头低位-30°对肺功能的影响
作者：鲁力立 仲崇发 杨静生 陶英 赵国璇
单位：北京航天医学工程研究所，北京 100094
关键词：头低位；卧床(实验)；肺功能；肺弥散量；失重模拟
航天医学与医学工程000308摘要： 目的 研究短时间模拟失重对健康人肺功能的影响。 方法 采用头低位-30°模拟短期(45 min)失重，用体描箱对12名健康男性分别于坐位、平卧位、头低位10～15 min，头低位45 min测量了肺功能的各项指标，同时用彩超测量了肺动脉血流和右心功能。并进行了对比分析。 结果 随着体位由坐位、平卧位到头低位，肺通气量(FVC, FEV1, FEV1%, MVV)、肺容量(VA，IVC)逐渐减少，其中以MVV变化显著(P<0.000)。而同时随体位变化肺弥散显著增加，DLCO(P<0.001),KCO(P<0.000)。 结论 -30°、45 min头低位时，肺通气量、肺容量显著减少。肺弥散量明显增加，其中以肺血容量增加，肺血流的均匀分布为主要影响因素。
, 百拇医药
中图分类号：R852.22 文献标识码：A
文章编号：1002-0837(2000)-0187-04
Effects of -30° Head Down Tilt on Lung Function
LU Li-li, ZHONG Chong-fa, YANG Jing-sheng, TAO Ying, ZHAO Guo-xuan
Abstract: Objective To investigate the effects of short-term simulated weightlessness on lung function in healthy males. Method -30° head down tilt for 45 min was used to simulate short-period weightlessness. Lung function of 12 health males, aged 18～21, were studied with plethysmography during seating, supine and head down tilt positions. At the same time, blood flow in pulmonary artery and function of right ventricle were measured with Doppler Echo-Cardiography. Comparative analysis was done. Result As body position changed from seating or supine into head down tilt, FVC, FEV1, FEV1%, MVV, VA and IVC decreased. The change of MVV was the most prominent (P<0.000). As the position changed, pulmonary diffusion increased dramatically(DLCO P<0.001, KCO P<0.000). Conclusion HDT may lead to a decrease of pulmonary ventilation and lung capacity. The increased pulmonary diffusion might be related to uniform distribution of pulmonary blood flow and increased effective pulmonary vascular bed.
, 百拇医药
Key words:head down tilt;bed rest (tests);pulmonary function;pulmonary diffusing capacity;weightlessness simulation
失重是航天过程中对身体产生影响的一个重要因素。国外有关研究资料表明，失重会对肺造成影响，甚至损伤[1]。失重状态下肺活量减少[2]，肺内原有的压力梯度发生改变，气体重新分布，通气血流比及肺弥散功能均发生相应的变化。动物实验表明微重力可造成大鼠肺损伤[3]。美苏在航天过程中也证实肺功能所发生的变化[4]，并逐渐引起重视。目前国内对于模拟失重下肺功能的变化研究甚少。本文观察了头低位-30°对健康人肺功能的影响。
方 法
被试者 健康男性12名，年龄18～20岁，身高162～172 cm，体重50～70 kg，无心肺疾病，不吸烟。
, 百拇医药
方法 被试者坐位(ST1)于美国森迪斯6200体描箱内，测用力肺活量(FVC)，第一秒用力肺活量(FEV1)，一秒率(FEV1%)，最大通气量(MVV)，一氧化碳弥散量(DLCO)，弥散常数(KCO)，肺泡容积(AV)，吸气量(IVC)。然后被试者平卧(SP1)在倾斜床上10 min后转向头低位-30°，45 min，然后再转向平卧位。分别于平卧位(SP1)、头低位10～15 min(D-15)，头低位30～40 min(D-40)，恢复平卧位(SP2)，相隔10 min后回体描箱内(ST2)，重复以上肺功能检查。同时用惠普2500超声显像仪在SP1—SP2期间测量了肺动脉血流和右心功能，提取以下指标：肺动脉血流加速时间(AT)，肺动脉加速度(AC)，右室射血时间(RET)，右室心排量(RCO)，肺动脉最大血流速度(Vmax)和肺动脉血流平均速度(Vm)。同时监测血压、心率(日本COLINE STBP 780运动血压仪)。
统计分析 实验数据通过SPSS软件计算平均值、标准差，应用t检验判断差异的显著性。在数据的处理中，肺容量、通气量的相对变化量△(
±s)=(实验值-对照值)。
, 百拇医药
结 果
HDT-30°时肺通气量和肺容量的变化 实验结果显示FVC、FEV1、MVV随体位的改变而变化。上述各指标的均值在坐位(ST1)时最大，头低位(D-15)时最小，且二者呈现明显差异，其中MVV变化为最大，(P<0.000，为用SPSS软件计算输出结果)，平卧位与坐位比也有显著差异。同时头低位与水平卧位比在FVC、FEV1、MVV、KCO也存在着明显差异，这表明头低位状态使肺功能发生进一步变化。FEV1%仅在平卧位时降低，头低位时变化不明显，D-15 与D-40无显著性改变。实验后平卧位(SP2)和座位(ST2)基本恢复实验前水平。肺通气量的变化见表1、2。
HDT -30°肺泡容积、吸气量的变化 实验中肺容量的测试结果表明,随体位改变肺容量随之降低。肺泡容量(VA )HTD15 min(D-15)较坐位(ST1)显著降低，( P<0.05)。吸气量(IVC)自平卧位(SP1)即显著降低，D-15时最明显(P<0.000)。HTD 40 min(D-40)基本维持D-15水平。实验后各体位基本恢复实验前水平(表3)。
, 百拇医药
表1 HDT-30°时FVC、FEV1的变化(±s，n=12)
Table 1 Change of FVC、FEV1 during -30°HDT(±s，n=12) body position
FVC(L)
△FVC(L)
FEV1(L)
△FEV1(L)
ST1
, 百拇医药
4.78±0.57
—
4.02±0.54
—
SP1
4.55±0.55
-0.23±0.56
3.71±0.60
-0.31±0.48*
D-15
4.25±0.47
-0.53±0.17**
, 百拇医药
3.50±0.45
-0.52±0.47**
D-40
4.31±0.61
-0.47±0.70*
3.55±0.57
-0.47±0.57*
SP2
4.35±0.52
-0.42±0.53*
3.58±0.56
, 百拇医药
-0.45±0.46**
ST2
4.63±0.44
-0.15±0.40
3.94±0.45
-8.7E-02±0.31
*P<0.05，**P<0.01，as compared with ST1表2 HDT时FEV1%、MVV的变化(±s，n=12)
Table 2 Change of FEV1%，MVV during -30°HDT(±s，n=12) body position
, 百拇医药
FEV1%
△FEV1%
MVV(L/min)
△MVV(L/min)
ST1
84.25±5.28
155.83±24.34
SP1
81.58±6.67
-2.67±3.85*
135.83±27.12
, http://www.100md.com
-19.75±10.89***
D-15
82.58±7.42
-1.67±3.50
124.92±24.01
-30.67±13.53***
D-40
82.50±7.18
-1.75±3.28
121.75±18.56
-33.83±12.57***
, 百拇医药
SP2
82.17±7.47
-2.08±4.83
135.50±23.61
-20.08±10.75***
SD2
85.25±7.44
-1.00±3.90
151.83±23.42
-3.75±8.59
*P<0.05,*** P<0.000,as compared with ST1表3 HDT-30°肺容量的变化(±s，n=12)
, 百拇医药
Table 3 Change of VA,IVC during -30°HDT(±s，n=12) body position
VA(L/min)
△VA(L/min)
IVC(L/min)
△IVC(L/min)
ST1
5.19±0.55
—
4.19±0.32
—
, 百拇医药
SP1
5.31±0.93
0.12±1.29
3.84±0.38
-0.35±0.26**
D-15
4.85±0.47
-0.35±0.34**
3.74±0.29
-0.45±0.23***
D-40
, http://www.100md.com
4.92±0.53
-0.27±0.43*
3.90±0.35
-0.29±0.21**
SP2
4.96±0.61
-0.23±0.37*
3.93±0.35
-0.26±0.25**
ST2
5.40±0.53
, 百拇医药
-0.21±0.24
4.19±0.35
3.3E-03±0.12
*P<0.05，**P<0.005，*** P<0.000,as compared with ST1
图1 HDT-30°时肺弥散量的变化趋势
Fig.1 The trend of changes in pulmonary diffusion during -30°HDT
图2 HDT-30°时肺通气功能的变化
, 百拇医药
Fig.2 Variation of pulmonary ventilation function during -30°HDT
HDT-30°时肺弥散量的变化趋势 如图1所示，当被试者由坐位转为平卧位时，肺弥散量明显增高，且增高顺序为ST1CO亦明显上升。
HDT-30°时肺功能的变化对弥散量的影响 被试者由坐位转为头低位时肺容量、肺通气量分别下降为：FVC 11%，FEV 113%，MVV 22%，VA 7%，IVC 11%，见图2。而同时肺弥散量显著增高为：DLCO 17%，KCO 23%，见图3。结果表明与正常坐位条件下明显不同，在HDT时肺通气量、肺容量的降低并未影响肺弥散量的增高。
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图3 HDT-30°时肺弥散量的变化
Fig.3 Variation of pulmonary diffusion during -30°HDT
讨 论
模拟失重对肺容量和通气量的影响 失重、模拟失重和动物实验均表明失重会引起肺形态的明显改变，随之肺功能发生相应的变化[5]。有资料表明，航天飞行中肺活量减少10%[2]。本实验观察到头低位-30°时，肺通气量明显减低，与坐位相比用力肺活量减少11%，第一秒力肺活量减少13%，最大通气量减少22%。肺通气量下降的原因是由于体位改变后，胸腔、腹腔的机械作用力消失或减弱。横膈相应抬高，气道阻力增加，胸部的活动度减少。结果显示，肺泡容积减少7%，吸气量减少11%。表明肺容量是减少的，同时呼吸肌(主要是膈肌)的活动幅度减弱。以上诸多因素使有效肺容量降低与有关文献报道一致[4]。
, 百拇医药
模拟失重对肺弥散功能的影响 在自然环境中，肺的弥散受到多种因素的影响，其中肺容量和通气量的减少均可导致肺弥散量的下降[6]。而本实验观察到头低位时肺容量、通气量明显减少，下降幅度为11%～22%，同时肺弥散量却显著增高，增高幅度为17%～23%。此结果显示在微重力条件下影响肺弥散功能的诸多因素发生了相应的变化。Tomaselli CM等[7]的研究表明，在模拟失重初期，头向转移的液体主要分布在肺循环中，此时肺内液体分布发生了改变，回心血量的急剧增加使原来关闭的肺毛细血管床大量开放。由于肺毛细血管床占肺循环总阻力的60%左右，肺动脉压约占体动脉压的1/6[8]。使其具有低阻力低压力高容量的特点。在头低位期间肺脏就成为血液储存的重要场所。Gabel[9]等也发现模拟失重使狗肺重量增加，同时弥散压也明显增高。本次实验和我们以往的大角度HDT实验也表明,在头低位初期大约5～10 min,每搏量(SV),心排量(CO)有增加趋势.用彩色多普勒超声测试HDT 10 min以后,肺动脉血流加速度时间(AT)延长，肺动脉血流加速度(AC)减慢，右室射血时间(RET)延长，肺动脉最大血流速度(Vmax)降低，提示此时肺循环阻力增加，肺动脉压有增加趋势。间接反映了肺容量是增大的。G.KIM Prisk[10]等在4人9 d的航天飞行中对肺弥散与肺循环所作的研究表明,在实际航天飞行中,肺毛细血管流量、毛细血管膜的弥散、肺弥散量以及心排量、心搏量均明显增加。其中每搏量增加46%，心排量增加18%。此结果表明在失重飞行中回心血量增加，肺毛细血管开放、扩张、血流量增加。同时肺毛细血管表面积明显增大，即膜弥散(膜对氧的通透性)增强。而在HDT中后期随着肺血容量的增加，肺循环阻力加大，血流量、流速降低。肺泡无效腔减少。此时， 除肺泡与毛细血管弥散面积增大，弥散时间相对延长外，肺血管在微重力时的均匀分布状态对弥散量的增加产生影响[8]。可见在失重时肺循环所发生的这些变化是引起肺弥散量增加的重要因素。
, 百拇医药
结 论
本次HDT-30°45 min实验观察到，头低位时肺容量，肺通气量明显减少。肺弥散量显著增加，其影响因素可能是在HDT初期以回心血量、心排量及肺毛细血管流量增加为主。HDT中后期，以肺血管容量均匀分布、膜弥散量增加和弥散时间延长有关。
Address reprint requests to:LU Li-li.Institute of Space Medico-Engineering,Beijing 100094,China
[参考文献]
[1] West JB. Microgravity and the lung[J].The Physiologist Suppl,1991,34(1):s8～s10
[2] Guy HY, Prisk GK, West JB et al.Pulmonary function in microgravity[J]. The Physiologist Suppl，1992,35(1):s99～s102
, http://www.100md.com
[3] WANG Chengmin,ZHANG Ruguo,FU Hongwei.Effects of simulated weightlessntss on lungs in tail-suspended rats[J].Space Medicine & Medical Engineering,1995,8(4):239～241
王承珉，张汝果，付宏伟.尾悬吊模拟失重对大鼠肺脏的影响[J].航天医学与工程，1995,8(4)：239～241
[4] Johnston RS，Dietlein FL. Biomedical results from SKY lab[M]. NASA SP～377.1977:388～393
[5] Engel LA.Effect of microgravity on the respiratory system[J]. J Appl Phsiol，1991,70(5):1907～1991
, 百拇医药
[6] LU Lili,ZHANG Hongsheng,LI Peizhen et al.Inquiry on pulmonory diffusion function indices of DLco and Kco as applied in diagnosing pulmonary diseases[J].Space Medicine & Medical Engineering,1995,8(4):246～249
鲁力立，张洪胜，李佩珍等.肺弥散功能指标Dlco、Kco在肺疾病诊断中应用价值的探讨[J].航天医学与工程,1995,8(4):246～249
[7] Tomaselli CM, Kenney RA,Frey MAB et al.Cardiovasular dynamic during the initial period of head down tilt[J].Aviat Space Envion Med，1987,58:3～8
, 百拇医药
[8] Nunn TF. Translated by Cheng Huai. Applied respiratory physiology[M]. Beijing: Science Publishing House,1983,287～317
纳恩著.陈槐译.应用呼吸生理学[M].北京:科学出版社,1983,287～317
[9] Gabel JC. Drake RE.Pulmonary capillary pressure in inact dog lung[J].AM J Phsiol,1978,4:H569～73
[10] Pisk GK,Harold JB,Ann RE et al.Pulmonary diffusing capacity ,capillary blood volume and cardiac output during sustained microgravity[C]. Am Physiological Society.1993:15～26
[11] Mu Kueijin, Lin Youhua. Principles and Clinical Application of Pulmonary Function Tests[M]. Beijing:Beijing Medical University and China Union Medical University United Publishing House,1992:122～133
穆魁津，林友华主编.肺功能测定原理与临床应用[M].北京:北京医科大学,中国协和医科大学联合出版社,1992:122～133
收稿日期：1999-09-06, http://www.100md.com
单位：北京航天医学工程研究所，北京 100094
关键词：头低位；卧床(实验)；肺功能；肺弥散量；失重模拟
航天医学与医学工程000308摘要： 目的 研究短时间模拟失重对健康人肺功能的影响。 方法 采用头低位-30°模拟短期(45 min)失重，用体描箱对12名健康男性分别于坐位、平卧位、头低位10～15 min，头低位45 min测量了肺功能的各项指标，同时用彩超测量了肺动脉血流和右心功能。并进行了对比分析。 结果 随着体位由坐位、平卧位到头低位，肺通气量(FVC, FEV1, FEV1%, MVV)、肺容量(VA，IVC)逐渐减少，其中以MVV变化显著(P<0.000)。而同时随体位变化肺弥散显著增加，DLCO(P<0.001),KCO(P<0.000)。 结论 -30°、45 min头低位时，肺通气量、肺容量显著减少。肺弥散量明显增加，其中以肺血容量增加，肺血流的均匀分布为主要影响因素。
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中图分类号：R852.22 文献标识码：A
文章编号：1002-0837(2000)-0187-04
Effects of -30° Head Down Tilt on Lung Function
LU Li-li, ZHONG Chong-fa, YANG Jing-sheng, TAO Ying, ZHAO Guo-xuan
Abstract: Objective To investigate the effects of short-term simulated weightlessness on lung function in healthy males. Method -30° head down tilt for 45 min was used to simulate short-period weightlessness. Lung function of 12 health males, aged 18～21, were studied with plethysmography during seating, supine and head down tilt positions. At the same time, blood flow in pulmonary artery and function of right ventricle were measured with Doppler Echo-Cardiography. Comparative analysis was done. Result As body position changed from seating or supine into head down tilt, FVC, FEV1, FEV1%, MVV, VA and IVC decreased. The change of MVV was the most prominent (P<0.000). As the position changed, pulmonary diffusion increased dramatically(DLCO P<0.001, KCO P<0.000). Conclusion HDT may lead to a decrease of pulmonary ventilation and lung capacity. The increased pulmonary diffusion might be related to uniform distribution of pulmonary blood flow and increased effective pulmonary vascular bed.
, 百拇医药
Key words:head down tilt;bed rest (tests);pulmonary function;pulmonary diffusing capacity;weightlessness simulation
失重是航天过程中对身体产生影响的一个重要因素。国外有关研究资料表明，失重会对肺造成影响，甚至损伤[1]。失重状态下肺活量减少[2]，肺内原有的压力梯度发生改变，气体重新分布，通气血流比及肺弥散功能均发生相应的变化。动物实验表明微重力可造成大鼠肺损伤[3]。美苏在航天过程中也证实肺功能所发生的变化[4]，并逐渐引起重视。目前国内对于模拟失重下肺功能的变化研究甚少。本文观察了头低位-30°对健康人肺功能的影响。
方 法
被试者 健康男性12名，年龄18～20岁，身高162～172 cm，体重50～70 kg，无心肺疾病，不吸烟。
, 百拇医药
方法 被试者坐位(ST1)于美国森迪斯6200体描箱内，测用力肺活量(FVC)，第一秒用力肺活量(FEV1)，一秒率(FEV1%)，最大通气量(MVV)，一氧化碳弥散量(DLCO)，弥散常数(KCO)，肺泡容积(AV)，吸气量(IVC)。然后被试者平卧(SP1)在倾斜床上10 min后转向头低位-30°，45 min，然后再转向平卧位。分别于平卧位(SP1)、头低位10～15 min(D-15)，头低位30～40 min(D-40)，恢复平卧位(SP2)，相隔10 min后回体描箱内(ST2)，重复以上肺功能检查。同时用惠普2500超声显像仪在SP1—SP2期间测量了肺动脉血流和右心功能，提取以下指标：肺动脉血流加速时间(AT)，肺动脉加速度(AC)，右室射血时间(RET)，右室心排量(RCO)，肺动脉最大血流速度(Vmax)和肺动脉血流平均速度(Vm)。同时监测血压、心率(日本COLINE STBP 780运动血压仪)。
统计分析 实验数据通过SPSS软件计算平均值、标准差，应用t检验判断差异的显著性。在数据的处理中，肺容量、通气量的相对变化量△(
±s)=(实验值-对照值)。, 百拇医药
结 果
HDT-30°时肺通气量和肺容量的变化 实验结果显示FVC、FEV1、MVV随体位的改变而变化。上述各指标的均值在坐位(ST1)时最大，头低位(D-15)时最小，且二者呈现明显差异，其中MVV变化为最大，(P<0.000，为用SPSS软件计算输出结果)，平卧位与坐位比也有显著差异。同时头低位与水平卧位比在FVC、FEV1、MVV、KCO也存在着明显差异，这表明头低位状态使肺功能发生进一步变化。FEV1%仅在平卧位时降低，头低位时变化不明显，D-15 与D-40无显著性改变。实验后平卧位(SP2)和座位(ST2)基本恢复实验前水平。肺通气量的变化见表1、2。
HDT -30°肺泡容积、吸气量的变化 实验中肺容量的测试结果表明,随体位改变肺容量随之降低。肺泡容量(VA )HTD15 min(D-15)较坐位(ST1)显著降低，( P<0.05)。吸气量(IVC)自平卧位(SP1)即显著降低，D-15时最明显(P<0.000)。HTD 40 min(D-40)基本维持D-15水平。实验后各体位基本恢复实验前水平(表3)。
, 百拇医药
表1 HDT-30°时FVC、FEV1的变化(
±s，n=12)Table 1 Change of FVC、FEV1 during -30°HDT(
±s，n=12) body positionFVC(L)
△FVC(L)
FEV1(L)
△FEV1(L)
ST1
, 百拇医药
4.78±0.57
—
4.02±0.54
—
SP1
4.55±0.55
-0.23±0.56
3.71±0.60
-0.31±0.48*
D-15
4.25±0.47
-0.53±0.17**
, 百拇医药
3.50±0.45
-0.52±0.47**
D-40
4.31±0.61
-0.47±0.70*
3.55±0.57
-0.47±0.57*
SP2
4.35±0.52
-0.42±0.53*
3.58±0.56
, 百拇医药
-0.45±0.46**
ST2
4.63±0.44
-0.15±0.40
3.94±0.45
-8.7E-02±0.31
*P<0.05，**P<0.01，as compared with ST1表2 HDT时FEV1%、MVV的变化(
±s，n=12)Table 2 Change of FEV1%，MVV during -30°HDT(
±s，n=12) body position, 百拇医药
FEV1%
△FEV1%
MVV(L/min)
△MVV(L/min)
ST1
84.25±5.28
155.83±24.34
SP1
81.58±6.67
-2.67±3.85*
135.83±27.12
, http://www.100md.com
-19.75±10.89***
D-15
82.58±7.42
-1.67±3.50
124.92±24.01
-30.67±13.53***
D-40
82.50±7.18
-1.75±3.28
121.75±18.56
-33.83±12.57***
, 百拇医药
SP2
82.17±7.47
-2.08±4.83
135.50±23.61
-20.08±10.75***
SD2
85.25±7.44
-1.00±3.90
151.83±23.42
-3.75±8.59
*P<0.05,*** P<0.000,as compared with ST1表3 HDT-30°肺容量的变化(
±s，n=12), 百拇医药
Table 3 Change of VA,IVC during -30°HDT(
±s，n=12) body positionVA(L/min)
△VA(L/min)
IVC(L/min)
△IVC(L/min)
ST1
5.19±0.55
—
4.19±0.32
—
, 百拇医药
SP1
5.31±0.93
0.12±1.29
3.84±0.38
-0.35±0.26**
D-15
4.85±0.47
-0.35±0.34**
3.74±0.29
-0.45±0.23***
D-40
, http://www.100md.com
4.92±0.53
-0.27±0.43*
3.90±0.35
-0.29±0.21**
SP2
4.96±0.61
-0.23±0.37*
3.93±0.35
-0.26±0.25**
ST2
5.40±0.53
, 百拇医药
-0.21±0.24
4.19±0.35
3.3E-03±0.12
*P<0.05，**P<0.005，*** P<0.000,as compared with ST1
图1 HDT-30°时肺弥散量的变化趋势
Fig.1 The trend of changes in pulmonary diffusion during -30°HDT
图2 HDT-30°时肺通气功能的变化
, 百拇医药
Fig.2 Variation of pulmonary ventilation function during -30°HDT
HDT-30°时肺弥散量的变化趋势 如图1所示，当被试者由坐位转为平卧位时，肺弥散量明显增高，且增高顺序为ST1
HDT-30°时肺功能的变化对弥散量的影响 被试者由坐位转为头低位时肺容量、肺通气量分别下降为：FVC 11%，FEV 113%，MVV 22%，VA 7%，IVC 11%，见图2。而同时肺弥散量显著增高为：DLCO 17%，KCO 23%，见图3。结果表明与正常坐位条件下明显不同，在HDT时肺通气量、肺容量的降低并未影响肺弥散量的增高。
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图3 HDT-30°时肺弥散量的变化
Fig.3 Variation of pulmonary diffusion during -30°HDT
讨 论
模拟失重对肺容量和通气量的影响 失重、模拟失重和动物实验均表明失重会引起肺形态的明显改变，随之肺功能发生相应的变化[5]。有资料表明，航天飞行中肺活量减少10%[2]。本实验观察到头低位-30°时，肺通气量明显减低，与坐位相比用力肺活量减少11%，第一秒力肺活量减少13%，最大通气量减少22%。肺通气量下降的原因是由于体位改变后，胸腔、腹腔的机械作用力消失或减弱。横膈相应抬高，气道阻力增加，胸部的活动度减少。结果显示，肺泡容积减少7%，吸气量减少11%。表明肺容量是减少的，同时呼吸肌(主要是膈肌)的活动幅度减弱。以上诸多因素使有效肺容量降低与有关文献报道一致[4]。
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模拟失重对肺弥散功能的影响 在自然环境中，肺的弥散受到多种因素的影响，其中肺容量和通气量的减少均可导致肺弥散量的下降[6]。而本实验观察到头低位时肺容量、通气量明显减少，下降幅度为11%～22%，同时肺弥散量却显著增高，增高幅度为17%～23%。此结果显示在微重力条件下影响肺弥散功能的诸多因素发生了相应的变化。Tomaselli CM等[7]的研究表明，在模拟失重初期，头向转移的液体主要分布在肺循环中，此时肺内液体分布发生了改变，回心血量的急剧增加使原来关闭的肺毛细血管床大量开放。由于肺毛细血管床占肺循环总阻力的60%左右，肺动脉压约占体动脉压的1/6[8]。使其具有低阻力低压力高容量的特点。在头低位期间肺脏就成为血液储存的重要场所。Gabel[9]等也发现模拟失重使狗肺重量增加，同时弥散压也明显增高。本次实验和我们以往的大角度HDT实验也表明,在头低位初期大约5～10 min,每搏量(SV),心排量(CO)有增加趋势.用彩色多普勒超声测试HDT 10 min以后,肺动脉血流加速度时间(AT)延长，肺动脉血流加速度(AC)减慢，右室射血时间(RET)延长，肺动脉最大血流速度(Vmax)降低，提示此时肺循环阻力增加，肺动脉压有增加趋势。间接反映了肺容量是增大的。G.KIM Prisk[10]等在4人9 d的航天飞行中对肺弥散与肺循环所作的研究表明,在实际航天飞行中,肺毛细血管流量、毛细血管膜的弥散、肺弥散量以及心排量、心搏量均明显增加。其中每搏量增加46%，心排量增加18%。此结果表明在失重飞行中回心血量增加，肺毛细血管开放、扩张、血流量增加。同时肺毛细血管表面积明显增大，即膜弥散(膜对氧的通透性)增强。而在HDT中后期随着肺血容量的增加，肺循环阻力加大，血流量、流速降低。肺泡无效腔减少。此时， 除肺泡与毛细血管弥散面积增大，弥散时间相对延长外，肺血管在微重力时的均匀分布状态对弥散量的增加产生影响[8]。可见在失重时肺循环所发生的这些变化是引起肺弥散量增加的重要因素。
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结 论
本次HDT-30°45 min实验观察到，头低位时肺容量，肺通气量明显减少。肺弥散量显著增加，其影响因素可能是在HDT初期以回心血量、心排量及肺毛细血管流量增加为主。HDT中后期，以肺血管容量均匀分布、膜弥散量增加和弥散时间延长有关。
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[参考文献]
[1] West JB. Microgravity and the lung[J].The Physiologist Suppl,1991,34(1):s8～s10
[2] Guy HY, Prisk GK, West JB et al.Pulmonary function in microgravity[J]. The Physiologist Suppl，1992,35(1):s99～s102
, http://www.100md.com
[3] WANG Chengmin,ZHANG Ruguo,FU Hongwei.Effects of simulated weightlessntss on lungs in tail-suspended rats[J].Space Medicine & Medical Engineering,1995,8(4):239～241
王承珉，张汝果，付宏伟.尾悬吊模拟失重对大鼠肺脏的影响[J].航天医学与工程，1995,8(4)：239～241
[4] Johnston RS，Dietlein FL. Biomedical results from SKY lab[M]. NASA SP～377.1977:388～393
[5] Engel LA.Effect of microgravity on the respiratory system[J]. J Appl Phsiol，1991,70(5):1907～1991
, 百拇医药
[6] LU Lili,ZHANG Hongsheng,LI Peizhen et al.Inquiry on pulmonory diffusion function indices of DLco and Kco as applied in diagnosing pulmonary diseases[J].Space Medicine & Medical Engineering,1995,8(4):246～249
鲁力立，张洪胜，李佩珍等.肺弥散功能指标Dlco、Kco在肺疾病诊断中应用价值的探讨[J].航天医学与工程,1995,8(4):246～249
[7] Tomaselli CM, Kenney RA,Frey MAB et al.Cardiovasular dynamic during the initial period of head down tilt[J].Aviat Space Envion Med，1987,58:3～8
, 百拇医药
[8] Nunn TF. Translated by Cheng Huai. Applied respiratory physiology[M]. Beijing: Science Publishing House,1983,287～317
纳恩著.陈槐译.应用呼吸生理学[M].北京:科学出版社,1983,287～317
[9] Gabel JC. Drake RE.Pulmonary capillary pressure in inact dog lung[J].AM J Phsiol,1978,4:H569～73
[10] Pisk GK,Harold JB,Ann RE et al.Pulmonary diffusing capacity ,capillary blood volume and cardiac output during sustained microgravity[C]. Am Physiological Society.1993:15～26
[11] Mu Kueijin, Lin Youhua. Principles and Clinical Application of Pulmonary Function Tests[M]. Beijing:Beijing Medical University and China Union Medical University United Publishing House,1992:122～133
穆魁津，林友华主编.肺功能测定原理与临床应用[M].北京:北京医科大学,中国协和医科大学联合出版社,1992:122～133
收稿日期：1999-09-06, http://www.100md.com