低氧、气功对抗模拟失重后立位中心脏节律变化的观察
作者：张宝兰 宋孔智 张静雪 谢俊水 王承珉
单位：航天医学工程研究所，北京 100094
关键词：卧床试验；头低位倾斜；失重模拟；立位耐力；缺氧；气功；心律失常；对抗措施
航天医学与医学工程990114
摘要：目的 探讨新的对抗失重措施。方法 15名、年龄19～22岁的健康男性青年为被试者。头低位-6°卧床(-6°HDBR )模拟失重，持续21 d。实验分对照组(单纯卧床)、低氧组(卧床+低氧 )和气功组(卧床+气功) 。低氧组卧床期间每人每天吸两次低氧，每次20 min。气功组卧床中每天练功三次,每次45 min。三组卧床前、后进行20 min +75°的立位实验。结果 三组被试者在卧床前立位中的心电图未发生明显变化,心律正常。卧床21 d后立位实验中对照组2人出现房性和窦性心律紊乱；气功组2人出现结性心律紊乱。低氧组所有人均未发生心律紊乱。结论 低氧对抗卧床后立位耐立降低效果较好。
, 百拇医药
中图分类号：R852.22 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)01-0059-03
Counteracting Effect of Hypoxia and Qigong on Cardiac Rhythm during Orthostatic Test Post Simulated Weightlessness
ZHANG Bao-lan
(Institute of Space Medico-Engineering,Beijing 100094,China)
SONG Kong-zhi ZHANG Jing-xue XIE Jun-shui WANG Cheng-min
Abstract：Objective To try to find a new method for countermeasuring the effect of simulated weightlessness.Methods The study was carried out in fifteen male healthy subjects,19～22 years,-6° head-down bed rest(-6° HDBR) for 21 d was used as a weightlessness simulation model.The subjects were divided into three groups:control group (-6° HDBR)，hypoxia group(-6° HDBR+ inhalation of hypoxic gas mixture two times a day，20 min each time) and Qigong group(-6° HDBR+Qigong,three times per day,45 min each time).Orthostatic test (+75° 20 min)was conducted on each subject pre-and post-HDBR.Results Cardiac rhythm during the orthostatic test was normal pre-HDBR but sinus cardiac arrhythmias were observed in two subjects of the control group and nodal cardiac arrhythmias were observed in two subjects in Qigong group after HDBR.No cardiac arrhythmia was found in hypoxia group.Conclusion Hypoxia is more effective in countermeasuring orthostatic intolerance after weightlessness than Qigong.
, 百拇医药
Key words：bed rest(tests);head down tilt;weightlessness simulation;orthostatic tolerance;hypoxia;Qigong;arrhythmia;countermeasures
失重引起人体不良反应及返回后再适应能力下降[1]。我们采用头低位-6°卧床模拟失重，采用低氧和气功作为对抗卧床模拟失重效应的措施[2，3],同时观察对卧床后立位中心脏节律变化的影响。国内用低氧对放射治疗肿瘤进行保护[4，5]。在运动医学方面,常对运动员在高原进行低氧训练，以提高耐力。在我国气功是用来健身的，在对抗卧床模拟失重耐力下降方面有明显作用[2，3]。本研究的目的是观察低氧和气功对抗模拟失重后立位中心脏节律的变化，为寻找提高航天后再适应的措施提供实验依据。
方 法
, 百拇医药
被试者 15名健康男性青年，年龄19～22岁。
实验分组 实验分3组，每组5名被试者。对照组(单纯卧床)、低氧组(卧床+吸中度缺氧的低氧混合气)，卧床期间每人每天 上、下午各吸一次低氧，每次20 min。气功组(卧床+气功),卧床前进行了100 d自编智能功训练，卧床中每人每天上、下午、晚上各练功一次，每次45 min。
测试指标 立位实验中测试心电图，用日本三荣遥测心电图仪记录。同时记录耐受时间、症状与体征。
立位实验 头低位-6°卧床(-6°HDBR)模拟失重，持续21 d。卧床前和卧床后3组被试者分别做立位实验。开始平躺床上10 min，快速转动立位床至+75°，立位20 min，出现恶心、欲吐、心率突然降低或心律紊乱时，中止实验。
结 果
, 百拇医药 卧床前3组被试者顺利完成立位实验，立位实验中所有人心脏节律正常。
对照组卧床21 d后立位中两名被试者提前中止实验,他们的心电图均出现心率突然减慢，出现窦性心律失常。同时有双腿发软，头晕、心慌、眼前发黑及面色苍白、出冷汗等植物神经紊乱症状。立位耐力明显降低。
低氧组5名被试者卧床后立位中心脏的节律正常,没有明显不适的感觉，顺利完成实验。立位耐力没有明显降低。
气功组卧床21 d后立位中三名被试者提前中止实验，其中两名出现心律紊乱。同时出现头晕、心慌、眼前发黑及面色苍白、出冷汗等植物神经紊乱症状。立位耐力明显降低。
立位中心电图出现心律紊乱的特点: 心律紊乱出现前心率呈增加状态(110～130次/min)，心律紊乱发生即刻心率突然降低(60～90次/min)。对照组的吴××心率由立位的110次/min降至60次/min，11 min 40 s转平卧位，同时出现两次房性期前收缩(图1的6、7个QRS波)。陈××心率由立位的120次/min突然降至60次/min，9 min转平卧位后为窦性心动过缓(图2)。对照组这两名被试者的心律紊乱分别为房性和窦性心律紊乱。
, 百拇医药
图1 吴××卧床后立位中的心电图
第6、7个波为房性期前收缩
Fig.1 ECG of WU ×× in post-HDBR orthostatic test
No.6.7 waves are atrial premature contractions
图2 陈××卧床后立位中的心电图(窦性心律)
Fig.2 ECG of CHEN ×× in post-HDBR orthostatic test (sinus cardiac arrhythmias)
气功组的王××心率从立位的130次/min锐减到80次/min,8 min转平卧位，出现结性心律和两次房性期前收缩，其中之一伴差异传导(图3),为不完全房室分离。张××心率从立位的120次/min速减为90次/min,12 min 20 s转平卧位，转平卧位之前即出现结性心律(图4),为完全房室分离。气功组两名被试者的心律紊乱均为结性心律紊乱。上述四名被试者皆在转平卧位时中止实验。
, 百拇医药
图3 王××卧床后立位中的心电图
(结性心律，不完全房室分离)第3、9个波为房性期前收缩
Fig.3 ECG of WANG ×× in post-HDBR orthostatic test
(nodal rhythm，incomplete A-V dissociation)No.3.9 waves are atrial premature contractions
图4 张××卧床后立位中的心电图
(结性心律，完全房室分离)
Fig.4 ECG of ZHANG ×× in post-HDBR orthostatic test
, 百拇医药
(nodal rhythm，complete A-V dissociation)
结果表明，21 d卧床后对照组和气功组立位中各有两名被试者的心律紊乱。低氧组被试者卧床后立位中的心脏节律均正常。
讨 论
对照组卧床中未采用对抗措施，被试者对卧床模拟失重的适应能力较差及模拟失重后的再适应能力均较差[2，3]。卧床后立位中感到腿软、无力，两名被试者分别出现了房性和窦性心律紊乱，中止了实验,这是立位耐力降低的表现。窦性心律紊乱的出现为立位耐力下降增加了新的客观指标。
结果表明，低氧对抗卧床模拟失重适应能力的降低有一定的改善作用。但在对抗卧床模拟失重后的再适应能力下降的作用很好。 立位中仅个别被试者有明显的头晕症状，但该组被试者均顺利完成立位实验。低氧组无人出现心律紊乱的结果同上述主、客观反应一致。卧床后立位耐力好和立位中心脏节律正常,可能是低氧增强心脏血管、肺功能和增加肺通气量起到运动锻练作用的结果。同时,低氧增加了交感神经的兴奋性[7],使模拟失重导致的植物性神经功能失衡效应得以化解。
, 百拇医药
气功对抗卧床模拟失重适应能力降低的效果很好。因为本气功的作用是对抗卧床使血液向头部淤积，而使血液向反方向流动，即向下肢流动[2]。这是气功作用与卧床模拟失重作用相拮抗的结果。但是对抗卧床模拟失重后再适应能力降低的效果较差。卧床后立位实验中3名被试者出现眼前发黑、头晕、恶心、出汗等症状，并提前中止实验,其中两名出现结性心律紊乱。可能是气功组在卧床中练功，使血液流向下肢有关。加重了起床立位时血液贮留在下肢及植物性神经功能紊乱。
从低氧、气功对21 d卧床后立位中心脏节律变化的影响结果看，低氧对抗卧床模拟失重耐力下降的作用不如气功，但对抗卧床后立位实验中出现心律紊乱的效果比气功好。而气功对抗卧床模拟失重耐力下降的作用比低氧好，但对抗卧床后立位中出现心律紊乱的效果比低氧差。这同宋孔智[2]提出的模拟失重耐力和立位耐力不一致[2]是相同的。也证明了张静雪[3]指出的对失重的适应和对重力的再适应是两种相反又相关的生理过程。
, 百拇医药
作者认为一种对抗措施很难对失重的适应和对重力的再适应都起好的作用。另外，从低氧、气功对21 d卧床后立位中心脏节律变化影响的结果看，立位实验中心脏节律变化情况作为某种对抗失重后再适应能力下降措施是否有效的评价指标。
本文的心律紊乱均在心率由增加状态突然变慢的时候出现,对照组的吴××和陈××的心率分别由110次/min和120次/min均突然降至60次/min，表明窦房结受到一定的抑制，发放冲动减慢,这是植物神经失衡，副交感神经兴奋占优势所致。气功组两例均为结性心律失常，是窦房结发放冲动不能及时激动心室。这时下一级中枢房室结发放冲动激动心脏,所以出现结性心律。这是植物神经紊乱,副交感明显占优势所致，是卧床模拟失重造成的，也与立位时大脑缺血和缺氧有关。
本实验凡出现心律紊乱的被试者均伴晕厥前症状，均以提前中止实验而告终，所以心律紊乱和晕厥前症状都是立位耐力下降的表现。
Lamb[8]曾建议载人飞船采用低氧制度，认为低氧习服是心血管失调的预防措施。Shavartz又阐述了低氧制度的优越性,建议采用1atm 15%O2的座舱大气环境(相当于2743 m高度)[8]。
, http://www.100md.com
我们在21 dHDBR实验中采用吸入低氧混合气作为对抗措施。 实验结果表明，此法作为对抗卧床模拟失重引起的立位耐力下降的措施效果是很明显的。
[参考文献]
[1] 沈羡云.航天中的心血管问题[J].航天医学与医学工程，1992，5(4)：295～301
[2] 宋孔智，张静雪，谢俊水等.气功训练改善青年人对21d头低位(-6°)卧床对抗能力的研究[J].航天医学与医学工程,1996,9(5):341～348
[3] 张静雪，王承珉，谢俊水等.低氧、气功对抗卧床模拟失重和卧床后立位耐力的观察[J].航天医学与医学工程，1997，10(15)：18～22
[4] 贺登焰.低氧放射生物学效应和低氧放射疗法[J].中国放射肿瘤学杂志,1988,1:46
, 百拇医药
[5] 韩守良,周阳春,夏火生等.肿瘤低氧放疗的初步临床观察[C].三届全国放射肿瘤学学术会议论文集汇编,1994:232
[6] 贾司光.航空航天缺氧与供氧(生理学与防护装备)[M].北京：人民军医出版社,1987:81～83
[7] Lamb LE.Hypoxia-an anti-deconditioning factor for manned space flight[J].Aerospace med,1967，38:10～20
[8] Shvartz E.Advastages of a low-oxygen environment in space cabin[J].Aviat Space Environ Med，1990，61:272～276
收稿日期：1998-04-07, http://www.100md.com
单位：航天医学工程研究所，北京 100094
关键词：卧床试验；头低位倾斜；失重模拟；立位耐力；缺氧；气功；心律失常；对抗措施
航天医学与医学工程990114
摘要：目的 探讨新的对抗失重措施。方法 15名、年龄19～22岁的健康男性青年为被试者。头低位-6°卧床(-6°HDBR )模拟失重，持续21 d。实验分对照组(单纯卧床)、低氧组(卧床+低氧 )和气功组(卧床+气功) 。低氧组卧床期间每人每天吸两次低氧，每次20 min。气功组卧床中每天练功三次,每次45 min。三组卧床前、后进行20 min +75°的立位实验。结果 三组被试者在卧床前立位中的心电图未发生明显变化,心律正常。卧床21 d后立位实验中对照组2人出现房性和窦性心律紊乱；气功组2人出现结性心律紊乱。低氧组所有人均未发生心律紊乱。结论 低氧对抗卧床后立位耐立降低效果较好。
, 百拇医药
中图分类号：R852.22 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)01-0059-03
Counteracting Effect of Hypoxia and Qigong on Cardiac Rhythm during Orthostatic Test Post Simulated Weightlessness
ZHANG Bao-lan
(Institute of Space Medico-Engineering,Beijing 100094,China)
SONG Kong-zhi ZHANG Jing-xue XIE Jun-shui WANG Cheng-min
Abstract：Objective To try to find a new method for countermeasuring the effect of simulated weightlessness.Methods The study was carried out in fifteen male healthy subjects,19～22 years,-6° head-down bed rest(-6° HDBR) for 21 d was used as a weightlessness simulation model.The subjects were divided into three groups:control group (-6° HDBR)，hypoxia group(-6° HDBR+ inhalation of hypoxic gas mixture two times a day，20 min each time) and Qigong group(-6° HDBR+Qigong,three times per day,45 min each time).Orthostatic test (+75° 20 min)was conducted on each subject pre-and post-HDBR.Results Cardiac rhythm during the orthostatic test was normal pre-HDBR but sinus cardiac arrhythmias were observed in two subjects of the control group and nodal cardiac arrhythmias were observed in two subjects in Qigong group after HDBR.No cardiac arrhythmia was found in hypoxia group.Conclusion Hypoxia is more effective in countermeasuring orthostatic intolerance after weightlessness than Qigong.
, 百拇医药
Key words：bed rest(tests);head down tilt;weightlessness simulation;orthostatic tolerance;hypoxia;Qigong;arrhythmia;countermeasures
失重引起人体不良反应及返回后再适应能力下降[1]。我们采用头低位-6°卧床模拟失重，采用低氧和气功作为对抗卧床模拟失重效应的措施[2，3],同时观察对卧床后立位中心脏节律变化的影响。国内用低氧对放射治疗肿瘤进行保护[4，5]。在运动医学方面,常对运动员在高原进行低氧训练，以提高耐力。在我国气功是用来健身的，在对抗卧床模拟失重耐力下降方面有明显作用[2，3]。本研究的目的是观察低氧和气功对抗模拟失重后立位中心脏节律的变化，为寻找提高航天后再适应的措施提供实验依据。
方 法
, 百拇医药
被试者 15名健康男性青年，年龄19～22岁。
实验分组 实验分3组，每组5名被试者。对照组(单纯卧床)、低氧组(卧床+吸中度缺氧的低氧混合气)，卧床期间每人每天 上、下午各吸一次低氧，每次20 min。气功组(卧床+气功),卧床前进行了100 d自编智能功训练，卧床中每人每天上、下午、晚上各练功一次，每次45 min。
测试指标 立位实验中测试心电图，用日本三荣遥测心电图仪记录。同时记录耐受时间、症状与体征。
立位实验 头低位-6°卧床(-6°HDBR)模拟失重，持续21 d。卧床前和卧床后3组被试者分别做立位实验。开始平躺床上10 min，快速转动立位床至+75°，立位20 min，出现恶心、欲吐、心率突然降低或心律紊乱时，中止实验。
结 果
, 百拇医药 卧床前3组被试者顺利完成立位实验，立位实验中所有人心脏节律正常。
对照组卧床21 d后立位中两名被试者提前中止实验,他们的心电图均出现心率突然减慢，出现窦性心律失常。同时有双腿发软，头晕、心慌、眼前发黑及面色苍白、出冷汗等植物神经紊乱症状。立位耐力明显降低。
低氧组5名被试者卧床后立位中心脏的节律正常,没有明显不适的感觉，顺利完成实验。立位耐力没有明显降低。
气功组卧床21 d后立位中三名被试者提前中止实验，其中两名出现心律紊乱。同时出现头晕、心慌、眼前发黑及面色苍白、出冷汗等植物神经紊乱症状。立位耐力明显降低。
立位中心电图出现心律紊乱的特点: 心律紊乱出现前心率呈增加状态(110～130次/min)，心律紊乱发生即刻心率突然降低(60～90次/min)。对照组的吴××心率由立位的110次/min降至60次/min，11 min 40 s转平卧位，同时出现两次房性期前收缩(图1的6、7个QRS波)。陈××心率由立位的120次/min突然降至60次/min，9 min转平卧位后为窦性心动过缓(图2)。对照组这两名被试者的心律紊乱分别为房性和窦性心律紊乱。
, 百拇医药
图1 吴××卧床后立位中的心电图
第6、7个波为房性期前收缩
Fig.1 ECG of WU ×× in post-HDBR orthostatic test
No.6.7 waves are atrial premature contractions
图2 陈××卧床后立位中的心电图(窦性心律)
Fig.2 ECG of CHEN ×× in post-HDBR orthostatic test (sinus cardiac arrhythmias)
气功组的王××心率从立位的130次/min锐减到80次/min,8 min转平卧位，出现结性心律和两次房性期前收缩，其中之一伴差异传导(图3),为不完全房室分离。张××心率从立位的120次/min速减为90次/min,12 min 20 s转平卧位，转平卧位之前即出现结性心律(图4),为完全房室分离。气功组两名被试者的心律紊乱均为结性心律紊乱。上述四名被试者皆在转平卧位时中止实验。
, 百拇医药
图3 王××卧床后立位中的心电图
(结性心律，不完全房室分离)第3、9个波为房性期前收缩
Fig.3 ECG of WANG ×× in post-HDBR orthostatic test
(nodal rhythm，incomplete A-V dissociation)No.3.9 waves are atrial premature contractions
图4 张××卧床后立位中的心电图
(结性心律，完全房室分离)
Fig.4 ECG of ZHANG ×× in post-HDBR orthostatic test
, 百拇医药
(nodal rhythm，complete A-V dissociation)
结果表明，21 d卧床后对照组和气功组立位中各有两名被试者的心律紊乱。低氧组被试者卧床后立位中的心脏节律均正常。
讨 论
对照组卧床中未采用对抗措施，被试者对卧床模拟失重的适应能力较差及模拟失重后的再适应能力均较差[2，3]。卧床后立位中感到腿软、无力，两名被试者分别出现了房性和窦性心律紊乱，中止了实验,这是立位耐力降低的表现。窦性心律紊乱的出现为立位耐力下降增加了新的客观指标。
结果表明，低氧对抗卧床模拟失重适应能力的降低有一定的改善作用。但在对抗卧床模拟失重后的再适应能力下降的作用很好。 立位中仅个别被试者有明显的头晕症状，但该组被试者均顺利完成立位实验。低氧组无人出现心律紊乱的结果同上述主、客观反应一致。卧床后立位耐力好和立位中心脏节律正常,可能是低氧增强心脏血管、肺功能和增加肺通气量起到运动锻练作用的结果。同时,低氧增加了交感神经的兴奋性[7],使模拟失重导致的植物性神经功能失衡效应得以化解。
, 百拇医药
气功对抗卧床模拟失重适应能力降低的效果很好。因为本气功的作用是对抗卧床使血液向头部淤积，而使血液向反方向流动，即向下肢流动[2]。这是气功作用与卧床模拟失重作用相拮抗的结果。但是对抗卧床模拟失重后再适应能力降低的效果较差。卧床后立位实验中3名被试者出现眼前发黑、头晕、恶心、出汗等症状，并提前中止实验,其中两名出现结性心律紊乱。可能是气功组在卧床中练功，使血液流向下肢有关。加重了起床立位时血液贮留在下肢及植物性神经功能紊乱。
从低氧、气功对21 d卧床后立位中心脏节律变化的影响结果看，低氧对抗卧床模拟失重耐力下降的作用不如气功，但对抗卧床后立位实验中出现心律紊乱的效果比气功好。而气功对抗卧床模拟失重耐力下降的作用比低氧好，但对抗卧床后立位中出现心律紊乱的效果比低氧差。这同宋孔智[2]提出的模拟失重耐力和立位耐力不一致[2]是相同的。也证明了张静雪[3]指出的对失重的适应和对重力的再适应是两种相反又相关的生理过程。
, 百拇医药
作者认为一种对抗措施很难对失重的适应和对重力的再适应都起好的作用。另外，从低氧、气功对21 d卧床后立位中心脏节律变化影响的结果看，立位实验中心脏节律变化情况作为某种对抗失重后再适应能力下降措施是否有效的评价指标。
本文的心律紊乱均在心率由增加状态突然变慢的时候出现,对照组的吴××和陈××的心率分别由110次/min和120次/min均突然降至60次/min，表明窦房结受到一定的抑制，发放冲动减慢,这是植物神经失衡，副交感神经兴奋占优势所致。气功组两例均为结性心律失常，是窦房结发放冲动不能及时激动心室。这时下一级中枢房室结发放冲动激动心脏,所以出现结性心律。这是植物神经紊乱,副交感明显占优势所致，是卧床模拟失重造成的，也与立位时大脑缺血和缺氧有关。
本实验凡出现心律紊乱的被试者均伴晕厥前症状，均以提前中止实验而告终，所以心律紊乱和晕厥前症状都是立位耐力下降的表现。
Lamb[8]曾建议载人飞船采用低氧制度，认为低氧习服是心血管失调的预防措施。Shavartz又阐述了低氧制度的优越性,建议采用1atm 15%O2的座舱大气环境(相当于2743 m高度)[8]。
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我们在21 dHDBR实验中采用吸入低氧混合气作为对抗措施。 实验结果表明，此法作为对抗卧床模拟失重引起的立位耐力下降的措施效果是很明显的。
[参考文献]
[1] 沈羡云.航天中的心血管问题[J].航天医学与医学工程，1992，5(4)：295～301
[2] 宋孔智，张静雪，谢俊水等.气功训练改善青年人对21d头低位(-6°)卧床对抗能力的研究[J].航天医学与医学工程,1996,9(5):341～348
[3] 张静雪，王承珉，谢俊水等.低氧、气功对抗卧床模拟失重和卧床后立位耐力的观察[J].航天医学与医学工程，1997，10(15)：18～22
[4] 贺登焰.低氧放射生物学效应和低氧放射疗法[J].中国放射肿瘤学杂志,1988,1:46
, 百拇医药
[5] 韩守良,周阳春,夏火生等.肿瘤低氧放疗的初步临床观察[C].三届全国放射肿瘤学学术会议论文集汇编,1994:232
[6] 贾司光.航空航天缺氧与供氧(生理学与防护装备)[M].北京：人民军医出版社,1987:81～83
[7] Lamb LE.Hypoxia-an anti-deconditioning factor for manned space flight[J].Aerospace med,1967，38:10～20
[8] Shvartz E.Advastages of a low-oxygen environment in space cabin[J].Aviat Space Environ Med，1990，61:272～276
收稿日期：1998-04-07, http://www.100md.com