厦门论文发表

实用医药杂志 圆园20 年 1 月第 37 卷第 1 期 孕则葬糟 允 酝藻凿 驭 孕澡葬则皂援 灾燥造 37袁圆园20原01 晕燥援01 窑 1 窑

特种医学 DOI院10.14172/j.issn1671-4008.2020.01.001

核潜艇远航艇员吸入二氧化碳浓度与动脉二氧化碳分压的相关分析元

刘 猛袁刘晓峰袁李泰峰袁王额尔敦元

咱摘要暂 目的 研究核潜艇远航期间艇员动脉血二氧化碳分压 渊PaCO2冤 的变化袁 寻找吸入二氧化碳浓度

渊FICO2冤和动脉血二氧化碳分压的线性相关关系遥 方法 某型核潜艇执行远航任务期间袁采用改良后的氧烛-氢氧化锂的剂量和比例袁在水上航行第 3 天渊T1冤尧潜航第 10 天渊T2冤尧第 20 天渊T3冤尧第 30 天渊T4冤4 个时间点测定艇员的

PaCO2 变化袁并记录测定时间点的 FICO2袁利用统计学软件计算两者的相关性遥 结果 血气分析结果显示袁T3 与 T4 时间点的 PaCO2 明显高于 T1 和 T2 时点袁差异有统计学意义渊P<0.05冤袁且艇员 FICO2 与 PaCO2 具有线性相关关系遥 结论

核潜艇远航中及时合理调整氧烛-氢氧化锂剂量和比例有助于维持艇员正常的生理状态遥 为维护艇员 PaCO2 生理水平袁需将舱室 CO2 浓度维持到 0.39%以下遥

咱关键词暂 核潜艇曰密闭空间曰二氧化碳浓度曰动脉血二氧化碳分压咱中图分类号暂 R847 咱文献标志码暂 A

Correlation analysis between fraction of inspired carbondioxide and partialpressure of arterial carbon

dioxide of crew during nuclear submarine long distance voyage LIU Meng 淤袁LIU Xiao -feng袁LI Tai -feng袁et

al. 淤Department of Anesthesiology袁Navy 971 Hospital of PLA袁Qingdao袁Shandong 266071袁China

咱Abstract暂 Objective To study the change of pressure of carbon dioxide渊PaCO2冤 of crew members during

voyage of nuclear submarine袁and the linear correlation between fraction of inspired carbon dioxide 渊FiCO2冤 and

PaCO2. Methods Using the modified oxygen candle/lithium hydroxide dose in a certain type of submarine during

a voyage mission袁PaCO2 of crewmembers were measured at the 3rd day on water渊T1冤袁10th day渊T2冤袁20th day渊T3冤袁

and 30th day 渊T4冤 underwater袁and FiCO2 were recorded each time of measurement. Correlation analysis was

performed. Results PaCO2 increased significantly at T3 and T4 compared with T1 and T2. A linear correlation was

found between FiCO2 and PaCO2 of crew members. Conclusions Timelyadjustment of oxygen candle/lithium

hydroxide dose helps to maintain the normal physiological state of the crew. The CO2 concentration in the

submarine cabin should be maintained below 0.39%.

咱Key words暂 Nuclear submarine曰Airtight space曰Carbondioxide曰PaCO2

核潜艇密闭舱室环境特殊尧 空气成分十分复杂袁在核潜艇长航期间对机体的酸碱平衡及血液气体分压产生一定的影响遥 目前袁核潜艇远航期间调控舱室气体含量一直是依靠传统的估算方法和舱室空气气体体积浓度监测咱1暂袁且以往的相关研究均是在远航开始前和结束后或模拟潜艇环境下对人体或动物血气指标进行检测袁 其结果的精确性尧即时性有很大局限性遥

在前期的研究中通过潜艇远航全程多时点尧即时测定艇员血气袁 调整氧烛-氢氧化锂的剂量和比

咱基金项目暂 全军后勤科研计划面上项目渊CJN13J006冤咱作者单位暂 266071 山东青岛袁解放军海军第 971 医院麻醉科渊刘

猛袁刘晓峰袁李泰峰袁王额尔敦冤

咱通讯作者暂 王额尔敦袁Email院erdun_wang@163.com

例袁使得艇员的血液气体分压更趋向于正常水平咱2暂遥然而袁 部分艇员在航行后期血液气体分压仍然偏高袁 采用血气测量方法调整氧烛-氢氧化锂的剂量和比例一则操作繁琐耗时袁二则对于艇员会造成一定的创伤遥 该研究通过分析艇员吸入二氧化碳浓度渊FICO2冤和动脉血二氧化碳分压渊PaCO2冤的相关性袁寻找两者的线性相关关系袁为核潜艇执行更长时间的远航任务袁维持艇员的正常生理状态提供更加即时尧精确的理论依据遥

1 资料与方法

1.1 研究对象 某型核潜艇执行远航任务期间的 41 名艇员作为研究对象袁均为男性袁年龄 18耀43 岁袁

窑 2 窑 实用医药杂志圆园20 年 1 月第 37 卷第 1 期 孕则葬糟 允酝藻凿 驭 孕澡葬则皂援 灾燥造 37袁圆园20原01 晕燥援01

出航前体格检查均无异常遥 艇员自愿参试袁并做好解释工作袁使之受试时处于安静状态遥

1.2 实验设备 i-STAT 全自动便携式血液分析仪一台袁序列号 2-45945遥 试剂院EG 7+血气分析测试匣袁 批号 N11106A遥 电子模拟器一个袁 序列号 S-

41421遥 抗凝用每毫升含肝素 2耀4 U 的生理盐水冲洗液遥 表面麻醉用复方利多卡因乳膏袁 批号

1011031遥

1.3 标本数据采集 在水上航行第 3 天渊T1冤尧潜航第 10 天渊T2冤尧第 20 天渊T3冤尧第 30 天渊T4冤4 个时间点

抽取艇员桡动脉血进行动脉血气分析袁得到艇员动脉血二氧化碳分压遥 仪器操作按照 i-STAT 全自动

便携式血气分析仪的系统手册进行遥 动脉血气标本采样均在舱室压力减至一个大气压后进行袁每次检测前用电子模拟器对血气分析仪进行校准遥 同时记

录艇员所在舱室二氧化碳浓度仪数据袁即艇员吸入

二氧化碳浓度咱3暂遥

1.4 统计学处理 数据采用 SPSS 18.0 软件进行统计学处理遥 计量资料以渊x依s冤表示袁多组间比较采

用单因素分析袁 进一步两两比较采用 LSD-t 检验遥 FICO2% 与 PaCO2 相关关系采用 Spearman 相关分析袁两者的定量依赖关系采用线性回归分析袁P<0.05

为差异具有统计学意义遥

2 结 果

2.1 艇员动脉血 PaCO2 变化 如表 1 所示袁核潜艇远航中后期袁艇员的 PaCO2 逐渐增加遥 在全部 41 个样本中袁有 8 个样本 PaCO2 超出正常上限 45 mmHg袁

整体异常率 19.51%遥

表 1 核潜艇远航期间不同时间点艇员 PaCO2 变化

T1 T2 T3 T4

PaCO241.14依2.32 40.9依2.19 43.04依2.54元# 44.62依2.42元#

注院与 T1 相比袁元P<0.05曰与 T2 相比袁#P<0.05遥

2.2 艇员 FICO2 与 PaCO2 的相关性 如表 2 所

示袁根据 Pearson 相关分析袁核潜艇远航过程中艇员的 FICO2 与 PaCO2 存在显著的正相关性 渊r=0.706袁

P<0001冤遥 且艇员的 PaCO2 与 FICO2 存在一元线性关系袁即 PaCO2=73.951xFICO2+16.122渊表 3冤遥

表 2 核潜艇远航期间艇员 FICO2 与 PaCO2 的相关关系

样本量 Pearson 相关性 P 值

FICO2% 41 0.706 <0.001

PaCO2

表 3 核潜艇远航期间艇员 FICO2 与 PaCO2 的线性回归分析

R2 方差检验 系数 常数

F P 值

FICO2% 0.498 38.66 <0.001 73.951 16.122

2 因变量 P P

冤 渊 <0.001冤 渊 =0.001冤

PaCO 渊

2.3 舱室 CO2 浓度范围 根据上述线性关系袁为保证艇员 PaCO2 保持在 45 mmHg 的正常水平以下袁

需通过调整氧烛-氢氧化锂的剂量和比例将舱室二氧化碳浓度调整到 0.39%以下遥

3 讨 论

该研究发现院渊1冤 核潜艇远航中后期艇员的 PaCO2 逐渐增加袁异常发生率为 19.12%袁异常值均大于 45 mmHg 的正常高限曰渊2冤 在核潜艇密闭空间环境中袁艇员 FICO2 与 PaCO2 存在显著的正性一元

线性关系曰渊3冤 为使潜艇远航期间艇员 PaCO2 维持

在正常生理范围内袁需通过调节环境气体成分将舱室二氧化碳浓度维持在 0.39%以下遥

核潜艇潜航期间袁舱室密闭袁其中二氧化碳为

主要污染气体袁平均每位艇员每小时呼出二氧化碳为 20~25 L袁 同时舱室物质氧化燃烧也不断产生二氧化碳咱4暂遥 理论上袁舱室理想二氧化碳浓度为0.03%袁

与大气环境浓度相同袁但舱室艇员多尧清除效率低

等原因使舱室二氧化碳浓度明显上升袁 甚至高于0.8%遥 长期在高二氧化碳的环境中会对人体 PaCO2

产生影响袁严重时会破坏机体的酸碱平衡遥 所以袁核

潜艇远航期间空气质量受到特别关注遥 目前有关部门普遍接受潜艇艇员长时间暴露 0.5%~1.0%的二

氧化碳浓度环境里不会受到有害影响咱5暂遥

氧烛-氢氧化锂空气再生装置是目前某定型核动力潜艇密闭舱室氧供和二氧化碳清除的应急备用技术遥 氢氧化锂是一种新型的二氧化碳化学吸收

剂袁具有效能高尧重量轻尧吸收量大等特点袁每千克氢氧化锂大约可吸收 0.8~0.92 kg 二氧化碳遥吸收二

氧化碳后的空气经过滤尘垫滤去粉尘后袁可重新供人呼吸遥 氢氧化锂不仅可以高效吸收二氧化碳袁还能吸收一些有毒气体如氯气等遥 然而袁吸收剂的均匀反应问题实验证明袁氢氧化锂所清除掉的二氧化

碳大部分是初期吸收的袁使用时间长了袁吸收的二氧化碳逐渐减少咱6暂遥

前期研究曾在核潜艇远航期间即时测量艇员

渊下转第 5 页冤

实用医药杂志 圆园20 年 1 月第 37 卷第 1 期 孕则葬糟 允酝藻凿 驭 孕澡葬则皂援 灾燥造 37袁圆园20原01 晕燥援01 窑 5 窑

议增设血库单元 并增加一名输血检验员遥 咱J暂. 袁2013袁23渊3冤院333-334.

咱9暂 与实施 西南国防医药

随着战场环境的不断变化以及科技的不断进 咱4暂 张平袁孟宪峰. 降阶梯思维结合情景模拟演练模式在战伤救治

步袁我军卫勤系统现在所配备的装备亟须改进遥 因 训练中的应用咱J暂. 人民军医袁2019袁62渊8冤院678-680袁693.

咱5暂 刘伟袁方黎袁冯习坤袁等. 模拟伤员在野战医疗队驻训中应用实

此袁建议加快国产化检验设备研制的步伐袁及时引 践与探讨咱J暂. 西南国防医药袁2014渊4冤院449-450.

进尧吸收先进的技术成果袁将其转化为我军卫勤保 咱6暂 张兴兵袁钱鼎烽袁张满赐袁等. 新形势下军队医院野战医疗队规

障能力袁全面迅速提升部队战斗力遥 范化训练的体会咱J暂. 人民军医袁2019袁62渊6冤院501-504.

参 考 文 献 咱7暂 郑以军. 医学检验仪器维护措施研究咱J暂. 中国医疗器械信息袁

2019渊12冤院13-14袁37.

咱1暂 曾光. 着力提升应急应战后装保障能力咱N暂. 解放军报袁2019- 咱8暂 宗兆文袁张连阳袁秦昊袁等. 我军战伤伤情评估和诊断方法的专

09-06. 家共识咱J暂. 解放军医学杂志袁2018袁43渊3冤院181-188.

咱2暂 王士磊袁郭梅袁罗慧琴袁等. 野战医疗所检验医学模块的现状和 咱9暂 郑长青袁冯国基袁李露嘉袁等. 非战争军事行动海上血液保障的

建议咱J暂. 医疗卫生装备袁2018袁39(11)院77-79. 回顾与思考咱J暂. 实用医药杂志袁2014袁31渊10冤院874-875.

咱3暂 苏永林袁唐伟革袁李灿. 联合实兵演习卫生营模块化训练的组织 咱圆园员9原09原12 收稿袁2019-10原11 修回暂 咱本文编辑院韩 松暂

渊上接第 2 页冤 和依据遥

的血气指标袁引入 PaCO2 这个指标客观精确地反映

艇员的生理健康状态袁 并指导潜艇氧烛-氢氧化锂 综上袁 核潜艇内氧烛-氢氧化锂改进剂量比例

含量遥 该研究中袁核潜艇所采用的即为调整后的氧 较传统剂量比例更具科学性遥 为保证艇员 PaCO2 维

烛-氢氧化锂方案遥 与原方案比袁能显著降低艇员的 持生理水平袁需将舱室 CO2 浓度调整到 0.39%以下遥

PaCO2袁 但在航行过程中艇员的 PaCO2 随时间逐渐 参 考 文 献

升高袁且整体发生率偏高仍有 19.12%遥 这提示若在 咱1暂 王额尔敦袁刘晓峰袁强显成袁等. i-STAT 便携式血气分析仪在长

航行期间能及时调整氧烛-氢氧化锂方案袁 就能更

有效地将艇员 PaCO2 维持在正常生理水平遥 然而监 航核潜艇艇员血气分析中的应用咱J暂. 医疗卫生装备袁2012袁33

测艇员动脉血气操作相对繁琐袁需要专业的医务人 渊11冤院65-66.

咱2暂 刘晓峰袁王额尔敦袁李泰峰袁等. 核潜艇远航舱室气体调控模式

员进行袁且血气采集本身对艇员会造成创伤袁因此 对艇员动脉血气的影响咱J暂. 解放军医学杂志袁2015袁40 渊3冤院

选择舱室二氧化碳浓度这一便捷指标遥 长期以来袁 251-253.

对于潜艇密闭舱室二氧化碳浓度没有明确的要求袁 咱3暂 王额尔敦袁刘晓峰袁李露嘉袁等. 核潜艇潜航期间艇员动脉血气

普遍接受的范围是 1%以下遥 该研究发现袁核潜艇远 指标的变化咱J暂. 解放军预防医学杂志袁2013袁31渊5冤院430-431.

航期间舱室二氧化碳浓度渊认为等于 FICO2冤与艇员 咱4暂 袁海霞袁潘沪湘袁任小孟袁等. 某型常规潜艇航行中舱室空气气

溶胶状态调查分析咱J暂. 中华航海医学与高气压医学杂志袁2016袁

PaCO2 存在显著的正性一元线性关系遥 而且为保证 23渊5冤院357-359.

艇员 PaCO2 维持在 45 mmHg 正常水平以下袁需将舱 咱5暂 彭光明. 潜艇密闭舱室二氧化碳清除措施探析咱J暂. 舰船工程

室二氧化碳浓度调整到 0.39%以下遥 该研究的结果 研究袁2006袁3袁31-35.

为海军潜艇密闭舱室二氧化碳浓度标准提供了新 咱6暂 王额尔敦袁强显成袁徐佳. 密闭/半密闭舱室二氧化碳清除技术

的理论依据袁 也为潜艇航行期间及时调整氧烛-氢 应用进展咱J暂. 医疗卫生装备袁2012袁34渊12冤院97-99. 吴 蓉

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氧化锂的剂量和比例方案提供了简单易行的指标 咱圆园员9原09原24 袁2019-10原20 暂 咱 院 暂