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第1章 空间生命科学概述1

1.1 空间生命科学2

1.1.1 目标2

1.1.2 空间环境5

1.1.3 载人航天的意义10

1.1.4 现状14

1.2 空间生命科学研究的突破17

1.2.1 重要空间生命科学事件17

1.2.2 在长期探险中生存32

1.2.3 生命保障系统37

1.3 人类在航天飞行中面临的挑战39

1.3.1 航天员健康维护39

1.3.2 航天飞行的环境医学问题44

1.3.3 登陆火星46

1.3.4 对抗措施49

1.3.5 人工重力52

1.3.6 新学科诞生55

参考文献58

第2章 空间生物学61

2.1 生命的概念61

2.1.1 地球上的生命62

2.1.2 火星上的生命66

2.2 重力生物学68

2.2.1 问题68

2.2.2 空间实验结果72

2.2.3 空间生物工艺78

2.3 发育生物学81

2.3.1 问题82

2.3.2 空间实验结果86

2.4 植物生物学94

2.4.1 问题94

2.4.2 空间实验结果94

2.5 辐射生物学99

2.5.1 空间电离辐射99

2.5.2 辐射的生物效应101

2.6 国际空间站的空间生物学设施104

参考文献110

第3章 空间环境条件下的感觉神经系统117

3.1 空间运动病问题118

3.2 前庭功能121

3.2.1 前庭系统121

3.2.2 其他感觉129

3.3 航天飞行对姿态和运动的影响138

3.3.1 静态姿势138

3.3.2 前庭—脊髓反射139

3.3.3 机械运动142

3.3.4 身体运动146

3.3.5 眼球运动148

3.4 航天飞行对空间定向的影响154

3.4.1 视觉定向154

3.4.2 认知157

3.5 空间运动病与对抗措施163

3.5.1 空间运动病（SMS）体验163

3.5.2 空间运动病理论164

3.5.3 对抗措施166

参考文献169

第4章 空间环境条件下的心血管系统175

4.1 问题：飞行后立位耐力下降176

4.2 心血管系统生理学179

4.2.1 基本概念179

4.2.2 调控机制183

4.3 航天飞行对心血管系统的影响187

4.3.1 发射体位187

4.3.2 在轨飞行初期190

4.3.3 在轨飞行后期193

4.3.4 飞行后198

4.4 已获得的研究结果201

4.4.1 立位耐力下降201

4.4.2 肺功能204

4.4.3 卧床实验205

4.5 对抗措施207

4.5.1 飞行中207

4.5.2 飞行任务结束213

参考文献214

第5章 空间环境条件下的肌肉—骨骼系统219

5.1 问题：肌肉萎缩和骨丢失220

5.1.1 肌肉萎缩220

5.1.2 骨丢失221

5.2 肌肉和骨骼生理学223

5.2.1 肌肉生理学223

5.2.2 骨生理学227

5.3 航天飞行对肌肉的影响232

5.3.1 体重减轻232

5.3.2 肌肉体积和强度的变化233

5.3.3 肌肉结构的变化234

5.4 航天飞行对骨骼的影响237

5.4.1 人体研究237

5.4.2 动物研究240

5.5 已获得的研究成果242

5.5.1 肌肉萎缩242

5.5.2 骨骼去矿化244

5.6 对抗措施246

5.6.1 肌肉246

5.6.2 骨骼250

5.6.3 衰老与航天飞行253

参考文献254

第6章 航天飞行中的心理社会问题261

6.1 问题：应激反应262

6.1.1 地面模拟研究265

6.1.2 空间模拟器中的研究268

6.1.3 航天飞行任务270

6.1.4 规则271

6.2 个体选拔273

6.2.1 “选出”标准273

6.2.2 “选入”标准275

6.2.3 美国航天员和俄罗斯航天员的心理剖面图277

6.3 乘组选拔281

6.3.1 社会学问题281

6.3.2 选拔中的问题289

6.4 乘组行为和绩效评估295

6.5 心理训练与支持297

6.5.1 训练297

6.5.2 支持299

参考文献306

第7章 航天实施医学313

7.1 航天实施医学314

7.1.1 目的315

7.1.2 风险评估316

7.2 航天员选拔和训练318

7.2.1 乘组组成318

7.2.2 航天员选拔的身体要求320

7.2.3 航天员训练325

7.3 空间健康危害的预防330

7.3.1 航天飞行中的医学事件331

7.3.2 舱外活动的医学问题337

7.3.3 空间辐射的医学问题341

7.3.4 航天健康危险的结论356

7.4 治疗：航天医学设备357

7.4.1 乘员健康监护系统（Crew Health Care System,CHeCS）359

7.4.2 遥医学365

7.4.3 急救366

7.5 未来挑战372

7.5.1 长期航天飞行任务中的人类需求373

7.5.2 受控生态生命保障系统381

7.5.3 外星环境地球化388

7.5.4 结论391

参考文献392

第8章 空间生命科学研究指南399

8.1 空间生命科学任务的资源情况和制约因素400

8.1.1 空间生命科学实验的飞行机会400

8.1.2 限制因素408

8.2 如何开展飞行实验417

8.2.1 飞行实验的选择417

8.2.2 实验设计419

8.2.3 硬件的选择420

8.2.4 可行性424

8.2.5 实验集成425

8.2.6 乘组科学训练427

8.2.7 飞行期间的科学操作429

8.2.8 数据分析436

参考文献437