下体负压试验

下体负压试验是一种仅将下半身暴露于负压环境之中的人体循环功能试验方法，主要用于研究重力条件变化对心血管功能的影响，是属于对身体局部施用负压的方法之一。本方法也是一种非创伤性心血管功能研究方法，已日益广泛地应用于临床和实验医学。
原理和方法 进行下体负压试验，必须备有专用的下体负压装置，包括负压筒（舱）、低压力系统及控制、记录装置等。负压筒（舱）的外形，视设计要求而异，一般多为圆筒状，有坐式与卧式两种。负压筒（舱）要有足够的容积，以容纳下半身，并须具有能承受一定压差的强度。筒（舱）的开口处装有腰部密封装置，以保持气密性。此外，筒（舱）体上装有接线板，连接传感器与记录装置，以记录施用负压过程中的生理功能变化。抽气管道安在筒（舱）体的后方，与压力调节阀和恒压控制装置相接（见下图）。坐式负压舱尚有自动或手动平放装置，以备受试者发生晕厥时能在数秒钟内使其处于仰卧位。下体负压试验的工作原理是： 当受试者下半身被置于负压筒（舱）内，同时降低筒（舱）内压力时，身体上、下两部分即分别暴露于不同的压力环境之中。上半身暴露于周围环境压力，而下半身则处于一定的负压力条件下。这种压力差别即可模拟+G_z方向重力改变对血液分布的影响，使下半身聚积的血量增加，而中心血量减少，进而影响心血管系统等的功能。实施时，多以髂骨嵴联线水平为界，将受试者的下半身置于负压筒 （舱） 内，并借腰部密封装置保持筒（舱）内的气密性。筒（舱）内的减压速度一般要求在20～30秒内达到预期值。可按实验要求使筒（舱）内压力保持一(10～100)mmHg。其暴露时间，依实验要求不同而可为1分钟至数小时不等。
生理学效应 下体负压是模拟重力-惯性力场对人体循环功能影响的有效方法之一。现简述其主要生理效应如下：
(1) 血液分布变化： 下体负压可使下半身血管系统跨壁压力显著升高，由于静脉系统易被扩张，乃使血液在下半身大量积聚，其程度与负压水平和暴露时间有直接关系。负压为-(20～80)mmHg时，下半身聚积血量约为400～1500ml。积聚血量的多少还与个体耐力密切相关：中等程度负压暴露(约-50mmHg)时，耐力较高者，淤血量约为总循环血量的10%; 而耐力不良者，可达21%。
(2) 心脏功能的改变： 下体负压可导致中央循环迅速改变，如中心静脉压下降和静脉回心血量减少，心脏的充盈度和泵血量减少等。暴露于-25mmHg时，就可见到右心房压下降，肺血流量和肺血容量减少，左心搏血量与每分输出量减少。心搏血量的减少程度与负压水平和暴露时间直接相关，中等程度负压下暴露数分钟后，心搏血量可下降50%。此种情况下心率普遍加快，以维持每分心输出量。但在出现晕厥之前可见心动徐缓，故常以心率突然减慢作为终止试验的指征。另外，心电图、心动图参数也都有一定改变。
(3) 外周循环的改变： 下体负压暴露期间，动脉收缩压降低；负压值越大，动脉收缩压降低程度越严重。动脉血压的变化常反映耐力的高低，故可以动脉血压的变化作为评价个体耐力的指标。个体耐力还与下体负压暴露期间血管紧张度高低有关： 耐力高者，血管紧张度升高程度显著。
下体负压暴露对脑循环的影响是： 负压值尚不大(—20mmHg以内)时，变化不明显，甚至出现脑血流量稍有增加的现象；负压值较高时，脑血流量显著减少，直到引起晕厥程度。晕厥的发生率与负压值大小和暴露时间密切相关。如在一组实验中观察到，在—40mmHg/20min、—60mmHg/20min和—80mmHg/13min条件下暴露，晕厥的发生率分别为58%、70%和100%。
(4) 肺功能的改变： 在负压暴露期间由于膈移位和肺血容量减少等，可发生肺总容量、肺活量以及机能性残气量增加等变化。由于肺毛细血管血容量减少，故肺内气体交换能力下降。
应用与展望
❶与立位耐力试验比较，本方法具有准确可靠，且能给出数量化结果的优点，故可代替立位耐力试验对心血管功能进行检查。
❷在失重研究中，本方法不仅可用于评价低动力状态下心血管功能失调的程度，还可作为一种对抗失重影响的锻炼方法而在实际中运用。例如，在失重或模拟失重的低动力状态即将结束的前几天内，系统地进行下体负压锻炼，在重新进入1G重力环境中时，可使再适应过程大为缩短，能减轻甚至完全消除功能失调现象。
❸本方法在临床医学方面的用途，尚处于探索阶段。除在航空医学鉴定中可用本方法对有晕厥史及植物性神经功能不稳定的空勤人员进行检查外，尚可能有以下用途：如Potanin等 (1967) 曾用—15mmHg下体负压的暴露方法治疗心脏瓣膜疾病和心肌病，并收到较好效果；也曾将此法用于产科临床，作为缩短产程，减少分娩痛苦的手段。对外周循环障碍疾病，如脉管炎等的治疗作用也有报道。

下体负压实验装置图