不同環(huán)境壓力下吸入氣體與人體血壓調節(jié)的關系

馬守江，王瑞榮

高原環(huán)境對人體影響的研究主要集中在氧分壓方面[1-3]，大氣環(huán)境壓力對人體生理功能的影響關注不夠。本試驗通過動態(tài)研究呼吸氣體組分與壓力對于血壓變化的影響，進一步搞清楚加壓病和減壓病的發(fā)病機制，為有效防治該類疾病的發(fā)生提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料 醫(yī)用空氣加壓氧倉，型號：LEC24-9，煙臺東科氧業(yè)。壓力表：TN2920。

1.2 方法 機體受壓與吸入氣體壓力同步改變，吸入氧氣與空氣引起血壓改變的對比實驗。自制吸氧罩連接一個“T”型裝置，A端與環(huán)境相通，并用止血鉗控制；B端與壓力表的接口連接，在加壓倉內加壓的同時，受試者吸氧。在環(huán)境壓力上升過程中，受試者吸氣末期從與環(huán)境連通的一端補償空氣，以平衡壓力。受試者12人（經醫(yī)院醫(yī)學倫理學委員會同意，并簽訂知情同意書），年齡18～26歲，男女各6人，無高血壓病、冠心病史。隨機分為兩組，6人/組，空氣組完全暴露在壓力倉內，呼吸加壓空氣；氧氣組也完全暴露在壓力倉內，戴自制氧氣罩，呼吸氧氣，待倉內壓力穩(wěn)定在特定的壓力后，在呼氣階段松開氧氣罩A端止血鉗，補償氧氣罩內壓力，以保持氧氣罩內壓力與壓力倉內環(huán)境壓力相同，并在取得壓力平衡2 min后測定血壓值。

環(huán)境壓力與吸入氣體壓力變化不同步，呼吸不同壓力的氧氣引起血壓改變的對比實驗。受試者男女各3人，完全暴露在壓力倉內，戴自制氧氣罩，呼吸氧氣，并在倉內壓力穩(wěn)定在一定數值后，通過氧氣罩A端測定氧氣罩內壓力，并測定血壓值。

1.3 統計學處理方法 利用SPSS17軟件對表1、2數據作線性回歸分析，表1以倉內壓力為自變量，分別以吸氧氣與吸空氣所測得的收縮壓和舒張壓為因變量作線性回歸。同一壓力下分別對吸氧組和吸空氣組的收縮壓和舒張壓作配對t檢驗。表2以倉內指示壓力為自變量，以收縮壓和舒張壓絕對值為因變量作線性回歸。

2 結 果

氧氣組倉內壓力與血壓（收縮壓、舒張壓）作線性回歸，環(huán)境壓力與呼吸氣體壓力同步變化的情況下，氧氣組倉內壓力與血壓（收縮壓、舒張壓）呈良好的正相關性（P<0.001）；空氣組倉內壓力與血壓作線性回，空氣組倉內壓力與血壓（收縮壓、舒張壓）也呈良好的正相關性（P<0.001）。同時，將氧氣組與空氣組收縮壓、舒張壓在相同環(huán)境壓力下進行組間比較，無統計學差異（P>0.05），表明血壓的改變與環(huán)境壓力呈相關性，與呼吸氣體的成分無關。

表1 兩組倉內壓力與血壓（±s）

表1 兩組倉內壓力與血壓（±s）

倉內壓力（大氣壓） 舒張壓 舒張壓1.0 85±3.8 81±3.7 1.1 157±3.8 153±3.7 1.2 224±3.8 220±3.5 1.3 309±3.6 303±3.9 1.4 377±4.0 371±3.7 1.5 442±3.9* 439±3.6氧氣組（mmHg） 空氣組（mmHg）n666666收縮壓115±4.2 187±4.2 254±4.0 336±3.9 405±4.3 472±4.2 n666666收縮壓112±4.6 184±4.8 251±4.5 333±4.6 401±4.7 471±4.9

倉內壓力與血壓變化線性回歸分析，環(huán)境壓力與呼吸氣體壓力不同的情況下，倉內壓力與血壓（收縮壓、舒張壓）呈良好的正相關性（R=0.9999，P=0.0001）。表2表明人體血壓（收縮壓、舒張壓）的變化與倉內實際壓力的改變是同步的，而呼吸罩內壓力的變化小于血壓的變化，顯然血壓的變化不是由呼吸系統壓力改變引起的，而與環(huán)境暴露壓力有關。

3 討 論

人體血壓隨環(huán)境壓力改變而變化的基本規(guī)律已被證實，這一發(fā)現幫助人們改變單一氧濃度與高原病相關性研究的方向[5-13]，可以通過對氣壓引起血壓改變機制的深入研究，進一步研究與氣壓有關的高原病、高空失壓癥及潛水病等環(huán)境壓力疾病的發(fā)病機制，從而尋找到更多、更有效地治療手段。環(huán)境壓力對人體血壓改變的機制可能來自兩個方面，一是環(huán)境壓力對人體的物理作用。二是通過呼吸道氣體交換引起內環(huán)境壓力改變導致血壓變化。本試驗主要驗證呼吸氣體對血壓的影響。

在高壓環(huán)境下研究血壓變化，需要解決血壓在不同環(huán)境下的標示方法問題。筆者根據血壓的標示方法不同，分別定義為相對血壓、標準血壓與絕對血壓，相對血壓是以環(huán)境壓力標示的血壓，絕對血壓是以大氣壓強0為基準標示的血壓，以海平面1個標準大氣壓為基準標示的血壓為標準血壓。

表2 不同壓力下血壓變化（±s）

表2 不同壓力下血壓變化（±s）

倉內指示壓力（大氣壓）絕對血壓（mmHg） 血壓增加值（mmHg）收縮壓 舒張壓 收縮壓 舒張壓1 0 0 114±4.5 82±4.2 0 0倉內實測壓力增加值（mmHg）呼吸罩內壓力增加值（mmHg）1.2 109 109 223±4.5 201±4.2 109 109 1.3 187 137±12 301±4.5 269±4.2 187 187 1.4 275 169±9.0 389±4.5 278±4.4 275 276 1.5 362 219±16 477±4.6 445±4.3 363 363

本試驗設計在環(huán)境壓力與呼吸氣體壓力相同的條件下，呼吸高壓氧氣和高壓空氣，觀察人體血壓的變化。人在吸氧情況下，人吸入體內的氧分壓等于氧氣罩內氧氣的壓力；人在不吸氧的情況下，人體吸入高壓空氣的氧分壓等于環(huán)境壓力乘以常壓下空氣的氧分壓。從表1看出，人體暴露在相同環(huán)境壓力下，吸入相同壓力的氧氣與空氣，其血壓的改變是相同的。說明人體在大于或等于空氣含氧濃度的環(huán)境下，血壓的改變與氧分壓的高低沒有直接關系。表2表明，當暴露壓力與呼吸氣體（氧氣）壓力不一致的情況下，血壓改變與環(huán)境壓力同步變化，其變化幅度大于呼吸氣體壓力的變化值，提示人體血壓不是通過呼吸氣體的某個組分或壓力調節(jié)來完成的，這一改變與倉內環(huán)境壓力有直接關系。

Megan Jehn等[14]對333名超過最佳血壓或Ⅰ期高血壓，調查溫度和大氣壓對動態(tài)血壓變化性的影響。每位參試者在3周內進相同的飲食。用便攜式血壓計記錄白天、夜間及24 h血壓。得出血壓變化和大氣壓之間無相關性的結論。Megan Jehn之所以得出上述結論，是因為測定大氣壓強采用絕對壓，而標示血壓采用了相對壓。

氧罩內壓力與初始暴露環(huán)境壓力有關，在氧氣罩不漏氣的情況下，罩內壓力始終保持在這一水平。本試驗采用國產氧氣罩，密封性能較差，因此，氧氣罩內壓力不斷上升。

總之，正壓狀態(tài)下，人體血壓的調節(jié)作用主要是通過環(huán)境壓力來完成的，沒有證據支持這一機制與呼吸氣體的氧濃度和壓力有關。

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