下体负压对抗21d头低位卧床后立位耐力不良的研究*
作者：姚永杰 吴兴裕 孙喜庆 郝卫亚 乔宗林 姜世忠
单位：姚永杰 吴兴裕 孙喜庆 郝卫亚 第四军医大学空军医学系，西安 710032；乔宗林 空军临潼疗养院，临潼 710600；姜世忠 航天医学工程研究所，北京 100094
关键词：下体负压；模拟失重；立位耐力
航天医学与医学工程990205摘要：目的 观察LBNP对21d HDT-6°卧床模拟失重所致立位耐力不良的对抗效果。方法 12名健康男性青年志愿者,进行21d HDT-6°卧床实验。随机分为对照组和下体负压组，每组6人。与对照组不同,下体负压组在最后一周，每天进行1h、-4.0kPa的下体负压锻炼。结果 卧床前，12名受试者顺利通过75°、20min立位耐力检查。卧床第10d立位耐力检查时，对照组有5人、LBNP组有4人出现晕厥前或晕厥症状，两组平均耐受时间均低于卧床前(P<0.05)；第21d时，对照组有5人未通过，平均耐受时间较卧床前显著降低(P<0.05)；而LBNP组有1人未通过，平均耐受时间显著高于对照组(P<0.05)。结论 21d头低位卧床后立位耐力显著降低。下体负压能够有效对抗头低位卧床导致的立位耐力降低。
, http://www.100md.com
中图分类号：R852.22 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)02-0097-04
Countermeasuring Effect of Lower Body Negative Pressure against Orthostatic Intolerance Induced by 21 d -6° Head Down Tilt in Humans.
YAO Yong-jie, WU Xing-yu, SUN Xi-qing ,HAO Wei-ya, QIAO Zong-lin, JIANG Shi-zhong.
Abstract: Objective To investigate whether LBNP during 21 d -6°head-down tilt(HDT) would modify orthostatic tolerance. Method 12 healthy males, age 23.7±5.0, were exposed to -6° HDT for 21 d. 6 of them received -4.0 kPa LBNP sessions for 1h/d from 15 th day to 21 st day of HDT. The other 6 served as control.HUT +75°,20 min orthostatic tolerance test were done before,on day 10 and on day 21 of HDT. Result During HUT +75°,20 min orthostatic tolerance test on day 10 of HDT, 5 subjects of the control group and 4 of the LBNP group presented presyncopal or syncopal signs and symptoms,the average standing time of both groups were shorter than those of the pre-HDT (P<0.05).During HUT +75°,20 min orthostatic tolerance test on day 21 of HDT,5 subjects of the control group and one subject of the LBNP group presented presyncopal or syncopal signs and symptoms, the average standing time of control group reduced significantly as compared with those of pre-HDT(P<0.05),also significantly shorter than those of LBNP group (P<0.05). Conclusion The present study clearly shows that the use of LBNP could alleviate the bed rest-induced orthostatic intolerance.
, 百拇医药
Key words:lower body negative pressure;simulated weightlessness;orthostatic tolerance
Address reprint requests to：YAO Yong-jie.Department of Aerospace Medicine,The Fourth Military Medical University,Xi'an 710032, China
失重/模拟失重实验时,在缺乏对抗措施的条件下，心血管系统产生立位耐力不良的现象，几乎不可避免。采用下体负压(lower body negative pressure, LBNP)方式，被认为是防止微重力或头低位倾斜卧床(head down tilt bed rest ,HDT)所致的心血管系统脱适应(cardiovascular deconditioning)的最有效的对抗措施之一[1～8]。但是，目前LBNP对抗效果差异较大，不同方案的对抗效果仍需进一步验证[2～6]。本项研究通过建立21d HDT-6°人体实验模型，观察了LBNP对抗措施(在卧床最后一周，负压值-4.0kPa，1h/d)的作用效果，为筛选对抗中长期失重影响的LBNP方案提供实验依据。
, 百拇医药
方 法
被试者 12名健康男性志愿者，年龄23.7±5.0岁，身高165.9±6.9cm，体重55.1±6.0 kg。试验前进行了综合医学检查，包括详细的医学史、物理查体、血常规、胸部X线透视、肝功和乙肝六项等。被试者随机分为对照组和下体负压组，每组6人。两组间年龄、身高、体重无显著性差异。
头低位倾斜(HDT)卧床 被试者进行的实验：3d的卧床前对照期，21d HDT-6°卧床期，4d HDT卧床后恢复期。室温19～23℃。在HDT卧床期，被试者可绕身体纵轴变换体位，除大便外，不能起床，进食、饮水、洗漱、小便等均在床上(-6°)进行。被试者的饮食由营养医师按空勤人员疗养标准配餐。对照组在整个卧床期不进行任何处理。下体负压组在卧床的最后一周，采用我们研制的下体负压裤，每天进行持续1h的下体负压锻炼，负压值为-4.0kPa。下体负压裤系统由负压裤、真空泵和控制部分组成，负压控制精度为±0.13kPa。
, 百拇医药
测量指标及方法 (1)每天早晨测量体温、脉搏、肱动脉血压；HDT期间收集每天24h尿量；每天晚上进行主诉、症状打分，得分标准是：无症状0分；轻度1分；中度2分；重度3分[9]。(2)HDT前、HDT第3、7、14、21 d的早饭前测量体重、左小腿周径(卧位时的最粗处)。(3)立位耐力检查[9],在HDT前、HDT第10天、第21 d，进行3次倾斜试验，在倾斜床上进行[10]，程序是：经15 min水平卧位后在3 s内转成头高位(HUT) 75°，停留20 min或直至出现晕厥前/晕厥症状。在立位试验期间，记录ECG和肱动脉血压。
数据处理 实验数据用均数±标准差表示(
±s)。组内随时间变化数据采用随机单位组方差分析处理；两组间数据差异用团体t检验分析。
结 果
, 百拇医药
被试者一般情况 卧床期间被试者基础体温稳定，在35.2～37.0℃之间。主要症状是头胀、鼻塞、腰疼、胃部不适、四肢全身疲乏无力、食欲减退和大便困难等，对照组和LBNP组均以卧床第1～3天反应为重，之后逐渐减轻，趋于平稳。下体负压锻炼期间，被试者主诉和症状较卧床前没有发生显著改变。卧床期间，对照组和LBNP组的舒张压较卧床前显著降低或有降低趋势，收缩压、平均动脉压和心率的变化不显著。
体重、小腿周径和尿量改变 卧床期间对照组被试者第3、7 d的平均体重值显著低于卧床前(P<0.01)，第14、21 d又恢复至卧床前水平；下体负压被试者第3 d的平均体重显著低于卧床前(P<0.01)，第7、14 d恢复至卧床前水平，第21 d时，即LBNP锻炼一周后，平均体重较卧床前显著提高(P<0.01)(见表1)。卧床期间两组被试者的平均小腿周径和横截面积随着卧床时间延长而显著减少，两组间比较无显著性差异(表2)。
表1 卧床期间被试者体重变化(±s,kg)
, 百拇医药
Table 1 Change of body weight during HDT(±s,kg) 组别(groups)
HDT前(pre-HDT)
3 d
7 d
14 d
21 d
对照组(control)
54.27±7.88
52.83±8.06**
, 百拇医药 52.62±8.17**
53.42±8.45
54.15±9.00
LBNP
55.53±3.98
55.00±4.01**
55.50±4.85
56.17±4.18
56.68±3.92**
注：**P<0.01,与HDT前相比 Note:**P<0.01,as compared with pre-HDT
, 百拇医药
表2 卧床期间被试者平均小腿周径和横截面积的变化(±s,kg)
Table 2 Change of circumference and area of leg of the subjects during HDT(±s,kg) 项目(items)
组别(groups)
HDT前(pre-HDT)
3 d
7 d
14 d
, http://www.100md.com 21 d
周径
对照组
32.42±2.62
31.97±2.55*
31.65±2.52**
30.88±2.24**
30.38±2.47**
(circumference)
(control)
(cm)
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LBNP
32.97±1.56
32.52±1.38**
32.22±1.27**
31.65±1.65**
31.35±1.05**
面积
对照组
84.12±13.41
81.79±12.82*
, 百拇医药
80.18±12.63**
76.27±10.91**
73.91±11.91**
(surface area)
(control)
(cm2)
LBNP
86.69±8.10
84.31±7.22**
82.74±6.47**
, 百拇医药
79.94±8.21**
78.32±5.19**
注：*P<0.05,**P<0.01,与HDT前相比 Note:*P<0.05,**P<0.01,as compared with pre-HDT 卧床第1～14 d，对照组尿量变化不显著，日尿量在1.5 L左右波动，第15～19、21 d的尿量和第1 d比较，显著增加(P<0.05,或P<0.01)；下体负压组在卧床期间尿量无显著性变化，第15、16、17、19、20 d的尿量和对照组比较，均显著性减少(P<0.05,或P<0.01)(图 1)。
卧床期间立位耐力变化 卧床前，12名被试者均顺利通过75°、20min立位耐力检查。卧床第10 d时，对照组有5人、LBNP组有4人未通过立位耐力检查，出现晕厥前或晕厥症状，平均耐受时间分别为13.1±4.9min和14.8±5.3min，均显著低于卧床前(P<0.05)；。卧床第21 d时，对照组有5人未通过，平均耐受时间为13.0±4.0min,较卧床前显著降低(P<0.05)；而LBNP组仅有1人未通过，平均耐受时间为19.0±2.2min，较对照组显著提高(P<0.05)(见图 2)。
, 百拇医药
图1 卧床期间被试者尿量变化(±s,ml)
*P<0.05,**P<0.01,同卧床第1 d相比；&P<0.05,&&P<0.01,同一时间的对照组相比
Fig.1 Changes of urine volume of subjects during HDT(±s,ml)
*P<0.05,**P<0.01,as compared with HDT day 1
&P<0.05,&&P<0.01,as compared with control group in the same day
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图2 对照组和下体负压组立位耐力检查时(20min、75°)耐受时间的比较(±s，min)
*P<0.05，同卧床前相比；☆P<0.05，同对照组相比
Fig.2 Average standing time of subjects in the 2 groups(±s，min)
*P<0.05，as compared with pre-HDT，☆P<0.05，as compared with control group
讨 论
立位耐力下降是航天适应综合征(space adaptation syndrome，SAS)中的心血管症状的主要表现，它包括：休息时心率较飞行或卧床前增快、体位性低血压(orthostatic hypotension)、同等负荷下最大和次最大氧耗量较飞行或卧床前减少。在立位应激实验时，如站立、75°头高位倾斜和下体负压，航天员可发生心率增快、血压降低、脉压差减少，严重者发生晕厥前或晕厥症状。本实验结果再次表明，21d HDT使立位耐力显著降低。卧床第10 d时，12名被试者中有9人没有通过75°、20min立位耐力检查，发生了晕厥前或晕厥症状；卧床第21 d时，对照组6名被试者有5人没有通过，其中1名仅6min就发生了晕厥。导致航天员立位耐力下降的可能的病理生理机制有[2,4,5,8]：血浆容量减少，心血管功能的改变，压力反射感受器功能减弱，骨骼肌萎缩，静脉管壁特性变化，顺应性和反应性降低等。
, 百拇医药
LBNP作为一种对抗心血管系统脱锻炼的物理性措施。其可靠的作用效果已被空间飞行实践和地面模拟实验的结果所证实[1～8]。Guell等[7]进行的4 wk HDT实验，用LBNP作为对抗，前3 wk每天进行3次负压值为-3.73kPa的暴露，每次暴露时间20min，在最后一周的前4 d，LBNP暴露次数增为每天4次，最后3 d增为每天6次，LBNP值不变。结果显示，当无LBNP对抗时，卧床结束后体位性低血压的发生率高，而且在立位试验的第一分种内就有3名被试者发生晕厥，1名出现晕厥前症状；而当进行LBNP对抗时， 卧床结束后则没有体位性低血压的发生。Hyatt和West用4 h的LBNP(负压值为-4.0kPa)联合饮入1升的等渗盐水的方法，逆转了7 d卧床后的立位耐力不良，这种方案经过Hyatt和West的发展就成了NASA的LBNP对抗措施。在俄罗斯航天计划中，应用LBNP对抗飞行后立位耐力降低，从总体上看，他们的暴露时间较短(60～90min)、最大负压值较高(-10kPa)，在着陆前进行过数次的LBNP暴露[3]。航天时，时间是宝贵的，迫切需要高效、可行的下体负压对抗措施。因此，筛选暴露时间短、暴露次数少、对抗效果佳的下体负压方案成为重要的现实问题。在制定我国的LBNP对抗方案时，应着眼于中长期飞行的医学防护。
, 百拇医药
本实验结果表明，我们采用的下体负压对抗效果是显著的。经过最后一周的锻炼，卧床结束时，80%的被试者通过了立位耐力检查，而且平均耐受时间也有了提高。对照组的体重在卧床过程中减轻，LBNP组卧床前期变化同对照组，卧床后体重较卧床前显著提高。从两组的小腿周径和面积变化看，LBNP锻炼不能减轻小腿的萎缩。关于下体负压提高立位耐力的机制，其原因可能是[6]：① LBNP可恢复血浆容量。LBNP作用下，中心血容量减少，增加下肢血容量，心肺压力反射感受器卸负荷，这可能引起抗利尿激素、醛固酮、心房钠肽素等激素分泌的改变，这些改变可能增加血浆容量。本实验尿量的变化支持上述观点，对照组在卧床最后一周尿量增加，下体负压组却没有这种变化，也就是说，下体负压的作用，使被试者尿量相对减少，但是，卧床初期两组被试者尿量均未增加，其原因尚不清楚；② LBNP可影响心肺的和颈动脉窦压力反射感受器的功能；③ LBNP可保持血管外组织的液体；本实验发现，卧床后LBNP组体重增加，可能就是LBNP作用恢复了被试者的体液总量，进而维持了立位耐力，但由于没进行血浆容量的测定，故这一点尚不能肯定；④ LBNP可恢复血管的顺应性和反应性，从而限制立位实验时血液的淤积程度。
, 百拇医药
本研究表明，21 d头低位卧床后立位耐力显著降低；在21 d头低位卧床的最后一周，采用下体负压(-4.0kPa,1h/d)进行对抗，能够有效地提高立位耐力。
(参加本研究的还有：第四军医大学空军医学系的韦应波、曹新生、李学义，航天医学工程研究所的李建军、蒋昌林、刘志刚，空军临潼疗养院的杨增慧、宋新亮、刘敏言、李西娟、张敏等)
*基金项目：863资助项目(863-2-4-2-4)
参考文献
[1]Lee SM,Bennett BS,Hargens AR et al.Upright exercise or supine lower body negative pressure exercise maintains exercise responses after bed rest[J]. Med Sci Sports Exerc,1997,29(7):892～900
, 百拇医药
[2]Traon AP,Vasseur P,Arbeille P et al.Effects of 28-day head-down tilt with and without countermeasures on lower body negative pressure responses[J].Aviat Space Environ Med,1995,66(10):982～91
[3]Charles JB,Lathers CM.Summary of lower body negative pressure experiments during space flight[J].J Clin Pharmacol,1994,34(6):571～83
[4]Lathers CM,Charles JB. Use of lower body negative pressure to counter symptoms of orthostatic intolerance in patients, bed rest subjects, and astronauts[J]. J Clin Pharmacol,1993,33(11):1071～85
, 百拇医药
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, 百拇医药
[8]Maillet A,Fagette S,Allevard AM et al.Cardiovascular and hormonal response during 4-week head-down tilt with and without exercise and LBNP countermeasures[J].J Grav Physiol, 1996,3(1):37～48
[9]张静雪，王承珉，谢俊水等.低氧、气功对抗卧床模拟失重和卧床后立位耐力的观察[J]. 航天医学与医学工程,1997,10(1):18～22
[10]姚永杰,吴兴裕,孙喜庆,等.可变角度简易倾斜床的研制[J].第四军医大学学报,1998,19(4):473～474
收稿日期：1998-06-08, http://www.100md.com
单位：姚永杰 吴兴裕 孙喜庆 郝卫亚 第四军医大学空军医学系，西安 710032；乔宗林 空军临潼疗养院，临潼 710600；姜世忠 航天医学工程研究所，北京 100094
关键词：下体负压；模拟失重；立位耐力
航天医学与医学工程990205摘要：目的 观察LBNP对21d HDT-6°卧床模拟失重所致立位耐力不良的对抗效果。方法 12名健康男性青年志愿者,进行21d HDT-6°卧床实验。随机分为对照组和下体负压组，每组6人。与对照组不同,下体负压组在最后一周，每天进行1h、-4.0kPa的下体负压锻炼。结果 卧床前，12名受试者顺利通过75°、20min立位耐力检查。卧床第10d立位耐力检查时，对照组有5人、LBNP组有4人出现晕厥前或晕厥症状，两组平均耐受时间均低于卧床前(P<0.05)；第21d时，对照组有5人未通过，平均耐受时间较卧床前显著降低(P<0.05)；而LBNP组有1人未通过，平均耐受时间显著高于对照组(P<0.05)。结论 21d头低位卧床后立位耐力显著降低。下体负压能够有效对抗头低位卧床导致的立位耐力降低。
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中图分类号：R852.22 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)02-0097-04
Countermeasuring Effect of Lower Body Negative Pressure against Orthostatic Intolerance Induced by 21 d -6° Head Down Tilt in Humans.
YAO Yong-jie, WU Xing-yu, SUN Xi-qing ,HAO Wei-ya, QIAO Zong-lin, JIANG Shi-zhong.
Abstract: Objective To investigate whether LBNP during 21 d -6°head-down tilt(HDT) would modify orthostatic tolerance. Method 12 healthy males, age 23.7±5.0, were exposed to -6° HDT for 21 d. 6 of them received -4.0 kPa LBNP sessions for 1h/d from 15 th day to 21 st day of HDT. The other 6 served as control.HUT +75°,20 min orthostatic tolerance test were done before,on day 10 and on day 21 of HDT. Result During HUT +75°,20 min orthostatic tolerance test on day 10 of HDT, 5 subjects of the control group and 4 of the LBNP group presented presyncopal or syncopal signs and symptoms,the average standing time of both groups were shorter than those of the pre-HDT (P<0.05).During HUT +75°,20 min orthostatic tolerance test on day 21 of HDT,5 subjects of the control group and one subject of the LBNP group presented presyncopal or syncopal signs and symptoms, the average standing time of control group reduced significantly as compared with those of pre-HDT(P<0.05),also significantly shorter than those of LBNP group (P<0.05). Conclusion The present study clearly shows that the use of LBNP could alleviate the bed rest-induced orthostatic intolerance.
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Key words:lower body negative pressure;simulated weightlessness;orthostatic tolerance
Address reprint requests to：YAO Yong-jie.Department of Aerospace Medicine,The Fourth Military Medical University,Xi'an 710032, China
失重/模拟失重实验时,在缺乏对抗措施的条件下，心血管系统产生立位耐力不良的现象，几乎不可避免。采用下体负压(lower body negative pressure, LBNP)方式，被认为是防止微重力或头低位倾斜卧床(head down tilt bed rest ,HDT)所致的心血管系统脱适应(cardiovascular deconditioning)的最有效的对抗措施之一[1～8]。但是，目前LBNP对抗效果差异较大，不同方案的对抗效果仍需进一步验证[2～6]。本项研究通过建立21d HDT-6°人体实验模型，观察了LBNP对抗措施(在卧床最后一周，负压值-4.0kPa，1h/d)的作用效果，为筛选对抗中长期失重影响的LBNP方案提供实验依据。
, 百拇医药
方 法
被试者 12名健康男性志愿者，年龄23.7±5.0岁，身高165.9±6.9cm，体重55.1±6.0 kg。试验前进行了综合医学检查，包括详细的医学史、物理查体、血常规、胸部X线透视、肝功和乙肝六项等。被试者随机分为对照组和下体负压组，每组6人。两组间年龄、身高、体重无显著性差异。
头低位倾斜(HDT)卧床 被试者进行的实验：3d的卧床前对照期，21d HDT-6°卧床期，4d HDT卧床后恢复期。室温19～23℃。在HDT卧床期，被试者可绕身体纵轴变换体位，除大便外，不能起床，进食、饮水、洗漱、小便等均在床上(-6°)进行。被试者的饮食由营养医师按空勤人员疗养标准配餐。对照组在整个卧床期不进行任何处理。下体负压组在卧床的最后一周，采用我们研制的下体负压裤，每天进行持续1h的下体负压锻炼，负压值为-4.0kPa。下体负压裤系统由负压裤、真空泵和控制部分组成，负压控制精度为±0.13kPa。
, 百拇医药
测量指标及方法 (1)每天早晨测量体温、脉搏、肱动脉血压；HDT期间收集每天24h尿量；每天晚上进行主诉、症状打分，得分标准是：无症状0分；轻度1分；中度2分；重度3分[9]。(2)HDT前、HDT第3、7、14、21 d的早饭前测量体重、左小腿周径(卧位时的最粗处)。(3)立位耐力检查[9],在HDT前、HDT第10天、第21 d，进行3次倾斜试验，在倾斜床上进行[10]，程序是：经15 min水平卧位后在3 s内转成头高位(HUT) 75°，停留20 min或直至出现晕厥前/晕厥症状。在立位试验期间，记录ECG和肱动脉血压。
数据处理 实验数据用均数±标准差表示(
±s)。组内随时间变化数据采用随机单位组方差分析处理；两组间数据差异用团体t检验分析。结 果
, 百拇医药
被试者一般情况 卧床期间被试者基础体温稳定，在35.2～37.0℃之间。主要症状是头胀、鼻塞、腰疼、胃部不适、四肢全身疲乏无力、食欲减退和大便困难等，对照组和LBNP组均以卧床第1～3天反应为重，之后逐渐减轻，趋于平稳。下体负压锻炼期间，被试者主诉和症状较卧床前没有发生显著改变。卧床期间，对照组和LBNP组的舒张压较卧床前显著降低或有降低趋势，收缩压、平均动脉压和心率的变化不显著。
体重、小腿周径和尿量改变 卧床期间对照组被试者第3、7 d的平均体重值显著低于卧床前(P<0.01)，第14、21 d又恢复至卧床前水平；下体负压被试者第3 d的平均体重显著低于卧床前(P<0.01)，第7、14 d恢复至卧床前水平，第21 d时，即LBNP锻炼一周后，平均体重较卧床前显著提高(P<0.01)(见表1)。卧床期间两组被试者的平均小腿周径和横截面积随着卧床时间延长而显著减少，两组间比较无显著性差异(表2)。
表1 卧床期间被试者体重变化(
±s,kg), 百拇医药
Table 1 Change of body weight during HDT(
±s,kg) 组别(groups)HDT前(pre-HDT)
3 d
7 d
14 d
21 d
对照组(control)
54.27±7.88
52.83±8.06**
, 百拇医药 52.62±8.17**
53.42±8.45
54.15±9.00
LBNP
55.53±3.98
55.00±4.01**
55.50±4.85
56.17±4.18
56.68±3.92**
注：**P<0.01,与HDT前相比 Note:**P<0.01,as compared with pre-HDT
, 百拇医药
表2 卧床期间被试者平均小腿周径和横截面积的变化(
±s,kg)Table 2 Change of circumference and area of leg of the subjects during HDT(
±s,kg) 项目(items)组别(groups)
HDT前(pre-HDT)
3 d
7 d
14 d
, http://www.100md.com 21 d
周径
对照组
32.42±2.62
31.97±2.55*
31.65±2.52**
30.88±2.24**
30.38±2.47**
(circumference)
(control)
(cm)
, http://www.100md.com
LBNP
32.97±1.56
32.52±1.38**
32.22±1.27**
31.65±1.65**
31.35±1.05**
面积
对照组
84.12±13.41
81.79±12.82*
, 百拇医药
80.18±12.63**
76.27±10.91**
73.91±11.91**
(surface area)
(control)
(cm2)
LBNP
86.69±8.10
84.31±7.22**
82.74±6.47**
, 百拇医药
79.94±8.21**
78.32±5.19**
注：*P<0.05,**P<0.01,与HDT前相比 Note:*P<0.05,**P<0.01,as compared with pre-HDT 卧床第1～14 d，对照组尿量变化不显著，日尿量在1.5 L左右波动，第15～19、21 d的尿量和第1 d比较，显著增加(P<0.05,或P<0.01)；下体负压组在卧床期间尿量无显著性变化，第15、16、17、19、20 d的尿量和对照组比较，均显著性减少(P<0.05,或P<0.01)(图 1)。
卧床期间立位耐力变化 卧床前，12名被试者均顺利通过75°、20min立位耐力检查。卧床第10 d时，对照组有5人、LBNP组有4人未通过立位耐力检查，出现晕厥前或晕厥症状，平均耐受时间分别为13.1±4.9min和14.8±5.3min，均显著低于卧床前(P<0.05)；。卧床第21 d时，对照组有5人未通过，平均耐受时间为13.0±4.0min,较卧床前显著降低(P<0.05)；而LBNP组仅有1人未通过，平均耐受时间为19.0±2.2min，较对照组显著提高(P<0.05)(见图 2)。
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图1 卧床期间被试者尿量变化(
±s,ml)*P<0.05,**P<0.01,同卧床第1 d相比；&P<0.05,&&P<0.01,同一时间的对照组相比
Fig.1 Changes of urine volume of subjects during HDT(
±s,ml)*P<0.05,**P<0.01,as compared with HDT day 1
&P<0.05,&&P<0.01,as compared with control group in the same day
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图2 对照组和下体负压组立位耐力检查时(20min、75°)耐受时间的比较(
±s，min)*P<0.05，同卧床前相比；☆P<0.05，同对照组相比
Fig.2 Average standing time of subjects in the 2 groups(
±s，min)*P<0.05，as compared with pre-HDT，☆P<0.05，as compared with control group
讨 论
立位耐力下降是航天适应综合征(space adaptation syndrome，SAS)中的心血管症状的主要表现，它包括：休息时心率较飞行或卧床前增快、体位性低血压(orthostatic hypotension)、同等负荷下最大和次最大氧耗量较飞行或卧床前减少。在立位应激实验时，如站立、75°头高位倾斜和下体负压，航天员可发生心率增快、血压降低、脉压差减少，严重者发生晕厥前或晕厥症状。本实验结果再次表明，21d HDT使立位耐力显著降低。卧床第10 d时，12名被试者中有9人没有通过75°、20min立位耐力检查，发生了晕厥前或晕厥症状；卧床第21 d时，对照组6名被试者有5人没有通过，其中1名仅6min就发生了晕厥。导致航天员立位耐力下降的可能的病理生理机制有[2,4,5,8]：血浆容量减少，心血管功能的改变，压力反射感受器功能减弱，骨骼肌萎缩，静脉管壁特性变化，顺应性和反应性降低等。
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LBNP作为一种对抗心血管系统脱锻炼的物理性措施。其可靠的作用效果已被空间飞行实践和地面模拟实验的结果所证实[1～8]。Guell等[7]进行的4 wk HDT实验，用LBNP作为对抗，前3 wk每天进行3次负压值为-3.73kPa的暴露，每次暴露时间20min，在最后一周的前4 d，LBNP暴露次数增为每天4次，最后3 d增为每天6次，LBNP值不变。结果显示，当无LBNP对抗时，卧床结束后体位性低血压的发生率高，而且在立位试验的第一分种内就有3名被试者发生晕厥，1名出现晕厥前症状；而当进行LBNP对抗时， 卧床结束后则没有体位性低血压的发生。Hyatt和West用4 h的LBNP(负压值为-4.0kPa)联合饮入1升的等渗盐水的方法，逆转了7 d卧床后的立位耐力不良，这种方案经过Hyatt和West的发展就成了NASA的LBNP对抗措施。在俄罗斯航天计划中，应用LBNP对抗飞行后立位耐力降低，从总体上看，他们的暴露时间较短(60～90min)、最大负压值较高(-10kPa)，在着陆前进行过数次的LBNP暴露[3]。航天时，时间是宝贵的，迫切需要高效、可行的下体负压对抗措施。因此，筛选暴露时间短、暴露次数少、对抗效果佳的下体负压方案成为重要的现实问题。在制定我国的LBNP对抗方案时，应着眼于中长期飞行的医学防护。
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本实验结果表明，我们采用的下体负压对抗效果是显著的。经过最后一周的锻炼，卧床结束时，80%的被试者通过了立位耐力检查，而且平均耐受时间也有了提高。对照组的体重在卧床过程中减轻，LBNP组卧床前期变化同对照组，卧床后体重较卧床前显著提高。从两组的小腿周径和面积变化看，LBNP锻炼不能减轻小腿的萎缩。关于下体负压提高立位耐力的机制，其原因可能是[6]：① LBNP可恢复血浆容量。LBNP作用下，中心血容量减少，增加下肢血容量，心肺压力反射感受器卸负荷，这可能引起抗利尿激素、醛固酮、心房钠肽素等激素分泌的改变，这些改变可能增加血浆容量。本实验尿量的变化支持上述观点，对照组在卧床最后一周尿量增加，下体负压组却没有这种变化，也就是说，下体负压的作用，使被试者尿量相对减少，但是，卧床初期两组被试者尿量均未增加，其原因尚不清楚；② LBNP可影响心肺的和颈动脉窦压力反射感受器的功能；③ LBNP可保持血管外组织的液体；本实验发现，卧床后LBNP组体重增加，可能就是LBNP作用恢复了被试者的体液总量，进而维持了立位耐力，但由于没进行血浆容量的测定，故这一点尚不能肯定；④ LBNP可恢复血管的顺应性和反应性，从而限制立位实验时血液的淤积程度。
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本研究表明，21 d头低位卧床后立位耐力显著降低；在21 d头低位卧床的最后一周，采用下体负压(-4.0kPa,1h/d)进行对抗，能够有效地提高立位耐力。
(参加本研究的还有：第四军医大学空军医学系的韦应波、曹新生、李学义，航天医学工程研究所的李建军、蒋昌林、刘志刚，空军临潼疗养院的杨增慧、宋新亮、刘敏言、李西娟、张敏等)
*基金项目：863资助项目(863-2-4-2-4)
参考文献
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收稿日期：1998-06-08, http://www.100md.com