富氧室对海拔5380m高原人体运动血气及心率的影响
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我们曾观察到，在海拔 5 380 m 高原踏阶运动时最大心 率为 103 ～ 158 次 / min，但在平原相同年龄组青年进行相同 级别运动时心率可达到 136 ～ 166 . 5 次 / min，超高海拔地区 最大运动时心率比平原低，多数学者认为这是高原运动能 力降低的主要原因。我们认为在高原，甚至极高运动能力 下降的原因不是心功能障碍，而是吸入氧分压降低，从肺到 组织弥散差降低所致。富氧前由于氧分压降低，从而刺激 颈动脉体和主动脉体化学感受器，反射性地引起明显的呼 吸加深加快，肺通气代偿性增加，CO2 排出增多，发生低碳 酸血症，PCO2 降低。PCO2 明显降低，提示肺内血氧合效率 下降，其原因可能与分流增加，肺通气和（或）灌流比率不适 宜程度加重，肺弥散障碍等因素有关。AaDO2 的产生几乎 完全归因于肺弥散受限，肺通气和（或）灌流比率不适宜的 程度增大，说明在高原运动时，肺弥散大小在氧传递方面起 重要作用。
Cui Jian-hua，Zhang Jian-lin，Zhang Xi-zhou，Ha Zhen-de Zhang Fang，Ma Yong，Wang Wei （The 18th Hospital of PLA，Yechen，844900，China）
Abstract：Objective To study the effect of oxygen-enriched room on the blood gas indexes and heart rare（HR）at an altwde of 5 380 . Methods The stamp-stairs exercise was performed in 10 healthy youtha before and afterenterea theg oxygen-enriched room. The levels of PCO2，PO2，AaDO2，SaO2，immediate HR and restoraive HR were measured by a AVL OPTICCA type blood analyzer. Results The lecels of PCO2，PO2，and SaO2，Were：ncreased and the Level of AaDO2 restorative HR in 5 minutes were decrased significantl（y P < 0 . 01）after the subjects had experienced oxygen-enriched room. Conclusion Oxyen-enriched room at altitude of 5 380 m could improrve
（4）：258 - 260 . ［2］ 张彦博，汪 源，刘学良，等 . 人与高原［M］. 西宁：青海人民出
版社，1995 . 54 . ［3］ 钟 敏，宁竹之，石凯，等 . 模拟高原低氧环境下脑-体工作能
力研究［J］. 解放军预防医学杂志，1997，1（5 2）：87 - 89 . ［4］ 吕永达 . 高原医学与生理学［M］. 天津：天津科技翻译出版公
1 . 1 对象 试验对象系自平原（1 400 m）进驻海拔 5 380 m 1 个月的某部 10 名 19 ～ 21 岁男性汉族健康青年。分两批 进入富氧室，每批 5 人。 1 .2 富氧室制作 按文献［1］建立高原富氧室，容积为 50 . 49 m3，维持室内氧（O2）浓度在 27 . 0% ～ 28 . 0%‘。晚 9： 30 时，受试者进入富氧室，在室内可自由活动或休息至翌 日晨 9：30 时出富氧室。采用 2 个自制的碱石灰装置（面积 1 . 2 m2）清除室内积蓄的二氧化碳（CO2）气体。试验期间每 30 min 监测室内 O2 和 CO2 1 次，O2 和 CO2 的
表 2 10 名受试者进入富氧室前后运动后 心率及恢复心率的变化（ x ± s ）
时间 即刻心率（次 / min） 恢复心率（次 / min）
富氧前 富氧后
152 . 1 ± 11 . 3 142 . 4 ± 22 . 9
107 . 8 ± 5 . 20 96 . 2 ± 4 . 09
①与富氧前比较P < 0 . 01。
（3）：187 - 93 .
司，1995 . 594 - 612 . ［5］ West J B. Oxygen enrichment of room air to improve well-being and
productivity at high altitud［e J］. Int J Occup Environ Hcalth，1999，5
摘要：目的 探讨富氧室对高原人体运动血气及心率的影响。方法 在海拔 5 380 m 高原建立富氧室，对 10 名健康青年在
进入富氧室前后分别进行踏阶运动，检测血气指标、运动后即刻心率和 5 min 恢复心率。结果 富氧运动后较未富氧运动
后 PCO2，PO2 和 SaO2 均增高，AaDO2、5 min 恢复心率降低，有非常显著差异（P < 0 . 01），pH、运动后即刻心率无统计学意义（ P > 0 . 05）。结论 富氧室能改善高原缺氧人体气体交换和心肌功能效应，增强氧合功能。
第 31 卷 第 1 期 2003 年 2 月
临床军医杂志 CLINICAL JOURNAL OF MEDICAL OFFICER
富氧室对海拔 5 380m 高原人体运动血气及心率的影响
·9·
崔建华1，张建林2，张西洲1，哈振德1，张 芳1，马 勇1，王 伟1 （1 解放军第 18 医院，新疆 叶城 844900；2 乌鲁木齐军医学院，新疆 呼图壁 831200）
用瑞士产 AVLOPTICCA 型血气分析仪检测 pH 值、二氧化碳 分压（PCO2）、氧分压（PO2）、肺泡、动脉氧分压差（AaDO2）及 血氧饱和度（SaO2）。1 周后受试者进入富氧室 12 h，于翌日 上午同一时间、同一地点检测踏阶运动后血气、心率及恢复 心率的变化。 1 . 4 统计学方法 数据以均数 ± 标准差（ x ± s ）表示，用 双因素方差分析和t 检验进行显著性检验。 2 结果 2 . 1 10 名青年富氧前后踏阶运动后血气的变化，见表 1。
表 1 10 名受试者进入富氧室前后踏阶运动后血气的变化（x ± s ）
时间
富氧前 富氧后
pH
7 . 417 ± 0 . 06 7 . 432 ± 0 . 06
PCO2 （mmHg）
PO2 （mmHg）
SaO2 （%）
AaDO2 （mmHg）
20 . 6 ± 2 . 05 27 . 3 ± 2 . 03①
gas exchange and cardiac function.
Key words：high altude；oxygen enrichment of room air；blood gas；heart rate；exercise
平原人进驻高原后，高原低氧不仅引发急性高原病，而 且劳动能力也受到明显影响。随着我国边疆经济建设的飞 快发展，奔赴高原的人将越来越多，但高原低氧对劳动能力 的影响及有关问题报道较少。进一步开展这方面的研究， 对于加速机体对高原低氧的适应，改善高原劳动能力有重 要意义，笔者在海拔 5 380 m 高原建立富氧室 ，观察进入富 氧室前后踏阶运动血气、心率及恢复心率的变化，探讨富氧 室对提高高原人体劳动能力的作用。 1 对象与方法
力的重要因素。血气是对心肺功能测定和观察的重要手 段。SaO2 的变化对评价人体的缺氧状况和劳动能力有重要 意义。有研究报道［4］在高原人体运动能力大小取决于低氧 通气反应性，比静态到最大负荷运动，所有受试者低氧通气 反应都与血氧饱和度下降呈负相关。低氧通气反应引起过 度通气，其结果一方面有利于肺泡气体交换，提高肺泡氧分 压，另一方面也因呼吸肌剧烈运动使氧耗增加，从而抵消了 最大呼吸能力增加对提高劳动效率的有利作用。AaDO2 是 反映肺通气和血流匹配情况的重要指标。
收稿日期：2002-11-25 基金项目：全军“十五”医药卫生科研基金资助项目（编号 01L062） 作者简介：崔建华（1963-），男，助理研究员，发表论文 70 余篇，主要从事高原医学研究。
· 10 ·
临床军医杂志
第 31 卷
均 值 和 标 准 差 分 别 为（ 27 . 30 ± 0 . 23）% ，（ 0 . 16 ± 0 . 07）% 。 1.3 试验方法 每个受试者进行 2 次相同的踏ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运动。 第 1 次试验为进入富氧室前 1 周，第 2 次试验为进入富氧 室 12 h 后。试验过程按随机顺序测试。受试者于 10：00 ～ 14：00 在室内（室温 18℃）进行第 1 次踏阶运动，阶高 40 cm， 节拍器控制踏速为 25 次 / min，连续踏阶 5 min，用心电图机 记录受试者心率，静息 5 min 后测恢复心率，并用 45℃ 热水 袋热敷耳垂使局部血液动脉化，肝素化毛细血管取耳垂血，
等海拔大约 3 000 m，这种高度是人们容易适应。本文对 10
血氨及肌红蛋白的影响［J］. 解放军预防医学杂志，2002，20
名青年在海拔 5 380 m 富氧室观察表明，富氧室对高原人体 运动 PCO2，PO2，AaDO2，SaO2 和运动恢复心率有明显改善， 并使运动后即刻心率降低，说明富氧室降低了化学感受器 的活动，在短期内有明显改善高原缺氧人体气体交换和心 肌功能效应，增强氧合功能，使得内环境系统也重新达到一 个新调整，改善了通气 / 血流比，是一种较为理想的供氧途 径。对防治急、慢性高原性疾病、提高部队战斗力、恢复因 极度缺氧造成机体代偿功能的不足是非常有益的。
关键词：高原；富氧室；血气；心率；运动
中图分类号：R 594 . 3
文献标识码：A
文章编号：1671-382（6 2003）06-0009-03
Effect of Oxygen-Enriched Room on the Blood Gas Indexes and Heart Rate at an Altitude of 5 380 Metres
3 讨论 高原低氧环境下，机体可吸收的氧减少，出现通气适应
反应和肺内气体交换的适应性反应，并通过呼吸因素和代 谢过程影响酸碱血气的内稳态，其主要特点为人群 PO2 及 PCO2 随海拔升高而下降［2］，直接影响了组织细胞对氧的吸 收，低氧可致细胞内产能装置线粒体结构破坏，酶失活，因 而影响细胞对氧的利用，减少了能量生成，其最终结果是造 成能量代谢障碍，劳动能力下降［3］。因此机体在高原进行 体力活动时，需要细胞进行有氧代谢提供充足的能量，加速 组织氧的供应和提高能量代谢调节水平是改善机体运动能
高原低氧随海拔高度升高，其对人体各组织系统影响 逐渐加重，使作业效率和战斗力下降。Wes［t 5］认为，缺氧减
· 11 ·
低了工作能力、头脑的效率和睡眠质量，提高室内空气氧分 参考文献：
压，有显著的改善作用，如在海拔 4 000 ～ 5 000 m，增加氧浓
度 1% 可减少海拔高度 300 m，提高氧浓度 5% 则可降低相 ［1］ 崔建华，张西洲，哈振德，等 . 富氧室对高原人体运动血乳酸、
40 . 8 ± 2 . 71 81 . 4 ± 2 . 88 13 . 9 ± 2 . 75 50 . 5 ± 2 . 08① 86 . 4 ± 3 . 05① 9 . 6 ± 1 . 98①
①与富氧前比较P < 0 . 01。
富氧运动后 PCO2，PO2 和 SaO2 增高，AaDO2 降低，有非 常显著差异（P < 0 . 01）pH 无统计学意义（P > 0 . 05） 2 . 2 10 名青年富氧前后踏阶运动后心率及 5 min 恢复心率 的变化 富氧运动后较未富氧运动后 5 min 恢复心率降低， 有非常显著差异（P < 0 . 01），运动后即刻心率遂在数据上 有所降低，但无统计学意义（P > 0 . 05）。
Cui Jian-hua，Zhang Jian-lin，Zhang Xi-zhou，Ha Zhen-de Zhang Fang，Ma Yong，Wang Wei （The 18th Hospital of PLA，Yechen，844900，China）
Abstract：Objective To study the effect of oxygen-enriched room on the blood gas indexes and heart rare（HR）at an altwde of 5 380 . Methods The stamp-stairs exercise was performed in 10 healthy youtha before and afterenterea theg oxygen-enriched room. The levels of PCO2，PO2，AaDO2，SaO2，immediate HR and restoraive HR were measured by a AVL OPTICCA type blood analyzer. Results The lecels of PCO2，PO2，and SaO2，Were：ncreased and the Level of AaDO2 restorative HR in 5 minutes were decrased significantl（y P < 0 . 01）after the subjects had experienced oxygen-enriched room. Conclusion Oxyen-enriched room at altitude of 5 380 m could improrve
（4）：258 - 260 . ［2］ 张彦博，汪 源，刘学良，等 . 人与高原［M］. 西宁：青海人民出
版社，1995 . 54 . ［3］ 钟 敏，宁竹之，石凯，等 . 模拟高原低氧环境下脑-体工作能
力研究［J］. 解放军预防医学杂志，1997，1（5 2）：87 - 89 . ［4］ 吕永达 . 高原医学与生理学［M］. 天津：天津科技翻译出版公
1 . 1 对象 试验对象系自平原（1 400 m）进驻海拔 5 380 m 1 个月的某部 10 名 19 ～ 21 岁男性汉族健康青年。分两批 进入富氧室，每批 5 人。 1 .2 富氧室制作 按文献［1］建立高原富氧室，容积为 50 . 49 m3，维持室内氧（O2）浓度在 27 . 0% ～ 28 . 0%‘。晚 9： 30 时，受试者进入富氧室，在室内可自由活动或休息至翌 日晨 9：30 时出富氧室。采用 2 个自制的碱石灰装置（面积 1 . 2 m2）清除室内积蓄的二氧化碳（CO2）气体。试验期间每 30 min 监测室内 O2 和 CO2 1 次，O2 和 CO2 的
表 2 10 名受试者进入富氧室前后运动后 心率及恢复心率的变化（ x ± s ）
时间 即刻心率（次 / min） 恢复心率（次 / min）
富氧前 富氧后
152 . 1 ± 11 . 3 142 . 4 ± 22 . 9
107 . 8 ± 5 . 20 96 . 2 ± 4 . 09
①与富氧前比较P < 0 . 01。
（3）：187 - 93 .
司，1995 . 594 - 612 . ［5］ West J B. Oxygen enrichment of room air to improve well-being and
productivity at high altitud［e J］. Int J Occup Environ Hcalth，1999，5
摘要：目的 探讨富氧室对高原人体运动血气及心率的影响。方法 在海拔 5 380 m 高原建立富氧室，对 10 名健康青年在
进入富氧室前后分别进行踏阶运动，检测血气指标、运动后即刻心率和 5 min 恢复心率。结果 富氧运动后较未富氧运动
后 PCO2，PO2 和 SaO2 均增高，AaDO2、5 min 恢复心率降低，有非常显著差异（P < 0 . 01），pH、运动后即刻心率无统计学意义（ P > 0 . 05）。结论 富氧室能改善高原缺氧人体气体交换和心肌功能效应，增强氧合功能。
第 31 卷 第 1 期 2003 年 2 月
临床军医杂志 CLINICAL JOURNAL OF MEDICAL OFFICER
富氧室对海拔 5 380m 高原人体运动血气及心率的影响
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崔建华1，张建林2，张西洲1，哈振德1，张 芳1，马 勇1，王 伟1 （1 解放军第 18 医院，新疆 叶城 844900；2 乌鲁木齐军医学院，新疆 呼图壁 831200）
用瑞士产 AVLOPTICCA 型血气分析仪检测 pH 值、二氧化碳 分压（PCO2）、氧分压（PO2）、肺泡、动脉氧分压差（AaDO2）及 血氧饱和度（SaO2）。1 周后受试者进入富氧室 12 h，于翌日 上午同一时间、同一地点检测踏阶运动后血气、心率及恢复 心率的变化。 1 . 4 统计学方法 数据以均数 ± 标准差（ x ± s ）表示，用 双因素方差分析和t 检验进行显著性检验。 2 结果 2 . 1 10 名青年富氧前后踏阶运动后血气的变化，见表 1。
表 1 10 名受试者进入富氧室前后踏阶运动后血气的变化（x ± s ）
时间
富氧前 富氧后
pH
7 . 417 ± 0 . 06 7 . 432 ± 0 . 06
PCO2 （mmHg）
PO2 （mmHg）
SaO2 （%）
AaDO2 （mmHg）
20 . 6 ± 2 . 05 27 . 3 ± 2 . 03①
gas exchange and cardiac function.
Key words：high altude；oxygen enrichment of room air；blood gas；heart rate；exercise
平原人进驻高原后，高原低氧不仅引发急性高原病，而 且劳动能力也受到明显影响。随着我国边疆经济建设的飞 快发展，奔赴高原的人将越来越多，但高原低氧对劳动能力 的影响及有关问题报道较少。进一步开展这方面的研究， 对于加速机体对高原低氧的适应，改善高原劳动能力有重 要意义，笔者在海拔 5 380 m 高原建立富氧室 ，观察进入富 氧室前后踏阶运动血气、心率及恢复心率的变化，探讨富氧 室对提高高原人体劳动能力的作用。 1 对象与方法
力的重要因素。血气是对心肺功能测定和观察的重要手 段。SaO2 的变化对评价人体的缺氧状况和劳动能力有重要 意义。有研究报道［4］在高原人体运动能力大小取决于低氧 通气反应性，比静态到最大负荷运动，所有受试者低氧通气 反应都与血氧饱和度下降呈负相关。低氧通气反应引起过 度通气，其结果一方面有利于肺泡气体交换，提高肺泡氧分 压，另一方面也因呼吸肌剧烈运动使氧耗增加，从而抵消了 最大呼吸能力增加对提高劳动效率的有利作用。AaDO2 是 反映肺通气和血流匹配情况的重要指标。
收稿日期：2002-11-25 基金项目：全军“十五”医药卫生科研基金资助项目（编号 01L062） 作者简介：崔建华（1963-），男，助理研究员，发表论文 70 余篇，主要从事高原医学研究。
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第 31 卷
均 值 和 标 准 差 分 别 为（ 27 . 30 ± 0 . 23）% ，（ 0 . 16 ± 0 . 07）% 。 1.3 试验方法 每个受试者进行 2 次相同的踏ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运动。 第 1 次试验为进入富氧室前 1 周，第 2 次试验为进入富氧 室 12 h 后。试验过程按随机顺序测试。受试者于 10：00 ～ 14：00 在室内（室温 18℃）进行第 1 次踏阶运动，阶高 40 cm， 节拍器控制踏速为 25 次 / min，连续踏阶 5 min，用心电图机 记录受试者心率，静息 5 min 后测恢复心率，并用 45℃ 热水 袋热敷耳垂使局部血液动脉化，肝素化毛细血管取耳垂血，
等海拔大约 3 000 m，这种高度是人们容易适应。本文对 10
血氨及肌红蛋白的影响［J］. 解放军预防医学杂志，2002，20
名青年在海拔 5 380 m 富氧室观察表明，富氧室对高原人体 运动 PCO2，PO2，AaDO2，SaO2 和运动恢复心率有明显改善， 并使运动后即刻心率降低，说明富氧室降低了化学感受器 的活动，在短期内有明显改善高原缺氧人体气体交换和心 肌功能效应，增强氧合功能，使得内环境系统也重新达到一 个新调整，改善了通气 / 血流比，是一种较为理想的供氧途 径。对防治急、慢性高原性疾病、提高部队战斗力、恢复因 极度缺氧造成机体代偿功能的不足是非常有益的。
关键词：高原；富氧室；血气；心率；运动
中图分类号：R 594 . 3
文献标识码：A
文章编号：1671-382（6 2003）06-0009-03
Effect of Oxygen-Enriched Room on the Blood Gas Indexes and Heart Rate at an Altitude of 5 380 Metres
3 讨论 高原低氧环境下，机体可吸收的氧减少，出现通气适应
反应和肺内气体交换的适应性反应，并通过呼吸因素和代 谢过程影响酸碱血气的内稳态，其主要特点为人群 PO2 及 PCO2 随海拔升高而下降［2］，直接影响了组织细胞对氧的吸 收，低氧可致细胞内产能装置线粒体结构破坏，酶失活，因 而影响细胞对氧的利用，减少了能量生成，其最终结果是造 成能量代谢障碍，劳动能力下降［3］。因此机体在高原进行 体力活动时，需要细胞进行有氧代谢提供充足的能量，加速 组织氧的供应和提高能量代谢调节水平是改善机体运动能
高原低氧随海拔高度升高，其对人体各组织系统影响 逐渐加重，使作业效率和战斗力下降。Wes［t 5］认为，缺氧减
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低了工作能力、头脑的效率和睡眠质量，提高室内空气氧分 参考文献：
压，有显著的改善作用，如在海拔 4 000 ～ 5 000 m，增加氧浓
度 1% 可减少海拔高度 300 m，提高氧浓度 5% 则可降低相 ［1］ 崔建华，张西洲，哈振德，等 . 富氧室对高原人体运动血乳酸、
40 . 8 ± 2 . 71 81 . 4 ± 2 . 88 13 . 9 ± 2 . 75 50 . 5 ± 2 . 08① 86 . 4 ± 3 . 05① 9 . 6 ± 1 . 98①
①与富氧前比较P < 0 . 01。
富氧运动后 PCO2，PO2 和 SaO2 增高，AaDO2 降低，有非 常显著差异（P < 0 . 01）pH 无统计学意义（P > 0 . 05） 2 . 2 10 名青年富氧前后踏阶运动后心率及 5 min 恢复心率 的变化 富氧运动后较未富氧运动后 5 min 恢复心率降低， 有非常显著差异（P < 0 . 01），运动后即刻心率遂在数据上 有所降低，但无统计学意义（P > 0 . 05）。