密闭舱室条件下生命支持系统中微环境调控实验研究

论文摘要

现代高技术战争中,人员直接暴露于外界空气中的机会越来越少,大多数时候都处于各种作战及运输装备的舱室内。装甲车辆及飞机舰艇的驾乘舱、车载机载舰载运兵工具等的舱室在作战或通过核化生沾染区时均处于相对密闭的状态,空气不流通,且与外部空气交换甚少,加之人员本身、发动机、火力系统、配置设备等均可释放大量有毒有害气体,因此舱室微环境内除了氧、氮和水蒸气等必要的成分之外,还存在着有害的化学污染物质。时间稍长即会造成舱室内空气质量逐步变差、氧浓度急剧下降、二氧化碳浓度急剧攀升的状况。生理气体是参与生理活动的气体,氧与二氧化碳属于此类。氧来自体外,二氧化碳是体内物质代谢的产物,二者参与重要的生命有关活动。人体内物质与能量来源的三大营养素(蛋白质、脂肪、糖)在组织细胞里都是在氧的作用下进行氧化分解的,最终产生二氧化碳,从中释放出能量;氧与二氧化碳通过神经和化学两种机理来对呼吸及循环进行调节,从而保证人体各项功能活动的顺利进行。人类经过长期进化,已完全适应于海平面上大气环境的含氧量,当组织细胞得不到代谢活动所必需的氧时,便会产生缺氧症,它广泛存在于人类的生活和工作之中,带来不同程度的缺氧危害。二氧化碳对人体的作用具有双重性:一方面,当其含量超过2kPa(15mmHg)时,对机体会产生毒性作用如头痛、恶心等,称为高二氧化碳症,即属于有害气体;另一方面是主要生理功能正常活动必不可少的要素,即属于生理气体,在体内含量须保持最佳水平,当其含量低于正常水平时,又会对生理功能(特别是脑功能)产生不良作用,严重时产生如同缺氧的不良反应,称为低二氧化碳症。研究表明:适当增加局部空气中的氧浓度,控制二氧化碳浓度,改善空气组分比例,营造相对舒适的舱室空气环境,对于改善各种舱室内驾乘人员的生理状况,提高其作业能力具有重要意义。因此,本研究课题以密闭舱室为研究对象,重点探讨常压缺氧环境下由于呼吸和循环系统机能代谢方面代偿性反应及代偿障碍所引起的狗部分生理学指标变化,以及改善舱室微环境的方法和措施,为提供空气质量优良、兼具富氧与通风(降低二氧化碳浓度)的舱室微环境奠定应用基础。本研究的主要结果与结论如下:1.本研究致力于海平面地区各种与作战及运输装备的舱室相类似的环境下,由于

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• 论文正文 密闭舱室条件下生命支持系统中微环境调控实验研究
• 前言
• 第一部分 常温常压条件下缺氧实验模型的建立
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 第二部分 密闭舱室中常温常压缺氧条件下动物的部分生理指标变化
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 第三部分 密闭舱室微环境调控系统设计
• 一、调控方案选择
• 二、系统工作流程
• 三、系统硬件设计及功能实现
• 四、系统软件设计及功能实现
• 五、系统性能检验
• 结果
• 讨论
• 全文总结
• 致谢
• 照片
• 参考文献
• 文献综述 人机工程学在高原室内空气富氧中的应用
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参加的学术会议和发表的论文