單兵供氧器對高原移居青年心率和SaO2影響的評價(jià)*

鄧炳楠， 李培兵， 毛 忠， 聶鴻靖， 肖忠海， 朱慧麗， 段瑞峰， 汪 ?！鳎?陳照立△

(1. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所， 天津 300050； 2． 解放軍第18醫(yī)院， 新疆葉城 844900)

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單兵供氧器對高原移居青年心率和SaO2影響的評價(jià)*

鄧炳楠1， 李培兵1， 毛 忠2， 聶鴻靖1， 肖忠海1， 朱慧麗1， 段瑞峰1， 汪 海1△， 陳照立1△

(1. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所， 天津 300050； 2． 解放軍第18醫(yī)院， 新疆葉城 844900)

目的：探討單兵供氧器在高原低氧環(huán)境下對高原移居青年動(dòng)脈血氧飽和度(SaO2)、心率(HR)的影響及其應(yīng)用效果。方法：10名高原移居青年受試者采用單兵供氧器，鼻吸式吸氧10 min，檢測吸氧前、吸氧后安靜時(shí)的心率和血氧飽和度，同時(shí)觀察單兵供氧器的高原現(xiàn)場應(yīng)用情況。結(jié)果：受試者使用單兵供氧器吸氧后的心率分別為(81.80±4.47) b/min低于吸氧前的(88.80±6.55) b/min (P<0.01)。給予單兵供氧器吸氧后受試者的血氧飽和度為(93.80±1.23)%低于吸氧前的(87.40±3.69)% (P<0.01)，單兵供氧器的供氧時(shí)間平均為(29.6±2.7) min，供氧連續(xù)且使用正常。結(jié)論：單兵供氧器在高原移居青年受試者中的應(yīng)用效果良好，可明顯降低心率和提高血氧飽和度，促進(jìn)高原習(xí)服。

單兵供氧器；高原；心率；血氧飽和度

oxygen supply unit for individual; high altitude; heart rate; arterial oxygen saturation

高原環(huán)境的特點(diǎn)是低氧、低氣壓、寒冷、輻射強(qiáng)，其中低氧是影響人體功能的主要因素。平原人群進(jìn)入高原后，常因高原低氧而誘發(fā)高原肺水腫、高原腦水腫等急性高原病，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致死亡；長期生活居住在高原則可能發(fā)生高原紅細(xì)胞增多癥和高原心臟病等慢性高原病，嚴(yán)重影響移居者的勞動(dòng)能力[1]。如何改善高原作業(yè)者的缺氧狀況，提高高原作業(yè)者的作業(yè)效率和勞動(dòng)能力，是高原醫(yī)學(xué)研究的方向之一。采用富氧室、氧氣鋼瓶或氧氣袋等方式供氧，可以在駐地或營區(qū)內(nèi)改善低氧情況，但在外出作業(yè)或執(zhí)行任務(wù)時(shí)，則難以滿足高原人群的供氧需求。輕巧便攜、安全實(shí)用的小型供氧裝備則有望解決這一難題[2]。本文對海拔4 100 m 的高原移居青年受試者使用單兵供氧器前后對動(dòng)脈血氧飽和度(arterial oxygen saturation, SaO2)、心率(heart rate, HR)的影響進(jìn)行了觀察，旨在檢驗(yàn)單兵供氧器在高原低氧環(huán)境下的應(yīng)用情況和應(yīng)用效果。

1 對象和方法

1.1 試驗(yàn)對象

試驗(yàn)對象為2013年7月25日至2013年9月26日自平原移居海拔4 100 m高原2個(gè)月的男性青年10名，年齡18～31歲，平均22.7歲，平原出生，上高原前經(jīng)體檢確認(rèn)健康，均自愿參加本次試驗(yàn)。

1.2 儀器設(shè)備

單兵供氧器為軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所與河南省國防科工廳核信恒達(dá)公司合作研制的一種化學(xué)供氧器。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 單兵供氧器在高原應(yīng)用可行性評價(jià) 評價(jià)單兵供氧器的高原適應(yīng)性主要是了解設(shè)備在高原低壓低氧環(huán)境下是否能正常使用以及其供氧時(shí)間的長短。實(shí)施程序?yàn)楝F(xiàn)場組裝好單兵供氧器，加入適量清水至反應(yīng)倉和加濕出氣倉的水位指示線，再把反應(yīng)試劑A和B放入到反應(yīng)倉中，蓋好壓緊上蓋，在加濕出氣倉的觀察窗看到水中有氣泡產(chǎn)生，開始計(jì)時(shí)，至無氣泡產(chǎn)生時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄單兵供氧器的供氧時(shí)間長短，并觀察單兵供氧器的高原現(xiàn)場應(yīng)用情況。

1.3.2 單兵供氧器應(yīng)用對心率和血氧飽和度的影響 使用指套式心率血氧飽和度監(jiān)測儀檢測受試者吸氧前安靜時(shí)的心率和血氧飽和度，然后用單兵供氧器供氧，采用耳麥?zhǔn)轿跗魍ㄟ^鼻吸式吸氧10 min，吸氧結(jié)束時(shí)檢測吸氧后的心率和血氧飽和度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 單兵供氧器的高原適應(yīng)性

共進(jìn)行了5次高原適應(yīng)性試用，單兵供氧器的現(xiàn)場應(yīng)用均正常，沒有出現(xiàn)異常；單兵供氧器的供氧時(shí)間平均為(29.6±2.7) min，供氧連續(xù)且在標(biāo)注供氧時(shí)間(25～35) min范圍內(nèi)，表明單兵供氧器的高原適應(yīng)性良好(表1)。

GroupWorkstatusDurationforsupplyingoxygen1Normal262Normal303Normal334Normal285Normal31

1,2,3,4,5: No. of test

2.2 單兵供氧器應(yīng)用對高原移居青年心率和血氧飽和度的影響

吸氧前高原移居青年的心率為(88.80±6.55) b/min，吸氧10 min后心率平均為(81.80±4.47) b/min，二者之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01, 表2)，用單兵供氧器給予吸氧10 min后高原移居青年的心率明顯下降。給予吸氧前高原移居青年的血氧飽和度為(87.40±3.69)%，吸氧10 min后的血氧飽和度平均為(93.80±1.23)%，二者之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01, 表2)。

GroupHR(b/min)SaO2(%)Before88.80±6.5587.40±3.69After81.80±4.47*93.80±1.23*

Before: Before oxygen inhaling; After: After oxygen inhaling; HR: Heart rate; SaO2: Arterial oxygen saturation

*P<0.01vsbefore group

總之，經(jīng)在4 100 m高原的現(xiàn)場試用，單兵供氧器具有良好的高原適應(yīng)性和應(yīng)用效果。

3 討論

氧是人體生理代謝的基本元素，空氣中的氧經(jīng)呼吸進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合，通過血液循環(huán)運(yùn)送到全身的組織細(xì)胞。海拔3 000 m以上的高原地區(qū)，由于空氣中的氧分壓降低，通過肺泡進(jìn)入血液的氧減少，血氧飽和度降低，不能完全滿足機(jī)體生理代謝的需要，易造成機(jī)體缺氧，引起體力、思維、判斷、定向、記憶等認(rèn)知功能減退，影響動(dòng)作的協(xié)調(diào)性和準(zhǔn)確性，使作業(yè)效率和作用能力下降，嚴(yán)重影響個(gè)體的腦作業(yè)能力和體作業(yè)能力。隨著海拔高度的升高，這種影響也越發(fā)明顯[3-5]。通過改善高原作業(yè)者的缺氧狀況，提高高原作業(yè)者的作業(yè)效率和勞動(dòng)能力，是提高高原移居人群腦體作業(yè)能力的主要措施之一。在駐地或營區(qū)內(nèi)改善高原作業(yè)者缺氧狀況，可采用富氧室、氧氣鋼瓶或氧氣袋等方式供氧，而對于外出作業(yè)或執(zhí)行任務(wù)時(shí)，由于現(xiàn)有的供氧設(shè)施難以移動(dòng)或攜帶，則難以滿足這部分高原人群的供氧需求，而新式單兵供養(yǎng)器具有體積小、重量輕、便于攜帶、安全實(shí)用的特點(diǎn)，能夠較好的解決傳統(tǒng)高原供氧面臨的難題，滿足這部分人群的供氧需求。

增加吸入氣中的氧濃度，可提高高原人群的作業(yè)能力。在海拔4 000～5 000 m，每增加1%的氧濃度相當(dāng)于可降低海拔高度300 m，提高5%的氧濃度則大約可降低至相當(dāng)海拔3 000 m高度，在這種高度上，人體易耐受、習(xí)服或適應(yīng)環(huán)境，而且小幅度提高室內(nèi)氧濃度，還可以改善人的思維、行為和工作能力[6]。動(dòng)脈SaO2和心率是反應(yīng)機(jī)體供氧程度的重要指標(biāo)。在高原低氧環(huán)境下從事體力勞動(dòng)時(shí)，SaO2的變化對于評價(jià)人體缺氧狀況和勞動(dòng)能力有重要意義。心率與氧耗量呈明顯正相關(guān)，其變化常被用來作為個(gè)體勞動(dòng)能力和勞動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)。有文獻(xiàn)報(bào)道采用單兵高原增氧呼吸器，通過增加局部空氣壓力，氧氣體積百分比保持不變的方法，使氧分壓得以提高，從而對急性高山反應(yīng)起到預(yù)防和治療作用，促進(jìn)高原習(xí)服，提高高原移居青年的心肺功能及體力作業(yè)效率，提高勞動(dòng)能力，對士兵軍事作業(yè)能力的改善起到明顯作用[7-10]。本次試驗(yàn)證明，我所自行研制的單兵供氧器的高原適應(yīng)性良好，在短時(shí)間內(nèi)可明顯改善機(jī)體高原缺氧狀況和抗疲勞能力，明顯提高機(jī)體SaO2和降低心率(P<0.01)，提高移居青年的機(jī)能狀態(tài)和作業(yè)能力，取得了較為理想的試驗(yàn)結(jié)果。說明單兵供氧器在高原使用可以有效加快高原移居青年的習(xí)服進(jìn)程，促進(jìn)高原習(xí)服，對于改善機(jī)體缺氧狀況，提高高原作業(yè)能力有重要意義，輕巧便攜、安全實(shí)用，尤其適合外出作業(yè)或旅游的人群攜帶使用。

[1] 汪 海. 職業(yè)性高原病藥物治療學(xué)[M]. 北京： 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社， 2009: 1-11.

[2] 崔建華, 羅二平, 馬廣泉, 等. 單兵高原增氧呼吸器在高原地區(qū)增氧效果的評價(jià)[J]. 西南國防醫(yī)藥, 2006, 16(1): 36-37.

[3] Virue SJ, Garrido E, Javierre C,etal. Human behavior and development under high-altitude conditions[J].DevSci, 2006, 9(4): 400.

[4] 汪 海. 高原部隊(duì)衛(wèi)勤保障手冊[M]. 北京： 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社， 2010： 28-73.

[5] 汪 海. 高原軍事作業(yè)醫(yī)學(xué)[M]. 北京： 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社， 2011： 28-108.

[6] 馬國東， 羅冬梅， 徐 飛， 等. 模擬海拔4 800 m急性低氧訓(xùn)練組對肌氧飽和度的影響[J]. 北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 34(1): 54-57.

[7] 金 川, 羅二平, 申廣浩, 等. 增氧呼吸器在不同海拔高度下對血氧飽和度和心率的影響[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備， 2006, 27(7): 10-11.

[8] 崔建華, 羅二平, 馬廣泉, 等. 單兵高原增氧呼吸器在高原地區(qū)增氧效果的評價(jià)[J]. 西南國防醫(yī)藥, 2006, 16(1): 36-37.

[9] 王 偉, 李 彬, 哈振德, 等. 單兵增氧呼吸器對高原移居青年體力負(fù)荷時(shí)心率的影響[J]. 高原醫(yī)學(xué)雜志, 2007, 17(3): 15-17.

[10]羅二平, 申廣浩, 吳曉明. 高原條件下使用增氧呼吸器對血氧飽和度和心率的影響[J]. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程, 2005, 18(4): 297-299.

軍隊(duì)十二五重大項(xiàng)目(AWS11J003)；國家重大研究計(jì)劃(2011ZXJ09202-021)

2014-10-21 【修回日期】2014-11-12

R285.5

A

1000-6834(2015)01-017-03

10.13459/j.cnki.cjap.2015.01.006

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