正常分钟通气量机械通气不同潮气量和频率影响活体山羊颈动脉血氧动态变化的初步实验研究

目的:在初步验证超快反应聚合物基质光纤氧传感器及其测定系统记录颈动脉氧分压(PaO_(2))连续动态变化使用基础上,为了分析探讨肺通气对PaO_(2)连续动态变化的影响,我们设计本活体整体动物实验观察研究。方法:选择杂种山羊4只,全身麻醉气管插管空气机械通气下,切皮直接暴露把后接测定系统的氧传感器直接插入左侧颈动脉连续记录PaO_(2)动态变化。正常分钟通气量机械通气分别通过三种潮气量实施:正常潮气量(潮气量V_(T)=15 ml/kg、呼吸频率Rf=20 bpm)、减半潮气量(V_(T)减半、Rf加倍)和加倍潮气量(V_(T)加倍、Rf减半)。三种潮气量通气时间分别稳定10~15 min,选取后180 s分析计算PaO_(2)平均值、呼吸间PaO_(2)变化的升降幅度和肺-颈动脉延迟时间。以ANOVA及两两比较统计学差异分析不同潮气量的影响。结果:活体山羊正常通气量机械通气实验时心率和血压均稳定;肺-颈动脉延迟时间为1.4~1.8 s(约为此时的3次心跳)。机械通气正常潮气量下PaO_(2)平均值在(102.94±2.40,99.38~106.16)mmHg,升降幅度是(21.43±1.65,19.21~23.59)mmHg,占平均值的(20.80±1.34,18.65~22.22)%;减半潮气量下,PaO_(2)平均值维持在(101.01±4.25,94.09~105.66)mmHg,虽略降但不显著(与正常机械通气比较P>0.05),但PaO_(2)升降变化幅度却显著降低为(18.14±1.43,16.46~20.05)mmHg,占平均值的(17.95±1.07,16.16~18.98)%(与正常机械通气比较P<0.01);加倍潮气量机械通气下,虽仅略升的PaO_(2)平均值维持在(106.42±4.74,101.19~114.08)mmHg(与正常机械通气比较P>0.05,与减半潮气量机械通气比较P<0.05),但PaO_(2)升降幅度却显著增大为(26.58±1.88,23.46~28.46)mmHg,占平均值的24.99%±1.58%(与正常机械通气和减半潮气量比较P均<0.01)。结论:正常肺通气的吸气和呼气是颈动脉PaO_(2)上升和下降的始动因素。正常通气量机械通气下减半潮气量和倍增潮气量显著改变PaO_(2)升降幅度,但PaO_(2)平均值仅小幅改变,而肺-颈动脉延迟时间相近。

超快速反应聚合物光纤氧测定装置及其用于活体动物机械通气下动脉血氧分压连续动态变化的初步实验报告

目的:我们在中国尝试使用超快反应聚合物光纤氧感受器置入整体活体动物动脉血管,再通过光电转换测定系统以记录活体动物颈动脉PO_(2)(PaO_(2))连续动态的快速变化,为完善整体整合生理学理论体系中循环参与呼吸调控和呼吸循环代谢一体化调控提供实验依据。方法:①超快反应氧感受器制作、性能及其测定系统标定:在实验室加热总长2 m光纤的远端5 mm部分,拉动直到它成锥形尖端,清洁并干燥后,将1 mm锥形光纤尖端浸涂到发光体掺杂聚合物溶液中,在溶剂快速蒸发同时将其缓慢抽出来形成氧气感测尖端,室温干燥24 h。对完成制作的感受器进行性能标定,并于第37日重复标定。②动物实验:在潍坊医学院实验室对山羊全麻气管插管氧气机械通气下,切皮暴露双颈动脉和左侧股动脉,分别把超快反应氧传感器直接插入动脉中,通过光导纤维、激发与检测Y型光纤耦合器经光电转换连接到个人电脑,实现机械通气下活体山羊颈动脉PaO_(2)的连续动态反应,主要分析PaO_(2)的呼吸间波浪式交替升降和肺-颈动脉时间延迟。结果:该置入式超快反应氧传感器在液相的响应时间为100 ms。活体山羊实验40%~60%氧气机械通气心率和血压稳定,左和右颈动脉PaO_(2)随着呼吸机的吸气和呼气呈现波浪式上升和下降的呼吸交替现象,幅度高达15 mmHg;左侧股动脉位置记录的信息噪音显著干扰PaO_(2)变化。肺-颈动脉时间延迟是在吸气和呼气开始后1.5~1.7 s左侧和右侧颈动脉PaO_(2)都开始上升和下降;即肺通气开始后3次心跳,左心室可把肺毛细血管后动脉化的肺静脉血液送到外周化学感受器位置中断吸气切换为呼气和中断呼气切换为吸气,如此实现吸呼周而复始。结论:活体动物置入动脉的超快反应氧传感器及其测定系统可测定PaO_(2)生理性波浪式变化,能为整体整合生理学医学新理论体系中解释吸气和呼气相互切换的机制提供实验依据。

人体动脉血气波浪式变化特点的实验证据—同时间动、静脉血波浪式变化幅度的不同

目的:人动脉血来源是右心系统并在肺脏进行气体交换的静脉血,右心系统的静脉血是否存在波浪式信号目前尚没有证据支持,本研究旨在对比同时间动、静脉血中信号的连续变化特点。方法:选择心功能正常,需要连续监测动脉血流动力学变化的患者6例,4男2女,年龄(59.00±16.64)岁,体质量(71.67±10.37)kg,左心射血分数(LVEF)(61.33±2.16)%。患者签署知情同意书后,选择心功能正常需要监测动、静脉血流动力学变化的患者6例,连续同时桡动脉、颈内静脉逐搏取血,测定PaO_(2)。选取2个典型呼吸周期,用于分析同时段动、静脉血气的波浪式变化。分别比较患者血氧分压最高和最低值,以验证同时段动、静脉血气是否都存在周期性波浪式信号变化。此外,将患者动脉、静脉血气周期性波浪式信号的变化幅度进行统计学t检验分析,比较有无差异。结果:共6例患者,抽取动、静脉血液充满肝素化细长塑化管需要15~16次心跳,即取血需要15~16次心跳,全部覆盖超过2个呼吸周期。所有患者动脉血气中PaO_(2)均呈现明显的波浪式变化(P<0.05),幅度是(9.96±5.18)mmHg,是均值的(8.09±2.43)%。患者静脉血气中PaO_(2)波动幅度并不明显,为(1.63±0.41)mmHg,是均值的(3.91±1.22)%,与动脉血气组相比有明显统计学差异(P<0.05)。结论:采用同时连续逐搏动、静脉取血血气分析法证实,患者自主呼吸时动脉血气有明显的周期性波浪式变化信号,而静脉血气几乎没有周期性波浪式变化信号(很弱),说明动脉血气波浪式信号主要是由于肺通气过程中吸气和呼气期产生肺泡中氧分压规律性上升和下降,通过离开肺毛细血管与肺泡氧气压力平衡的动脉化血液,经过左心室搏血进入动脉血管系统所致。

心肺运动试验评估麻醉手术危险性的研究进展

本文介绍了心肺运动试验(CPET)评估麻醉手术危险性常用指标峰值摄氧量和无氧阈,叙述了CPET对麻醉手术危险性评估的临床应用,可指导手术进程、患者管理和术后转归,说明CPET是一种体现人体心肺代谢等功能的整体性检查方法,可以反映出从心肺到骨骼、肌肉的整体氧运输代谢的过程,是常规静态心肺功能检查的必要补充。

新生儿首次呼吸前后脐带动静脉血液氧和二氧化碳变化探索呼吸调控机制的初步报告Ⅱ—同一个新生儿同一时间的脐带动静脉血液氧和二氧化碳分压差值个体化分析

目的:为探讨新生儿自主呼吸产生机制,前文已对新生儿出生后自主呼吸开始前脐带动静脉氧气和二氧化碳差值进行了人群组间分析;而本部分则对相关信息进行个体化分析。方法:在产前经所有胎儿父母签署知情同意书,新生儿出生后还没有呼吸之前在脐带动脉和脐带静脉分别连续逐搏取血,仅有3例同时采集到Pua和Puv血液样本进行血气分析测定,计算分析脐带静脉和脐带动脉的异同和动态变化。结果:虽然准备了数十产妇,但仅有3例同时采集到Pua和Puv血液样本,同一时间的PuvO_(2)显著高于PuaO_(2)(P均<0.01),平均相差(24.17±7.09)mmHg;而PuvCO_(2)显著低于PuaCO_(2)(P均<0.01),平均相差(-7.67±3.70)mmHg。在同一时间的Puv-uaO_(2)显著高于PuvuaCO_(2)(P<0.05)。结论:新生儿出生后自主呼吸前,全部氧气供应由脐带静脉运输,只要胎盘开始剥离则新生儿的PuaO_(2)随时间(心跳次数)逐渐降低,当PuaO_(2)达到触发呼吸阈值(最低值)诱发第一次吸气开始其自主呼吸。

人体通气状态对动脉血气波浪式幅度的影响

目的:本研究旨在发现不同通气模式下动脉血气的变化特点。方法:选择心功能正常,需要连续监测动脉血流动力学变化的患者6例,4男2女,年龄(59.00±16.64)岁,体质量(71.67±10.37)kg,左心射血分数(LVEF)(61.33±2.16)%。患者签署知情同意书后,分别于正常呼吸、憋气20 s以及高潮气量过度通气状态下连续15~16次心跳桡动脉、颈静脉逐搏取血,测定PO_(2),用于分析三种呼吸状态下动、静脉血气的变化特点。分别比较患者相邻最高和最低值,以验证三种呼吸状态下动、静脉血气是否都存在周期性波浪式信号变化;此外,将患者动、静脉血气周期性波浪式信号的变化幅度进行统计学t检验分析,比较有无差异。结果:共6例ICU住院监护患者,抽取动、静脉血液充满肝素化细长塑化管需要15~16次心跳,即取血需要15~16次心跳,全部覆盖超过2个呼吸周期。患者正常呼吸、憋气20 s以及高潮气量通气状态下动脉血气中PaO_(2)呈现波浪式变化,幅度分别是(9.96±5.18)mmHg,(5.33±1.55)mmHg和(13.13±7.55)mmHg,分别是各自均值的(8.09±2.43)%,(5.29±2.19)%,(10.40±2.68)%,高通气量呼吸模式波浪式变化幅度大于正常呼吸模式(P<0.05),正常呼吸模式波浪式变化幅度大于憋气状态(P<0.05)。正常呼吸、憋气20 s以及高潮气量通气状态下静脉血气中PO_(2)未呈现波浪式变化,幅度分别是(1.63±0.41)mmHg,(1.13±0.41)mmHg和(1.31±0.67)mmHg,分别是各自均值的(3.91±1.22)%,(2.92±1.12)%,(3.33±1.81)%,都显著低于同状态下动脉血气,但组间差异不明显。结论:分别于三种通气状态下采用连续逐搏动脉取血血气分析法证实,患者高通气状态呼吸时动脉血气的周期性波浪式变化信号增强,憋气时波浪式呼吸变化信号变弱,而静脉血氧分压波浪式变化幅度于三种呼吸状态下都不明显。说明肺通气导致肺换气是影响动脉血液波浪式信号幅度的直接决定性因素。

新理论CPET指导个体化精准运动整体方案有效改善“虚弱症”的整体功能状态

目的:探讨整体整合生理学医学新理论指导下,根据心肺运动试验(CPET)制定个体化精准运动整体方案对整体功能状态的影响。方法:李xx,女,31岁,自幼心率快(90~100 bpm),平时手脚冰凉,秋冬季为甚,既往体健。2019年9月底在阜外医院签署知情同意书后行CPET,峰值摄氧量、无氧阈(AT)和峰值心排量分别为(69~72)%pred,摄氧通气效率和二氧化碳排出通气效率基本正常(96~100)%pred。静息心率快、血压偏低,运动过程中血压反应弱,以心率升高为主。整体整合生理学医学理论认为其自身虚弱,且以心脏弱为主。以CPET指导个体化精准运动强度进行滴定,结合连续逐搏血压、心电、脉搏和血糖动态监测制定个体化定量运动整体方案,实施8周强化管理后复查CPET等。结果:经整体强化管理8周后四肢温暖,发凉症状消失。复查CPET峰值摄氧量、无氧阈和峰值心排量分别为(90~98)%pred,分别提高30%~36%,虚弱的整体功能状态得到显著提升;基本正常的摄氧通气效率和二氧化碳排出通气效率也分别提高10%~37%;静息心率和血压基本恢复正常,运动中血压和心率反应均正常。连续动态血糖监测提示血糖平均水平略下降,更趋于平稳,连续心电、逐搏血压等的重复测定结果也提示静息、运动全程和睡眠期间的心率降低、血压提升,桡动脉脉搏波的重搏波幅度加大,变得更加明显。结论:新理论体系指导CPET制定个体化精准运动整体方案可以安全有效增强心肌收缩力、增加每搏输出量,提升血压、降低心率,稳定并略降低血糖,提高整体功能状态。