不同生理系統(tǒng)對(duì)間斷性人工重力反應(yīng)性差異問(wèn)題的地面模擬研究.pdf

1、在航天失重(或"微重力")環(huán)境停留可引起機(jī)體多個(gè)系統(tǒng)發(fā)生一系列適應(yīng)性改變和一些病理生理性的變化.其中,心血管失調(diào)、骨骼肌(特別是抗重力肌)萎縮與睪酮含量降低等均屬失重的"不良影響",不僅可影響航天人員在空間的艙外活動(dòng)能力,也可影響其返回再入大氣層及著陸時(shí)的應(yīng)急能力與安全,甚至返回后的恢復(fù)與健康等.迄今已采用過(guò)的對(duì)抗措施有運(yùn)動(dòng)、企鵝服、下體負(fù)壓、水鹽補(bǔ)充、抗荷服、營(yíng)養(yǎng)、藥物及電流刺激肌肉等.但基于運(yùn)動(dòng)的對(duì)抗措施(exercise-base

2、d countermeasures)尚存在效果局限、占時(shí)較長(zhǎng)(2~4 h/d)、過(guò)多消耗艙內(nèi)的物資與能源等缺點(diǎn).為實(shí)現(xiàn)21世紀(jì)長(zhǎng)時(shí)間"探險(xiǎn)級(jí)"載人航天任務(wù),采用以人工重力為基礎(chǔ)的多系統(tǒng)對(duì)抗措施似是唯一出路.由安裝于航天器內(nèi)的短臂離心機(jī)實(shí)現(xiàn)的"間斷性人工重力"(intermittent artificial gravity,IAG)即是設(shè)想中的一種方案.但美國(guó)NASA AMES中心的一項(xiàng)地面臥床研究提示:IAG的對(duì)抗效果可能因生理系統(tǒng)不同

3、而異.故IAG可否用于航天實(shí)際,還須進(jìn)一步開展地面模擬/航天飛行實(shí)驗(yàn)研究,以闡明在失重下不同生理系統(tǒng)對(duì)IAG的反應(yīng)性是否存在較大差異.總之,該工作結(jié)果表明:模擬失重下不同生理系統(tǒng)對(duì)間斷性重力暴露的響應(yīng)存在較大差異.①由4 h/d STD所實(shí)現(xiàn)的-1Gx暴露對(duì)4周模擬失重大鼠睪丸萎縮僅有輕微的減輕效果,而對(duì)股骨的萎縮性變化幾無(wú)減輕效果.②通過(guò)每日HUT或STD實(shí)現(xiàn)的間斷性+Gz或-Gx暴露對(duì)4周模擬失重大鼠后肢骨骼肌萎縮有明顯的減輕/防止

4、作用;且隨暴露時(shí)間延長(zhǎng),其對(duì)抗效果也增強(qiáng),4 h/d的STD或HUT已可完全防止4周模擬失重大鼠的后肢骨骼肌的萎縮性變化.③心肌與血管組織對(duì)每日-FGx暴露最為敏感.1 h/dSTD的-Gx暴露即可完全防止4周模擬失重大鼠出現(xiàn)的乳頭肌收縮功能減低及腦部與后肢動(dòng)脈血管的結(jié)構(gòu)重塑變化;且可完全防止腸系膜小動(dòng)脈血管組織發(fā)生AT1表達(dá)減少的變化.針對(duì)這種反應(yīng)差異性的現(xiàn)象,還須進(jìn)一步開展地面人體與動(dòng)物的模擬研究,方能確定IAG的應(yīng)用范圍及實(shí)施方案