24h头低位卧床对心血管功能及立位应激反应的影响
作者：姚永杰 吴兴裕 孙喜庆 郝卫亚 韦应波 曹新生
单位：第四军医大学航空航天医学系，西安710032
关键词：失重模拟；心功能；卧床实验；心血管系统；尿量
航天医学与医学工程990603摘要：目的 观察24h头低位卧床对心血管系统功能和头高位倾斜心血管反应变化的影响。方法健康男性学员6名，年龄22～23岁，进行了24h头低位卧床实验，卧床期间用阻抗法测量了心脏泵血功能指标，并观察了卧床前后头高位倾斜时的心血管反应和卧床期间尿量的变化。结果 在卧床期间受试者心率较卧床前(立位)显著减慢，第6、12、18h的心率较卧床开始时(0h)显著降低。SV和SI在卧床0、6、12和24h较卧床前显著增加。CO和CI在第18h较0h显著性降低。TPR在第18h较0h显著性增高。卧床前后HUT时，HR、MBP、TPR显著增加，SV、SI、CO、CI显著下降，SBP变化不显著；卧床后HUT时，舒张压(DBP)显著增加，脉压差(PP)显著下降，而卧床前HUT时，DBP和PP变化不显著。卧床0～4h的平均每小时尿量显著高于4～12h和12～24的平均小时尿量(P<0.01)。结论 24头低位卧床对心血管系统功能和头高位倾斜时的心血管反应有显著影响。
, 百拇医药
中图分类号：R852.22 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)06-0401-05
Effects of 24h-6° head-down Tilt Bed-rest on
Cardiovascular Function and Response to Orthostatic Stress
YAO Yong-jie,WU Xing-yu,SUN Xi-qing,HAO Wei-ya,WEI Ying-bo,CAO Xin-sheng.
Address reprint requests to:YAO Yong-jie.Department of Aerospace Medicine,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032，China
, 百拇医药
Absrtact: Objective To investigate the effects of 24 h -6° head-down tilt bed-re st (HDT) on cardiovascular function and response to orthostatic stress. Method -6° head-down tilt bed rest for 24h in 6 healthy males, aged 2 2～23,were observ e d. The changes of cardiac function were observed by electrical impedance instrum ent before and at 0 th ,6 th,12 th,18 th and 24 th hour of HDT,and blood pressur e w ere recorded and urine were collected. The changes of cardiovascular response to head up tilt (HUT 90°,10 min) before and post HDT were recorded. Resul t Duri ng HDT, HR reduced significantly than that of pre-HDT(standing). HR at 6 th,12 t h,and 18 th hour of HDT reduced significantly than that at 0 th hour of HDT. Str oke output(SO) and stroke index (CI) at 0 th,6 th,12 th,and 24 th hour of HDT we re higher than pre-HDT value.Cardiac output(CO) and cardiac index (CI) at 18 th hour of HDT were significantly lower than those at 0 h of HDT. Total peripheral r esistance (TPR) at 18 th hour of HDT were higher than that at 0 th of HDT. Durin g HUT before and post HDT, HR, MBP, TPR were significantly increased, SV,SI,CO and CI were significantly reduced. DBP were significantly increased and PP were red u ced significantly during HUT post-HDT. Hourly average value of urine during 0～4 h were higher than those during 4～12 h and 12～24 h. Conclusion 24 h -6°head-down tilt bed rest has significant effects on cardiovascu lar funct ion and response to HUT in humans.
, http://www.100md.com
Key words：weightlessness simulation;heart function;bed rest(tests);card iovascular system;urine
失重/模拟失重可以引起心血管系统功能失调，而后者与“航天适应性综合症”的发生有着密切的关系[1]。心脏是心血管活动中主要效应器之一，心功能的变化可能在立位耐力降低中起着重要作用[2，3],因此，有必要了解失重飞行初期的心血管反应。本实验采用阻抗技术，观测了24 h头低位卧床血压及心脏泵血功能的变化过程，并观察了卧床前后的头高位倾斜反应。
方 法
受试者 健康男性大学生6名，年龄22～23岁，身高174.3±5.2cm,体重62.2±5.3kg,体表面积1.7±0.1m2,无心血管系统疾患,无烟酒嗜好。实验前1d不服用任何影响心血管功能的药物。实验前让受试者了解实验的目的和详细的程序，以取得真诚合作。
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头低位倾斜(HDT)卧床 受试者在实验日的上午9:00～11:00依次头低位(-6°)卧床24h。室温19～23℃。在HDT卧床期，受试者可绕身体纵轴变换体位，进食、饮水(不限制)、洗漱、小便等均在卧床情况下(-6°)进行(大便可起床)。受试者夜间正常睡眠，夜间测量生理指标时叫醒受试者。
测量指标及方法 卧床前测量体重、身高，计算出体表面积(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重(kg)-0.1529,卧床前、后30min分别测量立位时的心率、血压及心脏泵血等生理指标。卧床开始时(0h)、卧床第6、12、18、24h分别测量各生理指标。卧床前排空小便，卧床期间，分别收集记录所有受试者0～4h、4～12h、12～24h的尿量。
用HEM-90P型电子血压计(日本)测量左上臂心水平动脉收缩压(SBP)、舒张压(DBP),计算平均动脉压(MBP)和脉压差(PP)；用RM6200型四导生理记录仪(日本)、AI-601G阻抗插件、ED-601G阻抗微分插件(日本)及心电插件，采用Kubicek四极法，于呼气末屏气，同步记录阻抗图、阻抗微分图和心电图。每次采样连续记录5个心动周期，纸速50mm.s-1,求其各项指标平均值。测量指标为：心率(HR)、胸部基础阻抗(Z0),计算心脏每搏输出量(SV)、每分输出量(CO)、心搏指数(SI)、心指数(CI)和总外周阻力(TPR)。测量SV的公式(又称Kubicek公式)：SV=ρ(L/Z0)2.(dz/dt)max.T(式中ρ为血液电阻率，L为测量电极间距，Z0为基础阻抗，(dz/dt)max为C波高度，T为射血时间)；CO=SV.HR，CI为单位体表面积(BSA)的心输出量(CI=CO/BSA)，SI=SV/BSA，TPR=MBP/CO[4]。
, 百拇医药
头高位倾斜检查 在HDT前、HDT结束时进行2次头高位倾斜(HUT)试验，在倾斜床上进行[5]，程序是：经15min水平卧位后在3s内转成HUT90°，停留10min或直至出现晕厥前/晕厥症状[2]。在平卧位、HUT即刻(10s内)、HUT1、4、7、10min时，记录ECG、左侧肱动脉血压及用阻抗法测量心脏泵血功能各指标。
数据处理 实验数据用均数±标准差表示(
±s)。采用随机单位组方差分析处理，以P<0.05为差别显著性的界限。所用统计软件为SPSS-7.5forwindows。
结 果
卧床期间受试者一般情况及尿量变化 受试者在卧床过程中感到头胀和鼻塞，起床后症状消失。受试者在头低位条件下排尿顺利，24h尿量为1258±353ml。平均每小时尿量，0～4h为104.2±42.3ml，4～12h为50.2±25.5ml，12～24h为36.7±5.8ml，它们之间差异显著(F=14.76,P=0.001)。
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卧床期间动脉血压和心泵功能等指标的变化 受试者在卧床期间动脉血压(SBP、DBP、MBP)变化不显著，脉压差PP在卧床24h时较卧床前(立位)显著增加(P<0.05)；卧床期间HR较卧床前显著减慢(P<0.01)，在第6、12、18 h时的心率较卧床开始(0h)时显著降低(P<0.05orP<0.01)，结束后恢复至卧床前水平。卧床期间(0、6、12、24h)SV和SI较卧床前显著增加(P<0.05orP<0.01)，在第18h有增加的趋势。CO和CI在第18 h较0 h显著性降低(P<0.05orP<0.01)，在卧床第0、6、12和24h较卧床前有增加的趋势。TPR在第18h较0h显著增加(P<0.01)，在卧床第0、6、12和24h较卧床前有降低的趋势。胸部基础阻抗(Z0)在卧床过程中无显著性变化(表1)。
表1 卧床期间动脉血压和心泵功能等指标的变化(±s,n=6)
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Table1 Changes of blood pressure and cardiac function
in subjects during bed rest (±s,n=6) 指标
(indices)
卧床前
(pre-HDT)
头低位卧床(HDT)
卧床后
(post-HDT)
0h
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6h
12h
18h
24h
心率(HR)
73.8
61.8
54.0
49.5
48.67
59.7
79.7
(b.min-1)
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±15.1
±14.9▲▲
±12.5▲▲*
±7.4▲▲**
±8.0▲▲**
±13.5▲▲
±19.7
收缩压(SBP)
121.8
123.3
119.2
, 百拇医药
116.7
119
128.7
125
(mmHg)
±5.1
±7.2
±6.1
±7.9
±7.56
±10.5
±12.03
舒张压(DBP)
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71.8
64.7
62
64
68.8
62
82.5
(mmHg)
±9.7
±8.1
±3.4
±2.6
±5.2
, 百拇医药
±9.0
±16.2
脉压差(PP)
50
58.7
57.2
52.7
50.2
66.7
42.5
(mmHg)
±11.4
±7.9
, 百拇医药
±3.3
±6.1
±6.7
±5.9▲
±20.9
平均动脉压(MBP)
88.5
84.2
81.1
81.6
85.6
84.2
96.7
, 百拇医药
(mmHg)
±6.5
±6.9
±4.2
±4.1
±5.2
±9.1
±11.3
每搏输出量(SV)
84.85
125.05
127.97
133.67
, http://www.100md.com
103.47
130.42
75.18
(ml)
±28.81
±33.06▲
±32.07▲
±18.44▲▲
±26.99
±26.58▲▲
±16.87
, 百拇医药
每搏量指数(SI)
49.98
73.41
75.53
78.53
60.57
76.58
44.18
(ml.m-2)
±16.59
±18.01▲
±18.85▲▲
, 百拇医药
±8.30▲▲
±13.67
±13.59▲▲
±9.16
心输出量(CO)
5.98
7.58
6.39
6.35
4.91
7.57
5.65
, 百拇医药
(L.min-1)
±2.04
±1.47
±1.03
±0.91
±0.95*
±2.68
±0.81
心指数(CI)
3.52
4.45
3.77
, 百拇医药
3.73
2.88
4.46
3.33
(L.min-1.m-2)
±1.15
±0.73
±0.68
±0.40
±0.48**
±1.58
, 百拇医药 ±0.49
总外周阻力(TPR)
2.16
1.54
1.72
1.74
2.41
1.58
2.33
(kPa.L-1.min-1)
±0.74
±0.39
, 百拇医药
±0.24
±0.24
±0.51**
±0.36
±0.5
阻抗值(Z0)
26.62
25.95
24.83
24.57
25.88
25.97
, 百拇医药
27.42
(Ω)
±1.9
±1.09
±1.30
±2.60
±1.12
±2.73
±3.3
注：▲P<0.05,▲▲P<0.01，与卧床前比较；*P<0.05,**P<0.01，与卧床开始时比较
Note:▲P<0.05,▲▲P<0.01，as compared with pre-HDT；*P<0.05, **P<0.01 ，as compared with 0 h of HDT
, 百拇医药
卧床前后HUT时心血管反应的变化 卧床前后，进行头高位倾斜检查时，受试者均顺利通过了10min、90°HUT实验。卧床前后，HR在HUT过程中较平卧时显著增高，所不同的是，卧床后HR的HUT反应(4～10min)较卧床前有增加的趋势。SBP仅在卧床前的HUT即刻较对照显著增加。DBP在卧床前HUT时变化不显著，在卧床后HUT时(1～10min)显著高于对照值。PP在卧床前HUT时变化不显著，在卧床后HUT时(4～10min)较对照值显著减少。MBP在卧床前后的HUT时均较对照显著增加或有增加的趋势(图1)。
图1 卧床前后头高位倾斜时心率血压反应的变化(±s,n=6)
*P<0.05,**P<0.01,与对照值相比
, 百拇医药
Fig.1 Changes of HR and blood pressure response to
HUT before and post H DT (±s,n=6)
*P<0.05,**P<0.01,as compared with control
在卧床前后的HUT时，SV和SI均较对照值显著降低。卧床前HUT时，CO和CI显著降低，而卧床后HUT时，CO在HUT的4～10min较对照值显著降低，CI在HUT的7～10min较对照值显著降低。卧床前HUT时，TPR显著增高，卧床后HUT时，TPR在1、7和10min时显著增高(图2)。
, 百拇医药
图2 卧床前后头高位倾斜时心脏泵血功能和总外周阻力的变化(±s,n=6)
*P<0.05,**P<0.01,与对照值相比
Fig.2 Changes of heat pump function and total peripheral
resistance to HUT before and post HDT(±s,n=6)
*P<0.05,**P<0.01,as compared with control
讨 论
, 百拇医药
失重/模拟失重的初期，体液大量迅速地头向转移，必然导致人体整体水平生理系统的重新调整，中心循环血量增加，中心静脉压增高，心房扩大，心脏前负荷的增大，以致刺激心肺压力感受器，下丘脑-垂体-抗利尿系统抑制，抗利尿激素(ADH)分泌减少，进而导致尿量及离子排泄增加[1]。本实验结果看出，头低位卧床的0～4h的平均每小时排尿量显著高于4～12h和12～24h的平均小时排尿量，可能原因是卧床初期，体液向上半身转移，ADH分泌减少所致。
关于航天时航天员心血管功能的变化，地面模拟研究和飞行观察的大量资料尚有矛盾之处，特别是在心脏泵血功能方面[2，3]。如航天第2～4天，超声心动图显示航天员心脏每搏量和心输出量较飞行前仰卧时降低10%～20%。Arbeille等[6]对-6°头低位卧床一月与航天25d受试者心血管的变化进行研究，发现HDT模拟失重受试者SV在卧床期间增高，而在航天失重期间却明显降低，CO在卧床及航天期间均增加。Prisk等[7]检查了9d航天期间4名航天员的心功能，发现飞行时SV、CO分别较飞行前(立位)增加46%和28%，以飞行初的24h最明显。阎晓霞等[1，8]分别观察了HDT-6°卧床8d和21d的心血管功能的变化，发现卧床期间每搏量、心输出量显著性下降，受试者总外周阻力显著增高。沈羡云等[9]用脉图方法观察了头低位15°倾斜2.5h心血管系统的急性变化，发现受试者循环血量、每搏量、心输出量增加，心率减慢，全身血管阻力下降。Butler等[10]观察了8名受试者4hHDT(-6°)的心血管反应，发现HDT初期心率显著降低，SV和CO显著增高达54%和26%。总的印象是：在失重/模拟失重的最初几小时内，心输出量和每搏量呈一过性增加，以后即出现明显的降低。
, 百拇医药
本实验结果表明，卧床24h过程中，心率较卧床前显著降低；SV和SI显著增高；CO和CI在0、6、12和24 h较卧床前有增加的趋势；TPR在0、6、12和24h较卧床前有降低的趋势，此结果和沈羡云等[9]和Butler等[10]报道的类似。而在卧床第18h时，HR,CO,CI确显著低于卧床第0h,TPR显著高于卧床第0h，其原因可能是：一方面，卧床初期，体液头向分布，回心血量增加，根据心脏starling定律，心脏前负荷增加，心脏收缩力增加，故卧床开始的一段时间内SV、SI增加；同时，SV的增加可能受到HR降低的影响，HR降低时，心室舒张期延长，心室充盈量增加，故SV增加，而在卧床第18h时，虽然HR降到48.7次/分，但SV却不是最大的。卧床数小时后，交感神经兴奋性降低，运动减退，肌张力下降及压力感受器传入冲动的改变，这些都使心率、心输出量等指标降低，在CO和CI降低的情况下，机体为保证心、脑等重要器官的血供而进行调节，致使外周血管收缩，总外周阻力增加。另一方面，昼夜节律对心血管系统的影响也不能忽视，卧床第18h时，已是凌晨3:00～5:00，受试者已经熟睡，代谢率低，心血管系统必然受到影响。Frey等[11]在48 h的HDT卧床实验中发现，HR、SV、CO及SBP在晚间是升高的，而外周阻力在凌晨时最高，提示昼夜节律对心血管的影响。卧床前后的HUT心血管反应的不同，主要表现为，卧床后HUT期间，DBP显著增加和PP的显著降低，而卧床前HUT时，DBP和PP没有显著变化，卧床前后HUT时HR、SV、CO、和TPR等指标的变化基本相同。Butler等[12]在8名受试者4hHDT(-6°)后，进行HUT(10min,70°)检查，发现6名受试者出现了晕厥前症状，立位耐力降低，卧床前后HUT的心血管反应，HR,MBP,SV反应类似，仅TPR在卧床后HUT时显著增高。Pannier等[13]发现48hHDT后，下体负压作用时的心血管反应(HR和交感活性)高于卧床前，并提出HDT引起的心血管脱适应不是交感神经功能衰竭(颈动脉压力反射功能降低)的结果。虽然，我们在24h卧床后HUT检查时，没有立位耐力降低的现象，但心血管的HUT反应和Butler等的结果类似，这说明24h卧床心血管系统发生了适应性变化。
, 百拇医药
参考文献
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收稿日期：1999-01-11, 百拇医药
单位：第四军医大学航空航天医学系，西安710032
关键词：失重模拟；心功能；卧床实验；心血管系统；尿量
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中图分类号：R852.22 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)06-0401-05
Effects of 24h-6° head-down Tilt Bed-rest on
Cardiovascular Function and Response to Orthostatic Stress
YAO Yong-jie,WU Xing-yu,SUN Xi-qing,HAO Wei-ya,WEI Ying-bo,CAO Xin-sheng.
Address reprint requests to:YAO Yong-jie.Department of Aerospace Medicine,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032，China
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Absrtact: Objective To investigate the effects of 24 h -6° head-down tilt bed-re st (HDT) on cardiovascular function and response to orthostatic stress. Method -6° head-down tilt bed rest for 24h in 6 healthy males, aged 2 2～23,were observ e d. The changes of cardiac function were observed by electrical impedance instrum ent before and at 0 th ,6 th,12 th,18 th and 24 th hour of HDT,and blood pressur e w ere recorded and urine were collected. The changes of cardiovascular response to head up tilt (HUT 90°,10 min) before and post HDT were recorded. Resul t Duri ng HDT, HR reduced significantly than that of pre-HDT(standing). HR at 6 th,12 t h,and 18 th hour of HDT reduced significantly than that at 0 th hour of HDT. Str oke output(SO) and stroke index (CI) at 0 th,6 th,12 th,and 24 th hour of HDT we re higher than pre-HDT value.Cardiac output(CO) and cardiac index (CI) at 18 th hour of HDT were significantly lower than those at 0 h of HDT. Total peripheral r esistance (TPR) at 18 th hour of HDT were higher than that at 0 th of HDT. Durin g HUT before and post HDT, HR, MBP, TPR were significantly increased, SV,SI,CO and CI were significantly reduced. DBP were significantly increased and PP were red u ced significantly during HUT post-HDT. Hourly average value of urine during 0～4 h were higher than those during 4～12 h and 12～24 h. Conclusion 24 h -6°head-down tilt bed rest has significant effects on cardiovascu lar funct ion and response to HUT in humans.
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Key words：weightlessness simulation;heart function;bed rest(tests);card iovascular system;urine
失重/模拟失重可以引起心血管系统功能失调，而后者与“航天适应性综合症”的发生有着密切的关系[1]。心脏是心血管活动中主要效应器之一，心功能的变化可能在立位耐力降低中起着重要作用[2，3],因此，有必要了解失重飞行初期的心血管反应。本实验采用阻抗技术，观测了24 h头低位卧床血压及心脏泵血功能的变化过程，并观察了卧床前后的头高位倾斜反应。
方 法
受试者 健康男性大学生6名，年龄22～23岁，身高174.3±5.2cm,体重62.2±5.3kg,体表面积1.7±0.1m2,无心血管系统疾患,无烟酒嗜好。实验前1d不服用任何影响心血管功能的药物。实验前让受试者了解实验的目的和详细的程序，以取得真诚合作。
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头低位倾斜(HDT)卧床 受试者在实验日的上午9:00～11:00依次头低位(-6°)卧床24h。室温19～23℃。在HDT卧床期，受试者可绕身体纵轴变换体位，进食、饮水(不限制)、洗漱、小便等均在卧床情况下(-6°)进行(大便可起床)。受试者夜间正常睡眠，夜间测量生理指标时叫醒受试者。
测量指标及方法 卧床前测量体重、身高，计算出体表面积(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重(kg)-0.1529,卧床前、后30min分别测量立位时的心率、血压及心脏泵血等生理指标。卧床开始时(0h)、卧床第6、12、18、24h分别测量各生理指标。卧床前排空小便，卧床期间，分别收集记录所有受试者0～4h、4～12h、12～24h的尿量。
用HEM-90P型电子血压计(日本)测量左上臂心水平动脉收缩压(SBP)、舒张压(DBP),计算平均动脉压(MBP)和脉压差(PP)；用RM6200型四导生理记录仪(日本)、AI-601G阻抗插件、ED-601G阻抗微分插件(日本)及心电插件，采用Kubicek四极法，于呼气末屏气，同步记录阻抗图、阻抗微分图和心电图。每次采样连续记录5个心动周期，纸速50mm.s-1,求其各项指标平均值。测量指标为：心率(HR)、胸部基础阻抗(Z0),计算心脏每搏输出量(SV)、每分输出量(CO)、心搏指数(SI)、心指数(CI)和总外周阻力(TPR)。测量SV的公式(又称Kubicek公式)：SV=ρ(L/Z0)2.(dz/dt)max.T(式中ρ为血液电阻率，L为测量电极间距，Z0为基础阻抗，(dz/dt)max为C波高度，T为射血时间)；CO=SV.HR，CI为单位体表面积(BSA)的心输出量(CI=CO/BSA)，SI=SV/BSA，TPR=MBP/CO[4]。
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头高位倾斜检查 在HDT前、HDT结束时进行2次头高位倾斜(HUT)试验，在倾斜床上进行[5]，程序是：经15min水平卧位后在3s内转成HUT90°，停留10min或直至出现晕厥前/晕厥症状[2]。在平卧位、HUT即刻(10s内)、HUT1、4、7、10min时，记录ECG、左侧肱动脉血压及用阻抗法测量心脏泵血功能各指标。
数据处理 实验数据用均数±标准差表示(
±s)。采用随机单位组方差分析处理，以P<0.05为差别显著性的界限。所用统计软件为SPSS-7.5forwindows。结 果
卧床期间受试者一般情况及尿量变化 受试者在卧床过程中感到头胀和鼻塞，起床后症状消失。受试者在头低位条件下排尿顺利，24h尿量为1258±353ml。平均每小时尿量，0～4h为104.2±42.3ml，4～12h为50.2±25.5ml，12～24h为36.7±5.8ml，它们之间差异显著(F=14.76,P=0.001)。
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卧床期间动脉血压和心泵功能等指标的变化 受试者在卧床期间动脉血压(SBP、DBP、MBP)变化不显著，脉压差PP在卧床24h时较卧床前(立位)显著增加(P<0.05)；卧床期间HR较卧床前显著减慢(P<0.01)，在第6、12、18 h时的心率较卧床开始(0h)时显著降低(P<0.05orP<0.01)，结束后恢复至卧床前水平。卧床期间(0、6、12、24h)SV和SI较卧床前显著增加(P<0.05orP<0.01)，在第18h有增加的趋势。CO和CI在第18 h较0 h显著性降低(P<0.05orP<0.01)，在卧床第0、6、12和24h较卧床前有增加的趋势。TPR在第18h较0h显著增加(P<0.01)，在卧床第0、6、12和24h较卧床前有降低的趋势。胸部基础阻抗(Z0)在卧床过程中无显著性变化(表1)。
表1 卧床期间动脉血压和心泵功能等指标的变化(
±s,n=6), http://www.100md.com
Table1 Changes of blood pressure and cardiac function
in subjects during bed rest (
±s,n=6) 指标(indices)
卧床前
(pre-HDT)
头低位卧床(HDT)
卧床后
(post-HDT)
0h
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6h
12h
18h
24h
心率(HR)
73.8
61.8
54.0
49.5
48.67
59.7
79.7
(b.min-1)
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±15.1
±14.9▲▲
±12.5▲▲*
±7.4▲▲**
±8.0▲▲**
±13.5▲▲
±19.7
收缩压(SBP)
121.8
123.3
119.2
, 百拇医药
116.7
119
128.7
125
(mmHg)
±5.1
±7.2
±6.1
±7.9
±7.56
±10.5
±12.03
舒张压(DBP)
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71.8
64.7
62
64
68.8
62
82.5
(mmHg)
±9.7
±8.1
±3.4
±2.6
±5.2
, 百拇医药
±9.0
±16.2
脉压差(PP)
50
58.7
57.2
52.7
50.2
66.7
42.5
(mmHg)
±11.4
±7.9
, 百拇医药
±3.3
±6.1
±6.7
±5.9▲
±20.9
平均动脉压(MBP)
88.5
84.2
81.1
81.6
85.6
84.2
96.7
, 百拇医药
(mmHg)
±6.5
±6.9
±4.2
±4.1
±5.2
±9.1
±11.3
每搏输出量(SV)
84.85
125.05
127.97
133.67
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103.47
130.42
75.18
(ml)
±28.81
±33.06▲
±32.07▲
±18.44▲▲
±26.99
±26.58▲▲
±16.87
, 百拇医药
每搏量指数(SI)
49.98
73.41
75.53
78.53
60.57
76.58
44.18
(ml.m-2)
±16.59
±18.01▲
±18.85▲▲
, 百拇医药
±8.30▲▲
±13.67
±13.59▲▲
±9.16
心输出量(CO)
5.98
7.58
6.39
6.35
4.91
7.57
5.65
, 百拇医药
(L.min-1)
±2.04
±1.47
±1.03
±0.91
±0.95*
±2.68
±0.81
心指数(CI)
3.52
4.45
3.77
, 百拇医药
3.73
2.88
4.46
3.33
(L.min-1.m-2)
±1.15
±0.73
±0.68
±0.40
±0.48**
±1.58
, 百拇医药 ±0.49
总外周阻力(TPR)
2.16
1.54
1.72
1.74
2.41
1.58
2.33
(kPa.L-1.min-1)
±0.74
±0.39
, 百拇医药
±0.24
±0.24
±0.51**
±0.36
±0.5
阻抗值(Z0)
26.62
25.95
24.83
24.57
25.88
25.97
, 百拇医药
27.42
(Ω)
±1.9
±1.09
±1.30
±2.60
±1.12
±2.73
±3.3
注：▲P<0.05,▲▲P<0.01，与卧床前比较；*P<0.05,**P<0.01，与卧床开始时比较
Note:▲P<0.05,▲▲P<0.01，as compared with pre-HDT；*P<0.05, **P<0.01 ，as compared with 0 h of HDT
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卧床前后HUT时心血管反应的变化 卧床前后，进行头高位倾斜检查时，受试者均顺利通过了10min、90°HUT实验。卧床前后，HR在HUT过程中较平卧时显著增高，所不同的是，卧床后HR的HUT反应(4～10min)较卧床前有增加的趋势。SBP仅在卧床前的HUT即刻较对照显著增加。DBP在卧床前HUT时变化不显著，在卧床后HUT时(1～10min)显著高于对照值。PP在卧床前HUT时变化不显著，在卧床后HUT时(4～10min)较对照值显著减少。MBP在卧床前后的HUT时均较对照显著增加或有增加的趋势(图1)。
图1 卧床前后头高位倾斜时心率血压反应的变化(
±s,n=6)*P<0.05,**P<0.01,与对照值相比
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Fig.1 Changes of HR and blood pressure response to
HUT before and post H DT (
±s,n=6)*P<0.05,**P<0.01,as compared with control
在卧床前后的HUT时，SV和SI均较对照值显著降低。卧床前HUT时，CO和CI显著降低，而卧床后HUT时，CO在HUT的4～10min较对照值显著降低，CI在HUT的7～10min较对照值显著降低。卧床前HUT时，TPR显著增高，卧床后HUT时，TPR在1、7和10min时显著增高(图2)。
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图2 卧床前后头高位倾斜时心脏泵血功能和总外周阻力的变化(
±s,n=6)*P<0.05,**P<0.01,与对照值相比
Fig.2 Changes of heat pump function and total peripheral
resistance to HUT before and post HDT(
±s,n=6)*P<0.05,**P<0.01,as compared with control
讨 论
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失重/模拟失重的初期，体液大量迅速地头向转移，必然导致人体整体水平生理系统的重新调整，中心循环血量增加，中心静脉压增高，心房扩大，心脏前负荷的增大，以致刺激心肺压力感受器，下丘脑-垂体-抗利尿系统抑制，抗利尿激素(ADH)分泌减少，进而导致尿量及离子排泄增加[1]。本实验结果看出，头低位卧床的0～4h的平均每小时排尿量显著高于4～12h和12～24h的平均小时排尿量，可能原因是卧床初期，体液向上半身转移，ADH分泌减少所致。
关于航天时航天员心血管功能的变化，地面模拟研究和飞行观察的大量资料尚有矛盾之处，特别是在心脏泵血功能方面[2，3]。如航天第2～4天，超声心动图显示航天员心脏每搏量和心输出量较飞行前仰卧时降低10%～20%。Arbeille等[6]对-6°头低位卧床一月与航天25d受试者心血管的变化进行研究，发现HDT模拟失重受试者SV在卧床期间增高，而在航天失重期间却明显降低，CO在卧床及航天期间均增加。Prisk等[7]检查了9d航天期间4名航天员的心功能，发现飞行时SV、CO分别较飞行前(立位)增加46%和28%，以飞行初的24h最明显。阎晓霞等[1，8]分别观察了HDT-6°卧床8d和21d的心血管功能的变化，发现卧床期间每搏量、心输出量显著性下降，受试者总外周阻力显著增高。沈羡云等[9]用脉图方法观察了头低位15°倾斜2.5h心血管系统的急性变化，发现受试者循环血量、每搏量、心输出量增加，心率减慢，全身血管阻力下降。Butler等[10]观察了8名受试者4hHDT(-6°)的心血管反应，发现HDT初期心率显著降低，SV和CO显著增高达54%和26%。总的印象是：在失重/模拟失重的最初几小时内，心输出量和每搏量呈一过性增加，以后即出现明显的降低。
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本实验结果表明，卧床24h过程中，心率较卧床前显著降低；SV和SI显著增高；CO和CI在0、6、12和24 h较卧床前有增加的趋势；TPR在0、6、12和24h较卧床前有降低的趋势，此结果和沈羡云等[9]和Butler等[10]报道的类似。而在卧床第18h时，HR,CO,CI确显著低于卧床第0h,TPR显著高于卧床第0h，其原因可能是：一方面，卧床初期，体液头向分布，回心血量增加，根据心脏starling定律，心脏前负荷增加，心脏收缩力增加，故卧床开始的一段时间内SV、SI增加；同时，SV的增加可能受到HR降低的影响，HR降低时，心室舒张期延长，心室充盈量增加，故SV增加，而在卧床第18h时，虽然HR降到48.7次/分，但SV却不是最大的。卧床数小时后，交感神经兴奋性降低，运动减退，肌张力下降及压力感受器传入冲动的改变，这些都使心率、心输出量等指标降低，在CO和CI降低的情况下，机体为保证心、脑等重要器官的血供而进行调节，致使外周血管收缩，总外周阻力增加。另一方面，昼夜节律对心血管系统的影响也不能忽视，卧床第18h时，已是凌晨3:00～5:00，受试者已经熟睡，代谢率低，心血管系统必然受到影响。Frey等[11]在48 h的HDT卧床实验中发现，HR、SV、CO及SBP在晚间是升高的，而外周阻力在凌晨时最高，提示昼夜节律对心血管的影响。卧床前后的HUT心血管反应的不同，主要表现为，卧床后HUT期间，DBP显著增加和PP的显著降低，而卧床前HUT时，DBP和PP没有显著变化，卧床前后HUT时HR、SV、CO、和TPR等指标的变化基本相同。Butler等[12]在8名受试者4hHDT(-6°)后，进行HUT(10min,70°)检查，发现6名受试者出现了晕厥前症状，立位耐力降低，卧床前后HUT的心血管反应，HR,MBP,SV反应类似，仅TPR在卧床后HUT时显著增高。Pannier等[13]发现48hHDT后，下体负压作用时的心血管反应(HR和交感活性)高于卧床前，并提出HDT引起的心血管脱适应不是交感神经功能衰竭(颈动脉压力反射功能降低)的结果。虽然，我们在24h卧床后HUT检查时，没有立位耐力降低的现象，但心血管的HUT反应和Butler等的结果类似，这说明24h卧床心血管系统发生了适应性变化。
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参考文献
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收稿日期：1999-01-11, 百拇医药