高海拔地区短期进藏人群氧反应特征及氧舒适评价方法研究

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高海拔地区常年低压低氧,极易导致外来进藏人员的机体功能失调,对其生理健康及舒适水平造成严重威胁,为高海拔边陲地区资源开发、社会经济发展带来严峻挑战。高原医学领域针对人体高原反应的病理与防治研究已经取得了显著成果,可保障人体基本生命安全。然而对于多数进藏人员,高原反应症状较轻,尽管尚未达到采取医疗手段医治的程度,但人体处于低氧合状态,低氧环境仍会对机体功能与主观舒适度产生显著影响。然而,目前低氧环境评价多集中于高原病诊断、航空航天飞行员缺氧防护、军人体能习服判断等,适宜于多数处于轻度浅表缺氧水平进藏人员的氧舒适评价方法较为缺乏。对于建藏援藏等外来人群,掌握其在高原低氧环境下的氧反应特征,并提出相应的氧舒适评价方法是提升建筑健康宜居水平、改善和保障民生的重要基础。本研究以建立适宜于短期进藏人群的氧舒适评价方法为总目标,通过人体氧反应机理分析、实验及调研测试等方法,开展了短期进藏人群氧反应特征与氧舒适评价相关研究。首先,通过分析低氧环境下人体氧反应的生理机制,初步选取了人体氧反应评价指标,包括客观生理指标、症状学指标和心理学评价指标。其次,通过实验研究,获得进藏人员在不同氧环境下的客观生理与主观心理反应特征,并掌握了人员氧反应指标的适宜性。在此基础上,结合条目分析、探索性因素分析等量表分析方法对指标进行筛选,通过神经网络算法和模糊数学的科学评价方法建立综合氧舒适评价方法,并通过现场调研对方法的准确性进行验证。最终,基于本研究提出的评价方法,剖析了氧舒适度与氧感觉、氧感觉与症状水平的关联特性。得到以下研究结果:(1)对于高海拔地区进藏人群而言,在客观生理参数基础上,主观感知评价也是评价其缺氧状态的重要指标。当室内环境氧浓度为24.97%时,进藏人群大脑状态、头部感觉、植物神经功能状态四类症状的主观氧感觉评价最接近中性水平,氧感觉改善率分别为56.04%、64.29%、59.18%和84.13%。环境氧浓度与血氧饱和度呈正相关,与心率、血压、呼气末二氧化碳分压呈负相关。血氧饱和度作为关键生理参数,在冬季氧浓度为25.78%的富氧环境下平均水平为92.3%,较无富氧环境增加2.0%;夏季氧浓度为24.93%的富氧环境中平均水平为92.0%,较无富氧环境提高1.0%。(2)症状学氧反应指标作为人体呼吸系统、循环系统、神经系统和消化系统低氧应答作用的良好体现,不同症状对氧环境响应的轻重程度不均衡,其中,呼吸系统和循环系统代偿作用较为强烈。冬季室内氧浓度20.90%时,循环系统的头痛表现最为强烈,平均症状等级为1.67,即症状处于“无”与“轻度”之间,其余症状等级均小于1.50。胸闷气短、呼吸加快加深、气促的呼吸系统症状在氧浓度24.83%的高富氧条件下仍存在不适感觉,平均等级分别为1.07、1.10和1.14。(3)提出了综合症状学指标、心理学指标和客观生理指标的高原地区氧舒适评价方法。通过量表编制方法筛除“大脑兴奋”和“耳鸣”,保留头晕、胸闷气短等关键症状指标。引入神经网络算法和模糊数学理论,对氧舒适度进行综合评价,氧感觉预测模型的ROC(Receiver Operating Characteristic Curve-受试者工作特征曲线)曲线下面积为0.630~0.913,说明模型具有良好预测有效性。将评价结果与现场调研结果对比验证,一致性检验指标加权Kappa系数为0.825,具有强一致性,验证了该评价方法的准确性。(4)各类症状学氧反应的舒适需求不同步,但氧感觉等级与氧舒适度呈现一一对应关系。氧感觉评价“适中”时,神经系统、消化系统症状多无表征,仅心慌、口唇绀紫、胸闷气短、呼吸加快加深、气促等呼吸和循环系统症状或出现较重不适反应,平均等级值分别为1.47、1.23、1.37、1.37和1.40。氧感觉评价“轻度缺氧”时,所有症状表征加重但变化程度不同,头晕、头痛加重程度较大,变化程度分别为0.64和0.58,而胸部感觉、恶心、中枢神经功能症状变化较小,变化程度小于0.12,各症状的改变程度存在差异性。(5)通过群体满意率指标氧可接受度评价得到海拔3650m高度处98%(平均氧感觉为中性时的满意率)的短期进藏人员可接受的舒适氧浓度为24.79%和25.94%。通过氧浓度与氧舒适度的相关关系得到舒适氧浓度下的氧舒适度等级为0.26和0.28,可知当氧舒适评价方法中氧舒适度评价等级为0.26或0.28时,进藏人群处于舒适的氧环境中,结果进一步论证了氧环境与主观舒适评价的关系。本研究掌握了不同氧环境下短期进藏人群氧反应特征,厘清了反映短期进藏人群氧状态的症状学指标,建立了适宜于短期进藏人群的氧舒适评价方法,并获得了氧舒适等级与生理症状水平、氧环境与氧舒适水平间的定量关系,研究结果可为高海拔地区建筑氧环境精准营造提供参考。
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