黃慶愿Δ,劉福玉,游海燕,李瀟瀟,駢 濤,蔡明春,高鈺琪

(1.第三軍醫(yī)大學高原軍事醫(yī)學系病理生理學與高原生理學教研室,2.教育部高原醫(yī)學重點實驗室,3.全軍高原醫(yī)學重點實驗室,4.第三軍醫(yī)大學高原軍事醫(yī)學系衛(wèi)生勤務學教研室,重慶 400038)

平原人快速進入高原后,勞動能力明顯降低,甚至出現(xiàn)急性高原病。積極尋找各種特別是短期內(nèi)效果明顯的促高原習服、改善高原勞動能力的措施,具有重要的現(xiàn)實意義。我們以往的研究發(fā)現(xiàn)[1],對即將進入高原的人群進行低氧預適應訓練,可顯著改善受試者進入3658 m高原早期的勞動能力。為在更高海拔驗證低氧預適應訓練的效果,并觀察效果的時間保留規(guī)律,我們進行了本次實驗。

1 材料與方法

1.1 受試對象和實驗過程

選擇陜西、甘肅、寧夏、新疆籍男性新兵60人作為受試對象 ,年齡(19±1)歲 ,身高(172±5)cm,體重(65±5)kg。所有受試者均世居平原,無進入高原史。按隨機數(shù)字表嚴格進行隨機分組:對照組、早期低氧預適應組和晚期低氧預適應組。各組新兵在海拔1300m駐地測試生理和體能指標,然后按照預定方案進行低氧預適應訓練。訓練結(jié)束后,乘汽車進入高原,經(jīng)4天到達4300m目的地。在戰(zhàn)士進入3000m以上高原的第3天和第5天分別進行急性高原反應癥狀學評分。到達目的地后的第2天和第3天測試體能指標。

1.2 低氧預適應訓練方案

低氧預適應訓練方法基本按我們以往報道的方法進行[1],即用低氧呼吸器復合小步勻速快走的方式進行。低氧呼吸器由我室根據(jù)重復呼吸的原理研制而成[2]。根據(jù)預實驗結(jié)果,進氣孔選定在第3孔徑。受試者每次佩戴低氧呼吸器,以勻速小步快走的方式運動10min,休息5 min后,進行下一次訓練。運動的步速為120步/分鐘,步幅60～80cm。當佩戴低氧呼吸器以此速度運動時,血氧飽和度可由97.3%±1.2%降至88.0%±5.4%,心率可由靜息狀態(tài)下的(70±9)b/min升至(126±16)b/min。每天上、下午各訓練4次,連續(xù)5 d。早期低氧預適應組在出發(fā)前10d開始訓練,晚期低氧預適應組在進駐高原前5 d開始訓練,對照組不進行訓練。早期低氧預適應組在訓練結(jié)束后的第6 d、晚期低氧預適應組在訓練結(jié)束后的第2 d,乘卡車經(jīng)陸路進入3000m以上地區(qū)。

1.3 體能測試

在1300m駐地,最大攝氧量(VO2max)和 PWC170的測定嚴格按照國家軍用標準《士兵體能的測量和評價》(G JB 1337-92)進行。在4300m高原,第一次踏階運動的速度為22.5,第二次為25。運動心率用芬蘭產(chǎn)Polar RS800CX心率計記錄,用Polar Pro Trainer 5軟件計算運動結(jié)束前30sec的平均心率。

1.4 急性高原反應癥狀學評分

按照國家軍用標準《急性高原反應的診斷和處理原則》(G JB 1098-91)中有關“急性高原反應分度及診斷”進行。

1.5 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

2.1 低氧預適應對急進高海拔高原新兵急性高原反應的影響

受試對象從1300m駐地出發(fā),中午開始進入3000m以上高原,此后主要在4000m以上高原活動和生活,至出發(fā)后的第3天宿于4500m,在此海拔高度進行急性高原病癥狀學評分(表1)。經(jīng)χ2檢驗,三組患病率之間存在顯著性差別,而兩個低氧預適應組之間無顯著性差異。受試對象于第4天到達4300m目的地,經(jīng)過一夜休整,于第5天再次進行急性高原反應癥狀評分(表1)。結(jié)果顯示,進入高原后第5天,各組新兵的急性高原反應癥狀基本消失,僅有11%左右的人(6/55)尚存在輕度急性高原反應。經(jīng)χ2檢驗,三組之間無顯著性差別。

2.2 低氧預適應對急進高原新兵體能的影響

對照組進入高原后VO2max和PWC170顯著降低;早期低氧預適應組進入高原后VO2max無顯著改變,PWC170雖有降低的趨勢,但與進入高原前比較無顯著性差異;晚期低氧預適應組進入高原后VO2max和PWC170均顯著降低(表2)。

Tab.1 Effect of intermittent hypoxic preconditioning on AMS incidences at 3rd and 5th day after arrival at high altitude

Tab.2 Changes of VO2max and PWC170at 1300m and 4300m()

Tab.2 Changes of VO2max and PWC170at 1300m and 4300m()

IH:Intermittent hypoxic preconditioning＊＊P<0.01vsat 1300m

?

3 討論

平原人進入高原后勞動能力普遍降低,部分人群會出現(xiàn)急性高原反應,甚至發(fā)生惡性急性高原病,喪失勞動能力。隨著在高原駐留時間的延長和機體習服機制的建立,急性高原反應癥狀逐漸減輕或消失,體能有所恢復,但這需要較長的時間。積極尋找各種加快高原習服進程、改善高原勞動能力的措施一直是高原醫(yī)學關注的焦點。近年來的研究表明,在進入高原前進行低氧預適應訓練具有一定的促習服效果[3-5]。

低氧預適應的關鍵是采取各種措施造成受試者一定程度的低氧。其效果主要取決于低氧的程度、時間和間斷性低氧的次數(shù)。我們在實驗中采用便攜式低氧呼吸器,在預實驗的基礎上,選定第三進氣孔,使受試者在小步快走的情況下,血氧飽和度達到88.0%±5.4%,基本與受試者在4300m高原靜息狀態(tài)下的血氧飽和度87.3%±2.3%相同,說明佩戴低氧呼吸器進行小步快走可導致機體低氧,實現(xiàn)在進駐高原前預先低氧的目的。關于低氧預適應時每次低氧的時間和間斷性低氧的總次數(shù),復習現(xiàn)有國內(nèi)外文獻,無法得出低氧預適應的低氧時間越長,促習服效果越好的結(jié)論。Katayama等人[4]讓受試者在12.3%的低氧帳篷中停留1 h/d和3 h/d,連續(xù)7 d,并不顯著影響受試者的低氧通氣反應。在模擬海拔4300m～4500m的低氧預適應文獻中[3-5],低氧時間從1 h/d～8 h/d,低氧預適應次數(shù)從5 d～15 d(每天1次),并不顯著影響到達高原后血氧飽和度的增加。因此,我們在選擇低氧預適應方案時,將以往的低氧預適應方案由原先的7 d縮減為5 d也出現(xiàn)了較好的促高原習服的效果。

關于低氧預適應效果能夠保留多長時間,國內(nèi)外罕有文獻報道。本實驗將受試者分為兩組,一組在進駐高原前10天進行低氧預適應訓練,訓練結(jié)束后第6天出發(fā)進入高原,另一組在進駐高原前5天進行訓練,訓練結(jié)束后第2天進入高原。結(jié)果發(fā)現(xiàn),低氧預適應訓練后的第2天和第6天進入高海拔高原均可顯著降低急性高原病的患病率;訓練結(jié)束后第2天進入高原VO2max顯著降低,而訓練結(jié)束后第6天進入高原,VO2max無明顯改變。說明低氧預適應訓練的效果至少可保留5天。

結(jié)合我們以往的研究[1]和相關文獻[3-5],我們認為,在進駐高原前進行為期5 d或7 d的低氧預適應訓練可顯著降低進入3658 m或4300m高原急性高原病的患病率,改善急進高原者的體能;低氧預適應的效果至少可保留5天。

[1]高鈺琪,黃慶愿,劉福玉,等.預低氧復合鍛煉改善新兵急進高原后的體力勞動能力[J].解放軍預防醫(yī)學雜志,2004,22(4):242-244.

[2]劉福玉,高鈺琪,黃慶愿,等.便攜式低氧呼吸器的研制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2003,10(S1):62-63.

[3]Beidleman B A,Muza S R,Fulco C S,et al.Intermittent altitude exposures reduce acute mountain sickness at 4300M[J].Clin Sci,2004,106(3):321-328.

[4]Katayama K,Ishida K,Iwasaki K,et al.Effect of two dura-tions of short-term intermittent hypoxia on ventilatory chemosensitivity in humans[J].Eur J Appl Physiol,2009,105(5):815-821.

[5]Muza S R.Military applications of hypoxic training for highaltitude operations[J].Med Sci Sports Exerc,2007,39(9):1625-1631.