运动与减压病（二）

减压原理| 运动与减压病

试验中的美国海军，图片来自DAN

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• 运动与减压病（一）| 摘要、潜水过程中氮气的吸收、潜水过程中运动对减压病的影响

运动与减压病

杜克大学医学院，麻醉科

Richard D. Vann, Wayne A. Gerth, Nelson E. Leatherman

原 出处：

节选自基于第38次深海与高压氧医学研讨会发表的《The Physiological Basis of Decompression》，即《减压的生理学基础》

升高海拔前，运动对减压病的影响

如果运动可以促进人体对氮气的吸收，继而增加罹患减压病的风险，那么运动是否也可以通过促进人体对氮气的排除来降低减压病的患病风险呢？我们在一次由 NASA 支持的高海拔减压试验中测试了这一可能性。我们测量了被试者在海平面透过开放式呼吸器呼吸3.5小时纯氧的呼出气体含氮量。这些被试者在完成纯氧呼吸后，会在9分钟内被模拟升高至海拔30300英尺（4.3 psai）的高空进行4小时的模拟航空作业。

在海平面呼吸纯氧时，被试者会进行以下三种活动中的一种：

1. 静坐休息，血液会集中在腿部；

2. 仰卧休息，头部向下倾斜6°，该姿势旨在模拟航天飞行时，在失重状态下血液集中在头部的现象；

3. 以相当于每小时行走2英里的功率，坐着活动手臂和腿部。

据下表一显示，在9例静坐试验中，有6位被试者在随后的海拔升高中患得减压病，患病率为66%。在7例仰卧试验中，有4例减压病发生，患病率为57%。参加静坐试验的被试者平均在完成吸氧后70分钟开始出现减压病症状，而参加仰卧试验的被试者则平均是在完成吸氧后143分钟开始出现病征。在10例运动试验中，无一例被试者出现减压病的症状。

表一：运动与姿势对减压病的影响

表二总结了我们和来自约翰逊航天中心（Johnson Space Center）的试验数据。该试验主要为了研究预呼吸纯氧的时长对随后升高海拔患得减压病的概率的影响。在休息状态下预呼吸纯氧3.5小时，减压病的患病率为30~66%。若预呼吸时长增加至4小时，患病率可被降低至21%。若预呼吸时长增加至6小时，患病率可被进一步降低至10%。当预呼吸时长增加至8小时时，则无一例减压病出现。而同样的减压效果，可以通过3.5小时的预呼吸纯氧加运动来实现。

表二：升高海拔至30300英尺前预呼吸纯氧的时长对减压病患病率的影响

试验中，大多数被试者都是在平日会从事各项体育活动的精力充沛的大学生。其中有4位被试者经常进行篮球、重量训练（举铁）和爬楼梯这样激烈的无氧运动，这会使他们体内更容易产生气泡。在他们参与的7例静坐休息试验中，共有6例出现减压病。另外2位被试者则经常进行长跑这样的有氧运动，在他们参与的4例静坐休息试验中，无一例减压病发生，且试验结束后在他们的血管中没有检测到气泡。

经常进行类似长跑这样的有氧运动有助于增强人体的基础代谢，从而可以增加从事有氧运动被试者在静坐休息时的排氮效率，并降低其罹患减压病的风险。在《运动与减压（一）》一 中的试验，也证明了这一观点。下图五显示了一位被试者在不同时期进行130英尺10分钟潜水后的呼出气体含氮量变化：

图五：完成130英尺10分钟潜水后呼出气体的含氮量曲线图

在完成运动较多的潜水后，该被试者在每天都进行长跑或游泳的情况下排氮速率相对较快。四个月后，当他忙于备考而疏于运动时，其完成潜水后的排氮效率就会明显降低且伴有瘙痒和乏力的减压病症状。

减压过程中和完成减压后运动的影响

如果在升高海拔前的预呼吸纯氧阶段，运动可以降低随后升高海拔罹患减压病的风险，那么在潜水减压过程中进行运动是否会有相似的效果呢？此外，在减压过程中进行运动还会缓解由浸泡性低温（机体浸入冰点以上冷水中而出现的身体中心温度的下降）引起的血液流速减慢。在20世纪初期，人们就意识到了此种可能性，并由此指导英国皇家海军和美国海军在潜水减压时进行运动。但是后来，该做法又被明令禁止了，因为在减压过程中和完成减压后，运动对减压病患病率的影响有些令人困惑。

在19世纪40年代之前，从未有人针对减压过程中运动对减压病产生的影响进行过试验。而在19世纪40年代，人们倒是通过试验证明了完成减压后运动会显著增加减压病患病率这一猜想。Gray 发现，经过减压上升至38000英尺的高空后，每隔15分钟做5个俯卧撑和5个深蹲会使减压病的发病率升高32%，这等同于再升高5000英尺海拔对减压病患病率的影响。

在潜水有关试验中，Van Der Aue 发现在完成深度为40、100和150英尺的免减压潜水后，持续进行2小时25lb的举重训练会使减压病的患病率提高34%。人们对在减压过程中和完成减压后运动对减压病患病率的影响的困惑就是源自于 Van Der Aue的实验 告。他的试验明明测试的是完成减压后运动对减压病的影响，而他的 告却被命名为减压过程中运动对减压病的影响。

为了更好的确定减压过程中和完成减压后运动对减压病的影响，我们对底部时间为1小时，潜水深度分别为100英尺和150英尺的潜水减压过程进行了试验。潜水员会使用密闭循环呼吸气完成潜水，并在减压过程中进行轻微的运动或静止不动。如下表三所示，在26例减压时长为60分钟，且减压过程中被试者进行轻微运动的试验中，无一例减压病发生。而在5例减压时长为80分钟，但减压过程中被试者静止不动的试验中，有一位被试者患得减压病。若将减压时长增加至80分钟，则在29例静止不动的被试者中，无减压病发生。

表三：减压过程中运动对减压病患病率的影响。

在完成150英尺1小时的潜水后，有一例减压病在以静止不动的方式进行195分钟的减压后出现。然而，该被试者在减压时进行轻微运动且执行155分钟的减压计划后，却未患得减压病。在减压过程中进行轻微运动的28例试验中，只有一位高敏感被试者在几周后乘坐飞机时出现了轻微的减压病症状。

为什么在减压时运动会降低患得减压病的概率，而在完成减压后运动反而会增加减压病的患病率呢？减压的目的在于限制或避免气泡的形成与增大，使惰性气体得以在溶解的状态下通过呼吸循环排出体外。在潜水过程中或减压过程中，运动都会促进溶解于细胞的惰性气体交换过程。如果减压进行的太迅猛，人体内就会形成气泡，阻止惰性气体通过呼吸循环排出体外。这些气泡还会降低组织细胞与血液间的惰性气体压强差，进而降低惰性气体的排除速率。

下图六展示了一位被试者呼吸数小时氪气后升高海拔至38000英尺的过程中，其手部释放氪气的曲线图。该被试者在海拔38000英尺进行运动，当其体内出现气泡时，氪气的排除速率开始减慢。在被试者回到海平面的加压过程中，其体内的气泡开始溶解，氪气的排除速率又开始加快。

图六：氪气的排除

- 未完待续 -

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