【doc】引导呼吸提高急性缺氧耐力的探讨

【doc】引导呼吸提高急性缺氧耐力的探讨 引导呼吸提高急性缺氧耐力的探讨 第5卷第1期 Vol5I 中国应用生理学杂卷 ChineseJournalofAppliedPhysiology 1989筚2月 Feb1989 引导呼吸提高急性缺氧耐力的探讨 徐国林张汝果覃善文张宝兰 (航天医学工程研究所,北京) 摘要我们推导了一个为达刊一定的P们. 所需要的矿计算公式据此对被试者制定了在5h?高度上 P口:5,gkPa和在7kin高度上P.: = 4—4kPa的引导呼吸曲线?引导被试者有意识地控制呼吸,使呼吸频率 和幅度尽量同引导曲线一致.结果明,引导呼吸同自j:f;呼吸相比,谴试者的和sa02有显着提高.心 电圈T波幅度降低较少,在5kin降低了循环功能障碍发生率,在7kin降低了意识障碍发生率,减轻了缺氧 症状. 关键词生物反馈,0『导呼吸,急性缺氧,急性缺氧耐力 本文探讨在急性缺氧条件下引导呼吸提高缺氧耐力的方法和效果.这将为.调息训练和提 高缺氧耐力的呼吸训练提供方法和理论依据. , ,引导呼吸方法 根据Sl~mm'可得下式:.. :. ?:…-(】).历='1…" 上式中,l>为肺泡通气量(B1]Ps),P日*OP?, 分别为环境气压和肺泡CO2分压 (Ida),矿.., 和矿., 分别为CO:排出量和氧耗量(sTPD),R为呼吸商,Fc0 , 为肺泡气干燥 成分CO2浓度. 根据肺气泡方程可得: PIn—Pln P~c oz 初… 上式中,P,0_和P.分别为吸入气(气管气)氧分压和肺泡气氧分压(kPa),F为吸入气 干燥成分氧浓度将(2)式代人(1)式得. = 丧…,——一万可行…" 根据资料.估算,5kin和7km高度急性缺氧时,R备为1和1.3.由(3)式得图1. 根据资料'",急性缺氧时P0, 在5km约5.9kPa(44mmHg),在7km约 4.4kPa(33衄Hg)状态下缺氧反应较轻.根据Dhenin.,高度不超过6710M左右时,氧耗 量比地面只有无足轻重的增加.因此可根据地面氧耗量值用分式(3)估算为达到上述P.值所 需要引导呼吸的值. 引导呼吸的频率是根据以潮气量为主的原则确定的.:5kin高度上比地面增加1次/分 一 22— 或不增加.7km高度上比地面增加2—3次/分根据Comroe,潮气量每增加1L,生理 死腔约增加.0.2L.因此,引导呼吸的潮气量(,)可计算如下 半=… 率. 上式中,.和.分别为高空和地面生理死腔.n为地面潮气量,f为高空呼吸额 P^02fkP 田1.P^02和I的兰幕 F1TherelationbetweenPAO2and蝮 图2是引导呼吸结构框图低频信号发生器产生的方渡显示在示渡器上作为引导信号被 试者实际呼气量和吸气量信号也显示在示渡器上(即反馈给被试者).要求被试者有意识地跟随 引导信号进行呼吸,使反馈在示渡器上的实际呼吸曲线和引导信号无论频率和幅度都尽量一 致.大脑起着换向器和比较器的作用:当方波下降时开始呼气,方波上升时开始吸气(换 向);比较呼气(吸气)信号是否达到了方波的下限(上限),若没有达到则继续呼气(吸 气)控制器用于控制该系统的起停和流速仪信号的输出 二,实验条件与方法 实验分别为5km和7kin两组l2名(7km组为其中6名)18—23岁男性健康青年为被试者, 实验时取安静坐位戴面罩呼吸.当低压舱上升到5kin或7kin模拟高度时吸空气停留 20min(7km停留lOnfin)然后吸氧15rain休息.再吸空气停留20min(7km停留lOmin).随 机的一半被试者第一次吸空气停留时为自然呼吸,第二次为引导呼吸.另一半被试 者第一次引 导呼吸,第二次自然呼吸 兰,实验结果和分析 引导呼吸同自然呼吸相比,被试者的血氧饱和度高5—8%;心电图T波幅度比地面降低 较少;5km组的心率,收缩压,脉压和心输出量比地面增加较少上述各项均达到了P<0.05 或更显着的水平引导呼吸同自然呼吸时被试者的症状比较(人数),恶心和出汗者,5km组 一 23一 (u—E\一I砷苗一 1:3,7km组0:2;困倦欲睡者,5kin组0:4,7km组0:0;呼吸困难者,5km组0:1,7kin组 1:3,头痛,头晕和头胀者,5km组3:3,7km组2:3.5km组2例循环功能障碍(心率和血压 突然降到地面水平下,出虚汗,恶心欲吐)都发生在吸氧15rain后进行的自然呼吸期间.7km 组自然呼吸时,2名被试者由于不能耐受而分别在停留7mln和8rain时吸氧下降到地面,另1 名被试者对问话理解不清并无力回答.而在引导呼吸期间,垒部被试者意识清楚,完成了预定 的实验. 广广l!!坚!! 碓遵仪(呼气) pneum~tometer挖和l景 (expiration)~0D1roller — [I 门巍遵仪(吸气'一lpneumatometerl finspiration)l cableforrespiratoryfeedbacksignal 图2引导呼吸结构方框图 F.2Constuentdiagramofleadingre~piratian 蛀试者有蠹识地控制呼吸.使呼吸曲线间引导信号(方渡)的幅度和额串都一致. ThesubjectcontrolshisrespirationvoIuntadlysothathisrespiratoryamplitudeand~equency accordwiththoseoflead- n8signal(rectangularwave) 表l Tab.1 呼吸参数 Respiratoryparameters 引导呼暖:白特呼吸Leadingrespiration(LR):spontaneou~r唧4n衄(sR)'P<0.05,P<0.0 在自然呼吸期间,5km组有2例周期性呼吸,7kin有3例呼吸节律紊乱.而引导呼吸期 间无此类现象.表1中的各参数从停留5min开始统计该表说明了引导呼吸改善了肺泡通 气,提高了肺泡氧分压,而且提高了潮气量.因此提高了肺泡内的氧气向血液中的弥散量降 低了肺泡氧分压同动脉血氧分压差,使血氧饱和度明显提高.从而减轻了缺氧症状. 一 24— 参考文献 】.SlonimNBelalRespiratoryPhysiology.4thedpp59,TheC.VMosbycompany,London, 1981 2张汝果等:安静状态人对急性缺氧的呼吸反应,应用生理学杂志2:7,1986 3dhemnGAviationmedicine,lsted.pp64,TRImedlimited,~ndon,1978 4Comr~HCPhysiologyofrespiration.Socondedition,pp78,Yearbookmedicalpublishers, Chicago.1974 ANEXPLORATIONTOINCREASETHEToLERANCE0F ACUTEHYPoXIABYLEADlNGRESPlRATloN XUGuolin,eta1 (InstituteofSpaceMedico—e~Jheer姗,BeO~hgJ ABsTRACT WehavededucedaformulatocomputethevaluesofVAneededforagiven PA44mHgt5kaltitudeandforJD. resiratorysignals(regangularwaves)foreach 一 33mmHgat7kmaltitudecomputedLeading subjectweDemadeOUtinthehghtofCOFTe— spondingVThesubjectcontrolshisrespirationvountarilySOthathisrespiratoryamplitude andfrequencyaccordwiththiseofhisleadingsigha1. WhenthesubjectsconductleadingrespirationtheirV,S… andPoarehigherthan thatinspontaneousrespiration.Theexperimentindicatedthatleadingrespirationreducedthe symptomsofacutehypoxia.Itrelievedthecardiovasculardisturbancesat5kmandmentaldis — turbancesat7km. KEYWORDSbiofeedback;eadingrespiration;aCUtehypoxia 收稿日期1987年3月31日 一 25—