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。     

重症心力衰竭患者运动病理生理学特征的临床研究*

目的: 通过症状限制性极限运动心肺运动试验（CPET）,从整体整合角度研究慢性心力衰竭患者（CHF）的运动病理生理学特征。方法: 选2016年10月至2017年10月就诊于中国医学科学院阜外医院签署知情同意书后的CHF 83例,并选同期12例正常人作为对照。在严格定标、规范化操作下按照美国加州大学洛杉矶分校医学中心标准完成连续递增功率方案的症状限制性CPET,并检测运动中呼吸循环代谢等功能指标。结果: CHF病人CPET核心指标中峰值摄氧量为（14.33±2.69） ml/（min·kg）, （44.25±14.74）%pred显著低于正常对照组（29.42±5.46） ml/（min·kg）, （83.88±6.28）%pred。此外,CHF组患者的无氧阈（AT）、峰值氧脉搏、摄氧通气效率峰值平台（OUEP）、二氧化碳通气当量最小值（Lowest VE/VCO₂）、二氧化碳通气当量斜率（VE/VCO₂ Slope）均与正常对照组有显著统计学差异（P<0.01）;CHF肺功能核心指标一秒用力呼气容积（FEV₁）、用力肺活量（FVC）、一秒率（FEV₁/FVC）、肺一氧化碳弥散量（DLCO）百分预计值均显著低于正常对照组（P<0.01）。CHF组收缩压的5个功能状态均显著低于正常对照组（P<0.05）,舒张压无统计学差异,心率在无氧阈、峰值和恢复2 min时均显著低于正常对照组（P<0.01）。分钟通气量、潮气量和呼吸频率在静息和热身状态下显著高于正常对照组（P<0.05）,在运动极限时显著低于正常对照组（P<0.05）,潮气量在恢复期显著高于正常对照组（P<0.05）。摄氧量在无氧阈、峰值和恢复2 min显著高于正常对照组（P<0.01）;氧脉搏在无氧阈、峰值显著高于正常对照组（P<0.01）;脉搏氧饱和在5个功能状态均显著低于正常对照组（P<0.01）。结论: 心源性疾病导致的CHF患者整体功能下降主要源于循环受限,同时呼吸和代谢也有受限。     

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PO₂,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PaO₂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PO₂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。     

心肺运动试验（CPET）精准预测功能状态良好的肺切除手术患者的术后并发症风险*

目的: 探讨以术前心肺运动试验（CPET）指标精准预测胸腔镜肺切除术后并发症风险的价值。方法: 选取448例患者术前完成含静态肺功能检查（PFT）的CPET,术后随访至出院,以有无并发症分组：418例无并发症、30例有并发症(含1例死亡)。计算峰值摄氧量 （Peak VO2）等核心指标,比较两亚组的异同,选取其预测风险的最佳分切值和危险系数（OR）。结果: ①本研究患者男184/女264例,年龄（54±12,16~79）岁,吸烟85例、淋巴结转移23例、高血压68例、糖尿病45例;Peak VO2和峰值负荷功率（Peak Work Rate）分别为（93.31±17.73,44~158）%pred和（99.70±22.93,53~179） %pred;用力肺活量（FVC）、最大肺活量（VC）和第一秒用力呼气容积（FEV₁）占用力肺活量比值（FEV₁/FVC）分别为（99.46±15.60,42~150）%pred、（101.58±15.77,44~148）%pred和（98.36±9.27,52~134）%pred。2性别、年龄、吸烟史、淋巴结转移及核心指标的Peak VO2（%pred）、Peak Work Rate（%pred）、FVC、VC、静息收缩压 （Rest SBP）和峰值收缩压（Peak SBP）均有显著差异（P<0.01）;Peak VO₂ （ml/（min·kg））、峰值氧脉搏（Peak VO₂/HR,%pred）、二氧化碳排出通气斜率（VE/VCO₂ Slope）、无氧阈时二氧化碳排出通气比值（VE/VCO₂@AT）、峰值心率（Peak HR,bpm）、呼吸交换率（RER）、FEV₁和空腹血糖也有差异（P<0.05）;其它指标无差异。③分切点为Rest SBP（140 mmHg）和FEV₁（80%pred）的OR分别为4.24和3.72 （P<0.01）;而Peak VO₂（80%pred）、Peak SBP（180 mmHg）、Peak VO₂ （20 ml/（min·kg））和VE/VCO₂ Slope（30）的OR分别为2.66、2.62、2.43和2.12 （P<0.05）。结论: 功能状态好的肺切除手术患者,术前CPET核心指标能精准预测术后并发症的风险,值得深入研究。     

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。     

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。     

肥厚型心肌病患者在心肺运动中核心指标的特征性研究*

目的: 肥厚型心肌病（HCM）,以心肌肥厚为主要特征的心肌疾病,猝死率高。临床症状表现为呼吸困难、乏力、胸痛等。症状限制性极限运动心肺运动试验（CPET）在整体整合生理和医学（HIPM）理论指导下是唯一评估人体整体功能状态检查,肥厚型心肌病患者在心肺运动中核心数据变化值得进一步探讨。方法: 选择2017年4月至2020年1月在阜外医院就诊签署知情同意书后完成CPET受试者244例为研究对象,其中219例肥厚型心肌病（肥厚心组）和无诊断疾病健康人25例（正常组）,观察两组CPET核心指标的异同。结果: ①肥厚心组男163女56例,正常组11男14女;肥厚心组年龄（46.7±12.8,16.0~71.0）岁;正常组年龄（43.7±10.4,26.0~61.0）岁。②肥厚心组CPET核心指标的峰值摄氧量（Peak VO₂）为（65.2±13.8,22.8~103.4）%pred;无氧阈（AT）为（66.4±13.0,33.7~103.5）%pred;峰值氧脉搏（Peak O₂ pulse）为（84.3±19.0,90.9~126.0）%pred;摄氧效率平台（OUEP）为（99.2±13.4,69.1~155.5）%pred;分钟通气量和二氧化碳排出量比值最小值（Lowest VE/VCO₂）为（108.0±13.2,70.4~154.0）%pred;分钟通气量和二氧化碳排出量比值斜率（VE/VCO₂ Slope）为（108.5±17.9,66.9~164.9）%pred, 肥厚心组较正常组在峰值摄氧量,无氧阈,峰值氧脉搏,摄氧效率平台等百分预计值（%pred）等指标均显著降低（P<0.01或P<0.05）;而Lowest VE/VCO₂和VE/VCO₂ Slope（%pred）显著升高（P<0.05）,差异均有统计学意义。个体而言,部分患者就诊时整体功能状态尚在正常范围内。③CPET中Peak VO₂与其他核心指标AT、OUEP、Peak O₂ pulse、峰值收缩压呈正相关;与Lowest VE/VCO₂ 和VE/VCO₂ Slope呈负相关。结论: 肥厚型心肌病患者能安全完成CPET,CPET指标具有特异性,不仅可用于整体功能评测、疾病诊断与鉴别诊断、危险分层、疗效评估和精准预后预测,并可用于整体论指导下的个体化整体方案慢病有效管理,值得进一步深入研究和临床推广应用。     

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。     

心肺运动试验（CPET）评价个体化精准运动整体方案强化管控心脑血管慢病疗效的临床研究*

目的: 探讨研究症状限制性极限运动心肺运动试验（CPET）评价个体化精准运动整体方案强化管控3月后（简称强化管控）的长期慢病患者整体功能的改善。方法: 选取2014年至2016年由我们团队强化管控的长期心脑血管代谢慢病为主的患者20例,签署知情同意书后完成CPET,根据CPET及连续功能学检测结果制定以个体化适度运动强度为核心的整体管理方案,强化管控3月后再行CPET,个体化分析每例患者强化管控前后CPET指标的变化、计算差值和百分差值。结果: 本研究心脑血管代谢性慢病为主的患者20例（18男2女）,年龄（55.75±10.80,26~73）岁,身高（172.20±8.63,153~190）cm,体重（76.35±15.63,53~105）kg,所有患者CPET和强化管控期间均无任何危险事件发生。①强化管控后患者静态肺功能指标及静息收缩压、心率收缩压乘积和空腹血糖等均显著改善（P<0.05）。②强化管控前峰值摄氧量为（55.60±15.69,34.37~77.45）%pred和无氧阈为（60.11±12.26,43.29~80.63）%pred;强化管控后峰值耗氧量为（71.85±21.04,42.40~102.00）%pred和无氧阈为（74.95±17.03,51.90~99.47）%pred;管控后较管控前峰值摄氧量和无氧阈显著提高分别达（29.09±7.38,17.78~41.80）%和（25.16±18.38,1.77~81.86）%（P均<0.01）;其他核心指标峰值氧脉搏、峰值负荷功率、摄氧通气效率平台和递增功率运动持续时间均显著升高（P均<0.01）,二氧化碳排出通气效率最低值及二氧化碳排出通气斜率也显著好转（P<0.01）。③个体化分析而言,强化管控后15例上述8项CPET核心指标全部改善,另5例7项指标改善;全部病例峰值摄氧量（%pred）提高>15%以上,16例>20%,13例>25%,10例>30%。结论: CPET能安全客观定量地评估人体整体功能状态和治疗效果、指导制定个体化精准运动强度。个体化精准运动整体方案强化管控三个月能安全有效逆转长期心脑血管代谢等慢病患者的整体功能状态和异常指标。     

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。     

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PO₂（PaO₂）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PaO₂的连续动态反应,主要分析PaO₂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PaO₂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PaO₂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PaO₂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PaO₂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。     

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。     

肺动脉高压及其合并心脏内右向左分流患者的心肺运动试验特征性变化的临床研究*

目的: 明确肺动脉高压及合并心脏内右向左分流（R-L）患者的心肺运动试验（CPET）气体交换变化。方法: 本文通过回顾性分析阜外医院从2016-10至2017-08签署知情同意书后完成CPET的73例肺动脉高压病人CPET数据,采取双盲方式抽取四位医生作为判读者分别独立识别R-L后,结果分为四组：①分流阳性组（n=20）、②分流可疑组（n=9）、③无分流组（n=37）、④分流延迟开放组（n=6）。选择同期完成CPET正常人14例作为对照。结果: 分流阳性组在运动开始时分钟通气量、二氧化碳排出通气效率、氧气通气效率和呼气末氧分压相对于静息期的改变值骤升,分别为（7.36±2.72） L/min、（1.84±3.59）、（5.02±4.34）、（3.75±2.64） mmHg）,明显高于对照组的（（4.26±2.59） L/min、（2.22±2.08）、（-1.46±4.68）、（-3.96±2.82） mmHg）;而呼气末二氧化碳分压相对于静息期的改变值骤降（-1.63±1.66） mmHg,明显低于对照组的（2.22±2.08） mmHg（P均<0.01）。分流延迟开放组在运动后期呼吸商（RER）、二氧化碳排出通气效率、氧气通气效率和呼气末氧分压相对于静息期的改变值骤升,分别为（0.40±0.08）、（11.07±5.60）、（30.55±7.89）、（13.72±2.21） mmHg,明显高于对照组的（0.38±0.12）、（5.67±4.6）、（4.54±3.83）、（5.51±4.24） mmHg;而呼气末二氧化碳分压相对于静息期的改变值骤降（-6.82±1.96） mmHg,明显区别于对照组的（5.67±4.6） mmHg,在恢复期分流延迟开放组二氧化碳排出通气效率、氧气通气效率相对于峰值功率时的改变值（分别为-8.38±3.24、-13.14±6.47）,明显低于对照组（6.22±2.87、16.56±4.2）（P均<0.01）。结论: 肺动脉高压患者较正常人CPET的整体功能和通气效率指标降低;肺动脉高压合并右向左分流患者不仅在静息通气效率受限更剧;且特征性地运动初始时出现PETO₂明显上升、PETCO₂明显下降,RER跳升到1.0左右,VE/VCO₂ 不降反升与VO₂/VE不升反降, 常有SpO₂显著下降,还有VE更大幅度上升;延迟开放型上述特征性变化发生在运动接近峰值的1~3 min而非运动初始,且运动停止后迅速反向变回以示重新关闭。