载人航天若干毒理学问题的新思考

在载人航天的发射准备、实施、航天飞行及返回着陆过程中,作业人员和航天员将暴露于可能存在有害化学物的发射场、运载工具、航天舱等特殊环境.因此,毒理学工作者和卫勤管理者,应对从地面至太空全程作业,双重保障所涉及的诸多复杂的毒理学问题作全面整体的考虑[1].通过文献和实践研究,提出若干毒理学问题和预防对策,与同行共同研讨.

便携式空降兵航天员急救包的研制与应用

目的:用于非正常返回着陆受伤航天员的医疗救护,研制空降兵便携式航天急救包.方法(1)空降兵便携式航天员急救包由两个相同的分包组成,分包左右各一个,使用中一个左肩右挎,一个右肩左挎.(2)急救包的三维尺寸为33×22×12cm.(3)背带质量承受能力可靠,接口牢固,拉链搭扣等采用金属制作,保证质量.(4)两侧重量大致相当.(5)药品固定牢靠,有标签.好采用压膜固定,不用药盒.结果:空降军医跳伞落地后能应用空降兵便携式航天急救包内的物品及急救器材对受伤航天员进行急救处理等.结论:本急救包经过跳伞落地实际应用,符合空降跳伞要求,效果满意,也可以用于灾害事故现场的救护.

出舱活动对心血管系统的影响

舱外活动(EVA)是指航天员离开座舱在太空的微重力环境或其他星球中从事的运动,它是保障航天中航天员正常生活和工作及未来太空探险必不可缺少的一项活动.在载人航天计划的实施过程中,EVA已从偶尔、短暂的事件演变为长时间的、极富成效和大有用处的航天员工作,成为载人航天获得迅速发展的重要因素.从1965年3月18日苏联航天员列昂诺夫完成首次EVA,截至2005年底,共有154名航天员完成了245次EVA,EVA达474人次,在舱外停留的时间累计236 h 45 min.自从国际空间站计划实施后,EVA成为国际空间站主要任务之一.空间站的组装、维修和试验都离不开EVA.我国在2008年发射的"神舟"7号上也将进行我国首次出舱活动.因此,了解EVA对航天员身体的影响,保障航天员在EVA中的健康、安全和有效工作是航天医学家的重要职责.

载人航天对医学发展的贡献

载人航天科学和技术的发展,不仅保证了航天任务的顺利完成,而且对地球上生命科学和医学的发展也有着巨大的贡献.在过去的40多年中,很多在空间飞行计划中发展的先进技术,已应用到医学研究、临床医学诊断和治疗及保健中去,促进了医学发展,提高了人类的健康水平和生活质量.现在从8个方面介绍航天科学技术对地球上医学发展的贡献.

从载人航天航天员主着陆场的医疗救护谈现场急救新理论的可行性

目的探讨我国载人航天首飞航天员主着陆场的医疗卫勤保障的经验,验证现场急诊医学新理论的可行性.方法回顾与分析国外有关航天员曾经发生的意外伤害资料并分析其原因,结合我们首次载人航天航天员的医疗保障和数十次医疗救护演练的经验,并参考国内外相关资料,提出有效的防治预案,验证现场急诊医学新理论的可行性.结果针对首飞载人航天航天员可能发生意外伤害的原因,创新地把一个高质量的ICU全天候前移至草原上、沙漠里,载体是载人航天医疗救护直升机及医疗救护车,可以确保意外情况下航天员的安全.创造了反应速度第一,技术装备第一.使救治规则、卫勤保障原则更趋于合理,抢救成功率更高.结论载人航天医疗保障系统在装备、方案、试验等方面能完全满足安全性的要求.航天员主着陆场的医疗卫勤保障工作能够体现急救医学 "快速反应,立体救护"的理念.

特种燃料爆炸致复合伤的急救

特种燃料爆炸具有杀伤强度大,作用时间长,伤亡种类复杂,群体伤员多,救治难度大等特点,在平时及战时均可发生.一方面,在运载火箭、导弹和航天飞行器的研制、试验和使用过程中,燃料泄露、中毒乃至爆炸等事故仍然屡见不鲜.据公开资料,在过去的30年中,美国载人航天曾发生18起安全事故和故障,造成11人死亡.

中国首次载人航天航天员主着陆场区医疗保障及救护

中国首次载人航天航天员主着陆场区医疗保障及救护

目的:探讨中国首次载人航天主着陆场区航天员医疗保障及救护的经验体会.方法:结合我们参加中国首次载人航天航天员医疗保障及救护的体会,8次在直升机上的医疗救护演练经验,2次突发意外事故乘直升机远距离实施医疗救护的体会,多次在载人航天医疗救护车上的医疗救护演练体会.并参考国内外相关资料,对载人航天航天员意外伤害提出有效的防治预案.结果:主要针对首飞载人航天航天员可能发生意外伤害的原因,创新地把一个高质量的ICU全天候前移至草原上、沙漠里,载体是载人航天医疗救护直升机及医疗救护车,可以确保意外情况下航天员的安全.创造了反应速度第一;技术装备第一.使救治规则、卫勤保障原则更趋于合理,抢救成功率更高.载人航天医疗保障系统在装备、方案、试验等方面能满足安全性生的要求.航天员主着陆场的医疗卫勤保障工作能够体现急救医学"快速反应,立体救护"的理念.载人航天医疗救护直升机在航天员的医疗保障及救护中起着十分重要的作用,他有机动性强、速度快、飞行高度较低的优点,在草原及沙漠地区都可着落实施救护.结论:返回着陆场区的航天员实施快速医疗救护,能保障航天员安全,圆满完成载人航天任务.

失重与骨代谢调节失衡

在失重飞行引起的所有人体生理系统变化中,其骨代谢的调节失衡为严重的危害.其他生理系统的变化在航天飞行中会达到一种新的平衡状态,返回地面后,经过一段时间可以很快得到恢复.但骨钙的丢失却持续发展,且在返回地面后需要很长时间恢复.今后载人航天的重点在于长期飞行,太空失重导致航天员骨质疏松引起的危害就更大,因此失重状态下骨质丢失的研究已成为目前航天医学研究的重点.

载人飞行舱内压力服技术研究与实现

目的研究用于载人飞行舱内压力服的实现技术,研制舱内压力服系统.方法通过分析提出研制方案,针对载人航天器应急救生的技术性能要求,研究压力服的结构实现技术、压力控制技术、操作活动性能的保证技术、通风供氧技术、视觉保证和防雾技术的实现方法,通过研制和试验验证保证航天服的技术性能.结果在设计和工艺上实现了载人航天飞行所需压力防护和工效保障要求的舱内压力服系统,并通过了性能和接口匹配试验以及严酷的环境试验验证. 结论所研制的舱内压力服完全能够满足天地往返运输系统的压力应急工况使用要求.

可穿戴电容耦合式电极在载人航天心电检测中的应用

目的 研究可穿戴的小尺寸电容耦合式电极在载人航天中的应用问题.方法 针对电极尺寸减小对信号幅值和噪声带来的影响,在系统设计中采用动态驱动屏蔽的电极结构、噪声性能优良的阻抗转换放大器等措施提高信噪比,并采用小波阈值滤波算法去噪.结果 相比直径4 cm电极,直径2 cm电容耦合式电极采集的信号幅值减小,但心电信号P波、QRS波、T波均得到完整检测,并在降低界面噪声方面具有一定的优势.小波阈值滤波有效消除噪声.结论 本文所设计的使用小尺寸电容耦合式电极的心电检测系统实现了隔着衣服对心电信号的非接触式检测,信号波形清晰完整,可以满足航天医学监护要求.

载人航天器预冷温度的热生理学探讨

目的探讨载人舱室适宜的预冷温度,以预防或减缓发射、返回段航天器内高温对人体的不利影响. 方法 5名健康男性青年按着航天服时不通风和以通风流率100 L/min(STPD)通风等不同着装条件,在舱温15、l0、5℃环境中进行25人次实验.测量直肠温度(Tr)、平均皮温(Tsk)和平均体温(Tb)等热生理指标. 结果在舱温15℃航天服通风和不通风状态,实验2 h内人体直肠温度降低不显著(从初始值37.0±0.2℃降为36.7±0.3℃),平均体温、平均皮温显著降低(P＜0.05),受试者有局部的冷紧张;而在舱温和通风温度10℃时,受试者热生理指标随时间延长不断降低,直肠温度从37.0±0.3℃显著下降至36.3±0.3℃,Tsk、Tb显著低于初始值(P<0.05),受试者有全身性冷紧张. 结论按人体热舒适状态无显著改变的要求,航天器座舱预冷后维持15℃气温对人体较为适宜.

不同体位着陆冲击时人体的动态响应

目的探讨不同体位着陆冲击时人体动态响应的变化.方法5名健康男青年,承受峰值10 G,作用时间为50 ms的半正弦脉冲的着陆冲击,冲击方向与人体纵轴的夹角(体位角)从30°～70°间隔10°增加,分别在人体头、肩、胸、髂部安装二维加速度计记录人体的动态响应.结果在本实验条件下,人体头Z向(头盆向)响应在50°角时达小,其值为10.36±2.44G;在70°角时响应达大,其值为18.07±3.29 G.胸Z向响应在70°时达小,其值为10.39±3.97 G;在60°时达大,其值为15.42±3.61 G.头X向(胸背向)响应在30°时达小,其值为7.58±1.18 G;在70°时响应达大,其值为18.89±1.85G.胸S向响应在30°达小,其值为7.21±1.99 G;在70°角时响应达大,其值为17.67±2.16 G.结论在本实验条件下,人体对抗着陆冲击的佳体位角为50°.

固定基全任务航天飞行训练模拟器

固定基全任务飞行训练模拟器是航天员训练中非常关键和重要的综合训练设备,主要用于对航天员进行载人航天飞行程序、故障处理能力、飞行操作和控制及船地通信等综合技能和任务训练.模拟器由飞船仿真、模拟座舱、视景、音响、主控机、教员、辅助支持等分项组成.实现了飞船环境模拟、飞船运动模拟、天地通信模拟、典型故障模拟、人工控制与操作训练、训练控制、训练监视、训练数据库管理、训练数据记录、模拟器系统检测等功能.

可用于载人航天温度监测的石英温度传感器的设计

目的 设计一种适合载人航天高精度温度测量的数字式石英温度传感器.方法 基于压电谐振理论,分析音叉式石英片弯曲振动机理,利用石英晶体的一阶频率-温度特性,设计出Zytw(θ/φ)双转角音叉式石英温度传感器.结果 对用于载人航天温度监测的石英温度传感器的静、动态特性进行测试,该传感器的标称频率为31.530 kHz,分辨率可达到0.03 ℃/Hz,外形尺寸为φ3×8 mm,动态响应时间小于4.5 s.结论 本文设计的音叉式石英温度传感器各项性能满足载人航天高精度温度监测要求,验证了设计方法的正确性和有效性.

航天飞行中心电信号去噪方法研究

目的 寻找适合载人航天需要的心电信号去噪方法.方法 通过研究载人航天过程中心电信号的噪声特性,提出将小波变换和形态滤波级联的去噪方法. 结果 通过实际应用和仿真对比实验结果表明,本文提出的将小波变换和形态滤波级联的方法,能有效地去除载人航天过程中心电信号的噪声.结论 将小波变换级联形态滤波的去噪方法应用到载人航天过程中是可行的.

航天环境毒理学研究进展

本文回顾了国外航天环境毒理学的典型研究成果,对我国载人航天20年发展过程中,航天环境毒理学的研究成果进行了总结,系统阐述了航天环境污染的来源、监测与评价、大容许浓度制定以及动物毒理学研究成果,同时展望了我国未来航天环境毒理学面临的挑战.

航天废弃物与地面生活垃圾的组成差异比较

随着我国航天技术的飞速发展,载人航天任务时限不断延长,固体废弃物处理已成为亟待解决的突出问题.本文分析了不同航天任务中固体废弃物的构成特点和成分差异,并与地面生活垃圾的组成进行比较,阐释了航天废弃物的元素组成特点,结合对国外长期航天任务废弃物处理方案的剖析,归纳提出了适合中长期航天任务实施的固体废弃物处理方案和管理策略,以期对我国中长期航天任务中固体废弃物的再生循环利用和合理处置方式的选择提供有价值的参考.

非接触式电极在心电信号检测中的应用和研究进展

非接触式心电电极不需要直接接触皮肤即可采集到心电信号,在使用中具有便捷、舒适、对皮肤状态完全不敏感等优点.本文对心电信号检测中常用的三类电极进行了概述和对比,对非接触式电极的工作原理、发展和现状进行了综述,后对非接触式电极在载人航天领域的应用进行了展望.

小型阵列质谱仪及其在载人航天中的应用

本文描述了阵列质谱仪的工作原理及体积、质量、功耗、一机多用以及与小型气相色谱和热导检测器联用时所具有的冗余设计等特点,介绍了小型阵列质谱仪发展过程中形成的3种结构类型及性能,阐述了小型阵列质谱仪在载人航天中的广泛应用.