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

(1. 軍事醫(yī)學科學院衛(wèi)生學環(huán)境醫(yī)學研究所， 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*

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)學科學院衛(wèi)生學環(huán)境醫(yī)學研究所， 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、吸氧后安靜時的心率和血氧飽和度，同時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，促進高原習服。

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)境的特點是低氧、低氣壓、寒冷、輻射強，其中低氧是影響人體功能的主要因素。平原人群進入高原后，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)生高原紅細胞增多癥和高原心臟病等慢性高原病，嚴重影響移居者的勞動能力[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)效率和勞動能力，是高原醫(yī)學研究的方向之一。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，則難以滿足高原人群的供氧需求。輕巧便攜、安全實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脈血氧飽和度(arterial oxygen saturation, SaO2)、心率(heart rate, HR)的影響進行了觀察，旨在檢驗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 試驗對象

試驗對象為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)體檢確認健康，均自愿參加本次試驗。

1.2 儀器設(shè)備

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

1.3 試驗方法

1.3.1 單兵供氧器在高原應(yīng)用可行性評價 評價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間的長短。實施程序為現(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，開始計時，至無氣泡產(chǎn)生時停止計時，記錄單兵供氧器的供氧時間長短，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的心率和血氧飽和度，然后用單兵供氧器供氧，采用耳麥式吸氧器通過鼻吸式吸氧10 min，吸氧結(jié)束時檢測吸氧后的心率和血氧飽和度。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結(jié)果

2.1 單兵供氧器的高原適應(yīng)性

共進行了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間平均為(29.6±2.7) min，供氧連續(xù)且在標注供氧時間(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)計學意義(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)計學意義(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)呼吸進入血液，與血紅蛋白結(jié)合，通過血液循環(huán)運送到全身的組織細胞。海拔3 000 m以上的高原地區(qū)，由于空氣中的氧分壓降低，通過肺泡進入血液的氧減少，血氧飽和度降低，不能完全滿足機體生理代謝的需要，易造成機體缺氧，引起體力、思維、判斷、定向、記憶等認知功能減退，影響動作的協(xié)調(diào)性和準確性，使作業(yè)效率和作用能力下降，嚴重影響個體的腦作業(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，由于現(xiàn)有的供氧設(shè)施難以移動或攜帶，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、安全實用的特點，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海拔3 000 m高度，在這種高度上，人體易耐受、習服或適應(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]。動脈SaO2和心率是反應(yīng)機體供氧程度的重要指標。在高原低氧環(huán)境下從事體力勞動時，SaO2的變化對于評價人體缺氧狀況和勞動能力有重要意義。心率與氧耗量呈明顯正相關(guān)，其變化常被用來作為個體勞動能力和勞動強度的指標。有文獻報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，促進高原習服，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，在短時間內(nèi)可明顯改善機體高原缺氧狀況和抗疲勞能力，明顯提高機體SaO2和降低心率(P<0.01)，提高移居青年的機能狀態(tài)和作業(yè)能力，取得了較為理想的試驗結(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服進程，促進高原習服，對于改善機體缺氧狀況，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[M]. 北京： 軍事醫(yī)學科學出版社， 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[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. 高原部隊衛(wèi)勤保障手冊[M]. 北京： 軍事醫(yī)學科學出版社， 2010： 28-73.

[5] 汪 海. 高原軍事作業(yè)醫(yī)學[M]. 北京： 軍事醫(yī)學科學出版社， 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]. 北京體育大學學報， 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[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荷時心率的影響[J]. 高原醫(yī)學雜志, 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)學與醫(yī)學工程, 2005, 18(4): 297-299.

軍隊十二五重大項目(AWS11J003)；國家重大研究計劃(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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