模拟航天飞行活动人体水和能量消耗的研究

发布时间：2017-07-04 16:25

  本文关键词：模拟航天飞行活动人体水和能量消耗的研究

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【摘要】：目的:研究模拟航天飞行不同活动及一日活动的能量和水的消耗量,并探寻排湿和能量消耗的关系,建立通过排湿率估算能量代谢率的预测模型。方法:使用大容量间接式人体能量代谢测试舱测量受试者的能量代谢率,使用高精度人体体重秤并与能量代谢测试舱同步测量受试者排湿率。22名男性受试者(均值±标准差,年龄25.0±3.8岁,身高1.71±0.02 m,体重65.7±4.7kg,体脂含量14.9±6.5%)在首都医科大学能量代谢测试舱内,模拟航天员在太空的各单项日常活动及一日活动,记录每分钟的能量代谢率及一日总能量消耗。同时,在各项活动前后测量体重来计算各单项活动的排湿率及一日活动的失水量。根据各单项活动和一日活动,分析排湿率和能量代谢率的相关性,建立相关关系和预测模型,并确定各种活动模式下及一日活动模式下的能量和水的需求量。结果:一日身体活动水平(一日总能量消耗/基础能量消耗)为1.73±0.13,一日总能量消耗平均为2772.5±201.3 kcal,一日平均失水量3307.8±483.3 g,各项活动能量代谢率和排湿率范围分别为1.76-6.90 kcal/min和0.70-7.14 g/min。单位体重和单位瘦体重能量代谢率范围分别为0.027-0.105kcal/(min·kg)和0.032-0.124 kcal/(min·kg)。单位体重、单位瘦体重和单位体表面积排湿率范围分别为0.017-0.109 g/(min·kg)、0.013-0.127 g/(min·kg)和0.412-4.183 g/(min·m2)。强度相对较高的活动的排湿率和能量代谢率存在相关性(p0.05),其中55%VO2max持续跑台运动中的排湿率和能量代谢率的线性相关性最好:能量代谢率=0.3339×排湿率+3.6209,R2=0.92,均方根误差0.36。结论:本研究首次提出了在各种活动下通过排湿率估算能量代谢率的预测模型,扩展了估算能量代谢率的方法,并且获取了模拟航天员在太空进行各种日常活动及一日活动的能量代谢和排湿数据,基本涵盖了在中国航天员年龄、身高、体重、体脂含量、最大耗氧量和基础能量消耗范围内的太空日常活动的能量代谢率和排湿率范围。
【关键词】：能量消耗 能量代谢率 排湿率 失水
【学位授予单位】：首都医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R85
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-8
• 1 引言8-19
• 1.1 研究背景和意义8-11
• 1.2 能量消耗的研究现状11-15
• 1.2.1 能量消耗的测量方法11-13
• 1.2.2 基础能量消耗的估算方法13
• 1.2.3 载人航天中的能量消耗测量方法研究现状13-14
• 1.2.4 航天员能量消耗研究现状14-15
• 1.3 人体水含量和失水量的研究现状15-18
• 1.3.1 人体水含量的测量方法15-16
• 1.3.2 水需求量的研究现状16-17
• 1.3.3 航天员失水量的研究现状17-18
• 1.4 能量消耗和排湿的关系的研究现状18
• 1.5 课题研究目的18-19
• 2 实验方法19-29
• 2.1 受试者纳入标准19
• 2.2 受试者体检项目19
• 2.3 实验设备19-22
• 2.4 实验设计和方法22-29
• 2.4.1 能量消耗的测量26
• 2.4.2 排湿量的测量26-28
• 2.4.3 数据处理方法28-29
• 3 实验结果29-47
• 3.1 受试者基本情况29-30
• 3.2 能量代谢量和身体活动水平30-33
• 3.3 排湿量和失水量33-36
• 3.4 排湿率和能量代谢率的关系36-47
• 4 讨论47-55
• 4.1 能量代谢率和总能量消耗47-50
• 4.2 排湿率和失水量50-52
• 4.3 能量代谢率和排湿率52-55
• 4.3.1 能量代谢率和排湿率对比52-53
• 4.3.2 能量代谢率和排湿率关系53-55
• 5 总结与展望55-57
• 参考文献57-65
• 文献综述65-82
• 综述参考文献75-82
• 附录 182-83
• 攻读学位期间发表论文情况83-84
• 致谢84-85
• 个人简历85

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本文编号：518513