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...     

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PaO₂。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PaO₂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PaO₂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。     

心衰患者动脉血气波浪式变化及其幅度降低的初步实验证据*

目的: 心力衰竭患者呼吸调控异常的机制众说纷纭,特别是动脉血气周期性波浪式变化信号的改变及其与心功能的关系尚缺乏直接的试验证据。本文依据心力衰竭患者动脉血气周期性波浪式变化信号的降低幅度,探讨心力衰竭导致呼吸调控异常的机制。方法: 选择5名心力衰竭患者,连续桡动脉逐搏取血,测定PaO₂,PaCO₂,pHa和SaO₂。选取2个典型呼吸周期,用于分析动脉血气的波浪式变化。比较患者相邻最高和最低值,以验证是否存在周期性波浪式信号变化。此外,将心力衰竭患者与心功能正常患者动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: 心力衰竭患者包括2例外科手术和3例ICU住院监护患者,4男1女,年龄(69±7)岁,身高(169±10)cm,体质量(75±19)kg,左心射血分数(LVEF)=(38±3)%。动脉血液充满肝素化细长塑化管需要17±2次心跳,即取血需要17±2次心跳,覆盖超过2个呼吸周期。心力衰竭患者PaO₂,PaCO₂,[H⁺]a和SaO₂均呈现明显的波浪式变化(P<0.05),幅度分别是(7.94±2.02)mmHg,(1.18±0.56)mmHg,(0.54±0.17)nmol/L和(0.21±0.07)%,分别是各自均值的(6.1±1.5)%,(3.2±1.5)%,(1.5±0.5)%和(0.2±0.1)%。与心功能正常患者比较,动脉血气波浪式变化幅度呈现明显降低趋势,但仅PaO₂和[H⁺]a有明显统计学差异(P<0.05)。结论: 采用连续逐搏动脉取血血气分析法证实,心力衰竭患者自主呼吸时动脉血气也有周期性波浪式变化信号,但其变化幅度较心功能正常患者明显降低。     

人体动脉血气信号波浪式变化及连续动脉逐搏取血血气分析方法的建立*

目的: 建立动脉逐搏取血血气分析法,在人体实验中验证呼吸调控核心信号——PaO₂,PaCO₂和[H⁺]a是受呼吸影响的周期性、波浪式变化信号,而不是传统理念上误认的稳定水平信号。方法: 选择心功能正常、Allen试验阴性需要监测动脉血流动力学变化的患者6例。在左侧桡动脉穿刺,连接肝素化塑化管（3 mm×1 000 mm）,注满血液并计数血液注满所需心跳次数。用止血钳将塑化管钳闭成与心跳次数相对应的分段后,迅速置于冰水中,立即进行血气分析。选取每位患者的2个典型波浪式周期,用于分析2对最高-最低和最低-最高共4个测定值,取平均值。对相邻最高和最低值作统计学配对t检验。结果: 血液注满塑化管需要16±2次心跳,均覆盖超过2个呼吸周期。每个呼吸周期是5±0.6次心跳。PaO₂、PaCO₂、[H⁺]a和SaO₂都呈现出明显的波浪式变化（相邻高点与低点比较,P<0.05）,PaO₂、PaCO₂、[H⁺]a和SaO₂的波浪幅度分别是（11.28±1.13）mmHg,（1.77±0.89）mmHg,（1.14±0.35）nmol/L和（0.52±0.44）%;波浪幅度分别是其平均值的（7.7±1.1）%,（5.1±2.5）%,（3.1±1.0）%和（0.5±0.4）%。结论: 动脉延长管连续取血,按心跳次数分隔血样,血气分析法简单易行,为验证动脉血气受呼吸影响的周期性波浪式信号提供了可靠证据。本方法为原创,技术操作层面仍需提高熟练程度,增加志愿者和试验样本的数量进一步探索此类信号的临床检测可靠性及其与临床疾病的关系。     

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...     

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I—血液氧和二氧化碳分压脐带动静脉差值的组间分析*

目的: 胎儿没有实际上的呼吸,新生儿出生后才开始呼吸,我们假设人的第一次呼吸主要是由于低氧而触发。本研究对流经主动脉体外周化学感受器后的脐带动脉血液氧分压（PuaO₂）变化规律和下限进行分析以探讨新生儿自主呼吸产生机制。方法: 选择签署知情同意书的正常分娩产妇数十例,仅14例新生儿在自主呼吸开始前成功完成脐带动脉或静脉置管。分别进行逐搏取血及顺序血气分析,计算血气指标的平均值、最高值和最低值,统计比较脐带动静脉的异同。结果: 在14例新生儿自主呼吸开始前完成采集脐带动脉（Pua）样本9例,脐带静脉（Puv）样本8例。就PO₂而言,所有9例PuaO₂随时间（心跳次数）呈逐渐降低倾向,直至在自主呼吸产生大约8~10次心跳后Pua挛缩、基本上无法取得足够的血样。PuaO₂平均值是（25.94±6.79,18.04~37.51）mmHg,最高值是（29.11±6.46,23.00~45.90）mmHg,最低值是（21.34±5.54,14.00~33.60）mmHg;但PuaCO₂变化趋势和规律则不够稳定,PuaCO₂平均值是（47.26 ±7.71） mmHg。PuvO₂随时间（心跳次数）虽也呈逐渐降低趋势,但多数还呈现随母亲呼吸节律的规律性交替升降的倾向,特别是母亲吸氧时。所有8例PuvO₂平均值是（53.35±21.35,32.56~100.73）mmHg,最高值是（90.38±48.44,43.40~153.00）mmHg,最低值是（36.96±14.90,24.80~73.80）mmHg;PuvCO₂平均值是（41.04±6.44)mmHg。虽然有着较大的个体差异,但 PuvO₂平均值、最高值和最低值均显著较PuaO₂高（P<0.05）;PuvCO₂虽略低于PuaCO₂,但无显著差异（P>0.05）。结论: 胎儿娩出为新生儿后自主呼吸前PuaO₂随时间（心跳次数）逐渐降低,在达到触发呼吸的阈值时诱发第一次吸气,从而开始自主呼吸。     

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PuvO₂显著高于PuaO₂（P均<0.01）,平均相差（24.17±7.09） mmHg;而PuvCO₂显著低于PuaCO₂（P均<0.01）,平均相差（-7.67±3.70） mmHg。在同一时间的Puv-uaO₂显著高于Puv-uaCO₂（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PuaO₂随时间（心跳次数）逐渐降低,当PuaO₂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。     

心源性运动呼吸异常：心衰患者运动期间波浪式呼吸的临床观察*

目的: 探讨心力衰竭患者在运动期间诱发的异常波浪式呼吸模式(EIOB)的临床特点及发生机制。方法: 回顾分析38例NYHA Ⅲ-Ⅳ级患者完成的症状限制性功率递增极限心肺运动试验(CPET)。观察分析计算心力衰竭患者在CPET中EIOB的发生时间、频率、振幅等临床特点。结果: 本组患者男17女21在38例患者中,31例发生EIOB,发生率为81.6%。EIOB组每分通气量(VE )波浪振幅是(12±4)L/m(为平均值的81%±30%),周期(77.0±20.0)s。EIOB组中OB发生在运动前、运动中功率低于无氧阈时、恢复期或者全程分别为24、31、4和4例;除VE 外,在CPET的各项参数中,全部31例患者均表现EIOB的指标为VO₂、VCO₂、RER和PETO₂;29例患者 VE / V CO₂、VO₂/ VE 和BF出现EIOB;26例患者PETCO₂出现EIOB;25例患者VT、VO₂/HR出现EIOB;2例患者HR出现EIOB。结论: 严重心力衰竭患者易发生EIOB。就心脏功能对呼吸调控的影响及心衰患者呼吸异常发生机制进行了探讨。     

存在睡眠呼吸异常的慢病患者呼吸影响心率变异性的初步分析*

目的: 基于整体整合生理学医学理论提出的呼吸引起循环指标变异的假说,分析研究存在睡眠呼吸异常的慢病患者睡眠期间呼吸和心率变异之间的相关关系。方法: 纳入存在睡眠呼吸异常且呼吸暂停低通气指数（AHI）≥15次/小时的慢病患者11例,签署知情同意书后完成标准化症状限制性极限运动的心肺运动试验（CPET）和睡眠呼吸监测,计算分析病人睡眠期间波浪式呼吸（OB）期与正常平稳呼吸期的呼吸鼻气流、心电图R-R间期心率变异的规律。结果: 存在睡眠呼吸异常的慢病患者CPET峰值摄氧量（Peak VO₂）和无氧阈（AT）为（70.8±13.6）%pred和（71.2±6.1）%pred;CPET有5例存在运动诱发的波浪式呼吸（EIOB）,6例为呼吸不稳定,提示整体功能状态低于正常人。本组慢病患者AHI为每小时（28.8±10.0）次,睡眠呼吸异常总时间占睡眠总时间的比值为（0.38±0.25）;OB周期的平均时间长度为（51.1±14.4）s。本组慢病患者正常平稳呼吸期的呼吸周期数与心率变异周期数的比值（B-n/HRV-B-n）为1.00±0.04,每个呼吸周期节律的心率变异平均幅度（HRV-B-M）为（2.64±1.59） bpm,虽然低于正常人（P<0.05）,但却与无睡眠呼吸异常的慢病患者相似（P>0.05）;HRV-B-M的变异度CV（HRV-B-M的SD/x）为( 0.33±0.11）,期间血氧饱和度（SpO₂）虽略低,但并无明显规律性下降与上升。本组慢病患者的OB期间呼吸周期数与心率变异周期数（OB-B-n/OB-HRV-B-n）比值为（1.22±0.18）,OB期每个呼吸周期节律的心率变异平均幅度（OB-HRV-B-M）为（3.56±1.57）bpm及其变异度（OB-CV =OB-HRV-B-M的SD/x）为（0.59±0.28）,每个OB周期节律的心率变异平均幅度（OB-HRV-OB-M）为（13.75±4.25）bpm,OB期间低通气时SpO₂出现明显的下降,OB期间SpO₂平均变异幅度（OB-SpO₂-OB-M）为（4.79±1.39）%,OB期的OB-B-n/OB-HRV-B-n比值、OB-HRV-OB-M比其正常平稳呼吸期对应指标显著增大（P<0.01）。OB-HRV-B-M虽然与正常平稳呼吸期HRV-B-M相比差异无统计学意义（P>0.05）,但其变异度OB-CV却显著增大（P<0.01）。结论: 睡眠呼吸异常的慢病患者OB期的心率变异幅度大于其正常平稳呼吸期,当呼吸模式发生改变时心率变异也发生明显改变,其平稳呼吸期的呼吸周期数与心率变异周期数的比值与正常人以及无睡眠呼吸异常的慢病患者相同,证实心率变异为呼吸源性;而其OB期间心率变异周期数相对于呼吸周期减少直接源于此时的低通气或者呼吸暂停,心率变异也是呼吸源性。     

使用面罩行心肺运动试验（CPET）可能导致误诊的临床观察研究*

目的: 观察面罩增加解剖死腔,归纳总结CPET新9图结果中运动诱导的波浪式呼吸（EIOB）产生的规律,并分析出其发生率及易产生波浪式呼吸的年龄段。方法: 本研究全部CPET实验数据结果来自2014年至今在聊城市儿童医院门诊完成CPET的3至14岁的501例儿童。通过严格质控,根据Harbor-UCLA标准操作流程在经过特殊座位处理的儿童精准功率计上完成症状限制极限运动的CPET,通过CPET数据的标准化计算分析判读,对不同年龄儿童的气体交换特征性表现的EIOB发生频率进行分析,同时分析高强度运动时漏气导致摄氧量和氧脉搏递增变缓的可能。结果: 3~6 岁组EIOB 的发生率最高, 为42%;7~10 岁组EIOB 的发生率为29.4%,11~14 岁组EIOB 的发生率为29.9%。三组经卡方检验（x²=7.512）,差别具有统计学意义（P<0.05）。508 例患儿中有14 例在CPET 过程中出现漏气情况,发生率为2.7%。结论: 儿童出现波浪式呼吸（OB）现象可能因为面罩增加了解剖死腔,并非疾病所致。为提高CPET质控和减少临床误诊建议尽可能使用较少增加死腔的咬口器。     

Correlation study of arterial blood pressure level to the amplitude of the pressure pulse waveform

Automated blood pressure measurements are usually characterized by poor operational reliability and a considerable degree of complexity in performing the measurement. This paper introduces a new technique for the indirect measurement of the systolic and diastolic blood pressure of an individual. The technique is based upon a statistically consistent relationship between the amplitude of the pulsative pressure waveform at the systolic and diastolic points, and the amplitude of pulse signals detected when the artery is fully occluded. Clinical testing and statistical analysis techniques are used to derive appropriate numerical values for these relationships. The proposed procedure thus incorporates an adaptive measurement philosophy achieving minimum observer involvement and consequently high instrument accuracy. Overall measurement errors are maintained well within proposed standards for automated sphygmomanometers.     

Role of zinc in regulation of arterial blood pressure and in the etiopathogenesis of arterial hypertension

Increased gastrointestinal absorption and urinary excretion of zinc has been confirmed in experimental and clinical studies on primary arterial hypertension as a result from changes of intracellular and extracellular zinc content. In arterial hypertension, the levels of zinc in serum, lymphocyte, and bone decrease while increasing in heart, erythrocytes, kidney, liver, suprarenal glands and spleen. These changes result in the loss of zinc homeostasis that leads to various degrees of deficiency, not entirely compensated by nutritional factors or increased absorption in the gastrointestinal tract. Loss of zinc homeostasis can be both cause and effect of high blood pressure. In the present review, the role of zinc metabolism changes and its mechanisms in arterial hypertension are discussed.     

The occurrence of aerial respiration in Rhinelepis strigosa during progressive hypoxia

Rhinelepis strigosa did not surface for air breathing in normoxic or moderate hypoxic water. This species initiated air breathing when the P _io₂ in the water reached 22 ± 1 mmHg. Once begun, the air-breathing frequency increased with decreasing P _io₂. Aquatic oxygen consumption was 21·0 ± 1·9ml O₂ kg⁻¹h⁻¹ in normoxic water, and was almost constant during progressive hypoxia until the P _io₂ reached 23·9 mmHg, considered the critical oxygen tension (P_co₂). Gill ventilation increased until close to the P _co₂ (7·9-fold) as a consequence of a greater increase in ventilatory volume than in breathing frequency. Gill oxygen extraction was 42 ± 5% and decreased with hypoxia, but under severe hypoxia returned to values characteristic of normoxic. The critical threshold for air breathing was coincident with the P_co₂ during aquatic respiration. This suggests that the air-breathing response is evoked by the aquatic oxygen tension at which the respiratory mechanisms fail to compensate for environmental hypoxia, and the gill O₂ uptake becomes insufficient to meet O₂ requirements.     

Role of arterial blood gas (ABG) as a valuable assessment tool of disease severity in SARS-CoV-2 patients

BackgroundCOVID-19 is caused by a novel coronavirus, named severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). The foremost predominant complication of SARS-CoV-2 is arterial hypoxemia thereby disturbing lung compliance, requiring mechanical ventilation. The aim of the current research study is to analyze role of ABG as a valuable assessment tool of disease severity in SARS-CoV-2 patients.Methods170 arterial blood samples were collected from patients admitted in Intensive Care Unit (ICU) of Sri Guru Ram Das Charitable Hospital, Amritsar. They were analyzed for arterial blood gas using ABG analyzer. Parameters of ABG such as pH, pCO2, HCO3, O2 saturation, ionized calcium (iCa) and calculated ionized calcium (at pH 7.4) was calculated for all the samples.ResultsContinuous variables were described as medians with interquartile ranges (IQRs) and categorical variables as percentages and frequencies. Spearman correlation test was done for calculation of correlation between pH and other ABG parameters. Analysis of arterial blood gas revealed significant negative correlation (p<0.05) between pH and pCO2 and significant positive correlation (p<0.05) between pH and HCO3 and between pH and delta ionized calcium. Low levels (98.2%) of ionized calcium were observed while monitoring the ABG findings though weak negative correlation (p<0.05) was observed between pH and iCa.ConclusionsOur study suggests that ABG analysis acts as a momentous indicator for critically ill patients admitted in Intensive Care Unit (ICU). Estimation of iCa in this critical care setting acts as a distinctive biochemical feature of SARS-CoV-2 disease, as an initial assessment tool, for hypocalcemia.     

慢性动脉血压监测模型在惊恐条件反射中的应用

目的：探索一种新的、可靠的模型,用于惊恐条件反射的相关研究。方法：通过使用条件刺激(声音)和非条件刺激(足部电击)相结合的方法,可使动物对条件刺激产生惊恐反应。同时对动脉血压进行长期监测并测定利多卡因阻断杏仁基底外侧核群前后的血压变化。结果：该惊恐条件反射建立后(需经4d训练),单独给予动物条件刺激即可引起血压明显升高。我们将它作为条件反射已形成的标志。此时,用利多卡因阻断杏仁基底外侧核群的作用,单独给予动物条件刺激不再引起血压明显升高。结论：慢性动脉血压监测模型在惊恐条件反射的研究中是一种可靠的动物模型。     

半干旱草原土壤呼吸组分区分与菌根呼吸的贡献

土壤呼吸组分的区分对于理解地下碳循环过程非常重要。而菌根真菌在地下碳循环过程中扮演着重要的角色, 但是有关菌根呼吸在草原生态系统中的研究相对较少。该研究在内蒙古半干旱草原应用深浅环网孔法, 结合浅环、深环(排除根系)和一个带有40 μm孔径窗口的土壤环(排除根系但是有菌根菌丝体)将根和菌丝物理分离, 来区分不同的呼吸组分。结果表明: 异养呼吸对总呼吸的贡献比例为51%, 根呼吸的贡献比例为26%, 菌根呼吸的贡献比例为23%, 菌根呼吸的比例3年变化范围为21%-26%。与国内外研究相比, 此方法提供了一个相对稳定的菌根呼吸测量精度范围, 在草原生态系统中切实可行。对菌根呼吸的准确定量将有助于预测草原生态系统土壤碳释放过程对未来气候变化的响应。     

Activity of neurons of the cerebral A5 zone of rat induced by adequate stimulation of muscle afferents: On the control of arterial pressure and respiration during muscle activity

In experiments on 24 anesthetized rats with preserved spontaneous respiration, we first recorded the volley impulse activity of neurons (n = 30) in the brainstem A5 zone, which was induced by periodical stretchings of the forelimb flexors and hindlimb extensors. The frequency of action potentials in such volleys was, on average, 99.7 ± 19.6 sec⁻¹. In the course of this kinesthetic stimulation, along with the activation of “proprioceptive” neurons of the A5 zone, we observed transitory drops in the arterial pressure and increases first recorded the activity of baroceptive neurons in subpial parts of the A5 zone (n = 4); the frequency of their background impulsation was, on average, 25.1 ± 0.8 sec⁻¹. This activity in all cases was transitorily suppressed both upon increases of the blood pressure caused by constriction of the carotid arteries or nociceptive tail stimulation, as well as upon stretching of skeletal muscles. Therefore, we first obtained direct proof that neuronal systems of the A5 zone are involved in integration of visceral and somatic proprioceptive afferent influences. We hypothesize that the physiological role of this mechanism of integration of somatic and visceral information at the level of the A5 zone is directed toward lowering of the arterial pressure and intensification of respiration within the period of intensified motor activity. This mechanism is based on the interaction between “proprioceptive,” baroceptive, and, perhaps, multiceptive neurons within the A5 zone. Neirofiziologiya/Neurophysiology, Vol. 39, No. 6, pp. 443–452, November–December, 2007.