运动与减压病（一）

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减压原理| 运动与减压病

试验中的美国海军，图片来自DAN

下文由程程_Constance译自杜克大学发表的《The Physiological Basis of Decompression》，并基于中国大陆创作共用协议3.0之署名-非商业性使用-相同方式共享（CC BY-NC-SA 3.0）编辑发布，译作权归译者所有

运动与减压病

原文作者：

杜克大学医学院，麻醉科

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

原文出处：

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》

摘要

运动会影响人体内惰性气体交换和气泡形成的过程。运动的剧烈程度、运动量的大小与运动时所处的环境压力都会对罹患减压病的概率产生影响。在潜水过程中，运动会促进惰性气体吸收，从而增加患得减压病的概率。在海平面呼吸纯氧时，运动会加速惰性气体释放，从而降低随后海拔升高时患得减压病的概率。在减压过程中，若体内尚未有大量气泡聚集，轻微的运动有助于惰性气体的排除，从而降低患得减压病的风险。减压结束后，若需要升高海拔或继续潜水，进行运动则会促成ICD效应，继而引发减压病。在潜水前或升高海拔前进行重量训练（举铁）亦会促进体内气泡的形成，从而增加患得减压病的风险。

潜水过程中，氮气的吸收

运动会通过影响人体内惰性气体交换和气泡形成的过程来影响个体罹患减压病的风险。在潜水过程中，因为运动会增加肌群的血液流动，所以运动较多的潜水员会比运动较少的潜水员吸收更多的惰性气体。为了验证这一理论，我们测量了一些刚结束潜水的潜水员在海平面呼吸时呼出气体的含氮量。这些潜水员有的在水下运动较多，有的在水下运动较少。为了保证测量结果的准确性，潜水员需要在海平面透过可持续供应氧含量为21%的呼吸气体、不断吸收二氧化碳、且维持呼吸气体温度为室温的密闭循环呼吸器进行呼吸。该密闭循环呼吸气的肺袋上连有一个呼吸量计，该量计每分钟都会计算一次潜水员正常呼吸时呼出气体的总含氮量。

图一展示了五个60英尺60分钟潜水后潜水员呼出气体的总含氮量变化曲线。在三个运动较少的潜水后1小时内，潜水员呼出气体的平均总含氮量为565ml。而在两个前25分钟运动较多的潜水后，潜水员1小时内呼出气体的平均总含氮量就达到了680ml，即超过了565ml的20%。

图一：完成60英尺60分钟潜水后潜水员呼出气体的总含氮量变化曲线

在六个100英尺25分钟运动较少的潜水后（如下图二），潜水员完成潜水后1小时内的呼出气体平均总含氮量为520ml；而在进行五个相同深度和时间，但在潜水的前15分钟运动较多的潜水后，潜水员完成潜水后1小时内的呼出气体平均总含氮量则为830ml，超过了520ml的60%。

图二：完成100英尺25分钟潜水后潜水员呼出气体的含氮总量变化曲线

在三个运动较少的130英尺10分钟的潜水后（如下图三），潜水员完成潜水后1小时内的呼吸气体平均总含氮量为440ml。而在完成四个相同深度和时间，但前5分钟运动较多的潜水后，潜水员完成潜水后1小时内的呼吸气体平均总含氮量就达到了720ml，即超过了440ml的64%。

图三：完成130英尺10分钟潜水后潜水员呼出气体的含氮总量变化曲线

由于运动会增加骨骼肌的血液流动，肌肉应该是完成运动较多的潜水后排氮增量的主要来源。虽然运动会增加排氮量，且这些实验潜水的底部时间均与美国海军规定的免减压极限相等，但完成这些潜水后并未有潜水员患得减压病。因此，骨骼肌也许并不是罹患减压病的主要部位，潜水后1小时内的排氮量亦非罹患减压病的主要度量衡。况且，如果由减压病造成的疼痛是发生在身体的某一极小部位，其对整个人体排氮量增加的影响也会被由肌肉产生的排氮增量所掩盖。

潜水过程中，运动对减压病的影响

众多关于减压潜水的研究表明，潜水时运动较多会增加罹患减压病的的风险。1951年，Van Der Aue 指出，完成相同深度相同时间且执行相同空气减压计划的潜水，潜水过程中运动较多的潜水员患得减压病的概率要比运动较少的潜水员高20%~30%。1972年，Schibli 和 Buhlman 发现同样使用氦氧混合气，潜水过程中运动较多的的潜水员要比运动较少的多需要20%~44%的时间进行减压。

为了证实该理论，我们邀请了一些潜水员模拟100英尺1小时的潜水，并要求他们在潜水时运动，减压时休息。我们一共研究了以下四种强度的运动：

在高压舱中静坐，耗氧量为 0.5 1pm;

在泳池中缓慢游泳，耗氧量为 1 1pm;

在泳池中进行中等强度的运动，耗氧量为 2 1pm;

在泳池中进行高强度的运动，耗氧量为 3 1pm.

耗氧量在整个潜水过程中会被潜水员使用的密闭循环呼吸器实时监控，并作为运动强度的度量衡。该循环呼吸器会持续提供氧分压为0.7 ATA 的呼吸气，泳池温度为20~26℃，潜水员身着湿衣。

图四：潜水过程中运动强度对减压时间和罹患减压病的概率的影响

图四的横轴表示运动强度，纵轴表示减压时间，图中的每一个柱状图都代表一个减压计划。在高压舱静坐的潜水员只需要40分钟的减压时间，被试的30位潜水员中无人患得减压病。在5位于泳池中慢游且使用80分钟减压计划的潜水员中，有1位患得减压病；而在使用90分钟减压计划的22位潜水员中，无一例减压病出现。在水下做中等强度运动的潜水员中，共有7例减压病出现在6个减压计划中；6号减压计划的总时长为115分钟，共有20位被试者参与，其中有2位被试进行了高强度运动并有1位患得减压病。

我们最先试验的是在泳池中进行中等强度的运动。开始的时候，我们并未重视运动强度对减压病的影响，并认为如此频繁的减压病案例都是因为减压时间过短造成的。紧接着，我们对高压舱静坐进行了试验。“潜水”时极低的运动强度与“减压”时干燥的周围环境都为缩短减压时间做出了贡献。真正在水中潜水时，人体排氮的效率会随着体温的降低而降低。这些研究结果也间接表明了减压计划应该在其真正的使用条件下进行测试，随着潜水环境和运动强度的变化，减压的需求也会相差十万八千里（300%）。

- 未完待续 -

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