多自由度四臂动物离心机的研制及在家兔推拉效应模拟中的应用

摘要

目的 设计并构建一种多自由度四臂动物离心机，用于模拟推拉效应(PPE)并评估其生理影响。方法 该离心机由传动支撑系统、四转臂系统、动物载台系统、控制系统和生理监测系统组成。选取8只家兔，分别进行两种加速度暴露实验：所有家兔先进行+Gz暴露(+5 Gz持续20 s)作为对照；待其生理状态完全恢复后，再进行PPE暴露(-1 Gz持续10 s→+4 Gz持续20 s)。采用压力传感器实时监测动脉血压，张力传感器记录呼吸变化。结果 使用该离心机成功在家兔模型中模拟了PPE。与+Gz暴露组相比，PPE组导致心水平平均动脉压的下降幅度显著增大(P<0.01);两种暴露方式均引起呼吸频率显著加快(P<0.01)。结论 成功构建了一台多自由度四臂动物离心机，可有效模拟复杂航空加速度环境。利用该设备，初步揭示了PPE对家兔心血管及呼吸功能的影响，为深入探讨高过载环境下的生理反应与损伤机制提供了实验平台与技术支撑。

关键词

多自由度 / 四臂动物离心机 / 持续性正加速度 / 推拉效应 / 高过载 / 心血管系统 / 心水平动脉压 / 呼吸频率