長航潛艇環(huán)境下人動脈血氣指標的變化研究＊

強顯成，夏玉軍，王額爾敦

特種醫(yī)學

長航潛艇環(huán)境下人動脈血氣指標的變化研究＊

強顯成，夏玉軍，王額爾敦＊

［摘要］目的利用GEM3000血氣分析儀研究長航核潛艇艇員血氣變化。方法采用GEM3000血氣分析儀對某長航核潛艇20名艇員進行實地血氣分析。結(jié)果與水上航行期比較：下潛航行期pH從T1時點開始呈逐漸下降趨勢，T4時點降為最低，與T1時相比有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；PaCO2在T2時點下降，T3時點升高，與T2時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），T4時點達到最高，與T1、T2時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；PaO2在T2時點降低，與T1時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），從T3時點升高，T4時點升至最高，與T2、T3時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；Na離子在T2時點升高，與T1時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），T3時點開始下降，與T2時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；K離子從T2時點下降，T2、T3、T4時點分別與T1時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；鈣離子在T1、T2、T3時點基本持平，T4時點升高，并且分別與T1、T2、T3比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；HCO3-、Hb、Hct各時點比較均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。結(jié)論長航潛艇環(huán)境對官兵機體正常生理代謝水平存在一定影響。

［關鍵詞］核潛艇；長航；血氣分析

潛艇環(huán)境特殊，在長航任務中艇員內(nèi)環(huán)境易發(fā)生紊亂，導致機體抵抗力下降，容易降低作業(yè)績效，甚至產(chǎn)生嚴重的后果。動脈血氣分析是判斷機體是否存在酸堿平衡失調(diào)以及缺氧和缺氧程度的可靠指標，可以有效反映內(nèi)環(huán)境。為進一步了解并掌握艦艇長航條件對官兵生理內(nèi)環(huán)境的影響，筆者利用美國GEM3000血氣分析儀對長航期間艇員動脈血氣指標變化進行監(jiān)測，以期為以后提高長航艇員健康水平的研究提供理論支撐。

1　資料和方法

1.1一般資料某型核潛艇執(zhí)行遠航任務期間，隨機抽取20名艇員為研究對象，均為男性，年齡18～50歲，出航前體格檢查均無異常。分別在水上航行第1天（T1）、潛航第10天（T2）、潛航第20天（T3）、潛航第30天（T4）4個時間點經(jīng)橈動脈采血進行血氣分析。

1.2試驗方法

1.2.1儀器與試劑美國GEM3000血氣分析儀；抗凝用含肝素的生理鹽水；表面麻醉用復方利多卡因乳膏；儀器操作按照GEM3000血氣分析儀的系統(tǒng)手冊進行。

1.2.2采血方法采血地點為氣壓、溫度、氣體等化學物理因素均無顯著變化的前艙；采血時間為餐后1～2 h；用注射器抽取6250 U/ml肝素鈉0.2 ml，轉(zhuǎn)動針栓使整個注射器內(nèi)均勻附著肝素，針尖向上推出多余液體和注射器內(nèi)殘留氣泡；選左橈動脈穿刺部位，觸摸動脈搏動最明顯處，用碘附棉簽消毒穿刺部位（5 cm）和術者左手示指和中指；用左手示指和拇指固定動脈，右手持注射器與皮膚呈40～60°角穿刺，穿刺成功則血自動流入針管內(nèi)，色鮮紅，采血1～2 ml即可；取血后立即拔針，將針頭斜面刺入橡皮塞內(nèi)，以免空氣進入影響結(jié)果，若注射器內(nèi)有氣泡，應盡快排出，立即做血氣分析。

1.2.3測量指標記錄動脈血氣檢測指標：酸堿度（pH值）、動脈二氧化碳分壓（PaCO2）、動脈血氧分壓（PaO2）、實際碳酸氫根（HCO3-）、鈉離子（Na＋）、鉀離子（K＋）、鈣離子（Ca2＋）、血紅蛋白濃度（Hb），血細胞比容（Hct）、總二氧化碳（TCO2）。

1.3統(tǒng)計學處理所有原始數(shù)據(jù)利用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計學處理，以±s表示，航行前后艦員計量數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結(jié)果

血氣指標測定值見表1。pH從T1時點開始呈逐漸下降趨勢，T4時點降為最低，與T1時相比有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；PaCO2在T2時點下降，T3時點升高，與T2時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），T4時點達到最高，與T1、T2時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；PaO2在T2時點降低，與T1時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），從T3時點升高，T4時點升至最高，與T2、T3時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；Na離子在T2時點升高，與T1時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），T3時點開始下降，與T2時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；K離子從T2時點下降，T2、T3、T4時點分別與T1時點比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；鈣離子在T1、T2、T3時點基本持平，T4時點升高，并且分別與T1、T2、T3比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；各指標變化趨勢見圖1，HCO3-、Hb、Hct各時點比較均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。

圖1　動脈血氣檢測指標變化趨勢圖

3　討　論

長航期間，艙室空氣中氧和二氧化碳體積濃度監(jiān)測作為艙室氣體干預措施的主要依據(jù)。但是，單憑此方法不足以對艇員機體動脈血氣體分壓和酸堿平衡做出精確的估計。筆者采用的是美國GEM3000血氣分析儀，具有以下優(yōu)點：檢測項目全，pH、PCO2、

表1　受試者血氣指標測定值（±s）

表1　受試者血氣指標測定值（±s）

注：與T1組比較＊P＜0.05

血氣指標　T1（水上第1天）　T2（潛航第10天）　T3（潛航第20天）　T4（潛航第30天）pH　7.36±0.03　7.34±0.07　7.33±0.04　7.29±0.10＊PaCO2（mmHg）　41.14±2.4　40.9±2.3　43.05±2.6＊　44.62±2.5＊PaO2（mmHg）　101.56±10.67　95±4.02＊　98.09±5.92　106.73±6.71＊HCO3-（mmol/L）　23.27±1.7　21.95±2.7　23.01±2.4　22.03±4.3 Na＋（mmol/L）　143.78±1.56　146.27±3.13＊　144±1.55＊　144.45±3.5 K＋（mmol/L）　3.9±0.97　3.52±0.21＊　3.55±0.23＊　3.6±0.17＊Ca2＋（mmol/L）　1.05±0.12　1.08±0.09　1.07±0.12　1.19±0.06＊Hb（g/L）　14.62±1.04　14.44±0.74　14.49±0.61　14.78±1.33 Hct　0.43±0.03　0.42±0.02　0.43±0.02　0.43±0.04 TCO2（mmol/L）　24.44±1.94　23.00±2.72　24.27±2.53　23.45±4.30

PO2、HCO3-、Hb、Hct，電解質(zhì)（Na＋、K＋、Ca2＋），可適應臨床不同科室危重病的診斷；檢測性能穩(wěn)定，數(shù)值檢測精確；使用包含電極、定標物質(zhì)、進樣針、廢液容器等所有血氣消耗品在內(nèi)的一體化全封閉分析包，提供盡可能高的生物安全性，為臨床操作者提供安全保障，測完的標本也是全封閉保存處理，大大的凈化了檢測的環(huán)境；測試時間最快，檢測與打印同時進行，時間≤100 s，可為臨床及時提供數(shù)據(jù)報告。

核潛艇是一個特殊的密閉環(huán)境，非金屬材料、人體代謝、食物烹調(diào)、裝備運行等使艙室內(nèi)空氣成分十分復雜，除氧氣、氮氣和二氧化碳等空氣成分外，還含有包括苯、二甲苯、醇、醛、胺等無機和有機污染物［1-3］，其中二氧化碳為主要污染氣體，在艙室艇員多、清除效率低等情況下艙室CO2濃度明顯上升，甚至高于0.8%。以上環(huán)境因素導致艇員體內(nèi)二氧化碳分壓升高，此時體內(nèi)急于呼出的二氧化碳增多，所以檢測結(jié)果呈現(xiàn)二氧化碳在T2時點降低，之后出現(xiàn)上升，并明顯高于T1時點，血中HCO3-增高，pH值下降，同時引起呼吸中樞興奮，呼吸加快加深，所以PaO2在T2時點降低，與T1時點比較差異明顯，從T3時點升高，T4時點升至最高。

核潛艇長航后血清Na＋升高的原因，可能與艙內(nèi)環(huán)境溫度長期偏高、艇員失水較多和內(nèi)分泌功能受影響有關。缺鉀的主要原因有以下幾個方面：潛航期間，艇員飲食結(jié)構(gòu)有所改變，蔬菜和水果等新鮮食物的攝入量減少；航行時間長、訓練強度大、執(zhí)勤更頻繁等導致體內(nèi)新陳代謝加快，蛋白質(zhì)合成增加，葡萄糖大量轉(zhuǎn)移入細胞，血漿中的鉀隨之轉(zhuǎn)入細胞內(nèi)［4］；高溫、高濕、噪聲強度大環(huán)境下體內(nèi)排鉀增多等。鈣離子在T1、T2、T3時點基本持平，T4時點升高，原因是當血中pH降低時，促進結(jié)合鈣解離，Ca2＋增加，所以才會出現(xiàn)以上變化。

此研究提示，航行30 d后艇員的血氣監(jiān)測指標檢測值尚屬臨床規(guī)定的正常范圍內(nèi)，但與航行前相比部分指標還是出現(xiàn)了較明顯的變化，表明長航潛艇環(huán)境對官兵機體正常生理代謝水平存在一定影響，這些影響對長航潛艇官兵的健康和作業(yè)工效構(gòu)成潛在威脅。應該采取積極有效措施提高潛艇航行期間的健康保障水平，保證潛艇官兵的戰(zhàn)斗力，減少非戰(zhàn)斗減員。

參考文獻

［1］徐林軍，施莼，劉洪林，等.潛艇艙室空氣污染與控制措施初探［J］.海軍醫(yī)學雜志，2002，23（4）：302.

［2］陳根年.核潛艇的內(nèi)部環(huán)境及空氣污染控制［J］.艦船防化，1988，1（1）：1.

［3］彭光明.潛艇密閉艙室供氧措施分析［J］.艦船工程研究，2005，3（2）：30.

［4］徐啟明，李俊成.麻醉生理學［M］.上海：上海科學技術文獻出版社，1996：583-590.

［2015-08-26收稿，2015-09-24修回］［本文編輯：韓松］

Study on the change in the blood gas index of human artery in special environments of long-voyage

QIANG Xian-cheng①，XIA Yu-jun，WANG E-er-dun.①
Special Medical Department，Medical School，Qingdao University，Qingdao，Shandong 266071，China

［Abstract］Objective To study the change of arterial blood gas used by GEM3000 blood gas analyzer in the nuclear submarine sailors during long voyage.Methods GEM3000 blood gas analyzer was applied to testing the blood gas analysis index of 20 nuclear submarine sailors during long voyage on the first day of surface navigation（T1），10th day（T2），20th day（T3），30th day（T4）of submarine navigation.Results During navigating underwater，pH tended to decrease，there was a significant difference on T1and T4（P＜0.05）；PaCO2tended to increase from T2，there was a significant difference（P＜0.05）on T1and T4，T2and T3，T2and T4；PaO2decreased on T2，there was a significant difference（P＜0.05）on T1and T2，then increased from T3，there was a significant difference（P＜0.05）on T2and T3，T3and T4；Sodion increased on T2，there was a significant difference（P＜0.05）on T1and T2，then decreased from T3，there was a significant difference（P＜0.05）on T2and T3；Kalium tended to decrease from T2，there was a significant difference（P＜0.05）on T1and T2，T1and T3，T1and T4；Calciumn tended to increase，there was a significant difference（P＜0.05）on T1and T4；HCO3-、Hb and Hct almost didn＇t change.Conclusion The submarine atmospheres showed an influence on physiological metabolism during long voyagein.

［Key words］Nuclear submarine；Long-voyage；Blood gas analysis

［中圖分類號］R842

［文獻標志碼］A

［基金項目］全軍后勤科研計劃面上項目（CJN13J006）；濟南軍區(qū)后勤科研計劃項目（JN13W016）

［作者單位］266071山東青島，青島大學醫(yī)學院特種醫(yī)學系（強顯成，夏玉軍）；解放軍401醫(yī)院麻醉科（強顯成，王額爾敦）

［通訊作者］王額爾敦，Email：erdun_wang＠163.com

DOI：10.14172/j.issn1671-4008.2016.02.001