人-機(jī)－環(huán)境系統(tǒng)工程生理學(xué)基礎(chǔ)

     目錄
   第一章 緒論
    一、航空航天中的環(huán)境因素
    （一）環(huán)境因素的存在環(huán)境與條件
    （二）人體效應(yīng)
    二、環(huán)境因素在人－機(jī)－環(huán)境系統(tǒng)中的作用與地位
    （一）不安全因素分析
    （二）不同功能狀態(tài)的確立
    （三）NASA三種量級水平
    （四）原蘇聯(lián)的兩種安全水平
    （五）代謝平衡
    參考文獻(xiàn)
   第二章 大氣壓力與氣體
    第一節(jié) 大氣壓力
    一、含氣空腔器官氣壓性損傷
    （一）中耳與鼻竇
    （二）胃腸道
    （三）肺臟
    二、高空減壓病
    （一）類型
    （二）產(chǎn)生高度與影響因素
    （三）防治對策
    三、體液沸騰
    第二節(jié) 生理氣體
    一、氧與二氧化碳的生理功能
    （一）參與物質(zhì)代謝的氧化過程
    （二）氧與二氧化碳的調(diào)節(jié)功能
    （三）參與能量代謝的測定
    二、氧和二氧化碳在血液里運(yùn)輸
    （一）氧氣在血液里運(yùn)輸
    （二）血氧飽和度
    （三）二氧化碳在血液里運(yùn)輸
    三、缺二氧化碳效應(yīng)
    （一）對物質(zhì)代謝的作用
    （二）對腦循環(huán)的影響
    （三）對功效的影響
    （四）癥狀與體征
    四、高二氧化碳效應(yīng)
    五、缺氧
    （一）高空急性缺氧的發(fā)生條件與根本原因
    （二）缺氧氧化過程
    （三）呼吸循環(huán)功能的改變
    （四）缺氧癥狀
    （五）功效的改變
    （六）運(yùn)動協(xié)調(diào)功能障礙
    （七）視覺功能障礙
    （八）意識障礙
    （九）吸氧反常效應(yīng)
    六、高氧效應(yīng)
    七、氧與二氧化碳的復(fù)合效應(yīng)
    第三節(jié) 惰性氣體
    一、低壓效應(yīng)
    （一）對高空減壓病的影響
    （二）對減壓時間的影響
    （三）對爆炸減壓氣壓性損傷的影響
    二、代謝效應(yīng)
    三、溫度效應(yīng)
    （一）快感溫度（快感帶）問題
    （二）熱交換
    四、聲音效應(yīng)
    五、工程技術(shù)上的考慮
    六、人對稀釋氣體要求的設(shè)計依據(jù)
    （一）作為稀釋氣體時的功能
    （二）設(shè)計依據(jù)
    第四節(jié) 有害物質(zhì)
    一、污染物來源
    （一）人體排出污染物
    （二）非金屬材料等排出污染物
    （三）微生物
    （四）粒子與氣溶膠
    （五）儀器設(shè)備
    二、航天飛機(jī)人艙污染
    三、對人體的作用與途徑
    （一）毒性物質(zhì)的體內(nèi)路徑
    （二）暴露量反應(yīng)相關(guān)
    （三）混合物的復(fù)合毒性
    四、衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的制訂
    五、乘員艙大氣污染控制及凈化措施
    （一）控制人體代謝產(chǎn)物
    （二）選擇非金屬材料的方法
    （三）降低非金屬材料脫氣產(chǎn)物的濃度
    （四）安全利用非金屬材料
    （五）凈化乘員艙大氣
    六、乘員艙大氣衛(wèi)生監(jiān)測
    七、模型預(yù)測
    第五節(jié) 設(shè)計參量與防護(hù)方案
    一、急性高空缺氧生理界限值
    （一）最佳值
    （二）夜航安全值
    （三）功效保證值
    （四）功效容許值
    （五）缺氧耐限值
    （六）缺氧極限值
    二、普通供氧生理要求
    （一）供氧量
    （二）呼吸氣阻力
    （三）夜航供氧高度
    （四）飛行人員供氧要求
    （五）安全余壓要求
    （六）稀釋供氧要求
    （七）巡航飛行供氧要求
    （八）作戰(zhàn)飛行供氧要求
    （九）被運(yùn)輸人員的供氧要求
    （十）被運(yùn)輸人員的應(yīng)急供氧要求
    三、高空加壓供氧
    （一）供氧方式
    （二）加壓呼吸效應(yīng)
    （三）加壓供氧生理界限值
    （四）生理等效高度
    （五）缺氧與加壓供氧的復(fù)合效應(yīng)
    （六）高空加壓供氧系統(tǒng)的生理要求
    （七）分子篩供氧
    （八）高空加壓供氧裝備的防護(hù)性能
    四、飛機(jī)座艙壓力制度
    （一）等壓調(diào)控的壓力制度
    （二）差壓調(diào)控的壓力制度
    五、航天器乘員艙（人艙）壓力制度
    （一）人體要求
    （二）低壓對環(huán)境因素的影響
    （三）工程技術(shù)要求
    （四）火災(zāi)
    （五）同航天服的壓力制度的匹配問題
    （六）三種典型增壓艙壓力制度的分析
    六、航天服壓力制度
    （一）設(shè)計要求
    （二）已采用的航天服壓力制度
    （三）高性能航天服
    （四）設(shè)想方案
    （五）制定壓力制度的要點
    （六）壓力制度的系統(tǒng)驗證
    （七）模型預(yù)測
    七、壓力應(yīng)急
    （一）爆炸減壓
    （二）艙內(nèi)壓力應(yīng)急防護(hù)
    （三）主動段與返回段航天服回路生理要求
    參考文獻(xiàn)
   第三章 溫度醫(yī)學(xué)工程
    第一節(jié) 人體與環(huán)境間的熱交換
    一、人體與環(huán)境間熱交換的途徑
    （一）輻射熱交換
    （二）傳導(dǎo)熱交換
    （三）對流熱交換
    （四）蒸發(fā)熱交換
    二、熱交換中的物理變量
    （一）單個變量
    （二）綜合變量
    三、熱交換中的生理變量
    四、航空航天活動中影響熱交換的因素
    （一）壓力因素
    （二）微重力環(huán)境
    （三）服裝因素
    （四）振動因素
    第二節(jié) 高、低溫條件下體溫調(diào)節(jié)的特點
    一、體溫的調(diào)節(jié)與控制
    （一）體溫的生理性調(diào)節(jié)
    （二）體溫的行為性調(diào)節(jié)
    （三）體溫調(diào)節(jié)的基本特點
    二、高、低溫應(yīng)激時的人體生理反應(yīng)
    （一）溫度應(yīng)急反應(yīng)的過程特點
    （二）人體溫度狀態(tài)的定性－定量分區(qū)
    （三）局部性溫度反應(yīng)
    三、人體高、低溫耐受潛力的發(fā)揮與提高
    （一）水分熱量補(bǔ)充
    （二）習(xí)服與訓(xùn)練
    （三）工作/休息時間比
    （四）調(diào)溫服及其他措施
    四、體溫調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型
    第三節(jié) 高溫條件下的人－機(jī)工效問題
    一、高溫環(huán)境對不同性質(zhì)作業(yè)的影響
    （一）高溫對體力作業(yè)的影響
    （二）高溫對技巧作業(yè)的影響
    （三）高溫對智力作業(yè)的影響
    二、高溫下工作效率變化與生理機(jī)能改變的關(guān)系
    三、從高溫生理耐限推導(dǎo)工效耐限的問題
    四、延緩高溫工效下降的生理學(xué)措施
    （一）作業(yè)熟練程度
    （二）高溫習(xí)服與體質(zhì)訓(xùn)練
    （三）合理的飲水和作息制度
    第四節(jié) 低溫環(huán)境下的人－機(jī)工效問題
    一、低溫環(huán)境對不同性質(zhì)作業(yè)的影響規(guī)律
    （一）手動作業(yè)
    （二）協(xié)調(diào)作業(yè)
    （三）智力作業(yè)
    （四）體力作業(yè)
    二、影響低溫工效因素的分析
    （一）人體冷卻部位
    （二）冷卻速率、冷卻程度和冷卻持續(xù)時間
    （三）作業(yè)類型、難度與負(fù)荷度
    （四）人體的能力與狀態(tài)
    三、維持低溫工效的原則性措施
    （一）手部保暖
    （二）全身性保暖
    （三）工程設(shè)計考慮
    （四）低溫習(xí)服
    （五）作業(yè)訓(xùn)練
    （六）合理的作業(yè)制度
    第五節(jié) 飛行器座艙溫度環(huán)境的醫(yī)學(xué)要求
    一、溫度環(huán)境及其主要參數(shù)
    （一）飛行器座艙的溫度環(huán)境
    （二）溫度應(yīng)激的復(fù)合特性
    （三）溫度環(huán)境的基本參數(shù)及其對人體的影響
    二、艙室溫度環(huán)境的醫(yī)學(xué)要求及其分級
    （一）艙室溫度環(huán)境醫(yī)學(xué)要求的分級
    （二）各級醫(yī)學(xué)要求的參數(shù)設(shè)計及其適用范圍
    三、艙室溫度環(huán)境的測量與評價
    （一）溫度環(huán)境應(yīng)激指數(shù)及其分類
    （二）艙室溫度環(huán)境的評價
    第六節(jié) 高低溫條件下防護(hù)服裝調(diào)溫功能的醫(yī)學(xué)工程基礎(chǔ)
    一、服裝的熱傳遞特性
    （一）服裝顯性熱傳遞問題
    （二）服裝蒸發(fā)熱傳遞問題
    二、調(diào)溫裝備的最佳設(shè)計
    （一）一般要求
    （二）低溫防護(hù)裝備設(shè)計的生理學(xué)要求
    （三）高溫防護(hù)裝備設(shè)計的生理學(xué)要求
    三、兩種常用的個體調(diào)溫服
    （一）通風(fēng)服
    （二）液冷服
    四、關(guān)于頭頸部致冷的特殊考慮
    （一）頭部熱交換問題
    （二）頭部溫度的恒定對全身熱應(yīng)激反應(yīng)的影響
    （三）頭部致冷的效能
    （四）頭部致冷在航空活動中的特殊意義
    （五）頭部選擇性致冷的特殊生理機(jī)制
    五、調(diào)溫裝備的評價
    （一）評價程序
    （二）評價內(nèi)容
    第七節(jié) 溫度環(huán)境影響某些特因?qū)θ梭w的反應(yīng)性
    一、高溫對缺氧耐力影響及其發(fā)生原因的分析
    （一）高溫對缺氧耐力影響的客觀表現(xiàn)
    （二）高溫降低機(jī)體對缺氧耐力的原因分析
    （三）根據(jù)高溫下組織缺氧的原因，在實踐中應(yīng)采取的對策
    二、高溫對正向超重（十G）耐力的影響
    （一）高溫作用對正向超重（十GZ）耐力的影響
    （二）抗荷裝置對防止因高溫降低十GZ耐力的作用
    （三）高溫條件下十GZ耐力降低的原因分析
    三、低溫與缺氧
    （一）缺氧對機(jī)體在低溫環(huán)境下體溫調(diào)節(jié)的影響
    （二）低溫對機(jī)體缺氧耐力的影響
    （三）缺氧與低溫對機(jī)體水交換的影響
    參考文獻(xiàn)
   第四章 飛行活動中的失水和供水
    第一節(jié) 水的生理作用與水平衡的調(diào)節(jié)
    一、水的生理作用及其有關(guān)特性
    二、水平衡的調(diào)節(jié)
    （一）水進(jìn)出體內(nèi)的途徑
    （二）水在體內(nèi)的分布
    （三）身體水平衡的調(diào)節(jié)
    第二節(jié) 失水對身體生理與工效的影響
    一、對溫度調(diào)節(jié)的影響
    二、對循環(huán)功能的影響
    三、對工效的影響
    第三節(jié) 航空航天活動中影響機(jī)體維持水平衡因素的分析
    一、高溫環(huán)境
    二、作業(yè)強(qiáng)度
    三、高溫環(huán)境與體力負(fù)荷相結(jié)合
    四、低溫與缺氧
    五、失重（微重力）
    第四節(jié) 關(guān)于補(bǔ)水的原則
    一、補(bǔ)水的數(shù)量
    （一）地面作業(yè)時補(bǔ)水?dāng)?shù)量的依據(jù)
    （二）影響補(bǔ)水量的因素
    二、補(bǔ)水的質(zhì)量
    （一）電解質(zhì)的補(bǔ)充
    （二）糖類的補(bǔ)充
    第五節(jié) 生保系統(tǒng)裝備設(shè)計中供水量的醫(yī)學(xué)問題
    一、航天活動中飲用水的來源
    二、航天乘員飲用的水量
    參考文獻(xiàn)
   第五章 飛行特殊環(huán)境中的營養(yǎng)學(xué)
    第一節(jié) 環(huán)境與人體營養(yǎng)的關(guān)系
    一、人體的結(jié)構(gòu)和功能，飲食營養(yǎng)與人體的關(guān)系
    （一）人體是個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)
    （二）飲食營養(yǎng)與人體的關(guān)系
    二、環(huán)境因素對人體的影響
    （一）環(huán)境因素對人體的作用途徑
    （二）飛行環(huán)境對人體的影響
    （三）航天環(huán)境的特點及其對人體的影響
    （四）飛行環(huán)境多因素對人體的聯(lián)合作用
    三、人體對環(huán)境的反應(yīng)、適應(yīng)及耐受能力取決于機(jī)體的生理及營養(yǎng)狀況
    （一）生命的特征與機(jī)體調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的作用
    （二）機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的維持和機(jī)體對外環(huán)境的反應(yīng)能力取決于機(jī)體的生理及營養(yǎng)狀況
    第二節(jié) 飛行環(huán)境的營養(yǎng)要求及保障措施
    一、飛行環(huán)境的營養(yǎng)要求
    （一）平衡膳食的基本要求
    （二）航空、航天中人體的能量需要
    （三）能源物質(zhì)的需要量及其配比
    （四）維生素及其他營養(yǎng)素的需要量
    （五）航空航天每日膳食營養(yǎng)素的供給量標(biāo)準(zhǔn)
    二、飛行環(huán)境的營養(yǎng)保障措施
    （一）飛行前的營養(yǎng)保障措施
    （二）飛行中的營養(yǎng)保障措施
    參考文獻(xiàn)
   第六章 重力與救生
    第一節(jié) 航空航天中的重力環(huán)境
    一、基本物理概念
    （一）重力
    （二）加速度
    （三）常用術(shù)語
    二、持續(xù)性超重
    （一）航空航天中持續(xù)性超重的特點
    （二）決定超重效應(yīng)的基本因素
    （三）持續(xù)性超重的研究方法
    三、沖擊性超重
    （一）彈射過載
    （二）氣動減速過載
    （三）開傘動載
    （四）著陸沖擊過載
    四、失重
    第二節(jié) 超重人體工程問題
    一、持續(xù)性超重對機(jī)體的影響、耐力和防護(hù)措施
    （一）持續(xù)性十GZ
    （二）持續(xù)性十Gx
    （三）持續(xù)性側(cè)向超重（±Gy）
    二、沖擊性超重對人體影響、耐力和防護(hù)措施
    （一）彈射過載對人體的影響、耐力和防護(hù)措施
    （二）減速過載對人體的影響、耐力及防護(hù)措施
    （三）開傘沖擊過載對人體影響、耐力和防護(hù)措施
    （四）著陸沖擊對人體影響、耐力和防護(hù)措施
    第三節(jié) 失重（微重力）的人體工程
    一、研究失重（微重力）人體工程的意義
    二、指導(dǎo)思想及方法論
    三、失重（微重力）環(huán)境中人體生理變化的規(guī)律性
    四、失重（微重力）環(huán)境中人體的主要生理反應(yīng)
    （一）神經(jīng)前庭系統(tǒng)
    （二）心血管系統(tǒng)
    （三）血液和電解質(zhì)
    （四）骨骼－肌肉系統(tǒng)
    五、返回地面后再適應(yīng)問題
    六、防治措施
    （一）體育鍛煉
    （二）穿戴特種服裝或裝置
    （三）服用藥物
    （四）中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的應(yīng)用
    （五）電刺激法
    （六）服用鹽水
    （七）嚴(yán)格選訓(xùn)航天員
    （八）人工重力
    第四節(jié) 航空航天救生
    一、各種飛行器的救生（逃生）
    （一）殲擊機(jī)與轟炸機(jī)的救生
    （二）直升機(jī)救生
    （三）垂直起落飛機(jī)的救生
    （四）旅客機(jī)的救生
    （五）水上飛機(jī)的救生
    （六）載人航天器的救生
    二、航空航天生存與營救
    （一）生存保障方法
    （二）營救
    三、彈射救生時所遇到的特殊環(huán)境
    （一）氣流動壓力對飛行員的影響
    （二）氣流對四肢和頭頸部的甩打作用
    （三）人－椅系統(tǒng)氣流制動減速度對人體的影響
    第五節(jié) 救生人體工程問題
    一、人對高速氣流吹襲的耐受限值
    （一）人胸腹部對高速氣流吹襲耐力
    （二）人上肢抗高速氣流吹襲的耐力
    （三）頭頸部對高速氣流吹襲耐力
    （四）下肢對高速氣流吹襲的耐力
    二、高速氣流吹襲的防護(hù)
    （一）俄國最先進(jìn)的彈射座椅K－36D
    （二）MK－10A彈射座椅的手臂束縛系統(tǒng)
    （三）CREST氣流吹襲防護(hù)系統(tǒng)
    參考文獻(xiàn)
   第七章 振 動
    第一節(jié) 飛行器的振動
    一、飛行器振動的類型和主要物理參數(shù)
    （一）振動類型
    （二）物理參數(shù)
    二、航空振動環(huán)境
    （一）內(nèi)部來源
    （二）外部環(huán)境
    三、航天振動環(huán)境
    （一）發(fā)射段振動環(huán)境
    （二）軌道段振動環(huán)境
    （三）返回段振動環(huán)境
    第二節(jié) 振動人體工程問題
    一、人體反應(yīng)的定性方程
    （一）定性方程
    （二）兩種觀點的統(tǒng)一
    （三）振動作用于人體的途徑
    二、人體振動效應(yīng)
    （一）生物動力學(xué)效應(yīng)
    （二）生理效應(yīng)
    （三）心理效應(yīng)
    （四）病理效應(yīng)
    三、人體振動環(huán)境的控制和防護(hù)
    （一）人體振動標(biāo)準(zhǔn)和允許界限
    （二）防護(hù)原則和方法
    四、設(shè)計考慮
    （一）振動人體工程設(shè)計準(zhǔn)則
    （二）人體效應(yīng)影響因素的設(shè)計考慮
    （三）振動設(shè)計要求
    參考文獻(xiàn)
   第八章 噪 聲
    第一節(jié) 飛行器的噪聲
    一、噪聲的物理學(xué)度量與主觀評價
    二、航空器噪聲
    三、航天器噪聲
    （一）上升返回段噪聲
    （二）軌道段噪聲
    第二節(jié) 噪聲人體工程
    一、噪聲對人體的影響
    （一）對聽覺器官的影響
    （二）對其他系統(tǒng)（或器官）的影響
    二、對工效的影響
    三、對語言通訊的影響
    四、飛行器噪聲醫(yī)學(xué)要求與容許水平
    （一）噪聲醫(yī)學(xué)要求
    （二）噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)
    五、噪聲個人防護(hù)措施
    （一）飛機(jī)噪聲防護(hù)
    （二）航天器噪聲個人防護(hù)措施
    參考文獻(xiàn)
   第九章 視覺與照明
    第一節(jié) 視覺特性
    一、人眼的結(jié)構(gòu)與視覺過程
    二、人眼的光譜感受性
    三、人眼絕對感光閾與絕對靈敏度
    四、人眼的臨界亮度對比度
    五、人眼視力及其限度
    （一）視力與照度的關(guān)系
    （二）視力與背景亮度的關(guān)系
    （三）視力與對比度的關(guān)系
    （四）視力檢查的照度標(biāo)準(zhǔn)
    六、低對比視力
    七、時間識別
    八、空間頻率識別
    九、顏色辨別與顏色對比
    十、識別率、識別時間和識別速度
    十一、視野、視場
    十二、視覺適應(yīng)
    十三、可見度（或能見度）
    十四、視功能參數(shù)之間的相互作用
    第二節(jié) 照明與顏色
    一、物體表面色與光源色
    二、物體顏色的光譜特性
    三、不同色光照明對物體表面色的影響
    四、顏色的三個基本特征
    五、顏色的恒常性
    六、光源的色溫
    七、光源的顯色性
    第三節(jié) 視覺與照明的人體工程
    一、飛行器座艙與儀表照明
    二、駕駛員座艙照明的類型
    （一）儀表照明
    （二）操縱板的照明
    （三）座艙泛光照明
    （四）通訊指示板的照明
    （五）特種顯示器照明
    （六）液晶顯示器（有源點陣液晶顯示器）的照明
    （七）標(biāo)記的照明
    三、紅光照明與白光照明
    四、CRT顯示器的照明
    五、飛船的照明
    （一）發(fā)射段
    （二）軌道飛行段
    （三）異常背景
    六、空間站的照明
    （一）暗適應(yīng)
    （二）光線的空間分布
    （三）應(yīng)急燈具及控制器
    參考文獻(xiàn)
   第十章 宇宙輻射
    第一節(jié) 航天中的宇宙輻射環(huán)境
    一、地磁捕獲輻射帶
    二、銀河宇宙輻射
    三、太陽宇宙輻射
    第二節(jié) 宇宙輻射的生物效應(yīng)
    一、宇宙輻射生物效應(yīng)的單位
    二、宇宙輻射的急性生物效應(yīng)
    三、空間重粒子的生物效應(yīng)
    第三節(jié) 宇宙輻射的防護(hù)
    一、被動物理防護(hù)
    二、主動電磁防護(hù)
    三、化學(xué)藥物防護(hù)
    四、避免高輻射通量
    五、宇宙輻射的監(jiān)測
    參考文獻(xiàn)
   第十一章 復(fù)合環(huán)境因素
    第一節(jié) 飛行中復(fù)合環(huán)境因素
    一、缺氧與其他因素的復(fù)合
    （一）缺氧十溫度
    （二）缺氧十加壓供氧
    （三）缺氧十振動
    （四）缺氧十噪聲
    （五）缺氧十振動十噪聲
    （六）缺氧十輻射
    （七）缺氧十一氧化碳
    （八）缺氧十低溫
    二、加速度與其他因素
    （一）超重十溫度
    （二）超重十振動
    （三）超重十加壓呼吸
    （四）超重十低動力
    （五）超重十輻射
    （六）超重十缺氧
    （七）超重十純氧
    三、振動與其他因素復(fù)合
    （一）振動十噪聲
    （二）振動十高溫
    （三）振動十二氧化碳
    （四）振動十噪聲十高溫
    四、高溫與其他因素復(fù)合
    （一）高溫十噪聲
    （二）高溫十輻射
    五、失重與其他因素復(fù)合
    （一）模擬失重十噪聲
    （二）其他雙因素效應(yīng)
    （三）生物衛(wèi)星實驗
    第二節(jié) 人體反應(yīng)
    一、組織－器官水平
    （一）中樞神經(jīng)系統(tǒng)
    （二）暫時性聽覺閾
    （三）內(nèi)分泌
    （四）體溫調(diào)節(jié)
    （五）心血管
    （六）功效
    （七）其他
    二、整體水平
    （一）主效應(yīng)與交互效應(yīng)
    （二）主因素
    （三）因素之間的交互作用性質(zhì)
    第三節(jié) 防護(hù)
    一、醫(yī)學(xué)防護(hù)
    二、模型預(yù)測
    （一）NASA模型
    （二）原蘇聯(lián)模型
    三、系統(tǒng)參量模型
    （一）復(fù)合因素作用下人體功能狀態(tài)的評定原則
    （二）飛機(jī)座艙復(fù)合因素環(huán)控人體工程設(shè)計系統(tǒng)參量的基本要求
    四、復(fù)合環(huán)境因素效應(yīng)設(shè)計依據(jù)
   參考文獻(xiàn)