在太空如何给航天员做心肺复苏
时间：2022-04-28 12:40:01 来源：健康报 浏览量：
日前，神舟十三号的三名航天员已安全返回。对于生命科学研究来说，确保航天员在与地球迥异的太空中生存，克服外部宇宙环境对机体身心的严重影响，尤其是科学应对心搏、呼吸骤停等恶性事件，是医学科研工作者面临的重要课题。
中国医师协会心血管外科医师分会主任委员 刘中民
中国研究型医院学会心肺复苏学专业委员会主任委员 王立祥
为确保航天员生命安全万无一失，医学科研工作者要未雨绸缪，创造性地研发适宜太空的生命医学支持技术，尤其是应对心搏、呼吸骤停这种严重意外事件的设备。
我们通过分析太空的特殊环境及航天员的特殊状态，探讨了特殊的应对方法，并以此构建“三位一体”的太空心肺复苏生命支持系统：感应式心肺复苏自救腹带、自动式心肺复苏除颤自救背心、反搏式心肺复苏加压自救短裤。
感应式心肺复苏
自救腹带
感应式心肺复苏自救腹带通过传感器自主感知航天员心率和呼吸，收集异常数据并进行分析和整合。系于腹部的充气式束带在航天员发生心搏、呼吸骤停时，可以通过舒缩进行腹部心肺复苏。腹带缩紧时，腹腔压力迅速升高，可使膈肌上升，抬挤心脏，发挥“心泵”作用，增加胸膜腔内压，提高心排血量，并能促使存在于腹部器官中的25%的人体血液流入心脏。腹带放松时，腹腔压力迅速降低，膈肌下移，扩大胸腔的容积，增加胸腔的负压，充分发挥“胸泵”机制，促进血液回流。
感应式心肺复苏自救腹带可使膈肌上下移动，使得胸腔压力发生变化。膈肌下移时，胸腔负压增大，有利于空气进入肺部，膈肌上移时则利于肺部气体排出，发挥“肺泵”作用。
感应式心肺复苏自救腹带在腹部加压与放松的过程，可同时完成循环与呼吸支持，真正实现一体化的心肺复苏。地面上的航天医学工作者可通过航天器上装载的医学监测设备来监测航天员的心电、呼吸、血压、体温等生理指标，及时了解航天员的身体状况并且给出诊断和治疗方案。然而当航天器进入大气层时，空气摩擦使返回舱表面达到几千度的高温，高温使其外围的空气电离形成等离子层，隔绝返回舱与地面的通信，这种现象叫作黑障。在黑障期，一旦航天员发生心搏、呼吸骤停，往往难以收到医学专业人员的指导。在此特殊时期，如果宇航服内已配备感应式心肺复苏自救腹带将为航天员生存提供极大帮助。
自动式心肺复苏
除颤自救背心
国际空间站中，每位航天员每年发生导致能力丧失的心血管事件的概率为1%。航天员身处太空舱的密闭狭小空间内，担负高要求的飞行任务，巨大的心理压力所构成的心理负面效应可能导致自发性心室纤颤。适时电击除颤成为保证航天员生命安全的必备条件，而在不需要脱去宇航服的状态下，为航天员穿戴一种自动式除颤背心，自动感知心电异常并进行应急电击除颤成为必需。
航天员穿戴的自动式心肺复苏除颤自救背心，在后背正中及左心前区放置有贴敷式除颤电极板，环胸部的电极带包括四个感应电极，用于记录心电信号并传至处理器进行分析。一旦发现心室纤颤，自动式心肺复苏除颤自救背心即可自动充电并涂布耦合剂于电极，然后自动放电完成心脏电除颤，帮助航天员恢复正常心律。
反搏式心肺复苏
加压自救短裤
太空舱内为失重环境，身处其中，人体会发生一系列生理、病理变化。
其一，机体在失重的环境下无需 一定的肌张力来维持特定的姿势，肌肉收缩与舒张活动大为减弱，使“肌肉泵”作用难以显现。
其二，失去重力的向下吸引，全身体液向身体上半部分转移，胸腔及头部血液丰富。
其三，在失重的环境下，心血管系统对抗重力的调节能力下降，导致心肌萎缩和收缩功能下降。
当太空舱返回地面后，航天员重新受到重力的作用，体液迅速再分布并向下肢汇集，加之心肌收缩力减弱，导致血压下降，加重头部及心肺系统缺血、缺氧，这是造成心搏、呼吸骤停的潜在隐患。我们设计了反搏式心肺复苏加压自救短裤，以克服这种体液再分布的不利影响。
反搏式心肺复苏加压自救短裤由两个腿部充气加压袖带、一个腹部充气加压袖带及自动充气泵组成，在其内侧面有突出的圆点以加大对血管的按压力度。在太空舱返回地面的途中，用反搏式心肺复苏加压自救短裤加压腹部及下肢，使血液再分布时间延长，让机体逐渐适应。
在返回地面后，自动充气加压装置在加压与放松过程中，可使下肢及腹主动脉血液反向流动，增加主动脉压力，增强心脑灌注，防止重力因素导致的心脏意外事件。
参考文献：
[1]王立祥，杨利伟. 构建太空心肺复苏生命支持系统[J].2014 DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.02.003
[2]王立祥，刘中民.中国心肺复苏建设概论[J].中华危重病急救医学2021年9月第33卷第9期Chin Crit Care Med，September2021，Vol.33，No.9
（报道：李鑫、韩静、刘亚华）
中国医师协会心血管外科医师分会主任委员 刘中民
中国研究型医院学会心肺复苏学专业委员会主任委员 王立祥
为确保航天员生命安全万无一失，医学科研工作者要未雨绸缪，创造性地研发适宜太空的生命医学支持技术，尤其是应对心搏、呼吸骤停这种严重意外事件的设备。
我们通过分析太空的特殊环境及航天员的特殊状态，探讨了特殊的应对方法，并以此构建“三位一体”的太空心肺复苏生命支持系统：感应式心肺复苏自救腹带、自动式心肺复苏除颤自救背心、反搏式心肺复苏加压自救短裤。
感应式心肺复苏
自救腹带
感应式心肺复苏自救腹带通过传感器自主感知航天员心率和呼吸，收集异常数据并进行分析和整合。系于腹部的充气式束带在航天员发生心搏、呼吸骤停时，可以通过舒缩进行腹部心肺复苏。腹带缩紧时，腹腔压力迅速升高，可使膈肌上升，抬挤心脏，发挥“心泵”作用，增加胸膜腔内压，提高心排血量，并能促使存在于腹部器官中的25%的人体血液流入心脏。腹带放松时，腹腔压力迅速降低，膈肌下移，扩大胸腔的容积，增加胸腔的负压，充分发挥“胸泵”机制，促进血液回流。
感应式心肺复苏自救腹带可使膈肌上下移动，使得胸腔压力发生变化。膈肌下移时，胸腔负压增大，有利于空气进入肺部，膈肌上移时则利于肺部气体排出，发挥“肺泵”作用。
感应式心肺复苏自救腹带在腹部加压与放松的过程，可同时完成循环与呼吸支持，真正实现一体化的心肺复苏。地面上的航天医学工作者可通过航天器上装载的医学监测设备来监测航天员的心电、呼吸、血压、体温等生理指标，及时了解航天员的身体状况并且给出诊断和治疗方案。然而当航天器进入大气层时，空气摩擦使返回舱表面达到几千度的高温，高温使其外围的空气电离形成等离子层，隔绝返回舱与地面的通信，这种现象叫作黑障。在黑障期，一旦航天员发生心搏、呼吸骤停，往往难以收到医学专业人员的指导。在此特殊时期，如果宇航服内已配备感应式心肺复苏自救腹带将为航天员生存提供极大帮助。
自动式心肺复苏
除颤自救背心
国际空间站中，每位航天员每年发生导致能力丧失的心血管事件的概率为1%。航天员身处太空舱的密闭狭小空间内，担负高要求的飞行任务，巨大的心理压力所构成的心理负面效应可能导致自发性心室纤颤。适时电击除颤成为保证航天员生命安全的必备条件，而在不需要脱去宇航服的状态下，为航天员穿戴一种自动式除颤背心，自动感知心电异常并进行应急电击除颤成为必需。
航天员穿戴的自动式心肺复苏除颤自救背心，在后背正中及左心前区放置有贴敷式除颤电极板，环胸部的电极带包括四个感应电极，用于记录心电信号并传至处理器进行分析。一旦发现心室纤颤，自动式心肺复苏除颤自救背心即可自动充电并涂布耦合剂于电极，然后自动放电完成心脏电除颤，帮助航天员恢复正常心律。
反搏式心肺复苏
加压自救短裤
太空舱内为失重环境，身处其中，人体会发生一系列生理、病理变化。
其一，机体在失重的环境下无需 一定的肌张力来维持特定的姿势，肌肉收缩与舒张活动大为减弱，使“肌肉泵”作用难以显现。
其二，失去重力的向下吸引，全身体液向身体上半部分转移，胸腔及头部血液丰富。
其三，在失重的环境下，心血管系统对抗重力的调节能力下降，导致心肌萎缩和收缩功能下降。
当太空舱返回地面后，航天员重新受到重力的作用，体液迅速再分布并向下肢汇集，加之心肌收缩力减弱，导致血压下降，加重头部及心肺系统缺血、缺氧，这是造成心搏、呼吸骤停的潜在隐患。我们设计了反搏式心肺复苏加压自救短裤，以克服这种体液再分布的不利影响。
反搏式心肺复苏加压自救短裤由两个腿部充气加压袖带、一个腹部充气加压袖带及自动充气泵组成，在其内侧面有突出的圆点以加大对血管的按压力度。在太空舱返回地面的途中，用反搏式心肺复苏加压自救短裤加压腹部及下肢，使血液再分布时间延长，让机体逐渐适应。
在返回地面后，自动充气加压装置在加压与放松过程中，可使下肢及腹主动脉血液反向流动，增加主动脉压力，增强心脑灌注，防止重力因素导致的心脏意外事件。
参考文献：
[1]王立祥，杨利伟. 构建太空心肺复苏生命支持系统[J].2014 DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.02.003
[2]王立祥，刘中民.中国心肺复苏建设概论[J].中华危重病急救医学2021年9月第33卷第9期Chin Crit Care Med，September2021，Vol.33，No.9
（报道：李鑫、韩静、刘亚华）
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