吸氧排氮对家兔氮排出量及减压气泡形成的影响(一)
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作者：吴燕红,孙喜庆,王永春,张舒,倪鹤鹦,全海曦
【关键词】 吸氧排氮
Nitrogen output and bubbles formation during depression after denitrogenation in rabbits
【Abstract】AIM: To analyse quantitatively the efficiency of nitrogen elimination at different denitrogenation time. METHODS: Twentyfour rabbits were randomly divided into control group, denitrogenation 30, 60 and 120 min groups. The rabbits were anesthetized and ventilated by mechanical ventilator. After 0, 30, 60 and 120 min of denitrogenation, the rabbits were exposed to 11000 m for 30 min. The nitrogen output was analysed by chromatography and the gas bubbles generated in the body of rabbits were monitored by Doppler ultrasound method. RESULTS: The nitrogen concentration and nitrogen output decreased sharply (approximately 93%) in the first 5 min of denitrogenation, then decreased gradually with the prolonged denitrogenation time. Aumulative number of bubbles decreased with the elapse of denitrogenation time. Aumulative number of bubbles was negatively correlated with denitrogenation time (P0.01). As pared with the control group, aumulative number of bubbles decreased significantly in denitrogenation 60 and 120 min groups. CONCLUSION: The nitrogen output decreases sharply at first and then gradually. Denitrogenation for 60 and 120 min may reduce gas babbles during depression in rabbits.
【Keywords】 denitrogenation; nitrogen output; depression; gas bubble formation; rabbits
【摘要】 目的： 定量分析不同吸氧排氮方案时家兔的吸氧排氮效率，为制定我国航天员出舱活动吸氧排氮方案提供理论依据. 方法： 24只家兔随机分为对照组、吸氧排氮30, 60和120 min组4组. 麻醉后行机械通气，分别吸氧排氮0, 30, 60和120 min，收集呼出气,定量分析不同吸氧排氮时间的氮排出量，并用超声多普勒检测低压舱上升至11 000米停留30 min的气泡产生情况. 结果： 在吸氧排氮的前5 min，呼出气氮体积分数和氮排出量降低幅度最大（约93%），之后随着吸氧排氮时间的延长逐渐缓慢降低；累积气泡数随着吸氧排氮时间的延长而减少，吸氧排氮60和120 min组家兔累积气泡数较对照组显著减少（P0.01），累积气泡数与吸氧排氮时间呈负相关（r＝-0.63, P0.01）. 结论： 吸氧排氮过程的特点为先快后慢，吸氧排氮60和120 min可显著减少高空减压时气泡的产生.
【关键词】 吸氧排氮；氮排出量；减压；气泡形成；兔
0引言
当前航天减压病已经成为威胁航天员生命安全的潜在危险因子〔1〕，除提高飞行器座舱和航天服的压力外，低压暴露前预先在地面吸氧以增加排氮量是目前有效的预防措施〔2〕，并为各航天大国所采用. 但世界各国采用的吸氧排氮方法各异，吸氧排氮时间也不完全统一〔3〕.
我们通过定量分析不同吸氧排氮方案时家兔呼出气中氮体积分数及氮排出量变化，并观察低气压暴露时减压气泡的发生情况，旨在进一步阐明吸氧排氮规律，验证不同吸氧排氮方案预防减压病的效果，为制定我国航天员的出舱活动吸氧排氮方案提供理论依据.
1材料和方法
1.1材料健康家兔24只，雌雄不拘，体质量（2.1±0.2） kg，随机分为4组，每组6只：对照组（A组）、吸氧排氮30 min组（B组）、吸氧排氮60 min组（C组）和吸氧排氮120 min组（D组）.
1.2方法实验装置见Fig 1. 将家兔用30 g?L-1戊巴比妥钠（30 mg?kg-1）静脉麻醉，仰卧固定，行气管插管术，气管插管与动物呼吸机（上海第二军医大学）相连. 调节动物呼吸机，使其潮气量为30 mL，呼吸频率为30?min-1，吸入气氧浓度为100%. 动物呼吸机与舱外的氧气瓶相连的吸入气端有一缓冲袋，以保证在减压时家兔呼吸的氧气压力与舱压相等，用气体采集袋收集呼出气后利用DMP04氧氮分析仪（大连科纳科技有限公司）分析氮体积分数. 利用超声气泡检测器（上海交通大学潜水生理研究所）检测心前区气泡音，其探头置于家兔心前区，用夏普盒式录音机记录气泡音和回放判听. 将家兔、动物呼吸机、气体缓冲袋及多普勒超声检测器一并放入动物低压舱内. 完成预定吸氧排氮时间后关上舱盖，以300 m?s-1的速度迅速上升至11 000 m停留30 min，在高空停留阶段，不断向缓冲袋内送入氧气以保证动物氧气供应. 在上升前、上升及高空停留整个过程中，全程实时用耳机监听气泡并录音.
统计学处理：实验数据以x±s表示. 采用“SPSS 10.0 for windows”对4组间气泡产生量进行非参数秩和检验，累积气泡数与吸氧排氮时间的关系采用直线相关与回归分析.
图1实验装置示意图 (略)
2结果
2.1吸氧排氮后呼出气氮体积分数的改变4组家兔的呼出气氮体积分数在吸氧排氮前最高. 动物吸氧排氮后前5 min，呼出气氮体积分数迅速下降，降低了约93％；而后随着吸氧排氮时间的延长，呼出气氮体积分数总体呈降低的趋势，但降低的幅度逐渐减小（Tab 1）.
表1吸氧排氮不同时间呼出气氮体积分数的变化 (略)
2.2吸氧排氮时呼出气氮排出量的变化4组家兔的氮排出量在吸氧排氮前最大. 动物开始吸氧排氮后，氮排出量在吸氧排氮后前5 min迅速下降，降低了约93％；而后随着吸氧排氮时间的延长，氮排出量总体呈降低的趋势，但降低的幅度逐渐减小（Tab 2）.