头低位卧床7d对立位心肺循环功能的影响
作者：汪德生 向求鲁 沈羡云 孟京瑞 董颀
单位：航天医学工程研究所,北京 100094
关键词：模拟失重；头低位卧床实验；心血管功能；右心功能；肺循环；立位耐力
航天医学与医学工程990211摘要：目的 观察短期模拟失重对立位心肺循环功能的影响，为进一步研究失重时心血管功能下降机理积累资料。方法 6名健康男性被试者,头低位6°卧床7d。分别观察卧床前、后立位心肺循环功能的变化。心肺循环功能检测选用XXH-2000型小循环心功能检测仪。结果 头低位卧床7 d致被试者立位耐力降低,卧床后右心室射血期(j-z)缩短,右心室排血效率降低(Q-j/j-z升高),提示右心功能减退。心血管调节适应性反应减弱，右心功能储备降低。结论 c波高度(hc)、c波高度与Z波高度的比值(hc/hz)可作为评价立位耐力或预测立位晕厥的指标；小循环心功能检测法评价立位心肺循环功能的变化有一定的前景。
, 百拇医药
中图分类号：R852.22 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)02-0125-05
Effects of 7 d Head Down Tilt on Cardiopulmonary Circulation during Orthostasis
WANG De-sheng, XIANG Qiu-lu, SHEN Xian-yun, MENG Jing-rui, DONG Qi
Abstract：Objective To accumulate data for further studies on the mechanisms of the decrease of cardiovascular function after weightlessness. Method Cardiopulmonary circulatory function under supine position and head up tilting (HUT) for 20 min before and after exposure to 7 d 6° head down tilt(HDT) in 6 healthy adults who aged 19～21 were measured with a XXH-2000 lesser (pulmonary) circulation and cardiac function instrument. Result The 7d HDT resulted in orthostatic intolerance of the subjects; the reduction of RVET(j-z) and the elevation of RPEP[RVET (Q-j)/(j-z)] indicated a decrease of the right heart function. An obvious decrease of the right heart reserves was also observed under HUT after HDT. Conclusion hc and hc/hz were demonstrated to be useful parameters to evaluate orthostatic tolerance or to forecast orthostatic syncope. The lesser (pulmonary) circulation and cardiac function testing methods are valuable in evaluating the cardiopulmonary circulatory function during HUT.
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Key words：simulated weightlessness;head down tilt; cardiovascular function;right heart function; pulmonary circulation; orthostatic tolerance
Address reprint requests to：WANG De-sheng. Institute of Space Medico-Engineering, Bejing, 100094 China
失重或模拟失重时体液重新分配,可引起心肺循环功能的变化[1]。长期航天或较长时间的头低位卧床所致的心血管功能失调，表现在立位耐力、运动能力、加速度耐力降低，甚至发生立位性晕厥。美国和前苏联在航天员飞行前后均进行立位试验,以评定航天中的失重因素对心血管调节功能的影响。飞行实践证明,航天员飞行后无一例外地出现立位耐力降低,其评定指标主要是血压、心率和主观反应,对于失重或模拟失重后立位中右心功能的变化未见文献报道。采用小循环心功能检测法观察卧床前后立位中心肺循环功能的变化,对于探讨失重后立位耐力下降的机理具有一定的意义。本实验的目的是观察短期模拟失重后立位时心肺循环功能的变化特点,为进一步研究失重所致心血管功能下降的机理积累资料。
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方 法
被试者为6名健康男性，年龄19～21岁，身高168～178cm，体重68～74kg，无心脑肺疾病史，无胸廓、脊柱畸形和烟酒嗜好。头低位6°卧床7d,分别检测卧床前、后平卧位转立位20min的小循环心功能变化。头低位卧床前1d在旋转床上按序检测平卧(对照)及被动转为立位20min的小循环心功能,选取即刻、2、4、8、12、17、20min等7个时间点记录；起床后即刻以同样的方式记录平卧位(对照)和立位时的小循环心功能。实验期间随时记录被试者主客观反应。
采用珠海和平电子有限公司生产的XXH-2000型小循环心功能检测仪，观察心肺循环的变化。小循环心功能电极的安放：前信号电极内缘与锁骨中线齐，上缘与第2肋间下缘平行；前发射电极置于信号电极上方3cm处；后信号电极放置在背部第8胸椎水平的右肩胛线与腋后线之间；后发射电极置于信号电极下方3cm处。心电采用肢体标准Ⅱ导联。心音传感器置于心尖搏动最明显处。操作小循环心功能检测仪，进入小循环心功能检测监护系统，观察监测屏幕，待同步心电图、右胸电导纳容积波图(小循环波形)、一阶微分图以及心音图稳定后开始记录。分析稳定的5个波形,取其参数的平均值作为测量值。小循环心功能8项参数及其生理意义见图1。图中小循环心功能8项参数及其生理意义如下:Q-j为右心室射血前期(RPEP);j-z为右心室射血期(RVET)；Q-j/j-z=RPEP/RVET,反映右心室排血效率;ha:为a波高度,a波主要是肺静脉a波的显示,ha取决于左心房收缩力及肺静脉内产生此一容积波动的条件；hz为Z波高度,Z波是肺循环在心室收缩期总的扩张程度和波动形态的显示，由肺动脉容量变化所形成，同时又包含肺静脉的c波(或av波)及负向的x倾斜在内,是两者波动的综合表现；hc为c波高度,c波反映肺循环在心舒张期总的波动形态和程度，主要是肺静脉波的v波及肺动脉波的下降支组成,其降支还受肺静脉波的Y倾斜及肺动脉波的重搏波影响,在各种肺静脉容量增加时升高;ha/hz从左心房收缩时左心房容积变化的角度反映左心室前负荷;hc/hz是从肺循环在舒张期总的波动形态和程度反映左心前负荷的。
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图1 小循环心功能参数的测量
(1)同步心电图；(2)右胸电导纳容积波图；(3)同步心音图
Fig.1 Measurement of lesser circulation and cardiac function parameters
(1)synchronous electrocardiogram;(2)right electric admittance plethysmography;(3)synchronous cardiophonogram
应用第四军医大学研制的SPLM统计软件,对立位各时刻与相应平卧位、卧床前和起床后平卧位及立位各时刻小循环心功能参数进行配对t检验。
结 果
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一般反应 卧床前由平卧位转为立位后，被试者一般在8～12min后诉发热、出汗,6名被试者均能耐受20min立位试验,即平均耐受时间20min。卧床后起床即刻由平卧位转为立位约5min左右，2名被试者主诉心慌、多汗，于17min左右上述症状加重，出现面色苍白,终止试验，其他被试者亦出现类似反应，但症状较轻，耐受了20min立位试验,6名被试者平均耐受时间19.35min。
头低位卧床对立位小循环心功能的影响 卧床前立位与对照值相比:hz随立位时间的延长有下降趋势,8、17、20min变化显著(P<0.05);hc也随立位时间的延长有下降趋势,即刻、2、4、8、12、17min变化显著(P<0.05或0.01)。卧床后立位与对照值相比:20min时j-z显著缩短(P<0.05);hc和hc/hz在整个立位过程中显著下降(P<0.05或0.01)。卧床后平卧位与卧床前平卧位相比:Q-j/j-z显著升高(P<0.05)。卧床后立位与卧床前立位相比:j-z有缩短趋势,即刻、4、12min有统计学意义(P<0.05或0.01);Q-j/j-z有增高的趋势,2、12min有统计学意义(P<0.05)(见表1、表2)。
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表1 头低位卧床前立位小循环心功能参数的变化(n=6,
±s)
Table 1 Changes of parameters of lesser circulation and cardiac function during HUT before HDT(n=6,±s) 时间(time)
j-z(s)
Q-j/j-z(%)
hz
hc
hc/hz(%)
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对照(crontrol)
0.25±0.05
42.91±8.38
0.18±0.06
0.10±0.04
53.51±15.96
HUT 0 min
0.25±0.01
42.94±6.51
0.12±0.06
0.04±0.05*
, 百拇医药
36.51±42.57
HUT 2 min
0.24±0.02
46.84±9.76
0.11±0.05
0.02±0.04*
26.84±37.25
HUT 4 min
0.24±0.03
50.41±7.81
0.11±0.05
, 百拇医药
0.01±0.01**
17.07±38.16
HUT 8 min
0.24±0.03
48.44±7.49
0.10±0.04*
0.02±0.03*
25.06±31.90
HUT 12 min
0.24±0.02
45.75±10.24
, 百拇医药
0.09±0.05
0.01±0.01*
21.96±29.64
HUT 17 min
0.24± 0.05
49.10±15.22
0.09±0.04*
0.03±0.05*
35.12±48.47
HUT 20 min
0.21±0.04
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56.64±7.83
0.11±0.01*
0.03±0.06
32.53±56.35
注：*P<0.05，**P<0.01,与对照组相比 Note:*P<0.05，**P<0.01,as compared with the control表2 头低位卧床后立位小循环心功能参数的变化(n=6,±s)
Table 2 Changes of parameters of lesser circulation and cardiac function during HUT after HDT(n=6,±s) 时间(time)
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j-z(s)
Q-j/j-z(%)
hz
hc
hc/hz(%)
对照(control)
0.20±0.03
65.00±14.33＃
0.22±0.15
0.14±0.09
63.73±18.82
HUT 0 min
, 百拇医药
0.18±0.03##
65.55±10.77
0.18±0.09
0.003±0.006*
1.06±2.38**
HUT 2 min
0.21±0.06
59.17±11.67#
0.16±0.06
0.03±0.07*
, 百拇医药
11.64±28.51**
HUT 4 min
0.20±0.02#
58.31±17.84
0.13±0.06
0.02±0.04*
15.25±34.10*
HUT 8 min
0.22±0.04
55.76±12.81
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0.11±0.05
0.01±0.03**
10.82±26.50**
HUT 12 min
0.20±0.04#
58.46±6.25#
0.10±0.04
0.00±0.00*
0.00±0.00**
HUT 17 min
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0.20± 0.02
55.17±9.39
0.09±0.03
0.00±0.00*
0.00±0.00**
HUT 20 min(n=4)
0.17±0.02*
68.09±15.70
0.09±0.01
0.00±0.00*
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0.00±0.00**
注：*P<0.05，**P<0.01,与对照相比；#P<0.05,##P<0.01，与卧床前相应体位(平卧位)或时间相比
Note:*P<0.05，**P<0.01,as compared with the control;#P<0.05,##P<0.01,as compared with pre-HDT 从卧床前后立位小循环心功能参数hz、Q-j/j-z的变化率(表3)可以看出,卧床前立位8～17min可能心血管处在适应性调节阶段,而卧床后立位这种适应性调节减弱。R-R间期随立位时间的延长有缩短的趋势,卧床后立位表现更明显。随着心率的增加，a波后移、c波隐约以至消失,右胸电导纳容积波图渐成单峰波,这种变化在起床后立位时更多见，在大多数右胸电导纳容积波图中可见到主波升支上出现一隆起。起床后立位12～20min，c波消失。从起床后立位出现晕厥症状的2名被试者(耐力不良者)可以看出，c波消失远较其他被试者早，在卧床前立位时的一般反应及右胸电导纳容积波图(图1)亦有所表现。
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表3 卧床前后立位hz、Q-j/j-z的变化率
Table 3 Percentage changes of hz and Q-j/j-z during HUT before and after HDT 时间
(time)
hz(%)
HUTBHDT/S
hc(%)
HUTAHDT/S
Q-j/j-z(%)
HUTBHDT/S
Q-j/j-z(%)
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HUTAHDT/S
0 min
66.67
81.82
100.07
100.85
2 min
61.11
72.73
109.16
91.03
4 min
61.11
, 百拇医药
59.09
117.48
89.71
8 min
55.56
50.00
112.89
85.78
12 min
50.00
45.45
106.62
89.94
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17 min
50.00
40.91
114.43
84.88
20 min
61.11
40.91
131.10
107.75
注：变化率＝立位值/平卧值×100%；HUTBHDT/S 卧床前立位/卧床前平卧位；HUTAHDT/S，卧床后立位/卧床后平卧位
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Note:chang rate=HUT value/supine value ×100%;HUTBHDT/S,HUT before HDT/Supine before HDT;HUTAHDT/S,HUT after HDT/supine after HDT讨 论
肺循环为低压低阻型结构，航天或模拟失重时，向头胸部转移的体液大部分聚集于肺循环,而肺循环的结构决定了肺循环的容积变化比压力变化敏感,小循环心功能检测法正是从肺循环容积变化作为研究途径反映心功能。另外，肺循环关闭于胸腔，与心脏相毗连，心功能的变化很快会在肺循环上表现出来，而肺循环的变化直接影响心功能，受外界因素影响小。由平卧位转为立位或下体负压时中心体液向下体转移,转移的体液除潴留于下肢外，腹盆部体液也发生变化[2]，因此肺循环的容量变化比下肢容量变化更能反映立位或下体负压时体液的移位，小循环心功能波形正是反映肺循环动、静脉容量变化的综合波[3]。
, 百拇医药 从卧床后立位耐受时间和卧床前后右胸电导纳容积波图(见图)可以看出，有2名被试者耐力不良，其余4名耐力良好，我们这次实验的目的旨在探索全体被试者的立位心肺循环功能的变化，为此没有进一步把耐力不良和耐力良好者作分类分析，在统计学处理时采用配对t检验，以消除被试者个体差异对实验结果的影响。
从本实验的一般反应可以看出，所有被试者在卧床前都耐受了20min立位试验，且一般反应较轻。卧床后20min立位试验中一般反应较重，且2名被试者在立位17min左右出现晕厥症状，表明7 d卧床致被试者立位耐力降低，与以前的长期卧床和航天的报道[4]一致。
小循环心功能参数反映了立位时体液的下体转移，回心血量减少。本实验的卧床前后立位试验中，hz、hc、hc/hz均随立位时间的延长有降低的趋势。R-R间期随立位时间的延长有缩短的趋势,卧床后立位表现更明显。心率增加是机体在回心血量减少的情况下为维持适当的心输出量(或血压)的代偿性反应。随着心率的增加，a波后移、c波隐约以至消失,小循环波形渐成单峰波,这种变化在起床后立位时更多见，在大多数小循环波形中可见到主波升支上出现一隆起，可能是后移的a波、动脉等容收缩波、静脉等容收缩波的融合，此波出现在同步心电图P波顶点后>0.02s处，而正常的a波则出现在同步心电图P波顶点后0.14～0.16s。本实验中此波表明回心血量减少是无容置疑的，但定量ha、ha/hz有待完善，从此波中分离出a波是解决问题的关键。
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小循环心功能参数反映了立位时机体调节功能改变。本实验中卧床前立位时随时间的延长hz、hc呈逐渐下降的趋势，但存在波动，可能是压力感受器对血压下降的反应有较好的调节；而起床后立位hz、hc有较明显的下降趋势，表明机体调节功能减退(如表1～3)。从卧床前后立位小循环心功能参数hz、Q-j/j-z变化率(如表3)可以看出,卧床前立位8～17min可能心血管处在适应性调节阶段,而卧床后立位这种适应性调节减弱,Convertino等[5]、沈羡云等[6]的实验表明，卧床使压力感受器的功能改变,说明小循环心功能检测法能定量且较敏感地反应出心血管的调节特点。
卧床后立位时hz、hc、hc/hz、j-z的变化除与机体调节功能改变有关外,也可能是卧床致循环系统的有效血容量减少的一种表现。
小循环心功能参数反映了卧床后立位时右心功能、右心功能储备降低。卧床前后j-z在平卧位及立位各相应时刻上均表现为起床后j-z缩短，4、12min显著缩短，主要由于卧床后机体血容量减少及7d卧床致心功能降低。卧床前后平卧位及立位比较Q-j/j-z在卧床后平卧位、立位2、12min显著升高，在其余时间点上亦呈升高,表明7d卧床对右心功能有明显影响,与以前卧床和航天左心功能降低的报道[4]相似。虽然卧床后立位及平卧位与卧床前相比Q-j/j-z有升高,但其变化率却有下降的趋势(表3),表明头低位卧床致被试者右心功能储备降低。
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起床后立位12～20min，c波消失，这可能是出现晕厥的前兆。由平卧位转为立位后，hc/hz出现下降的趋势，但不同的被试者出现下降的程度及时间各异。从起床后立位出现晕厥症状的两名被试者可以看出，c波消失远较其他被试者早，在卧床前立位时的一般反应及小循环波形亦有所表现。因此，我们认为hc、hc/hz可以作为评价立位耐力或预测立位晕厥的指标。
一般认为,影响立位耐力有三个因素:整体血容量的多少、姿势改变引起的血容量再分配和不同的反射适应机制,本实验小循环心功能参数反映了这些因素对模拟失重前后立位心肺循环的影响。亦反映了卧床后立位时右心功能、心功能储备降低,血管调节功能下降。由此可见,小循环心功能检测法在评价立位时心肺循环功能的变化有一定的前景。
参考文献
[1]Tomaselli CM, Kenney RA,Frey MAB et al.Cardiovascular dynamic during the initial period of head-down tilt[J]. Aviat Space Environ Med, 1987,58(1):3～8
, http://www.100md.com
[2]Levine BD, JC Buckey,JM Fritsch et al. Physical fitness and cardiovascular regulation:mechanisms of orthostatic intolerance[J]. J Appl Physiol,1991,70(1):112～122
[3]汪德生.小循环心功能检测法及在航天医学中应用的可行性分析[J]. 航天医学与医学工程，1996,9(5)：385～388
[4]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):295～300
[5]Convertino VA, DF Doerr,DL Eckberg et al. Head-down bed rest impairs vagal baroreflex responses and provokes orthostatic hypotension[J]. J Appl Physiol, 1990,68(4):1458～1464
[6]沈羡云, 孙亚志, 向求鲁. 卧床前后压力感受性反射机能的研究[J].中国应用生理学杂志,1987,3(4):279～284
收稿日期：1998-06-11, 百拇医药
单位：航天医学工程研究所,北京 100094
关键词：模拟失重；头低位卧床实验；心血管功能；右心功能；肺循环；立位耐力
航天医学与医学工程990211摘要：目的 观察短期模拟失重对立位心肺循环功能的影响，为进一步研究失重时心血管功能下降机理积累资料。方法 6名健康男性被试者,头低位6°卧床7d。分别观察卧床前、后立位心肺循环功能的变化。心肺循环功能检测选用XXH-2000型小循环心功能检测仪。结果 头低位卧床7 d致被试者立位耐力降低,卧床后右心室射血期(j-z)缩短,右心室排血效率降低(Q-j/j-z升高),提示右心功能减退。心血管调节适应性反应减弱，右心功能储备降低。结论 c波高度(hc)、c波高度与Z波高度的比值(hc/hz)可作为评价立位耐力或预测立位晕厥的指标；小循环心功能检测法评价立位心肺循环功能的变化有一定的前景。
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中图分类号：R852.22 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)02-0125-05
Effects of 7 d Head Down Tilt on Cardiopulmonary Circulation during Orthostasis
WANG De-sheng, XIANG Qiu-lu, SHEN Xian-yun, MENG Jing-rui, DONG Qi
Abstract：Objective To accumulate data for further studies on the mechanisms of the decrease of cardiovascular function after weightlessness. Method Cardiopulmonary circulatory function under supine position and head up tilting (HUT) for 20 min before and after exposure to 7 d 6° head down tilt(HDT) in 6 healthy adults who aged 19～21 were measured with a XXH-2000 lesser (pulmonary) circulation and cardiac function instrument. Result The 7d HDT resulted in orthostatic intolerance of the subjects; the reduction of RVET(j-z) and the elevation of RPEP[RVET (Q-j)/(j-z)] indicated a decrease of the right heart function. An obvious decrease of the right heart reserves was also observed under HUT after HDT. Conclusion hc and hc/hz were demonstrated to be useful parameters to evaluate orthostatic tolerance or to forecast orthostatic syncope. The lesser (pulmonary) circulation and cardiac function testing methods are valuable in evaluating the cardiopulmonary circulatory function during HUT.
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Key words：simulated weightlessness;head down tilt; cardiovascular function;right heart function; pulmonary circulation; orthostatic tolerance
Address reprint requests to：WANG De-sheng. Institute of Space Medico-Engineering, Bejing, 100094 China
失重或模拟失重时体液重新分配,可引起心肺循环功能的变化[1]。长期航天或较长时间的头低位卧床所致的心血管功能失调，表现在立位耐力、运动能力、加速度耐力降低，甚至发生立位性晕厥。美国和前苏联在航天员飞行前后均进行立位试验,以评定航天中的失重因素对心血管调节功能的影响。飞行实践证明,航天员飞行后无一例外地出现立位耐力降低,其评定指标主要是血压、心率和主观反应,对于失重或模拟失重后立位中右心功能的变化未见文献报道。采用小循环心功能检测法观察卧床前后立位中心肺循环功能的变化,对于探讨失重后立位耐力下降的机理具有一定的意义。本实验的目的是观察短期模拟失重后立位时心肺循环功能的变化特点,为进一步研究失重所致心血管功能下降的机理积累资料。
, http://www.100md.com
方 法
被试者为6名健康男性，年龄19～21岁，身高168～178cm，体重68～74kg，无心脑肺疾病史，无胸廓、脊柱畸形和烟酒嗜好。头低位6°卧床7d,分别检测卧床前、后平卧位转立位20min的小循环心功能变化。头低位卧床前1d在旋转床上按序检测平卧(对照)及被动转为立位20min的小循环心功能,选取即刻、2、4、8、12、17、20min等7个时间点记录；起床后即刻以同样的方式记录平卧位(对照)和立位时的小循环心功能。实验期间随时记录被试者主客观反应。
采用珠海和平电子有限公司生产的XXH-2000型小循环心功能检测仪，观察心肺循环的变化。小循环心功能电极的安放：前信号电极内缘与锁骨中线齐，上缘与第2肋间下缘平行；前发射电极置于信号电极上方3cm处；后信号电极放置在背部第8胸椎水平的右肩胛线与腋后线之间；后发射电极置于信号电极下方3cm处。心电采用肢体标准Ⅱ导联。心音传感器置于心尖搏动最明显处。操作小循环心功能检测仪，进入小循环心功能检测监护系统，观察监测屏幕，待同步心电图、右胸电导纳容积波图(小循环波形)、一阶微分图以及心音图稳定后开始记录。分析稳定的5个波形,取其参数的平均值作为测量值。小循环心功能8项参数及其生理意义见图1。图中小循环心功能8项参数及其生理意义如下:Q-j为右心室射血前期(RPEP);j-z为右心室射血期(RVET)；Q-j/j-z=RPEP/RVET,反映右心室排血效率;ha:为a波高度,a波主要是肺静脉a波的显示,ha取决于左心房收缩力及肺静脉内产生此一容积波动的条件；hz为Z波高度,Z波是肺循环在心室收缩期总的扩张程度和波动形态的显示，由肺动脉容量变化所形成，同时又包含肺静脉的c波(或av波)及负向的x倾斜在内,是两者波动的综合表现；hc为c波高度,c波反映肺循环在心舒张期总的波动形态和程度，主要是肺静脉波的v波及肺动脉波的下降支组成,其降支还受肺静脉波的Y倾斜及肺动脉波的重搏波影响,在各种肺静脉容量增加时升高;ha/hz从左心房收缩时左心房容积变化的角度反映左心室前负荷;hc/hz是从肺循环在舒张期总的波动形态和程度反映左心前负荷的。
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图1 小循环心功能参数的测量
(1)同步心电图；(2)右胸电导纳容积波图；(3)同步心音图
Fig.1 Measurement of lesser circulation and cardiac function parameters
(1)synchronous electrocardiogram;(2)right electric admittance plethysmography;(3)synchronous cardiophonogram
应用第四军医大学研制的SPLM统计软件,对立位各时刻与相应平卧位、卧床前和起床后平卧位及立位各时刻小循环心功能参数进行配对t检验。
结 果
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一般反应 卧床前由平卧位转为立位后，被试者一般在8～12min后诉发热、出汗,6名被试者均能耐受20min立位试验,即平均耐受时间20min。卧床后起床即刻由平卧位转为立位约5min左右，2名被试者主诉心慌、多汗，于17min左右上述症状加重，出现面色苍白,终止试验，其他被试者亦出现类似反应，但症状较轻，耐受了20min立位试验,6名被试者平均耐受时间19.35min。
头低位卧床对立位小循环心功能的影响 卧床前立位与对照值相比:hz随立位时间的延长有下降趋势,8、17、20min变化显著(P<0.05);hc也随立位时间的延长有下降趋势,即刻、2、4、8、12、17min变化显著(P<0.05或0.01)。卧床后立位与对照值相比:20min时j-z显著缩短(P<0.05);hc和hc/hz在整个立位过程中显著下降(P<0.05或0.01)。卧床后平卧位与卧床前平卧位相比:Q-j/j-z显著升高(P<0.05)。卧床后立位与卧床前立位相比:j-z有缩短趋势,即刻、4、12min有统计学意义(P<0.05或0.01);Q-j/j-z有增高的趋势,2、12min有统计学意义(P<0.05)(见表1、表2)。
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表1 头低位卧床前立位小循环心功能参数的变化(n=6,
±s)Table 1 Changes of parameters of lesser circulation and cardiac function during HUT before HDT(n=6,
±s) 时间(time)j-z(s)
Q-j/j-z(%)
hz
hc
hc/hz(%)
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对照(crontrol)
0.25±0.05
42.91±8.38
0.18±0.06
0.10±0.04
53.51±15.96
HUT 0 min
0.25±0.01
42.94±6.51
0.12±0.06
0.04±0.05*
, 百拇医药
36.51±42.57
HUT 2 min
0.24±0.02
46.84±9.76
0.11±0.05
0.02±0.04*
26.84±37.25
HUT 4 min
0.24±0.03
50.41±7.81
0.11±0.05
, 百拇医药
0.01±0.01**
17.07±38.16
HUT 8 min
0.24±0.03
48.44±7.49
0.10±0.04*
0.02±0.03*
25.06±31.90
HUT 12 min
0.24±0.02
45.75±10.24
, 百拇医药
0.09±0.05
0.01±0.01*
21.96±29.64
HUT 17 min
0.24± 0.05
49.10±15.22
0.09±0.04*
0.03±0.05*
35.12±48.47
HUT 20 min
0.21±0.04
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56.64±7.83
0.11±0.01*
0.03±0.06
32.53±56.35
注：*P<0.05，**P<0.01,与对照组相比 Note:*P<0.05，**P<0.01,as compared with the control表2 头低位卧床后立位小循环心功能参数的变化(n=6,
±s)Table 2 Changes of parameters of lesser circulation and cardiac function during HUT after HDT(n=6,
±s) 时间(time), 百拇医药
j-z(s)
Q-j/j-z(%)
hz
hc
hc/hz(%)
对照(control)
0.20±0.03
65.00±14.33＃
0.22±0.15
0.14±0.09
63.73±18.82
HUT 0 min
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0.18±0.03##
65.55±10.77
0.18±0.09
0.003±0.006*
1.06±2.38**
HUT 2 min
0.21±0.06
59.17±11.67#
0.16±0.06
0.03±0.07*
, 百拇医药
11.64±28.51**
HUT 4 min
0.20±0.02#
58.31±17.84
0.13±0.06
0.02±0.04*
15.25±34.10*
HUT 8 min
0.22±0.04
55.76±12.81
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0.11±0.05
0.01±0.03**
10.82±26.50**
HUT 12 min
0.20±0.04#
58.46±6.25#
0.10±0.04
0.00±0.00*
0.00±0.00**
HUT 17 min
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0.20± 0.02
55.17±9.39
0.09±0.03
0.00±0.00*
0.00±0.00**
HUT 20 min(n=4)
0.17±0.02*
68.09±15.70
0.09±0.01
0.00±0.00*
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0.00±0.00**
注：*P<0.05，**P<0.01,与对照相比；#P<0.05,##P<0.01，与卧床前相应体位(平卧位)或时间相比
Note:*P<0.05，**P<0.01,as compared with the control;#P<0.05,##P<0.01,as compared with pre-HDT 从卧床前后立位小循环心功能参数hz、Q-j/j-z的变化率(表3)可以看出,卧床前立位8～17min可能心血管处在适应性调节阶段,而卧床后立位这种适应性调节减弱。R-R间期随立位时间的延长有缩短的趋势,卧床后立位表现更明显。随着心率的增加，a波后移、c波隐约以至消失,右胸电导纳容积波图渐成单峰波,这种变化在起床后立位时更多见，在大多数右胸电导纳容积波图中可见到主波升支上出现一隆起。起床后立位12～20min，c波消失。从起床后立位出现晕厥症状的2名被试者(耐力不良者)可以看出，c波消失远较其他被试者早，在卧床前立位时的一般反应及右胸电导纳容积波图(图1)亦有所表现。
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表3 卧床前后立位hz、Q-j/j-z的变化率
Table 3 Percentage changes of hz and Q-j/j-z during HUT before and after HDT 时间
(time)
hz(%)
HUTBHDT/S
hc(%)
HUTAHDT/S
Q-j/j-z(%)
HUTBHDT/S
Q-j/j-z(%)
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HUTAHDT/S
0 min
66.67
81.82
100.07
100.85
2 min
61.11
72.73
109.16
91.03
4 min
61.11
, 百拇医药
59.09
117.48
89.71
8 min
55.56
50.00
112.89
85.78
12 min
50.00
45.45
106.62
89.94
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17 min
50.00
40.91
114.43
84.88
20 min
61.11
40.91
131.10
107.75
注：变化率＝立位值/平卧值×100%；HUTBHDT/S 卧床前立位/卧床前平卧位；HUTAHDT/S，卧床后立位/卧床后平卧位
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Note:chang rate=HUT value/supine value ×100%;HUTBHDT/S,HUT before HDT/Supine before HDT;HUTAHDT/S,HUT after HDT/supine after HDT讨 论
肺循环为低压低阻型结构，航天或模拟失重时，向头胸部转移的体液大部分聚集于肺循环,而肺循环的结构决定了肺循环的容积变化比压力变化敏感,小循环心功能检测法正是从肺循环容积变化作为研究途径反映心功能。另外，肺循环关闭于胸腔，与心脏相毗连，心功能的变化很快会在肺循环上表现出来，而肺循环的变化直接影响心功能，受外界因素影响小。由平卧位转为立位或下体负压时中心体液向下体转移,转移的体液除潴留于下肢外，腹盆部体液也发生变化[2]，因此肺循环的容量变化比下肢容量变化更能反映立位或下体负压时体液的移位，小循环心功能波形正是反映肺循环动、静脉容量变化的综合波[3]。
, 百拇医药 从卧床后立位耐受时间和卧床前后右胸电导纳容积波图(见图)可以看出，有2名被试者耐力不良，其余4名耐力良好，我们这次实验的目的旨在探索全体被试者的立位心肺循环功能的变化，为此没有进一步把耐力不良和耐力良好者作分类分析，在统计学处理时采用配对t检验，以消除被试者个体差异对实验结果的影响。
从本实验的一般反应可以看出，所有被试者在卧床前都耐受了20min立位试验，且一般反应较轻。卧床后20min立位试验中一般反应较重，且2名被试者在立位17min左右出现晕厥症状，表明7 d卧床致被试者立位耐力降低，与以前的长期卧床和航天的报道[4]一致。
小循环心功能参数反映了立位时体液的下体转移，回心血量减少。本实验的卧床前后立位试验中，hz、hc、hc/hz均随立位时间的延长有降低的趋势。R-R间期随立位时间的延长有缩短的趋势,卧床后立位表现更明显。心率增加是机体在回心血量减少的情况下为维持适当的心输出量(或血压)的代偿性反应。随着心率的增加，a波后移、c波隐约以至消失,小循环波形渐成单峰波,这种变化在起床后立位时更多见，在大多数小循环波形中可见到主波升支上出现一隆起，可能是后移的a波、动脉等容收缩波、静脉等容收缩波的融合，此波出现在同步心电图P波顶点后>0.02s处，而正常的a波则出现在同步心电图P波顶点后0.14～0.16s。本实验中此波表明回心血量减少是无容置疑的，但定量ha、ha/hz有待完善，从此波中分离出a波是解决问题的关键。
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小循环心功能参数反映了立位时机体调节功能改变。本实验中卧床前立位时随时间的延长hz、hc呈逐渐下降的趋势，但存在波动，可能是压力感受器对血压下降的反应有较好的调节；而起床后立位hz、hc有较明显的下降趋势，表明机体调节功能减退(如表1～3)。从卧床前后立位小循环心功能参数hz、Q-j/j-z变化率(如表3)可以看出,卧床前立位8～17min可能心血管处在适应性调节阶段,而卧床后立位这种适应性调节减弱,Convertino等[5]、沈羡云等[6]的实验表明，卧床使压力感受器的功能改变,说明小循环心功能检测法能定量且较敏感地反应出心血管的调节特点。
卧床后立位时hz、hc、hc/hz、j-z的变化除与机体调节功能改变有关外,也可能是卧床致循环系统的有效血容量减少的一种表现。
小循环心功能参数反映了卧床后立位时右心功能、右心功能储备降低。卧床前后j-z在平卧位及立位各相应时刻上均表现为起床后j-z缩短，4、12min显著缩短，主要由于卧床后机体血容量减少及7d卧床致心功能降低。卧床前后平卧位及立位比较Q-j/j-z在卧床后平卧位、立位2、12min显著升高，在其余时间点上亦呈升高,表明7d卧床对右心功能有明显影响,与以前卧床和航天左心功能降低的报道[4]相似。虽然卧床后立位及平卧位与卧床前相比Q-j/j-z有升高,但其变化率却有下降的趋势(表3),表明头低位卧床致被试者右心功能储备降低。
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起床后立位12～20min，c波消失，这可能是出现晕厥的前兆。由平卧位转为立位后，hc/hz出现下降的趋势，但不同的被试者出现下降的程度及时间各异。从起床后立位出现晕厥症状的两名被试者可以看出，c波消失远较其他被试者早，在卧床前立位时的一般反应及小循环波形亦有所表现。因此，我们认为hc、hc/hz可以作为评价立位耐力或预测立位晕厥的指标。
一般认为,影响立位耐力有三个因素:整体血容量的多少、姿势改变引起的血容量再分配和不同的反射适应机制,本实验小循环心功能参数反映了这些因素对模拟失重前后立位心肺循环的影响。亦反映了卧床后立位时右心功能、心功能储备降低,血管调节功能下降。由此可见,小循环心功能检测法在评价立位时心肺循环功能的变化有一定的前景。
参考文献
[1]Tomaselli CM, Kenney RA,Frey MAB et al.Cardiovascular dynamic during the initial period of head-down tilt[J]. Aviat Space Environ Med, 1987,58(1):3～8
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[2]Levine BD, JC Buckey,JM Fritsch et al. Physical fitness and cardiovascular regulation:mechanisms of orthostatic intolerance[J]. J Appl Physiol,1991,70(1):112～122
[3]汪德生.小循环心功能检测法及在航天医学中应用的可行性分析[J]. 航天医学与医学工程，1996,9(5)：385～388
[4]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):295～300
[5]Convertino VA, DF Doerr,DL Eckberg et al. Head-down bed rest impairs vagal baroreflex responses and provokes orthostatic hypotension[J]. J Appl Physiol, 1990,68(4):1458～1464
[6]沈羡云, 孙亚志, 向求鲁. 卧床前后压力感受性反射机能的研究[J].中国应用生理学杂志,1987,3(4):279～284
收稿日期：1998-06-11, 百拇医药