摘要： 航天后立位耐力降低普遍存在，其机理仍不清楚。一般认为血容量减少是航天后立位耐力降低的一个重要因素。现有对抗航天后立位耐力降低的措施均与血容量有关。微重力（μG）和模拟μG时研究表明：μG与现有模拟μG模型时人体生理学变化的主要差异表现在低压区循环和体液、电解质代谢。细胞外体液主要受心肺反射调节。因此，采用适当的模拟μG模型研究低压区循环、心肺反射变化的时间过程，对认识立位耐力降低机理和制定更有效的对抗立位耐力降低的措施具有重要意义。

中图分类号：R852. 22文献标识码：A文章编号：1002-0837(2000)02-0152-05

The Progress in Research on the Mechanisms of the Effects of Blood Volume Reduction on Orthostatic Tolerance After Microgravity or Simulated Microgravity.

WANG De-sheng, REN Wei, XIANG Qiu-lu,SUN Lei.

abstract： Orthostatic intolerance commonly occurs after spaceflight, but its mechanisms remain to be clarified. It is believed that the reduction of blood volume might be one of the important factors. So the current countermeasures against orthostatic intolerance are aimed to control the changes of blood volume. The main differences between physiological effects of microgravity and simulated microgravity on humans appear in the circulation of the low pressure side and in humoral and electrolyte metabolism. Reflexes elicited from the low pressure side are very important for regulation of the extracellular fluids. The authors postulated that for a further understanding of mechanisms of orthostatic intolerance after spaceflight and to establish appropriate countermeasures against orthostatic intolerance, it is important to study the course of changes of the circulation in the low pressure side and the reflexes thus elicited with more appropriate method of simulation.

Key words：microgravity；orthostatic tolerance;blood volume；cardiopulmonary reflex

Pool等、Charles等、Jones等报道在4～14 d飞行返回后9%～30％的航天员出现立位耐力降低。Fritsch-Yelle等发现8～14 d航天后，航天员很难自行走出飞船或立位试验期间出现晕厥前症状。Buckey等^［1］报道了14名航天员在9～14 d飞行后，64%不能完成10 min立位试验，而飞行前他们都能完成。因此，航天后立位耐力降低普遍存在。航天时，μG改变了心血管系统对立位所诱导的静水压升高的反应能力, 即心血管脱锻炼（CVD），立位耐力降低可能由此而致。立位耐力降低表现出立位时心动过速、低血压和偶发性晕厥。这些现象同样也出现在长期头低位卧床（HDT）后^［2］。一般认为，立位耐力下降机理与以下因素有关：血容量减少、下肢肌萎缩和下肢血管顺应性变化、姿势改变引起血容量再分配、心肌功能降低和反射调节机制改变。最近研究结果与以前的一些认识存在矛盾。因此，航天后立位耐力降低机理的主要方面仍不清楚。虽然多数学者认为航天后血容量减少是影响立位耐力的重要因素，现有对抗措施也均与血容量关系密切，但影响机理还有待于进一步探讨。明确血容量减少对立位耐力降低的影响机理对于航天员选拔、μG下更有效的对抗措施的制定、返回后的治疗至关重要。本文就这些方面的研究进展作一简要概述。

模拟μG或μG下血容量减少的体液调节机理

人体HDT时血容量减少的体液调节机理 模拟μG时血容量减少，主要出现在模拟μG早期。虽然以前研究表明HDT期间肾素－血管紧张素－醛固酮系统（RAS）的作用存在争议，最近Haruna等^［3］20 d HDT实验表明：HDT所致的CVD机理中RAS具有重要作用。HDT期间血浆肾素活性（PRA）、醛固酮一致性升高, 血管紧张素II（AII）仅早期升高；尿钠减少（3～8 d）、尿钾增加（7～12 d）。这表明HDT期间RAS激活，对心血管和总体体液调节有作用。Schmedtje等^［4］的HDT实验表明：末期PRA显著升高，但尿、血醛固酮无变化；尿钠无变化。虽然LBNP期间血浆去甲肾上腺素，静息肾上腺素能激素无变化，但LBNP期间血压变异性增大。浸水实验^［5］表明：动脉脉压变化可能引起AVP释放 的变化, 而AVP与RAS系统关系密切。中心静脉压（CVP）和脉压升高可能协同作用于低压（左心房）和高压（动脉）感受器，对抗利尿激素（或血管加压素，AVP）释放起作用。数据支持CVD中动脉血压变异和RAS存在联系。因此，HDT所致的CVD不是简单由血浆容量丢失引起，但至少导致血浆稳态的神经内分泌变化。但一般认为，1G HDT、浸水等模拟μG时，重力压力梯度丧失及血液和组织液从腿部转移到胸部会升高CVP，导致心房过度扩张，引起Henry—Gauer反射，脑接受了由于过多血容量所致的心房感受器的牵张反射信息，抑制垂体后叶AVP释放，导致多尿，减少循环容量，逆转心房过度扩张。

μG时血容量减少的体液调节机理Johnson等、Blomqvist等报道，航天引起血容量减少10%～15％，早期血浆容量减少10%～20%，上体出现水肿征象，血管内体液溢出到血管外空间是μG时体液头向转移的结果。一般模拟μG体液代谢模型可反映μG时体液转移。进入μG前血容量减少的证据有：发射前，航天员通常处于平卧位/腿部抬高体位长达4 h，产生多尿，一些航天员飞行前减少液体摄入，以便在发射架上避免这一情况发生；发射前出汗可能较多，归因于透气功能差的服装；发射期间应引起出汗和一些体液潴留于皮下，这些复合因素导致进入μG前血容量已经减少了。

最近Gerzer等^［6］研究了航天的体液平衡。μG最初几天没有观察到多尿和尿钠增加，液体和钠的摄取与飞行前相比减少，体液循环容量减少。与Skylab计划观察到的结果相似。肾排泄减少或不变和身体水分减少之间存在矛盾。航天员摄取能量过低可能是水分丢失的原因之一，特别是在能量摄取不足的开始几天，大约70％的体重丢失是水分，可能由于糖元和蛋白质代谢使结合水的能力降低（1 g糖元结合3～4 g水，1 g蛋白质结合8 g水）。μG时CVP降低^［7］，CVP降低会导致AVP分泌增加，排尿减少，这些数据也与Gerzer等的观察一致。μG时血容量减少的机理有待于进一步探讨。

血清素能神经体液机制 Martel等^［8］的研究表明：大鼠尾部悬吊48h所诱导的心血管脱锻炼表现出血清素能机制的高敏感性。如果中枢血清素能系统激活，那就是说在中缝核调控下，血清素（5－羟色胺）释放到下丘脑，影响到垂体激素释放。

模拟μG模型包括平卧位或HDT、浸水、液体负荷如等渗盐水，CVP、肾钠和体液排出与立位相比增加，而μG时不是这样。因此，这些模型不适合于μG时低压区循环的变化，不能完全适合于体液代谢。需要开发新的模拟μG模型。血清素能神经体液机制对体液、电解质代谢的影响有待进一步研究。

血容量减少对立位耐力的影响机理

血容量减少与左心室压力－容积关系

Levine 等研究表明：航天后平均立位CVP下降没有超过飞行前，每搏量（SV）减少程度要大些，与循环系统低血容量一致。Blomqvist等^［2］的研究表明：低血容量会影响到左心室压力－容积关系变化。正常受试者平卧时在压力－容积曲线平台部分运行，而低血容量使平卧位的工作点移到曲线陡的部分，导致与飞行前任何给定的体位对比，飞行后中心血容量下降，SV减少更大。

70至80年代，心包对左心室舒张功能的影响引起了研究者们的兴趣。Glanz等的研究表明：心包切除后，左心室舒张末压力－容积关系显著向下或向左偏移，表明左心室舒张过程中，心包有明显限制作用。Shirato等发现血容量膨胀引起心包压（P_peric）升高和左心室舒张末压－容积关系向上和向左偏移；硝普钠使P_peric下降，导致向下和向右偏移。然而心包去除后，这两种影响均不导致偏移，所有压力－容积曲线沿单一曲线下降。Linderer等表明：缺乏有效心房收缩时，在一定舒张末压，左心室的每搏量和舒张末直径减小，即通过未排空的心房减小心包空间，使P_peric下降和由此减小左心室跨壁舒张压。Kingma等的研究表明：人体用硝化甘油，使左心室舒张末压力－容积曲线出现向下偏移，归因于心室外约束力减小，支持这一假说。Ott等^［9］利用血管活性药物，血液在系统静脉血管床和心脏之间转移，改变心包和左心室压力，左心室舒张功能发生了变化。Smiseth等的研究表明：急性心衰的狗静脉灌注硝化甘油，左心室充盈压减小，部分归因于P_peric下降。

总之，心包对左心室的舒张功能有重要作用。μG时，心包周围组织失重，可能影响到P_peric，左心室舒张末压力－容积关系是否发生变化及其变化的过程有待进一步研究。

血容量减少与压力反射反应改变

血容量减少、压力感受器敏感性和循环AVP AVP释放由动脉窦弓压力感受器和心肺迷走传入纤维调控^［10］。Thames和Schmid的研究表明：主动脉神经和窦神经相继切断，迷走神经存在时，AVP浓度没有变化；但迷走神经切断术后，AVP浓度显著升高。次序颠倒过来，先行迷走神经切断，接着切断主动脉部分，再切断颈动脉窦神经，AVP浓度进一步升