肺功能檢測與艦艇潛艇遠航對肺功能影響研究

徐同毅 黎濤

摘要：肺功能檢測廣泛應用于呼吸系統疾病的診斷，艦艇潛艇遠航人員因長期生活在高濕、高鹽、高溫海域，艙內空氣流通受限，加之暈船、疲勞、溫差變化等諸多不良因素，必然對肺功能造成影響，進而引起多種慢性呼吸道疾病。因此，本文就肺功能檢測、艦艇和潛艇對肺功能的影響作一綜述，旨在為進一步改善肺功能提供參考依據。

關鍵詞：肺功能;遠航;微環境;艦艇;潛艇

中圖分類號：R83 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.24.006

文章編號：1006-1959（2019）24-0016-03

Lung Function Test and the Effect of Warship Submarine Voyage on Lung Function

XU Tong-yi，LI Tao

（Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery，PLA Navy 971 Hospital，Qingdao 266071，Shandong，China）

Abstract：Pulmonary function tests are widely used for the examination of respiratory diseases. Due to the long-term life of ships and submarines in high-humidity， high-salt， high-temperature seas， the air circulation in the cabin is limited， coupled with many adverse factors such as seasickness， fatigue， and changes in temperature difference. Human lung function affects and causes a variety of chronic respiratory diseases. Therefore， this article reviews the research progress on lung function testing， the effects of ships and submarines on lung function， and aims to provide a reference for further improvement of lung function.

Key words：Lung function;Voyage;Microenvironment;Ship;Submarine

肺功能（pulmonary function）是呼吸系統通氣和換氣功能的總稱，可運用特定的手段和儀器對受試者的呼吸功能進行檢測和評價[1]。艦船潛艇遠航人員因生活環境差，艙內空氣流通受限，各種有害氣體較多，加之暈船、疲勞、溫差變化等諸多不良因素，對肺功能造成一定的負面影響。因此，本文就肺功能檢測、艦艇和潛艇對肺功能的影響作一綜述，旨在為艦艇潛艇部隊遠航時進一步改善肺功能提供參考依據。

1肺功能檢測

肺功能檢查是呼吸系統疾病的必要檢查之一，在20世紀50年代推廣并應用于臨床，對于早期檢出肺、氣道病變，評估疾病的病情嚴重程度及預后，評定藥物或其它治療方法的療效，鑒別呼吸困難的原因，診斷病變部位、評估肺功能對手術的耐受力或勞動強度耐受力及對危重患者的監護等方面有重要的指導意義。

目前多用呼出氣體25%～75%肺活量的平均流量（forced expiratory flow between 25% and 75% offorced vital capacity，FEF25%～75%）表示小氣道功能障礙，但FEF25%～75%是利用經驗預計值百分比而不是數據統計來解釋肺功能測量的數值，可信區間較寬，正常值與異?；疾≈抵丿B明顯，特異性差，不能成為輕度肺功能異常的指標。研究發現，第3 s用力呼氣容積與用力肺活量比（forced expiratoryvolume in three seconds/forced vital capacity，FEV3/FVC）是一個判斷小氣道功能障礙的敏感指標，但通常被忽視。FEV3/FVC下降時所出現的氣流受限發生在小氣道，而FEV3/FVC比第1 s用力呼氣容積與用力肺活量比（forced expiratory volume in one second/ forced vital capacity，FEV1/FVC）能更早提示小氣道氣流阻塞的發生。所以建議應在肺功能檢查中常規測定FEV3，FEV3/FVC[2]。FEV3/FVC對氣道病變的敏感性高于FEV1/FVC，提示氣道早期功能障礙改變。通過FEV1/FVC與FEV3/FVC差異對比，早期氣道改變對氣道通氣功能影響主要為呼氣中、后期，小氣道位于呼吸單位的終末，考慮早期氣道功能障礙改變為小氣道因素。文獻報道[3-5]，FEV1下降與咳嗽、咳痰、喘息及呼吸困難等癥狀及其加重明顯相關。也有報道稱在吸煙引起的氣道功能障礙導致肺功能異常改變過程中，FEV3/FVC下降，并比FEV1/FVC更早反映氣道功能改變[6]。因此，評估吸煙者肺功能指標正常時，FEV3的指標判斷會有意義。

FEV6是指吸氣至肺總量（total lung capacity，TLC）后在6 s內的呼氣總量，對于氣流受限具有較高的診斷價值。有研究表明[7]，FEV1/FEV6用于診斷氣流受限具有較好的敏感性以及特異性。另有研究表明[8]，FEV3/FVC與FEV1/FEV6對早期氣道阻塞均具有較高的敏感度、特異度、陰性預測值和陽性預測值，尤其是兩者聯合進行檢測時，其敏感度、特異度、陰性預測值和陽性預測值均高于二者單獨檢測，因此FEV3/FVC與FEV1/FEV6聯合檢測具有協同作用，可提高早期氣道阻塞診斷的準確性。小氣道的阻塞可導致過度充氣，此類患者由于肺內氣體分布不均勻、肺泡彌散面積減小等原因，常存在彌散功能不全，而FEV3/FVC與FEV1/FEV6聯合檢測能夠較好的體現患者在未出現臨床表現時的肺部過度充氣以及彌散功能障礙。有研究認為 FEV1/FEV6可作為替代FEV1/FVC篩查慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary diseases，COPD）的最佳指標[9]。

一氧化氮（NO）是由氣道或血管皮質細胞生成，是機體內廣泛分布的內源性調控分子，呼氣中NO濃度和氣道炎癥嚴重程度正相關，可作為氣道炎癥的指標。呼出氣一氧化氮（FeNO）測定具有操作簡便、無創、快速和重復性好的優點，被稱為“炎癥尺度”，被公認為是現階段應用最廣泛的氣道炎性標志物之一。美國胸科協會和歐洲呼吸協會（ATS/ERS）近年來多次肯定FeNO具有重要的臨床應用價值，可作為氣道炎癥生物指標，可簡單、快捷和直接地評價呼吸系統疾病氣道炎性反應[10]。相較于其他無創炎癥檢查技術，FeNO與支氣管鏡下黏膜活檢及肺泡灌洗的炎性物質水平及誘導痰嗜酸性粒細胞水平存在良好的相關性。FeNO具有操作簡單、結果準確性高、重復性好等優點，其濃度的升高在臨床上多提示氣道存在嗜酸性粒細胞浸潤引起的炎癥反應[11，12]。

另外有研究發現，肺功能檢測前，通過開展心理護理聯合健康教育，可提高肺功能檢查依從性，降低意外情況發生[13，14]。檢測者受到心理干擾，不明晰操作流程等原因，往往使得檢測結果不準確[15-18]。因而，在檢測的過程中，要將影響因素充分考慮進去，然后制定對策加以修正，再進行儀器的檢測，這樣可以最大程度上確保檢測的準確性[19]。

2艦船對肺功能的影響

目前關于水面艦艇官兵健康狀況研究較多[20，21]。挪威特隆赫姆大學研究表明：船舶工程師比普通人存在更明顯的呼吸道癥狀，其原因可能與工作中接觸油霧有關。另有報道指出水面艦艇遠航時肺功能檢測發現僅在炊事人員中V50顯著降低，表明其小氣道阻力增加，通氣量降低，而V25無顯著改變，比較不同崗位作業環境下海員遠航后期的肺通氣功能，發現機電部門人員和炊事人員均比補給部門人員有統計學意義的下降，除與總體的肺通氣量降低有關外，還可能與油煙等有害氣體被動吸入引起的小支氣管收縮有關。對參加水面艦艇遠航編隊的醫務人員遠航前后的肺功能進行發現，遠航對醫務人員肺功能有一定影響。有研究發現遠航人員FEV1、FEV1/FVC與遠航前存在顯著差異，應給予重視，加強預防和衛勤保障[22]，可能是因為遠航時間較長，遠航人員工作壓力大，環境持續高濕、高鹽、高溫，此外還存在磁場輕微變化、噪音、時差導致的失眠等情況，機體體能下降;遠航中由于船舶燃料不完全燃燒，海軍戰士及醫務人員同樣存在油霧暴露，可能與機體小氣道分支多、總截面積大、小氣道內氣流阻力小的解剖特點有關，氣道黏膜與空氣中的有害物質接觸機會大大增加，進而導致小氣道功能障礙。艦員在遠航后，體內丙二醛顯著升高，超氧化物歧化酶、GSH-Px 顯著降低，可能導致小氣道功能降低，機體清除自由基的抗氧化酶活力下降，氧自由基刺激氣道炎癥，從分子生物學機制上解釋了小氣道舒張功能障礙。

海員遠航時，人體處于高度緊張與心理應激中，可以引起迷走神經亢進、呼吸中樞興奮，導致肺通氣指標異常;艦艇內有害氣體、微小氣候變化等環境因素又會導致小氣道阻力增加，肺功能減退。遠航后50%肺活量時用力吸氣流速（FIF50%）較遠航前顯著下降。在評價支氣管擴張程度、氣道可逆性方面，機體的吸氣、呼氣流量指標有相似效果，其中嚴重COPD 患者的吸氣流量相比呼氣流量可能更敏感。所以在對遠航人員的肺功能檢測中也應關注FIF50%的變化。暈船者的FEV1、FIF50%航行前后變化顯著，可能與其航行中反復嘔吐、過度通氣等表現有相關性，反復過度通氣會造成支氣管肺泡灌洗液中的中性粒細胞、嗜酸性粒細胞數量增多、機體內白三烯水平上升、呼出氣體內NO 含量增高，產生氣道壁水腫、痙攣，氣道內氣流受阻，最終肺通氣、小氣道功能發生異常[22]。

3潛艇對肺功能的影響

目前肺功能研究主要集中在水面艦艇上，與空氣和環境相對較好的水面艦艇相比，遠航過程中潛艇微環境對艇員呼吸功能的損害會更大，使他們的健康狀況存在極大隱患，造成非戰斗減員風險更高。由于潛艇的特殊密閉環境，存在大量有害氣體，研究發現長期暴露在污染空氣中可引起多種慢性呼吸道疾病[23]，對呼吸系統構成嚴重危害[24]。其中細顆粒物因粒徑小而極易在細支氣管及肺泡中沉積，容易引起肺通氣功能損傷[25]。肺功能檢測是診斷疾病、判斷療效和推測預后的重要組成部分[26]。潛艇人員在遠航期間可接觸到振動、噪聲、電離輻射、高溫等諸多不利因素，可引發機體發生氧化損傷，導致機體內的抗氧化酶活性降低，脂質過氧化產物增加，使潛艇人員的抗氧化能力降低。常規潛艇需要反復浮起充電，目前常規潛艇使用的蓄電池是鉛酸蓄電池，在充放電時會產生的大量蒸汽，其中含有的鉛離子在密閉環境中可能會被人體吸收，如果血鉛超標，其危害也是非常大的。

4總結

遠航人員生活在高濕、高鹽、高溫海域，艙內空氣流通受限，加之暈船、疲勞、溫差變化等諸多不良因素，必然對人體生理產生一定的影響從而出現肺功能的改變，可引起多種慢性呼吸道疾病，對呼吸系統構成危害，目前關于潛艇的遠航人員的肺功能檢查報道較少見。建議在以上人員的肺功能檢查中進行FEV3，FEV3/FVC，FEV3/FVC與FEV1/FEV6聯合檢測，以便更早期的發現小氣道早期肺功能的損害，FeNO也具有重要的臨床應用價值，也可作為氣道炎癥生物指標。建議艦艇和潛艇醫務部門常規配備肺功能檢測儀器，應加大平時訓練強度、提高機體對艱苦環境和惡劣條件的耐受力、不斷改善艙室的衛生條件和工作環境、提倡不吸煙（戒煙），把遠航對其肺功能的影響降低，為下一步改善肺功能提供依據。

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收稿日期：2019-11-20;修回日期：2019-12-2

編輯/李國苗