在缺氧吸入气体中加入 CO2 的影响

在递增运动过程中，向缺氧吸入气体中加入 CO2 对脑血流速度与呼吸的影响。

摘要

缺氧会增强运动时的通气反应，进而导致过度换气引起的低碳酸血症，并使脑血流（CBF）随之减少。我们研究了在向缺氧吸入气体中加入 CO2 后，对未适应高原人群大强度运动时 CBF 的影响。我们假设，增加吸入 CO2 与缺氧会对运动中 CBF 的增加产生协同作用，从而相较于低碳酸性缺氧改善运动能力。我们还考察了在递增运动过程中，CO2 与 O2 化学感受对通气调节（[Formula: see text]E）的敏感性。我们在常氧与缺氧（FIO2 = 0.10）条件下，对十名健康男性进行递增式骑行至力竭的测试，并分别在有、无增加吸入 CO2 分数（FICO2）的情况下，测量了大脑中动脉血流速度（MCAv；CBF 的指标）、[Formula: see text]E、呼气末 PCO2、呼吸代偿阈值（RC）以及运动通气反应（[Formula: see text]E slope）。在常氧运动中，增加 FICO2 使 MCAv 在整个运动过程中升高，并使 RC 出现时机以及 RC 以下的 [Formula: see text]E slope 降低（P<0.05）。在缺氧条件下，运动中 RC 以下的 MCAv 与 [Formula: see text]E slope 升高，而 RC 出现于更低的运动强度（P<0.05）。在缺氧中增加 FICO2 使 RC 处的 [Formula: see text]E 升高（P<0.05），但在 RC 出现时机、MCAv 或 RC 以下的 [Formula: see text]E slope 上未观察到差异（P>0.05）。RC 以上的 [Formula: see text]E slope 在缺氧或增加 FICO2 时均保持不变（P>0.05）。我们发现，在常氧条件下增加 FICO2 可提高亚极量运动时的 CBF，但在缺氧条件下则无此效果，这表明运动时缺氧状态下对高碳酸血症的“正常”脑血管反应被削弱，可能源于脑血管扩张储备的耗竭。这一发现或可解释为何在缺氧条件下增加 CO2 未能改善运动能力。我们的数据进一步表明，在 RC 以下的运动中化学感受具有反应性，而在 RC 以上时通气对 CO2 的反应则被削弱。

FICO2 代表什么？

FICO2 代表吸入 CO2 的分数浓度（Fractional Concentration of Inspired CO2，二氧化碳）。