人在高原可以不缺氧——来自援藏干部的亲身科学实验

　　文/李晓南(审计署科学技术审计局)

　　我国拥有全世界海拔最高、面积最大的高高原1——青藏高原，被称为地球第三极，这里风光原始、景色迷人、资源富饶、人民纯朴、文化独特，吸引着爱好者、猎奇者、虔诚者和奉献者。然而以西藏为例，无论世居者、迁居者还是过路者均承受着“高原缺氧”的困扰，即使进入现代社会，医疗、供氧等条件大为改善，这一问题仍未得到很好解决，不时传来进藏人员伤亡的消息，使想去西藏的人望而却步，谈高原色变。

　　一、“高原缺氧”的现状

　　(1)普遍缺氧。无论男女老幼、藏族汉族，人在高原缺氧现象普遍存在。是的，藏族也缺氧。2014年3月4日，笔者在西藏那曲驻村，为村里26名藏族学龄前儿童和1名教师测量脉搏和血氧饱和度，结果平均87.4%，处于缺氧状态(血氧饱和度大于95%为不缺氧，处在90%～94%为供氧不足，该值小于90%为缺氧)。2015年3月7日上午，在西藏拉萨某会场内，邻座两名同事，一名汉族中年女性和一名藏族中年男性，血氧饱和度分别为88%和79%，处于缺氧状态。2016年9月初某日，在海拔5100米的停车场，一位年轻的男性藏族同胞血氧饱和度77%～80%，较严重缺氧。这些实例不胜枚举。人在高原缺氧只与人类物种有关，与种族、宗教信仰等非生理因素无关。传说藏族人“不缺氧”是不正确的!传说出生在西藏的汉族人抗缺氧比父辈强没有依据!不同人种之间有体型、相貌，肤色、发色、眼球颜色差别，但体温、血压、血糖、血氧等基本生理指标是相同的，是可以相互通婚繁衍出健康后代的。只要是人类，无论谁吸不饱氧，满足不了生理需要，谁就会生理性缺氧!至于忍耐缺氧则是另一回事。2016年10月30日，俄罗斯人阿列克塞在中国《挑战不可能》节目中，4分钟深潜大海130.4米，创造了自由潜水新的世界纪录，但他必须回到水面以上才能继续生存。从小教练他掌握这项本领的妈妈，也是多项世界纪录创造者，2015年意外淹死在了西班牙海底。马来西亚仙本那神秘的海上巴瑶族人,能够超长时间在海下捕鱼,在水下“像停止呼吸一般”，但止于“像……一般”，不能真的停止呼吸而生存。他们在年龄很小时就要刺破鼓膜，许多人患有减压病，年老时听力也有问题。夏尔巴人是世界上不吸氧登顶珠穆朗玛峰人数最多的民族，为登山者担任向导和挑夫，那是他们选择的职业，但同时他们也是攀登珠穆朗玛峰遇难人数最多的民族，那是职业风险。人类可以挑战生理极限，但无法违背生理本能。绝不可将忍耐缺氧示范给人作为在高原生存的生理努力目标。

　　(2)病变较多。2005年在西藏自治区科技厅软科学研究资助项目《关于对西藏地区干部保健对策与体检制度研究》中，对696名干部体检资料进行分析(其中：藏族345人、占49.57%，汉族351人、占50.43%，男性537人、占77.16%，女性159人、占22.84%，年龄最大的72岁，最小的21岁)，体检结论全部正常的仅8例，占1.15%，且均在海拔3650米组，个体同时患有疾病的检出总数最多达15种，个体患5种以上疾病的人数达432人，占62.07%。从患病的病种看，患有慢性高原心脏病的占60%以上，高原性高血压占37%，高原性红细胞增多症占51.58%，高原性白内障占54%，因多血症引起的高尿酸血症、痛风比比皆是。青藏铁路“西宁—格尔木”段工程曾测定海拔4340米工地163名参建人员进驻高原前后心脏变化情况，4个月时心电图异常人数明显增加，返回2800米驻地后，心电图恢复正常随时间呈渐进式上升，6个月恢复率可达94%以上。因此，提出在海拔4000米以上施工，以温暖季节工作6～7个月、寒冷季节撤至平原休整5～6个月为宜的方针，各局施工基本据此安排。笔者并非同意这种先忍受缺氧，发生器质性病变时再下撤高原的办法，而是以此说明长期缺氧是人体病变的诱因。事实上，青藏铁路建设期间是我国大功率制氧供氧装置研发高峰期，沿线共建起23个供氧站、25个高压舱站，甚至做到了向海拔4900多米的风火山隧道施工现场送氧，降低生理海拔高度，为施工人员创造了较好的防缺氧环境，14万筑路大军无一人因急性高山病死亡。

　　(3)寿命较短。人长期生活在高高原，长期处于缺氧状态，心、肺、血管等容易发生器质性病变，患上高原病，生活质量变差、寿命缩短。海拔越高越如此。官方数据显示，西藏自治区人均寿命逐年提高。据2019年5月公布的数据，西藏人均寿命已由和平解放初期的35.5岁提高至70.6岁。这主要得益于生活条件改善、医疗条件改善，尤其是幼儿夭折率的降低，但西藏人均寿命持续排名全国最末一位的状况仍未改变。人均寿命排名倒数第2～4位的云南、贵州和青海也都是高海拔省，这是规律。西藏普玛江塘乡海拔5373米，人均寿命不足50岁，2009年国家规定的“60岁养老保险”多年来无人领取，直到2016年经申请特批年龄放宽到50岁，2017年全乡才有77人领取。西藏地区干部保健对策与体检制度研究发现，“阿里地区在职干部职工死亡率比全国平均水平高出近10倍，那曲地区安多县在职干部因高原性疾病去世的平均年龄仅42.5岁。2001—2008年全区共有4103名退(离)休干部去世，平均年龄只有64.8岁。

　　二、“高原缺氧”的真相

　　(1)高原不缺氧，高原空气也不缺氧，是人在高原缺氧!高原是地理称谓，相对平原、盆地、丘陵而言，是地球陆地的一种存在形态，不存在缺氧或不缺氧问题。只有陆地之上、之中、之内，江河湖海之中，依赖氧物质生存的生物，包括植物、其他动物和人类，才会有缺氧问题。人们常说“高原缺氧”，这说法并不准确，准确的是高原空气稀薄。但请注意，稀薄的高原空气也是空气，空气一般情况下是不缺氧的。物理学对气态物质组成成份多寡是以体积分数比来衡量的。空气中各种成分的体积分数比保持相对稳定，氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。从海平面到10万米的高空，氧气在空气中的体积含量均占21%左右。2015年元月9日，隆冬季节，贡嘎机场西藏航空宾馆某房间氧气含量为20.86%，与内地相同。所以，不是“高原”缺氧、也不是高原的空气缺氧，而是高原缺空气、人在高原容易发生缺氧。民航飞机在8000～10000米的高空巡航比人类陆地生活的最高海拔高度高得多，航空发动机仍能正常工作、机舱内乘客仍可正常呼吸，所消耗的空气均来自舱外，如果空气缺氧，发动机就不能正常工作，乘客也无法正常呼吸。众所周知，事实并非如此。人缺氧不能埋怨客观环境，要从主观上找原因，只有思路正确才有可能解决问题。

　　(2)气压降低，仍像在内地一样呼吸，每天少吸10斤空气!大气压是单位面积地面向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。越靠近大气层底部，气柱重量越重，空气密度越大，气压越高;越远离大气层底部，即海拔越高，空气柱体积越小，重量越轻，空气密度越小，气压越低。在平原的地面(海拔高度500米以下)，一个成年人平和呼吸，一整天可呼吸16.8千克空气，这个惊人的重量你也许没想到，人一天餐饮总量才3千克～5千克，呼吸空气质量竟然是吃喝的3倍多!计算过程如下：每次呼吸肺通气量为400～600毫升，按500毫升计算，呼吸频率为16～20次/分钟，按18次/分钟计算，一天可吸入空气12.96立方米。平原空气密度为1.293千克/立方米，12.96立方米空气质量为16.8千克。以人在拉萨为例，空气密度降为0.84千克/立方米，呼吸空气的体积量不变，但质量减少为10.9千克，减少了5.9千克，减幅35%。实际上，人在高原呼吸会加快、加深，考虑这个因素，算为5千克，即少吸10斤空气，约为在平原呼吸量的1/3。这就是人在高原缺氧的物质事实、自然原因。

　　(3)人为原因：不防缺氧，接受缺氧。思想上对“高原缺氧”的本质认识模糊，缺少创新理论研究和科学实验，甚至从未想过这是个问题、可以解决，反而任“吸氧有依赖”“人要适应高原”“吃红某某抗缺氧”等错误观念迷漫，长期无人澄清，误导在藏和进藏人员不防缺氧。在高原生活中，人们接受缺氧，要求自己适应缺氧，身体难受也要忍着，生怕适应慢了。援藏群体中还冒出了“缺氧不缺精神”等违背科学精神的口号。医生也误告进藏人员：尽量不要吸氧，要适应。医生和进藏人员均按“治已病”思路治“高原病”——因缺氧引起的身体各种不适和患上的各种疾病。例如根据头痛、恶心、睡不着觉等症状，吃止痛药、胃药和安眠药，对准“现象”进行各种打压和消灭，对“致因”却视而不见、熟视无睹，掩耳盗铃、自欺欺人。实际情况是，近年来进藏人员的伤亡比较严重。

　　三、“高原缺氧”的解决

　　“腹式呼吸加辅助吸氧”相配套，缺氧补氧，可有效缓解身体缺氧，中断生理损伤积累，避免器质性病变，让人在高原不患高原病。概括为两句话：身体自由深度腹式呼吸;午、夜静息经鼻吸氧。简单易行，人人可行，立竿见影。具有“可重复验证、可证伪、自身没有矛盾”的科学性。

　　(1)“身体自由深度腹式呼吸”。腹式呼吸，先是“吸气鼓腹”，初学者可模拟“闻花香”动作，闭嘴用鼻吸气，想象鼻尖碰到花瓣，深深地把“香气”吸入体内，同时鼓起腹(尽量不挺胸)，这就是“吸气鼓腹”。再衔接“呼气瘪腹”。呼气瘪腹是在呼气中自然、渐渐地把鼓起的腹部“放下”，恢复到自然位置。从“吸气鼓腹”到“呼气瘪腹”是一次完整的腹式呼吸循环。只要耐心做，呼吸频率比以前习惯的稍慢，一次一次地做，血氧饱和度就会提升。在拉萨，血氧饱和度一般不到半分钟即可显著提升。其中，“吸鼓”后憋住、停一下和“呼瘪”最后时快速收腹、短促呼气一下是诀窍，可记为“吸气鼓腹憋住，呼气瘪腹短促”，这就是“深度腹式呼吸”中“深度”之名的由来，可令血氧饱和度更快地提升。读者可以试验、观察、掌握。深度腹式呼吸类似汽车发动机“涡轮增压”技术(Turbo)，发动机排气量未增加而功率增大，肺容量没有变化而血氧饱和度提升。

　　(2)“午、夜静息经鼻吸氧”。每天午休和晚间睡眠期间持续吸入小流量医用纯氧就是辅助吸氧。辅助吸氧可有效弥补正常呼吸少吸入空气而减少的身体氧供(氧供，指组织在单位时间内能获取氧的量)，从而克服身体缺氧。推荐使用经鼻吸氧管(又称鼻导管、鼻饲管)，不建议使用面罩式吸氧器。吸氧管的佩戴方法：将吸氧管两个出气孔朝上、小片向下、弯曲朝向口鼻，将出气孔放进鼻中，小片抵住人中穴，双手向后捋氧气管，管分左右分别从耳根下方向上绕过耳后，再从耳尖向前绕下，收于下巴，简称“耳下-后-上-前下”佩戴方法。调整好松紧度后，推上下巴处的防滑圈锁住。这种佩戴方法与医院常用的“戴口罩”式佩戴方法不同，医院的做法是直接将两根气管斜挂在耳尖上再拉下来绕到下巴前，气管松松垮垮，鼻子里的出气管随头转动而动，不推荐。我的方法可使氧管在耳垂前下方横纵交叉相互摩擦，相对牢固。同时，脑后无管，可基本保证彻夜吸氧不脱掉。佩戴时还要再细心一点，调整好出气孔在鼻中的角度，不触碰鼻腔，虚置于鼻孔中，更舒服。吸氧管长度，可选择4～6米甚至10米的，可网购。将氧气瓶放置在居室“中心”位置，鼻子上带着一根长长的吸氧管，去餐厅、进卧室、上洗手间、看电视、下厨房、洗衣、凉衣，都不影响吸氧。不吸时，用架线兵肘部收线法快速收好挂在氧瓶阀门上，吸时自然打开，很快就会习惯，习惯后很方便。氧瓶阀门开度，取决于血氧饱和度测量值，不能人为定死刻度。大约是在1.5～2升/分钟的位置，但具体位置因体重而异。建议较长时间(3～5分钟)测量自己的血氧饱和度，以保持在95%～96%为准确定流量阀开度，这次之后直到此瓶吸完为止不用再转动流量阀(针阀)，每次只开闭闸阀(瓶顶大阀)即可。换新瓶时再校。

　　这组配套方法中，“腹式呼吸”被称为“平氧增压”，“辅助吸氧”被称为“平压富氧”，都是预防人在空气稀薄空间缺氧的成熟技术，分别在民航系统和我国青藏铁路长期应用得到验证。在北京海淀区信息路48号建有几间“平压富氮”房间用于模拟高原低氧训练，这是北京体育大学低氧训练实验室。运动员在其中吃、住、训练，关门但不密封，最高可模拟海拔6000米环境。游泳、中长跑是主要训练项目。这说明，利用技术手段创造增压、富氧、缺氧环境，满足人类生产生活需要已经游刃有余，民用应予接受。

　　顺便报告大家一个好消息：一项新科研成果——脉冲呼吸感应控制器，日前在西藏那曲完成了实地测试，即将定型上市，为吸氧者带来了福音。该控制器适合多种规格的氧气瓶，轻松实现吸氧的智能化、科学化。控制器高灵敏感受人体呼吸(灵敏度可达0.2毫米水柱)、自适应呼吸进行定量供氧，即当人吸气时供氧，不吸气时不供氧。与传统吸氧方式相比，采用脉冲供氧技术在达到同等吸氧效果的同时，能节省氧气62%～75%，大幅降低了吸氧成本。不仅如此，由于规避了持续给氧对鼻腔的损伤，整套装备还省去了湿化瓶，使吸氧变得十分简单。除此之外，该控制器还可以根据海拔升高自动补偿供氧量。最方便之处是，整套装备当配置1升左右碳纤维氧气瓶时，背负质量仅约2千克，可持续供氧6～8小时，氧气耗尽后还可无障碍重复灌装，经济方便。人在高原如履“平地”即将成为现实。

　　创新驱动，思想先行。创新行动，科学为要。创新思维是解决“高原缺氧”难题的关键，从问题的开始处不接受先缺氧再“治已病”，而是趋利避害“防未病”。科学试验是解决“高原缺氧”问题的根本，从科学性、可行性出发探索缺氧补氧的有效途径。笔者的亲身实践验证了人在高原可以不缺氧!并已将此方法写进了《援藏干部使用手册》(科学技术文献出版社，2019)，给世居高原的藏族同胞、在藏部队官兵、学生、旅游人员和援藏干部带去帮助。相信经过5～10年持续推广，此方法能够造福高原人民，逐步改善他们的生存质量、延长他们的寿命，促进国家对西藏的长治久安，有助于建立我国乃至世界高海拔栖息地人类生存保障体系。

　　注：1高高原，是借用国际民航组织对“高高原”机场定义的概念，海拔高度在8000英尺(2438米)及以上的机场称之为“高高原”机场。人体一般在海拔2500米以上开始出现低氧生理反应，4500米以上就基本无法适应了。

　　【关于作者】

　　李晓南，中央第七批“优秀援藏干部”，2013年7月至2016年9月援藏，曾担任西藏自治区国资委党委委员、副主任。2018年4月从国务院国资委转隶审计署，目前在审计署科学技术审计局工作。