正常人每搏输出量与肺静脉血管容量和左心房容量的相关关系的探讨

目的:从新理论对呼吸调控解释中,肺-动脉血液循环时间直接决定了吸、呼时相从开始到被终止(即吸呼切换)时间,从而形成呼吸节律和频率。但相关研究甚少,使用肺CT扫描和心脏CTA造影对同一个人进行肺静脉血管容量、左心房容量及每搏输出量多项测定,分析其相关关系以探讨循环时间对呼吸的调控。方法:按我们近期建立肺CT扫描进行全肺血管(≥0.06 mm)高精度三维立体成像技术处理后,估算肺静脉血管容量和心脏CTA造影数据经过计算机软件分析处理,计算左心房容量和每搏输出量。将三者进行相关关系分析,推算肺-循环时间。结果:5例正常志愿者的全肺和肺血管的总容量3486±783(2156-4418)ml,肺血管容量141±20(105-163)ml,估算肺静脉血管容量71±10(52-81)ml;左心房容量是97±39(53-165)m L,每搏输出量是86±16(60-106)ml。肺静脉血管容量和左心房容量之和大约是每搏输出量2.0±0.3(1.7-2.4)倍;其中肺静脉血管容量略小于每搏输出量(0.8±0.1),而左心房容量略大于每搏输出量(1.1±0.4)。结论 :推算的肺-动脉时间约为三次心跳。

整体整合生理学医学新理论体系概论Ⅱ：循环调控新视野

目的:传统系统生理学对于循环调控的解读仅就血液循环单一系统而言,而基本不考虑其他系统,必然有一定的片面性和局限性。人体是有机整体,只有从整体对循环功能调控分析才能更深入。方法:在整体整合生理学医学理论体系的指导下,以循环功能的目的为切入点,对其调控机制进行探讨。结果:血液循环的目的主要是为细胞新陈代谢运输所需的呼吸气体和消化吸收营养物质及排出代谢产物。围绕这个目的,为适应新陈代谢的静息、运动和睡眠状态变化,在神经体液调控下,与呼吸消化吸收泌尿排泄等所有系统共同配合从而实现循环功能调控。在此基础上,对许多问题给出了合理的解释,比如:出生后卵圆孔如何关闭、心力衰竭患者出现陈-施呼吸的机制、正常人心率、收缩压和自主张力变异的原始诱因、运动期间血流再分布机制等。结论:循环功能的目的是机体所有系统一体化调控共同参与实现的,而循环功能正常又是其他所有功能正常的前提。

代谢、血液碱化和纯氧影响呼吸调控的人体实验研究Ⅰ：运动试验

目的：在整体整合生理学医学理论的指导下,通过分析正常人运动期间心肺代谢等多系统功能整体整合的连续动态变化,探讨正常环境运动状态下呼吸反应模式的调控机理。方法：选正常志愿者5名,在美国洛杉矶加州大学Harbor-UCLA医学中心分别进行动脉置管,在常温室内空气状态下完成症状限制性最大极限心肺运动试验（CPET）。在运动过程中,连续测定肺通气指标及每分钟动脉取样的血气分析指标的变化,对CPET期间呼吸气体交换和血气指标的动态变化进行统计分析。结果：在CPET期间,随着运动功率逐步递增,分钟摄氧量（每呼吸摄氧量×呼吸频率=每搏摄氧量×心率）和分钟通气量（潮气量×呼吸频率）均呈现近于线性渐进性递增（与静息状态比较,P〈0.05~0.001）;在运动超过无氧阈和呼吸代偿点后,分钟通气量的上升反应更加显著。结论：人体在运动过程中,为了克服自行车功率计的阻力而发生代谢率改变,呼吸随代谢改变而变化,高强度运动时酸性代谢产物堆积更加加剧呼吸反应。

代谢、血液碱化和纯氧影响呼吸调控的人体实验研究Ⅱ：血液碱化后运动试验

目的：在完成吸入室内空气状态下症状限制性最大极限心肺运动试验（CPET）和动脉血气指标动态变化规律的基础上,进一步探讨体液酸碱度和CO2含量对呼吸调控的影响。方法：选正常志愿者5名,给予5%Na HCO3（总量0.3 g/kg）分次口服,每5 min口服75 ml（3.75g）。总量服完1 h后,重复CPET。于静息、热身、运动及恢复期,连续测定肺通气指标及每分钟动脉取样的血气指标变化,并与本人在非碱化血液条件下对照数据进行配对t检验比较。结果：碱化血液之后,CPET期间随着运动功率逐步递增,气体交换和血气指标的反应模式与非碱化血液对照相似（P〉0.05）;即与静息状态比较,每分通气量、潮气量、呼吸频率、V4O2、V4CO2均呈现近于线性渐进性递增（P〈0.05~0.001）。与碱化血液前吸入室内空气的对照比较：在碱化血液条件下,所有时间点血红蛋白浓度,PaCO2与p H均显著提高（P〈0.05）;除无氧阈Pa CO2减低外,只有热身状态呈增高态势,统计学有显著差异（P〈0.05）;而PaO2无差异（P〉0.05）,各状态均较对照状态减低,除恢复期外均有统计学差异（P〈0.05）。与非碱化血液对照比较,除静息每分通气量低于对照（P〈0.05）外,所有通气指标均无统计学差异（P〉0.05）。结论：碱化血液条件下,尽管有更高的Ca CO2,Pa CO2和p Ha平均水平及更低的Hba和[H＋]a平均水平,机体对CPET的呼吸反应模式基本相似。

代谢、血液碱化和纯氧影响呼吸调控的人体实验研究Ⅲ：血液碱化后纯氧运动试验

目的:在急性血液碱化前、后空气吸入下完成症状限制性最大极限心肺运动试验(CPET)的基础上,本文探讨在血液碱化后吸入纯氧对呼吸调控的影响。方法:正常志愿者5名在碱化血液后呼吸纯氧CPET,在静息、热身、运动及恢复期,连续测定肺通换气指标及每分钟动脉取样的血气指标,对CPET期间的呼吸气体交换和血气指标的动态变化进行分析,同时与急性碱化血液前、后空气CPET数据比较。结果:碱化血液后吸入纯氧运动呼吸反应与急性碱化血液前、后空气CPET呼吸反应基本一致。CPET期间,各运动状态下的每分通气量均与对照组相似(P>0.05);仅静息每分通气量较血液碱化空气CPET略高(P<0.05),而其它状态和恢复2min时均相近(P>0.05)。潮气量仅峰值运动时较对照和血液碱化空气CPET略低(P<0.05);而运动过程和恢复2min时的潮气量均相近(P>0.05)。呼吸频率在各个时间与血液碱化前后CPET均无差异(P>0.05)。在碱化血液后吸入纯氧运动各个时期的Pa O2和Sa O2较碱化血液前后空气CPET时明显提高(P<0.001,P<0.05)。血红蛋白浓度虽然较急性血液碱化前后均低,但仅较血液碱化前显著降低(P<0.05),比血液碱化后差异不显著(P>0.05);开始时的Pa CO2较碱化血液前后空气CPET时降低(P<0.05),无氧阈时相近(P>0.05),但到峰值及恢复2 min时明显增高(P<0.05);p H仅较对照增高(P<0.05),但与碱化血液空气试验时无差异;乳酸水平较对照略高,但仅在热身和恢复期有差异(P<0.05)。纯氧提高了两人无氧阈和三人峰值运动的功率和时间。结论:虽然血液碱化给予纯氧,CPET呼吸反应与碱化血液前、后空气CPET呼吸反应模式相似,表明运动中呼吸反应主要取决于代谢变化,而非动脉血气平均值高低。