱发出科里奥利翻转错觉(包括头右旋和头左旋时)和科里奥利旋转错觉(包括头前倾和头回靠时),诱发率分别为95.2%,94.5%,68.3%和24.1%;制动减速阶段诱发出离心机反旋转错觉和后倾错觉,诱发率分别为100%和35.9%。各错觉诱发率差异有统计学意义(χ2=393.089,P<0.01)。前倾扭转错觉、前倾错觉和后倾错觉均为躯体重力错觉,离心机反旋转错觉为躯体旋动错觉。结论在短臂离心机上可诱发出3种前庭本体性错觉:躯体旋动错觉、躯体重力错觉和科里奥利错觉,短臂离心机可用于以上错觉的地面模拟训练。

短臂离心机用于军事飞行人员前庭习服训练效果观察

目的观察短臂离心机前庭习服训练效果,探讨其用于军事飞行人员地面前庭习服训练的可行性。方法在SAC-Ⅲ型短臂离心机上对9名前庭稳定性水平较低的飞行人员进行连续7天的科里奥利加速度前庭习服训练,观察耐受时间变化趋势,对比训练前后耐受时间和前庭自主神经反应主观分值的变化。结果随着训练次数的增加,耐受时间呈持续上升趋势。经7 d训练后耐受时间明显延长(P<0.01),前庭自主神经反应主观分值明显降低(P<0.01)。结论短臂离心机用于前庭习服训练效果显著,可用于飞行人员前庭稳定性训练。

电针刺激对人体4d头低位卧床心血管调节功能的影响

目的探讨电针刺激内关穴对抗模拟失重所致心血管功能失调的防护作用。方法 14名健康男性志愿者随机分为对照组和电针组。对照组仅进行4 d头低位卧床,电针组则在卧床期间给予双侧"内关穴"电针刺激,30 min/d,连续4 d。卧床前后进行立位耐力、心脏功能、心率变异性以及血液血管紧张素II及醛固酮浓度测定。结果与卧床前相比,对照组卧床后立位耐力、心脏收缩功能及低频与高频功率的比值(LF/HF)均显著降低(P<0.05)。电针组卧床后LF/HF以及血液血管紧张素和醛固酮浓度显著增高(P<0.05),立位耐力呈下降趋势,未达到显著水平(P>0.05),卧床前后心脏功能无明显变化(P>0.05)。结论 4 d头低位卧床可导致心脏功能降低,立位耐力下降。电针刺激"内关穴"可提高交感神经兴奋性,增加血液血管紧张素-醛固酮的释放,进而有效维持头低位卧床期间心脏功能以及立位耐力。

人工重力联合有氧锻炼可以有效对抗4d头低位卧床所致立位耐力不良

目的探讨人工重力联合运动锻炼对模拟失重引起的心血管功能失调的对抗效果。方法12名男性志愿者随机分为对照组和锻炼组。对照组仅进行4天头低位卧床，锻炼组在卧床期间每天进行60min的2G人工重力联合80％～95％无氧阈强度的有氧锻炼。卧床前后测量立位耐力、运动能力、心脏收缩功能、血浆容量、胭静脉顺应性等。结果与卧床前相比，对照组卧床后立位耐力、运动耐力及心脏泵血与收缩功能明显下降（P〈0．05），胭静脉横截面积及顺应性显著增加（P〈0．05），而锻炼组志愿者卧床后上述参数无明显变化。结论4d头低位卧床可导致心脏收缩功能降低，血浆容量减少以及下肢静脉顺应性升高，立位耐力及运动耐力下降。每天60rain的2G人工重力联合80％-95％无氧阈运动强度的锻炼可有效维持卧床期间心脏收缩功能、血浆容量以及下肢静脉顺应性，从而对抗模拟失重引起的立位耐力和运动耐力的下降。

短臂离心机不同转速暴露时躯体重力错觉及前庭自主神经反应对比

目的观察短臂离心机不同转速暴露时躯体重力错觉诱发效果及前庭自主神经反应情况,寻求短臂离心机用于地面模拟训练的适合转速。方法在SAC-Ⅲ型短臂离心机不同转速下,对105名健康歼击机飞行员进行躯体重力错觉模拟,对比错觉诱发情况及前庭自主神经反应情况。结果短臂离心机启动加速、匀速运行及制动减速阶段可分别诱发出前倾扭转错觉、前倾错觉及后倾错觉等躯体重力错觉,3种转速下各躯体重力错觉形态表现相同,但错觉强度随离心机转速加快而增强。37 r/min暴露时,各错觉诱发率均大于30 r/min和21 r/min暴露时的诱发率(P<0.01);30 r/min和21 r/min暴露时,各错觉诱发率差异均无统计学意义P>0.05)。3种转速下前庭自主神经反应评分分值随转速增加有增高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论 37 r/min短臂离心机暴露时躯体重力错觉的诱发率高,且前庭自主神经反应较轻,此转速用于飞行人员躯体重力错觉的地面模拟训练较为适合。

回转模拟失重对人脐静脉内皮细胞LC3、p62、p53和磷酸化p70S6K表达的影响

目的探讨人脐静脉内皮细胞(HUVECs)在回转模拟失重条件下微管相关蛋白轻链3(LC3)、p62、自噬相关分子p53和反映mTOR活性的磷酸化p70S6K(Thr389)的表达变化。方法体外培养HUVECs,随机分为回转72 h组和静止对照组,采用实时荧光定量PCR法检测各组细胞p53的mRNA水平的变化,Western blotting检测各组细胞LC3、p62、p53和磷酸化p70S6K的蛋白表达变化。结果与静止对照组相比,回转72 h可使HUVECs LC3-II/LC3-I蛋白表达显著升高(P<0.05),p62蛋白表达显著降低(P<0.05),p53的mRNA表达和蛋白表达则显著降低(P<0.05),反映mTOR蛋白活性的磷酸化p70S6K表达显著低于对照组(P<0.05)。结论回转模拟失重72 h可促进静脉内皮细胞中LC3-I向LC3-II转换,p62蛋白降解增多,自噬水平增高,p53表达降低和mTOR活性降低,可能在模拟失重后静脉内皮细胞自噬增强调节中起一定作用。

下体负压联合体育锻炼对运动耐力及体能的影响

目的:研究制定适合疗养期间高性能战斗机飞行员进行专项下体负压和体能训练方案。方法:24名健康男性随机分为3组。体育锻炼组连续2周进行力量锻炼;下体负压锻炼组利用倾斜床进行下体负压锻炼。联合锻炼组每天以上述两种不同的锻炼方式进行复合锻炼。锻炼前后进行运动耐力及体能测试。结果:体育锻炼联合下体负压锻炼组锻炼10 d后PWC170/kg、最大耗氧量显著提高,肌肉爆发力及静肌力指标较锻炼前显著提高(P<0.05);单纯体育锻炼组平板卧推、负重蹲起、30 m冲刺跑、15 m蛙跳成绩较锻炼前显著提高(P<0.05),单纯下体负压组仅平板卧推及15 m蛙跳成绩较锻炼前显著提高(P<0.05)。结论:体育锻炼联合下体负压锻炼10 d后可明显提高受试者运动耐力及下肢、腰腹肌肉爆发力及静肌力。

人工重力联合运动锻炼对4d头低位卧床期间心血管功能的影响

目的利用头低位卧床模拟失重模型，观察人工重力联合运动锻炼对抗短期模拟失重致心血管功能失调的作用效果。方法12名男性受试者随机平均分为两组：对照组和对抗组。对照组仅进行4d头低位卧床，对抗组利用SAC—Ⅱ型短臂离心机在卧床期间每天进行1h梯度（1～2G）人工重力联合40w运动锻炼。所有受试者卧床前后进行立位耐力、心脏泵血与收缩功能、最大工作负荷（PWC170）、胭静脉顺应性测试。结果与卧床前相比，对照组卧床后立位耐力、心脏泵血与收缩功能、PWC170显著降低（P〈0．05），胭静脉横截面积及顺应性显著升高（P〈0．05）。对抗组上述参数在卧床前后无明显变化。结论4d头低位卧床可导致心脏泵血和收缩功能降低，运动耐力下降以及下肢静脉顺应性明显升高。每天1h梯度（1～2G）人工重力联合40w运动锻炼能够有效维持头低位卧床期间心脏泵血和收缩功能、运动耐力以及静脉顺应性。

两种新型抗荷服对下体负压耐力的影响

目的确定绳索拉紧式和充气式2套不同类型抗荷服提高下体负压耐力的有效压力制度。方法22名健康志愿者,随机平均分为2组,分别穿着绳索拉紧式和充气式抗荷服测定各自选定的高、低2种压力制度时的下体负压耐力,同时观察血压、心率、心脏泵血功能及自主神经功能的变化。绳索拉紧式抗荷服选定20～30 mmHg和30～40 mmHg两种压力制度,充气式抗荷服选定30～40 mmHg和40～50mmHg两种压力制度。结果穿着绳索拉紧式抗荷服时高、低2种压力制度下志愿者下体负压耐受时间和累计应激指数较对照组均显著增加(P<0.01),平均动脉压和每搏量呈升高趋势,心率呈降低趋势,但均未达到显著水平。穿着充气式抗荷服时高、低2种压力制度下志愿者下体负压耐受时间和累计应激指数较对照组均显著增加(P<0.01),平均动脉压和每搏量呈升高趋势,心率在高压力制度组呈降低趋势。结论两种抗荷服在各自的高、低压力制度下均可显著提高下体负压耐力,改善心血管功能,且高压力制度效果更明显。