戒烟教育干预对吸烟者运动心肺功能影响的观察

目的:观察戒烟教育干预对吸烟者运动心肺功能的影响。方法:采用运动心肺功能检测仪对自愿戒烟,接受个性化戒烟教育干预并成功戒烟的吸烟者12例进行运动心肺功能测评,并比较戒烟前后不同时间节点最大做功能力(Wmax)、氧耗量(VO2max)、无氧阈氧耗量与最大预计氧耗量比值(VO2AT/VO2max)、二氧化碳排出量(VCO2max)、氧脉搏(VO2/HRmax)、每分通气量(VEmax)和呼吸储备(BRmax)水平的变化。结果:戒烟3个月后,戒烟者的Wmax、VO2/HRmax和BRmax水平均显著高于戒烟前水平(P<0.05);6个月后,戒烟者的Wmax、VCO2max、VO2max、VO2AT/VO2max、VEmax和BRmax水平显著或非常显著高于戒烟前水平(P<0.05,P<0.01);9个月后,戒烟者所有心肺功能指标均显著或非常显著高于戒烟前水平(P<0.05,P<0.01),其中VO2max、VCO2max、VO2AT/VO2max和VEmax水平显著高于6个月时的水平(P<0.05);12个月后,戒烟者所有心肺功能指标均显著或非常显著高于戒烟前水平(P<0.05,P<0.01),其中VEmax水平显著高于9个月时的水平(P<0.05)。结论:戒烟可显著改善戒烟者运动心肺功能。     

SARS对肺膜弥散量和肺毛细血管血量影响的临床研究

目的研究严重急性呼吸综合征(SARS)的肺弥散能力(DL)、肺泡毛细血管膜弥散能力(Dm)及肺泡毛细血管血容量(Vc)的变化,探讨肺弥散功能障碍的病理生理机制。方法SARS组(26例)及正常对照组12名,测定静息状态下不同氧分压下的DL,按照Roughton和Forster方法计算Dm和Vc。结果SARS组DLco显著低于对照组,A组Dm和、Vc显著低于对照组;肺部病变程度越重,肺弥散功能损害越重,残气容积(RV)低于或高于正常值者也增多。结论SARS患者不仅有Dm而且也有Vc的改变,Dm和Vc的测定对发现SARS肺病变有益,可以明确DL下降的原因及判断病变的程度,是肺弥散功能检查重要和敏感的指标。     

慢性阻塞性肺疾病患者最大运动状态下的心肺反应

目的:探讨慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者运动心肺反应对运动能力的影响。方法:34名稳定期COPD患者(Ⅰ期8例、Ⅱ期15例、Ⅲ期10例和Ⅳ期1例)和24名健康志愿者进行递增功率至症状自限的踏车运动,同步实时测定摄氧量(VO2)和二氧化碳排出量(VCO2),在运动前和运动高峰时抽取桡动脉血,测定及计算PO2、PCO2和肺泡动脉氧分压差(P(A-a)O2),测试最大摄氧量(VO2max)、呼吸储备(RR)、呼吸困难(Borg)评分、氧脉搏和心率储备等心肺功能指标。结果:COPD组VO2max(15.81±3.65ml/min/kg)与对照组(18.96±6.10ml/min/kg)比较明显降低(P=0.042);COPD组运动高峰时RR(14.45±18.30L/min)明显低于对照组(37.05±23.56L/min)(P=0.004);COPD组rBorg评分(4.27±2.01)明显高于对照组(1.75±1.50)(P=0.034)。两组氧脉搏和心率储备无显著性差异。COPD组运动状态下P(A-a)O(226.37±15.40vs10.26±22.65mmHg)和PCO(242.33±3.65vs40.29±4.46mmHg)较静态时明显升高。结论:COPD患者运动时肺反应异常是导致其运动能力下降的主要原因。     

COPD患者呼吸驱动和呼吸肌力对静息状态与最大运动时呼吸困难的影响

 目的 探索慢阻肺(COPD)患者的呼吸中枢和呼吸肌的功能状态,明确COPD患者静息和运动时呼吸困难和动脉血氧含量的改变. 方法 对20例COPD 患者和20例健康对照者测定静态肺功能,检测最大吸气压力和最大呼气压力及0.1 s口腔压力(P0.1),行运动负荷试验.以BS评价受试者的呼吸困难,以经皮无创血氧仪测定受试者的血氧饱和度. 结果 COPD组的PImax为 (4.9±2.2)kPa ,低于健康人组的PImax(7.2±2.5)kPa(P<0.05),PEmax为 (7.3±3.8)kPa ,与健康人组的 PEmax(7.6±3.4)kPa没有差别(P>0.05); P0.1为(0.38±0.13)kPa,高于健康人组的P0.1 (0.25±0.08) kPa (P<0.05).COPD组的BSrest 为(2.2±1.7),高于健康人组的BSrest (0±0)(P<0.01),BSmax为(6.8±1.7),高于健康人组的BSmax(3.2±1.6)(P<0.01);SpO2rest 为(92±6)%,低于健康人组的 SpO2rest (95±3)%(P<0.05) ,SpO2max(86±3)%明显低于健康人组的SpO2max(92±2)%(P<0.01). 结论 COPD患者不仅存在着肺部阻塞性通气功能降低,也存在呼吸中枢异常和呼吸肌功能降低.COPD患者在最大运动时呼吸困难指数高于健康人,并存在体内氧含量的缺乏.     

采用100%vVO_2max恒定负荷运动测定VO_2max可行性分析

目的:探讨利用恒定负荷运动方式测定最大摄氧量(VO2max)的可行性,以寻找相对简单易行且相关度较高的测试方法。方法:首先运用递增负荷运动方式测定武汉体育学院195名男大学生的VO2max,确定100%最大摄氧量速度(100%vVO2max)范围(本实验中95%的受试者100%vVO2max为16~18km·h-)。然后令1其中15名受试者分别以100%vVO2max、110%vVO2max恒定负荷运动至力竭,记录3次运动至力竭的时间(Tlim)并进行统计,分析3种运动负荷下Tlim的相关性。结果:①递增负荷与100%vVO2max恒定负荷运动所测得的VO2max无显著性差异(P>0.05),其中,15s取值时递增负荷与100%vVO2max恒定负荷运动所测得的VO2max相关系数为0.77,30s取值时两者的相关系数为0.76,相关性非常显著(P<0.01)。②递增负荷与100%vVO2max及110%vVO2max恒定负荷运动至力竭的时间Tlim分别为596.87±61.48s、214.0±77.65s和144.6±53.12s,三者两两相比均具有非常显著的差异(P<0.01),且100%和110%vVO2max恒定负荷下Tlim值显著相关,相关系数r=0.80(P<0.01)。结论:采用恒定负荷运动测定VO2max具有时间短、与递增负荷测试结果相关度较高及测试相对便捷等优点,适于在基层社区和学校应用。     

高原低氧对青少年最大氧供给和氧利用的影响

目的:探讨高原低氧对青少年最大氧耗量(VO2max)、最大氧供给量(DO2max)及氧利用的影响。方法:对三个不同海拔高度(2 260m,3 417m,4 300m)各15例健康青少年的氧动力学指标进行测试。用自行车负荷递增法直接测VO2max等气体交换指标;耳氧仪同步记录氧饱和度(SO2);心阻抗法测定最大心指数(CImax)。结果:血红蛋白浓度(Hb)随海拔高度的升高而增大(P<0.05);VO2max、DO2max、CImax和SO2均随海拔升高而下降(P<0.05);三个海拔高度的最大氧摄取率(ERO2)无明显变化;VO2max和DO2max在三个海拔高度及总体样本中均呈显著直线相关(r=0.77、0.71、0.72、0.98,P<0.05)。结论:随海拔高度的升高VO2max、DO2max逐渐下降。高原青少年VO2max降低的原因为DO2max不足,而非氧利用障碍;CImax和SO2的下降是DO2max不足的决定因素,同时也是VO2max降低的主要原因。     

最大脂肪氧化强度运动对超重/肥胖青年男子动脉硬度的影响

目的:探讨最大脂肪氧化(maximal fat oxidation,FATmax)强度运动对超重/肥胖青年男子动脉硬度(arterial stiffness,AS)的影响。方法:选取32名无规律性运动习惯的超重/肥胖青年男子(BMI≥25kg/m2)为研究对象,随机分为运动组(n=16)和对照组(n=16)。运动组完成12周FATmax强度走跑运动(每周3~5次,每次40~60 min),对照组保持平常生活习惯,不从事任何规律性运动。12周前后分别进行身体成分、心肺适能(VO2max)和C反应蛋白(CRP)、血常规等血液指标测试,采用臂踝动脉脉搏波传导速度(brachial-ankle pulse wave velocity,ba PWV)评估动脉硬度变化情况。结果:与训练前相比,运动组受试者12周训练后的体重、BMI、体脂量、体脂百分比、ba PWV、CRP、血小板/淋巴细胞比值(PLR)和嗜中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)等显著降低(P<0.05),VO2max和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)显著升高(P<0.05)。训练前后ba PWV变化量(△ba PWV)分别与△CRP(r=0.604)、△NLR(r=0.535)、△WBC(r=0.406)呈正相关(P<0.05,n=32),与△VO2max呈负相关关系(r=-0.660,P<0.05,n=32)。结论:FATmax强度运动是下调机体炎症水平、提高心肺适能、改善血管功能的重要手段之一。有氧运动降低超重/肥胖青年男子动脉硬度的机制有待深入研究。     

不同时长高强度间歇训练与中等强度持续运动对大鼠骨骼肌AMPK、PGC-1α表达量及最大摄氧量的影响

目的:探讨不同时长高强度间歇训练(high intensity interval training,HIIT)与中等强度持续运动对骨骼肌氧化能力相关因子AMPK和PGC-1α表达量及最大摄氧量(VO2max)的影响,为制定有效的运动健身负荷提供参考。方法:120只6周龄SPF级雄性Wistar大鼠按体重随机分为安静对照组、中等强度持续运动组与HIIT组三组,每组各40只。安静对照组大鼠不运动,中等强度运动组以60%~70%VO2max强度进行持续训练,HIIT组以50%VO2max、70%VO2max、90%VO2max的强度交替训练。跑台训练每周5天,每天50分钟。每周日上午8:00~9:00进行体重测量。每组大鼠分别在训练2、4、6、10周后取比目鱼肌,每组每次随机选取10只大鼠,取材前均进行VO2max测试。随后采用Western Blot检测比目鱼肌中AMPK、PGC-1α蛋白的表达情况。结果:(1)大鼠运动周数和运动方式分别对大鼠体重具有非常显著的影响且具有非常显著的交互作用(P<0.01);(2)相同训练周期下,10周HIIT组大鼠骨骼肌PGC-1α含量显著高于安静对照组(P<0.05),VO2max显著高于安静对照组和中等强度运动组;(3)相同训练方式下,10周HIIT组大鼠VO2max与0、2、4、6周时相比均有显著增高(P<0.05),中等强度持续运动组训练至第4周时骨骼肌AMPK蛋白表达量显著高于第2周和第6周,同时显著高于2周安静组(基准值)(P<0.05),HIIT组第2至第10周期间PGC-1α蛋白表达量均显著高于2周安静对照组(基准值)(P<0.05);(4)10周内HIIT组PGC-1α蛋白表达量与最大摄氧量时序性变化趋势具有显著相关关系(P<0.05)。结论:(1)10周HIIT可以有效提高大鼠骨骼肌AMPK和PGC-1α的蛋白表达量以及最大摄氧量;(2)10周HIIT相对于传统中等强度持续有氧运动对提高骨骼肌氧化能力和机体心肺耐力更为快速有效。     

青藏高原世居藏族青少年运动状态下心肺功能的适应机制研究

目的:通过研究青藏高原世居藏族青少年运动负荷下心、肺功能,以探讨其高原低氧的适应机制。方法:对居住在青藏高原海拔4200m的世居藏族和同龄移居的汉族青少年静息和运动负荷心、肺功能指标进行测定,指标包括CI(心指数)、VO2(氧耗量)、VCO2(CO2排出量)、DO2(氧供给量)、ERO2(氧摄取率)、SaO2(动脉血氧饱和度)等。结果:两组比较,静息状态下各项指标均无显著差别(P>0.05);但在最大运动负荷状态下,除ERO2外,世居藏族的各项指标均明显大于移居汉族;两组各项指标从静息—运动的变化幅度,世居藏族的CI、VO2、VCO2、DO2明显大于移居汉族(P<0.01,而SO2变化幅度却明显小于移居组(P<0.01)。结论:世居藏族青少年以CI、VO2、DO2为代表的强大的心肺储备功能是他们取得最佳高原适应的基础和保障,这可能是该民族世代生活在高原低氧环境中不断自然选择的结果。     

吸氧对海拔5200m高原驻防官兵军事作业能力的影响

目的探讨不同吸氧方式对提高高原部队军事作业能力的影响。方法将进驻海拔5 200 m守防1年的45名健康官兵,随机分成三组:对照组(n=15)未采取任何干预措施;吸氧1组(n=15)每天早晚各吸氧30 min;吸氧2组(n=15)每天早晚各吸氧60 min。两吸氧组采用低流量(2 L/min)持续鼻塞供氧。吸氧前和吸氧15 d后,分别进行二级定量负荷踏阶运动试验,评价PWC170和最大摄氧量(VO2max),踏阶运动结束后5 min采肘部静脉血检测血乳酸(BLA),超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)及其合酶(NOS)的活性及Hb浓度。结果吸氧后与吸氧前比较,吸氧1组VO2max、BLA、NO、NOS及Hb有统计学差异(P<0.05,P<0.01),PWC170、SOD、MDA无统计学差异(P>0.05);吸氧2组各项指标均有显著统计学差异(P<0.01);对照组各项指标差异无统计学意义。吸氧前,吸氧1组,吸氧2组与对照组各项指标比较均无统计学差异(P>0.05);吸氧1组与吸氧2组各项指标比较也无统计学差异(P>0.05)。吸氧后,吸氧1组与对照组VO2max和BLA比较有统计学差异(P<0.05),PWC170、NO、NOS、SOD、MDA及Hb无统计学差异;吸氧2组与对照组PWC170、VO2max、BLA、NOS及MDA比较有显著统计学差异(P<0.01),NO、SOD及Hb无统计学差异;吸氧1组与吸氧2组比较PWC170、NOS及MDA有统计学差异(P<0.05),其他几项指标无统计学差异。结论海拔5 200 m地区低流量吸氧可显著提高高原部队体能,两种吸氧方案均有效果,每天低流量持续吸氧60 min效果更为显著。     

肺弥散功能指标DLco、Kco在肺疾病诊断中应用价值的探讨

为了进一步了解各有关因素对肺弥散功能DLco及Kco测定的影响以及二者测定在航天医学中应用的可行性.本实验采用一口气法对120例健康人和76例肺疾病患者进行了肺弥散功能和常规肺功能测定,并作了对比分析.结果表明,健康人DLco、Kco均值随年龄增加而递减.DLco男性大于女性,与身高呈正相关,随肺容量(VC、TLC)增加而增加.Kco不受身高、性别及肺容量的影响,但随FEV_1的百分数增加而增加,随RV的百分数的增加而减少.在健康人中,虽然肺容量、通气量对DLco、Kco的影响有差异,但二者所占预计值的百分比基本相同.说明在健康人中二者的变化是同步的.在各种肺疾病中,二种指标均有下降.但在阻塞性肺疾病中以Kco反应敏感,可作为早期诊断肺气肿的指标.在限制性肺疾病中,以DLco下降更显著,说明在不同肺疾病中二者的反应是有差别的.这两项指标既有相关性,又各具特点.二者结合起来分析,对于航天医学中正确判断肺弥散障碍发生的环节,对于潜在性疾病的早期诊断和鉴别具有实用价值.     

Secular trends in physical fitness in Danish adolescents

It is important to monitor changes over time in aerobic fitness and obesity in order to target interventions when health deteriorates. We analyzed data from three population studies of adolescents carried out in 1983, 1997, and 2003. Participants were 1050 adolescents from the whole country of Denmark in 1983, 410 in 1997, and 418 in 2003, the two latter cohorts from the City of Odense. VO_2max was estimated from maximal power output (MPO) in a cycle test with progressively increasing workload. Estimated VO_2max for boys and girls was 52 and 41 mL/min/kg, respectively, both in 1983, 1997, and 2003 with no difference between the three cohorts. However, body mass index (BMI) increased 10% in the upper decentile of the distribution since 1983. MPO decreased over time, but validation studies showed that this was not due to decreased VO_2max. The cohort from 1983 was tested twice by school teachers and experienced scientists, and the scientists found higher MPO than school teachers in the same subjects, which emphasize the importance of good validation studies.     

Dynamic oxygen-enhanced MRI reflects diffusing capacity of the lung.

The purpose of this study was to demonstrate the feasibility of dynamic oxygen-enhanced MRI in a clinical setting. We hypothesized that dynamic oxygen enhancement can reflect the regional diffusing capacity of the lung. Ten patients with pulmonary emphysema and seven healthy volunteers were examined with a respiratory-synchronized inversion recovery single-shot turbo spin-echo sequence (TR = 3200-5000 ms, TE = 16 ms, TI = 720 ms, ETS = 4 ms) following 100% oxygen inhalation, using a 1.5 T whole-body scanner. Maximum mean relative enhancement ratios calculated by averaging six defined regions of interest (ROIs) in both lungs were statistically compared between healthy volunteers and patients, and were correlated with diffusing lung capacity (%DL(CO)). In patients with pulmonary emphysema, maximum mean relative enhancement ratios were significantly decreased compared to those in healthy volunteers (P = 0.0008). Maximum mean relative enhancement ratio had excellent correlation with % DL(C0) (r(2) = 0.83). Dynamic oxygen-enhanced MRI may reflect the diffusing capacity of the lung; therefore, imaging of oxygen enhancement with MRI may provide maps of the diffusing capacity.     

高原人体体力测试及相互比较

本文研究了平原人移居海拔3680m后,不同时间体力状况,并与条件相近的藏族世居者进行了比较。研究结果表明,移居者的屏气时间较短,表明其缺氧耐受力低。低氧环境对60m跑和握力等无氧运动项目的影响不大。世居者与平原人相比,Vo_2rmax等指标均低于平原人,表明即使对低氧环境产生习服的人体,也不可能达到平原水平,机体的代偿调节能力是有限的。移居者的Vo_2rmax和HBmax等经过7～15个月的适应,可接近世居者水平。但1000m跑成绩大大低于世居者,可能是两种人群对Vo_2rmax的利用率不同引起。     

高原移居者在3680m和4350m高原不同时间的体力指标变化

为研究高原低氧环境对人体的影响，测试了移居高原（海拔３６８０ｍ和４３５０ｍ）不同时间的受试者的基础和体力指标，并与海拔３６８０ｍ地区的藏族世居者进行比较。研究发现，低氧对身高、体重、肺活量、握力、背力、仰卧起坐、俯卧撑和６０ｍ计时跑等无明显影响。晨脉在进入高原初期较高，１５月后恢复正常。移居者１０００ｍ跑成绩低于世居者，高海拔成绩不如低海拔。世居者Ｖｏ２ｍａＸ和ＨＲｍａｘ与平原人相比，有明显区别，移居者居住７～１５月后，此两项指标可接近世居者水平，高海拔者则相对较低。     

头低位-30°对肺功能的影响

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 ( 4 5min)失重 ,用体描箱对 1 2名健康男性分别于坐位、平卧位、头低位 1 0～ 1 5min ,头低位 45min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 .0 0 0 )。而同时随体位变化肺弥散显著增加 ,DLCO(P <0 .0 0 1 ) ,KCO(P <0 .0 0 0 )。结论 -30°、45min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。     

Characterization of diffusing capacity and perfusion of the rat lung in a lipopolysaccaride disease model using hyperpolarized 129Xe.

The ability to quantify pulmonary diffusing capacity and perfusion using dynamic hyperpolarized ¹²⁹Xe NMR spectroscopy is demonstrated. A model of alveolar gas exchange was developed, which, in conjunction with ¹²⁹Xe NMR, enables quantification of average alveolar wall thickness, pulmonary perfusion, capillary diffusion length, and mean transit time. The technique was employed to compare a group of naïve rats (n = 10) with a group of rats with acute inflammatory lung injury (n = 10), caused by instillation of lipopolysaccaride (LPS). The measured structural and perfusion‐related parameters were in agreement with reported values from studies using non‐NMR methods. Significant differences between the groups were found in total diffusion length (control 8.5 ± 0.5 μm, LPS 9.9 ± 0.6 μm, P < 0.001), in capillary diffusion length (control 2.9 ± 0.4 μm, LPS 3.9 ± 1.0 μm, P < 0.05), and in pulmonary hematocrit (control 0.55 ± 0.06, LPS 0.43 ± 0.08, P < 0.01), whereas no differences were observed in alveolar wall thickness, pulmonary perfusion, and mean transit time. These results demonstrate the ability of the method to distinguish two main aspects of lung function, namely, diffusing capacity and pulmonary perfusion. Magn Reson Med 50:1170–1179, 2003. © 2003 Wiley‐Liss, Inc.     

不同海拔高度移居者体力变化的研究

采用直接法测试最大摄氧量(Vo_2max)评价心肺功能,用WHO—NCTB评价作业工效。结果表明:移居者空运进入3680m高原后,早期体力下降明显,Vo_2max下降23％,经7～15月适应后,体力可逐步恢复,达到稳定,但Vo_2max仍比平原值低7.97％。4350m移居者各项指标均较3680m移居者低,7月后已达稳定,但Vo_2max比平原下降21％。低氧时3689m移居者作业工效的影响,表现在反应速度变慢,工效下降,而4350m移居者已开始累及记忆功能,提示低氧的蓄积效应。