基于膜法空分技术的新型单兵氧气机的应用效果评估

发布时间：2017-08-19 02:06

  本文关键词：基于膜法空分技术的新型单兵氧气机的应用效果评估

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【摘要】：海拔越高,气压越低,氧分压也随之降低,易导致人体缺氧,引发高原病(high altitude sickness)。通常,医学上将海拔3000m以上的地区称为高原地区。由于我国地理环境特殊,高原病对部队战斗力的影响一直是我国高原医学研究的重点。长期以来,我军非常重视抗缺氧装备的研发。目前,“分子筛变压吸附制充氧站”、“野战制氧车”等一批大型制供氧装备已经配发高原部队,解决了部队“平时”的用氧难题。但是,高原部队“战时”机动用氧难题一直没有解决!究其原因,就是便携化、单兵化的制供氧装备还处于空白!基于此,本课题在前期小型膜法制氧机研发的基础上,利用低压舱模拟高原环境,通过“海拔——流量——浓度”量效关系的检测,深入研究低压低氧环境对氧气机性能的影响,并结合自身对照实验设计,对氧气机的应用效果进行评价,旨在优化参数、改进结构,为早日列装部队打下基础。主要研究内容如下:1、自行设计开发小型高原环境模拟舱,实现低压、低氧环境的模拟,快速检测不同海拔高度下单兵氧气机的各项参数指标。2、小型低压舱模拟海拔3000m,4000m,5000m的高原环境,分别检测每个海拔高度下单兵氧气机的富氧浓度、流量。3、小型低压舱模拟海拔4000m的高原环境,通过自身前后对照的实验设计,研究低压低氧环境下SD大鼠吸氧前后行为学指标的变化。4、利用大型低压舱模拟海拔4000m的高原环境,征集志愿者,进行自身对照实验,通过PH值、氧分压(Pa O2)、二氧化碳分压(Pa CO2)、碳酸氢根(HCO3-)、二氧化碳总量(TCO2)、血氧饱和度(Sa O2)等动脉血气指标的检测,评价单兵氧气机在低压低氧环境下的应用效果。5、利用大型低压舱模拟海拔5000m的高原环境,征集志愿者,分别在吸氧前后完成“光标捕捉”与“数字搜索”实验项目,进行自身对照实验研究,通过评价单兵氧气机对机体脑体功效的影响。实验结果表明:1、新型单兵氧气机性能稳定、使用方便,产氧流量可满足单兵需求,浓度稳定。2、使用单兵氧气机后,大鼠的水平活动度有所降低,但不明显(P0.05),垂直活动度增加显著(P0.01)。提示该仪器可以显著改善大鼠的行为学指标,增强探索和认知能力。3、受试者在模拟海拔4000m高原环境下使用单兵氧气机之后,TCO2、HCO3-变化不显著(P0.01),说明机体CO2排出量在正常范围内,该仪器不会引起低碳酸血症和呼吸硷中毒,证实使用安全;PCO2有所下降,但幅度很小(P0.01),说明该仪器可以适度增加机体在低氧环境下“缺氧通气反应”,机体代偿能力增加,利于高原习服;动脉血Pa O2和Sa O2升高明显(P0.01),说明使用该仪器后血液中的氧含量显著提高,可以为各个组织器官提供更多的氧气,抗缺氧效果明显。4、受试者在模拟海拔5000m高原环境下使用单兵氧气机之后,“光标捕捉”与“数字搜索”两个项目的标准化得分均有显著提高(P0.01)。说明在高原模拟低压低氧环境下,单兵氧气机能有效提高人体脑体功效,提升作业效能。
【关键词】：膜 空分 血氧饱和度 血气 脑体功效
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：E27;R82
【目录】：

• 缩略语表6-8
• 中文摘要8-10
• 英文摘要10-13
• 前言13-15
• 文献回顾15-33
• 1 高原与高原反应15-16
• 2 制供氧技术16-28
• 2.1 化学制氧法17-19
• 2.1.1 电解制氧法17-18
• 2.1.2 化学反应法制氧18-19
• 2.2 物理制氧法19-28
• 2.2.1 深冷法19-21
• 2.2.2 变压吸附法21-23
• 2.2.3 膜法制氧23-28
• 3 增氧技术28-30
• 4 新型单兵氧气机30-33
• 第一部分 小型低压舱的研制33-37
• 1 前言33
• 2 材料和方法33-35
• 3 结果35-36
• 4 讨论36-37
• 第二部分 单兵氧气机性能测试研究37-43
• 1 前言37
• 2 材料和方法37-39
• 2.1 实验仪器37-38
• 2.2 实验方法38-39
• 2.2.1 氧浓度检测38
• 2.2.2 流量检测38-39
• 2.2.3 温湿度检测39
• 3 结果39-41
• 3.1 氧浓度检测39-40
• 3.2 流量检测40-41
• 3.3 温湿度检测41
• 4 讨论41-43
• 第三部分 单兵氧气机对大鼠行为学指标的影响43-48
• 1 前言43
• 2 材料和方法43-45
• 2.1 实验仪器43-44
• 2.2 实验对象44
• 2.3 实验方法44-45
• 2.4 数据处理45
• 3 结果45-46
• 4 讨论46-48
• 第四部分 单兵氧气机对人体血气指标的影响48-54
• 1 前言48-49
• 2 材料和方法49-51
• 2.1 实验仪器49-50
• 2.2 实验对象50
• 2.3 实验方法50-51
• 2.4 数据处理51
• 3 结果51-52
• 4 讨论52-54
• 第五部分单兵氧气机对人体脑体功效的影响54-59
• 1 前言54-55
• 2 材料和方法55-56
• 2.1 实验仪器55
• 2.2 实验对象55
• 2.3 实验方法55-56
• 2.4 数据处理56
• 3 结果56-58
• 4 讨论58-59
• 小结59-61
• 参考文献61-67
• 附录67-68
• 个人简历和研究成果68-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 高招;李立清;李海龙;郜豫川;张剑峰;唐琳;;变压吸附技术在环境工程中的应用[J];化工环保;2007年03期

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3 胡艳华;;重视血气分析前阶段—标本的采集与保存[J];实验与检验医学;2014年01期

4 王子墨;;认识高原反应[J];中华养生保健;2014年05期

5 陆艳辉;米玉红;刘双;刘潇潇;徐晓峰;;动脉血气指标异常对肺栓塞诊断价值的探讨[J];心肺血管病杂志;2011年06期

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本文编号：698026