人工重力

第1章重力概述
1.1為什么要采用人工重力
1.2火星任務構想
1.3失重的危害
1.3.1骨丟失
1.3.2肌肉萎縮
1.3.3心血管功能失調(diào)
1.3.4感覺－運動功能失調(diào)
1.3.5調(diào)節(jié)生理學
1.3.6人的因素
1.4火星表面活動
1.5現(xiàn)在的對抗措施
1.5.1在軌對抗措施
1.5.2對抗措施的研究
1.6人工重力是一種綜合對抗措施
參考文獻
第2章人工重力物理學
2.1什么是人工重力
2.1.1定義
2.1.2如何產(chǎn)生人工重力
2.2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的人工重力
2.2.1重力大小
2.2.2重力梯度
2.2.3科里奧利力
2.3人的因素考慮
2.3.1重力大小
2.3.2轉(zhuǎn)速
2.3.3重力梯度
2.3.4舒適域
2.4設計方法
2.4.1連續(xù)人工重力：旋轉(zhuǎn)航天器
2.4.2間歇人工重力：內(nèi)部離心機
參考文獻
第3章人工重力歷史
3.1概念
3.1.1人工重力和航天旅行的歷史
3.1.2科幻小說
3.1.3科學研究
3.2人工重力的試驗
3.2.1動物飛行試驗
3.2.2人類太空經(jīng)驗
3.3地面離心機試驗
3.3.1長臂離心機
3.3.2短臂離心機
3.3.3人力離心機
3.4小結(jié)
參考文獻
第4章人工重力的生理學對象：感覺-運動系統(tǒng)
4.1感覺-運動系統(tǒng)的結(jié)構和功能
4.2空間定向
4.2.1視覺定向
4.2.2感覺重新調(diào)整
4.2.3“垂直”的感知
4.2.4駕駛期間的空間失定向
4.3運動病
4.3.1感覺沖突模型
4.3.2離心機誘發(fā)的運動病
4.3.3科氏加速度刺激引發(fā)的運動病
4.4眼動
4.4.1離心過程中的眼動
4.4.2眼球反轉(zhuǎn)
4.4.3速度存儲
4.5頭部及手臂運動，以及物體操作
4.5.1微重力環(huán)境
4.5.2旋轉(zhuǎn)環(huán)境
4.6姿態(tài)和步態(tài)
4.6.1重力作用
4.6.2人工重力影響
4.7結(jié)論
參考文獻
第5章人工重力的生理學對象：心血管系統(tǒng)
5.1心血管生理學
5.2太空飛行的影響
5.2.1飛行期間
5.2.2飛行后
5.3超重的影響
5.3.1超重對肺的急性影響
5.3.2超重對體循環(huán)的急性影響
5.3.3超重對鍛煉肌肉氧獲取的急性影響
5.4長臂和短臂離心機
5.5短臂離心作為一種對抗措施
5.5.1臥床研究
5.5.2干性浸水
5.6航天和臥床中其他類似重力的對抗措施
5.6.1下體負壓
5.6.2臥床期間站立和散步的效應
5.7雙人自行車系統(tǒng)
5.8結(jié)論
參考文獻
第6章人工重力的生理學對象：神經(jīng)肌肉系統(tǒng)
6.1廢用對肌肉單纖維的影響
6.1.1結(jié)構
6.1.2肌球蛋白重鏈
6.1.3收縮特性
6.2脫鍛煉和廢用對整個肌肉的影響
6.2.1結(jié)構
6.2.2肌肉構造
6.2.3力量和能量
6.2.4肌肉能量代謝
6.2.5肌肉的易疲勞性
6.2.6肌腱機械特性
6.2.7肌肉損傷
6.2.8神經(jīng)驅(qū)動和肌肉運動能力
6.3防護效應
6.3.1有氧鍛煉
6.3.2阻力鍛煉
6.3.3企鵝服
6.3.4下體負壓
6.3.5電刺激
6.3.6人工重力
6.4結(jié)論
參考文獻
第7章人工重力的生理學目標：骨的適應過程
7.1引言
7.2骨生物學基礎
7.2.1作為器官的骨
7.2.2作為組織的骨
7.2.3作為材料的骨
7.3骨的機械功能
7.3.1應變和應力
7.3.2老化
7.3.3幾何和結(jié)構特性
7.4骨的適應過程
7.4.1骨建造
7.4.2骨重建
7.4.3力調(diào)控理論
7.4.4縱向生長
7.4.5肌肉收縮對骨的重要作用
7.4.6鍛煉對骨的影響
7.5體內(nèi)平衡
7.6超重骨研究
7.6.1過去的研究
7.6.2研究問題
參考文獻
第8章人工重力中前庭、自主神經(jīng)和骨骼系統(tǒng)的交互作用
8.1引言
8.2中樞前庭自主神經(jīng)通路
8.3前庭對心肺調(diào)節(jié)的影響
8.3.1心血管調(diào)節(jié)
8.3.2呼吸系統(tǒng)
8.4前庭對骨礦化作用的影響
8.5前庭對下丘腦調(diào)節(jié)的影響
8.6采用人工重力作為對抗措施的啟示
參考文獻
第9章人工重力、生理系統(tǒng)和營養(yǎng)代謝之間的相互影響
9.1引言
9.2能量攝入和宏量營養(yǎng)素的供給
9.2.1能量攝入
9.2.2蛋白質(zhì)補充
9.2.3胰島素抵抗
9.3維生素與人工重力
9.3.1維生素A
9.3.2維生素K
9.3.3維生素B6
9.4礦物質(zhì)與人工重力
9.4.1鈣和維生素D
9.4.2磷和鎂
9.4.3鈉
9.4.4鉀
9.4.5鐵
9.5人工重力對胃腸功能的影響
參考文獻
第10章人工重力和免疫系統(tǒng)功能
10.1太空飛行的效應
10.2人工重力研究中免疫方面的設計
10.2.1樣本采集
10.2.2心理應激測量
10.2.3生理應激
10.2.4免疫系統(tǒng)狀態(tài)
10.3潛伏病毒再激活
10.3.1EB病毒
10.3.2巨細胞病毒
10.3.3水痘帶狀皰疹病毒
10.3.4在人工重力研究中定量病毒再激活
參考文獻
第11章人工重力的醫(yī)學、心理學和環(huán)境問題
11.1引言
11.2航天醫(yī)學
11.2.1太空飛行的環(huán)境危害因素
11.2.2生活艙內(nèi)部的環(huán)境危害
11.2.3心理危害
11.2.4微重力
11.2.5飛行醫(yī)生的作用
11.3人工重力研究中的醫(yī)學監(jiān)督
11.3.1暈厥
11.3.2先兆癥狀
11.3.3心率
11.3.4血壓
11.3.5運動病
11.3.6心律失常
11.4危急情況
參考文獻
第12章人工重力研究中的安全問題
12.1通用安全原則
12.1.1系統(tǒng)安全
12.1.2安全分析技術
12.1.3通用安全小結(jié)
12.2離心機系統(tǒng)設計中要考慮的危險
12.2.1機械危險
12.2.2危險能源控制（鎖定或標識）
12.3離心機設計中的安全
12.3.1結(jié)構設計
12.3.2驅(qū)動系統(tǒng)
12.3.3控制系統(tǒng)
12.3.4獨立的剎車系統(tǒng)
12.3.5電氣系統(tǒng)
12.3.6通話與監(jiān)視
12.3.7聯(lián)鎖系統(tǒng)
12.3.8緊急出口
12.4設備安全因素
12.4.1建筑物的空間布局
12.4.2暖通空調(diào)系統(tǒng)
12.4.3應急電氣設施考慮
12.4.4建筑材料
12.4.5火災監(jiān)測報警及抑制系統(tǒng)
12.4.6照明
12.5受試者安全
參考文獻
第13章研究建議
13.1引言
13.2可能的研究工具
13.3動物模型
13.3.1靈長類動物
13.3.2大鼠
13.3.3小鼠
13.4關鍵問題
13.4.1生理功能失調(diào)
13.4.2航天員的健康和活動
13.4.3其他航天環(huán)境因素
13.4.4飛行艙的設計和任務設計
13.5建議
13.5.1人工重力作為多用途防護措施
13.5.2人工重力裝置
13.5.3重力研究的需求
13.5.4防護措施的有效性
13.6實驗方法學
13.6.1非臥床研究
13.6.2臥床實驗
13.6.3在軌飛行研究
13.7結(jié)論
參考文獻