二氧化碳影响范文1
（长安大学 陕西 西安 710000）
摘 要：为了研究高浓度二氧化碳释放条件下地表植物生理响应特征，通过野外人工地底释放高浓度二氧化碳，模拟二氧化碳地质储存泄漏条件下玉米叶绿素含量随生长期的变化规律。研究结果表明：高浓度二氧化碳对玉米叶片叶绿素含量的影响受到浓度和时间双重因子的控制。在整个生长期，对照组玉米叶片的叶绿素含量显著高于二氧化碳胁迫处理组。在三组处理组中，二氧化碳浓度为15×104 ppm时，玉米叶片整个生长期内的叶绿素平均含量最高，约为369．97 mg／m2，而对照组含量高达461．33 mg／m2。不同生长期二氧化碳对玉米的影响程度不同。二氧化碳浓度和时间因子对玉米叶绿素影响的P－value都近似为0，差异显著。二氧化碳浓度增加，玉米的生长期、繁殖期推后。
关键词 ：玉米；二氧化碳；叶绿素含量；生理特性；光合作用
中图分类号：Q 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．14．046
0 引言
二氧化碳是引起温室效应的主要温室气体，在全球变暖中扮演着重要的角色，如何降低空气中的二氧化碳含量成为遏制温室效应和全球变暖，倡导低碳生活的核心问题。因此，国外学者提出利用二氧化碳地质储存技术作为减少人类活动造成的二氧化碳排放的措施。
二氧化碳地质储存是减少二氧化碳排放的有效技术之一，但储存工作的安全性和持久性成为人们关注的重点。泄漏的二氧化碳溢出地表将严重影人体健康、地表植物，生态环境等。由于二氧化碳的密度比空气重近50％，若没有混合影响力如风力和热能影响时，泄漏的低温二氧化碳将沉到地区最低点，造成地表高浓度二氧化碳聚集，威胁人类生命。已有的研究表明，土壤中植物生长所需的而二氧化碳在土壤气体中的比例超过5％就会危害植物生长，超过20％会导致植物死亡。然而，目前对于高浓度二氧化碳泄露和植物生理生态直接的确切关系研究还明显不足。这限制了地表监测和评估二氧化碳地质储存泄露对地表生态环境的影响。因此，揭示高浓度下植物生长于二氧化碳浓度关系，对于更好的地表监控二氧化碳地质储存具有重要意义。
基于上述原因，本研究通过地下释放高浓度二氧化碳的原位试验研究，以玉米为实验材料，研究不同高浓度二氧化碳条件下玉米生理特征的变化规律，揭示高浓度二氧化碳泄露条件下，玉米不同生长期叶绿素含量对高浓度二氧化碳的响应规律，为二氧化碳地质储存地表监测提供数据支持。
1 实验材料与方法
实验材料为玉米中金368，研究区处关中盆地（或称渭河平原、渭河盆地），地处中纬度地区，属温带半干旱、半湿润、季风气候，多年平均气温12～13．6℃；年降水量530～1 000mm，西部多与东部，南部多于北部，其中7-9月份占45％，多为短时暴雨，冬春降水较少，春旱、伏旱频繁。年蒸发量1 000～1 200mm；相对湿度61％～72％，潮湿系数0．6左右，湿度适中；年日照时数达2 100～2 500h。
总共设置四组实验，分别为三组实验组和一组对照组。每组有3个试验柱。试验柱为筒型由耐酸腐蚀的玻璃钢材料制造，口内直径1m，桶高3．3m，壁厚10mm， 绝热，之中填装土壤，可种植植物。试验柱内输入不同浓度二氧化碳，二氧化碳的输入是以工业用二氧化碳气罐和空气压缩机作为供气源，利用质量流量 计控制两者的流量，并由计算机控制其大小，以达到混合指定浓度的二氧化碳气体，首先进入一混气罐将气体充分混合，即为所需浓度的二氧化碳气体，之后从底部通入试验柱及试验箱，通气处连接流量计控制输气速度。组一、组二、组三每组柱内二氧化碳的浓度分别为5×104ppm、10×104ppm、15×104ppm，正常土壤中二氧化碳的浓度是0 ppm。
试验柱内种植玉米至苗期开始测定叶片叶绿素含量。测量周期为10d，测量仪器为叶绿素仪。
2 结果与讨论
2．1 二氧化碳浓度升高对玉米叶绿素含量的影响
叶绿素是玉米光合作用的基础物质，叶片中叶绿素含量的高低是反映玉米叶片光合能力的一个重要指标，如图1实验数据显示，高浓度二氧化碳胁迫条件下玉米出现明显的胁迫特征。在玉米整个生长期处于正常土壤中的对照组玉米单位面积叶片chl（叶绿素）含量显著高于三组实验组，说明高浓度二氧化碳对玉米整个生长期叶片叶绿素的合成具有抑制作用。40 d时，二氧化碳浓度为15×104 ppm条件下，chl含量为最低，60 d时，二氧化碳浓度为10×104 ppm条件下，chl含量为最低。玉米苗期（0~35 d）及拔节前期（35~50d），实验组玉米单位面积叶片叶绿素含量与二氧化碳浓度负相关。50d前后三组实验组数据出现一个近似点，图中显示为三组实验叶绿素变化趋势线在50d有个交叉点，50d之前叶片单位面积叶片chl（叶绿素）含量与二氧化碳浓度负相关，50d之后二者则呈正相关，说明随玉米的生长，实验设置浓度下玉米对高浓度二氧化的响应机制可能产生变化，实验组中，前期高浓度二氧化碳对玉米产生毒害作用，导致单位面积叶片chl含量与二氧化碳浓度呈负相关，随着时间因子增加，50 d后玉米对二氧化碳胁迫的抗逆作用增加，表现出适应性，单位面积叶片chl含量与二氧化碳浓度呈正相关。
2．2 不同生长期不同浓度二氧化碳对玉米单位面积叶片chl含量的影响
苗期阶段（0~35d）不同二氧化碳浓度下玉米单位面积叶片chl含量如图2所示，生长在CO2浓度为5×104 ppm的玉米单位面积叶片chl含量超过对照组（正常土壤）玉米。表明在这一浓度范围内，CO2玉米叶片合成叶绿素存在促进作用， CO2浓度分别为10×104 ppm ，15×104 ppm环境下，玉米单位面积叶片chl含量低于对照组（正常土壤）玉米，在这两种浓度下，高浓度二氧化碳对玉米叶片合成叶绿素存在轻微的抑制作用。三组实验组玉米单位面积叶片叶绿素含量与二氧化碳浓度负相关。
在拔节期（35~80d）不同二氧化碳浓度下玉米单位面积叶片chl含量如图3所示，玉米与二氧化碳的胁迫的响应机制发生了明显的变化，可将拔节期分为前中后三期。拔节前期（35~45d），对照组（正常土壤）中玉米单位面积叶片chl含量最高。三组实验组中则是CO2浓度为10×104ppm环境下，玉米单位面积叶片chl含量最高，说明此阶段实验组中最适应玉米合成叶绿素的CO2浓度为10×104 ppm。拔节中期（50d前后），对照组（正常土壤）中玉米单位面积叶片chl含量最高，但是此阶段是玉米响应高浓度二氧化碳的机制的转折点，三组不同浓度二氧化碳条件下，玉米单位面积叶片chl含量几近相同。拔节后期，对照组（正常土壤）中玉米单位面积叶片chl含量最高，三组实验组玉米单位面积叶片chl含量随CO2浓度依次增高。
80 d之后，玉米进入成熟期，对照组（正常土壤）中玉米单位面积叶片chl含量最高，三组实验组玉米单位面积叶片chl含量随CO2浓度依次增高。各组玉米在成熟期单位叶片叶绿素含量随时间累计而增多，以至每组玉米单位叶片叶绿素含量达到整个生长期的最高值。主要因素由于从拔节后期至成熟玉米处于旺盛生长期，叶绿素含量增多，对营养物质的需求量增大，二氧化碳作为主要光合作用反应物，玉米对其需求量增大。其次，随着时间因子累积玉米对二氧化碳胁迫的抗逆作用增加，表现出适应性，单位面积叶片chl含量与二氧化碳浓度呈正相关。此外，到成熟期一些抗性物质（抵抗不良环境的物质），如脯氨酸、水解性糖、水解性蛋白、抗氧化性酶等在不同CO2桶中的含量不一样，这些综合结果会导致植物继续生长，但是由于存在差异性，使得上升的速度不一样，产生不同的斜率。
整个生长期内chl含量如图2所示，高浓度二氧化碳对玉米胁迫作用持续存在，但不同生长期二氧化碳对玉米的影响程度有所不同苗期阶段，浓度为5×104ppm的二氧化碳对玉米叶绿素合成由轻微的促进作用，而其他阶段高浓度二氧化碳对玉米叶绿素合成均有抑制作用。苗期至拔节前期实验组玉米单位叶片叶绿素含量随二氧化碳浓度增加而减少，拔节中期玉米单位叶片叶绿素含量不随二氧化碳浓度改变，拔节后期至成熟期玉米单位叶片叶绿素含量随二氧化碳浓度增加而增加。苗期，对照组玉米单位叶片叶绿素含量与实验组差距较小。拔节期与成熟期，对照组与实验组玉米单位叶片叶绿素含量与实验组差距较大。不同二氧化碳浓度下chl含量如图3所示，变化趋势大体为苗期至拔节前、中、后期chl含量逐渐降低，拔节后期chl含量到最低点后开始回升，到成熟期chl含量到整个生长期最高。
2．3 方差分析
对于不同二氧化碳浓度和玉米不同生长时期两个影响因子做方差分析，在显著水平为0．05的情况下进行F检验，方差分析结果见表1。
二氧化碳浓度和时间因子对玉米叶绿素影响的P－value都近似为0，差异显著。因子不同浓度二氧化碳F值较另一因子玉米生长不同时期的大，玉米单位面积叶片chl含量差异更为显著。两个因子中，不同二氧化碳浓度对玉米单位面积叶片chl含量影响更明显。
3 讨论分析
高浓度二氧化碳推迟玉米生长期，在一定范围内，二氧化碳浓度的增加有助于提高两个光系统（PS）的之间的激发能分配的调解能力，从而提高叶绿体对光能的吸收和激发在PSⅠ与PSⅡ之间的分配能力。在长期处于高浓度二氧化碳三组实验组中，50 d之后随着二氧化碳浓度升高，单位面积叶片的叶绿素含量增多，玉米叶片叶绿体对光能的分配调解能力增加，高浓度条件下玉米光合作用较低浓度条件下玉米光合作用强，在玉米株高上有所体现，三组实验组玉米株高与二氧化碳浓度正相关。与对照组相比，二氧化碳对玉米叶绿素合成的抑制作用持续于玉米整个生长周期，三组实验组比处于正常土壤中对照组单位面积叶绿素含量少，叶绿体内淀粉数量明显增多，颗粒体积增大，光合膜结构也有一定损伤，最大光能利用率和最大光合速率随之下降，说明高浓度二氧化碳对玉米的光合作用有负影响，高浓度二氧化碳对玉米拔节期的生长产生负影响，表现在试验组玉米株高均小于处于正常土壤中的对照组玉米。在100天前后，处于正常土壤中的对照组玉米已完成抽穗进入成熟期结果，而三组实验组抽穗均晚于对照组，目前未见结果，繁殖期推后。
4 结论
（1）高浓度二氧化碳影响了玉米单位面积叶片chl含量。整个生长期，对照组玉米的叶绿素含量显著高于处理。拔节中期，实验设置浓度下玉米对高浓度二氧化的响应机制可能产生变化。
（2）不同生长期二氧化碳对玉米的影响程度不同，苗期浓度为5×104 ppm范围的二氧化碳对玉米叶绿素合成由轻微的促进作用，而其他阶段高浓度二氧化碳对玉米叶绿素合成均有抑制作用，抑制程度也不尽相同。
（3）二氧化碳浓度在一定范围内提高玉米光合作用效率，但是较高浓度二氧化碳降低玉米的光合效率，玉米株高降低，且生长期、繁殖期推后。
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二氧化碳影响范文2
1 CO2气腹对呼吸功能的影响
1.1 腹内压升高对呼吸功能的影响：腹腔内充入一定压力的气体，可引起腹内压（IAP）持续升高和容积的增加，造成膈肌上升、胸廓运动受限、吸气峰值压力增加、肺顺应性和肺活量降低。增高的气腹压压迫肺基底段，降低功能残余气量，解剖无效腔增加。膈肌运动受限，非下垂部位肺内气体分布不均，致V/Q比例失调，肺气体交换绝对量降低，最终影响肺的通气，甚至发生肺不张[2]。其程度与气腹压力大小有关。多数学者通过测定腹腔镜手术中肺的顺应性和气道压力，它们的明显变化可导致氧合功能和通气功能的损害。
1.2 气腹过程中对呼吸功能的影响
1.2.1 头低位对呼吸功能的影响：正常情况下机体可通过自我调节机制纠正因改变引起的呼吸系统变化。有报道将7名健康清醒志愿者置于特伦伯格卧位(Trendelenburg position，患者平卧于手术台上，头低足高20度～30度)，观察发现呼吸系统各项指标与平仰卧位时的差异无显著意义。常见的下腹部腹腔镜手术如直肠癌根治术或妇科腹腔镜手术等患者取特伦伯格卧位。特伦伯格卧位对呼吸功能的影响主要取决于上移腹腔内容物对肺通气的影响程度，麻醉状态下，腹腔内容物因地心引力和气腹压的双重作用，可使膈肌上抬，胸腔纵轴缩短，肺活量及功能残气量降低，呼吸系统顺应性下降，气道阻力增大，从而影响患者的通气功能。理论上讲，脚低头高位进行腹腔镜行下腹部手术比头低脚高位行下腹部手术对呼吸的影响小。Salihoglu等[3]观察了不同(头高位和头低位)腹腔镜胆囊切除术(LC)的血气及呼吸功能的改变，结果充气后PaCO2升高，动脉血pH值降低，但与无关，而气道阻力增加，肺顺应性下降和终末吸气压升高，头低位要比头高位变化更加明显(P
1.2.2 头高位对呼吸功能的影响：常见胆囊切除手术或上腹部手术，患者常取反向特伦伯格卧位目的是为了借助地球的重力和CO2气腹的压力作用使腹腔脏器移向盆腔，扩大手术野。虽然在重力作用下膈肌的上升幅度受到一定的影响，但CO2气腹对呼吸的影响仍然明显，并随CO2气腹的压力的增加而增加，认为CO2充气过程中腹内压的改变对呼吸力学有明显的影响，即使是全麻下控制呼吸也如此，当减慢CO2充气速度后可能有助于减轻CO2气腹对呼吸功能的影响。而功能残气量也随腹内压增高而下降，且与体型有关，肥胖者可能下降更明显。
1.3 CO2气腹与酸碱平衡：正常情况下，机体的CO2生成和排出处于动态平衡之中，血液和组织中的CO2含量处于一个动态平衡的水平，即CO2稳态。正常机体在气腹时吸收的多余CO2可以通过肺的气体交换顺利排出，保持CO2稳态不被破坏。是否出现高碳酸血症与气腹压的高低、全身组织细胞代谢状态、腹部血流、肺的通气功能等因素有关。CO2溶解度高，在气腹时经腹膜大量吸收入血。同时由于IAP升高，影响膈肌运动，肺潮气量减少， 潴留而致血循环中CO2浓度升高。当PaCO2高于5.99kPa(45 mmHg)时，即可发生高碳酸血症甚至出现酸中毒，血清pH 值明显降低。后腹腔镜在临床上已经取得广泛的应用。多数报道认为后腹腔(腹膜外) CO2充气较腹腔内充气意味着更多的CO2吸收。这可能与本身后腹膜CO2 容易弥散、后腹膜腔分离较多、后腹膜血管丰富、高CO2压和侧卧位等有关[4]。
在腹腔镜手术中，正常的人体生理代偿机制一般足以抵抗高碳酸血症及气腹对呼吸功能的影响。但是对原先存在心肺疾患的患者，气腹后可发生严重的高碳酸血症及酸中毒，加重原有的呼吸功能障碍。多数研究发现随着气腹的进行，会出现PaCO2升高、pH下降、肺泡动脉氧分压差( PA-aO2)、动静脉CO2分压差( Pa-v CO2) 增大等变化，但也有上述指标变化不显著或相反的报告[5]。这也可能与不同的研究对象、方法、进程、手段等有关。综合考虑，是否出现持续高碳酸血症以及一系列酸碱平衡变化取决于气腹压高低、持续时间、机械通气情况及自身机体代偿能力。对于大多数心肺功能正常的患者来说，腹内的CO2吸收后不会引起体内CO2稳态的急剧变化，仅为一过性的高碳酸血症，临床意义不大。因为大多数吸收入血的CO2很快可通过加速肺排除而缓解，此时若测定CO2的排出量将明显增高，CO2稳态的维持主要通过血浆和细胞内缓冲系统的调节及加速CO2的转运经肺排出。对于心肺功能不全的患者，尤其在有严重心肺疾患、高代谢(如败血症)、严重通气障碍(慢性阻塞性肺病)或心输出量降低等情况下，增加的CO2负荷却很容易破坏稳态机制，极易发生高碳酸血症和酸中毒。而且高碳酸血症可持续存在24小时或更长的时间，导致心肺功能改变。为了尽量减少高碳酸血症和酸中毒对人体的影响,很多临床研究[6，7]认为轻度过度通气有利于CO2的排除, 减少高碳酸血症对循环呼吸的干扰。因此，术前心肺功能检查及术中严密监测呼吸循环功能对防治高碳酸血症和酸中毒有重要意义。
2 CO2气腹对机体循环功能的影响
2.1 CO2气腹对心脏的影响：腹腔镜手术中，无论患者采取何种，正常压力下的CO2气腹(12～l6 mmHg)都会引起患者心输出量减少，心率则维持不变或轻微加快[8]。Joshi等[9]经食管超声心动图对20例腹腔镜胆囊切除进行术中监测，结果表明CO2气腹形成后，每搏输出量、心脏指数下降及平均动脉压增加，而心率基本不变。Galizia等[10]测量了腹腔镜术中心率及心脏指数及心肺功能的变化，心率在手术过程中改变不明显，心脏指数在气腹过程中基本稳定，但心肺功能明显降低。CO2气腹对心脏的影响程度与气腹压力大小密切相关。动物模型研究发现[11]，15 mmHg气腹压力引起心输出量明显降低；而5～7 mmHg气腹压力对心输出量无明显影响。多数学者[12]认为IAP20 mmHg对心脏的影响特别大。因此，对于心功能减退患者施行腹腔镜手术时可考虑采用低压力气腹。特别是手术时间明显延长时，这样可降低CO2气腹导致心功能不全的危险。但普通的腹腔镜手术，为了充分暴露手术视野，建议气腹压力为l2～l6 mmHg。
2.2 CO2气腹对血管系统的影响
2.2.1 CO2气腹引起机体外周血管阻力增加及血压升高Andersson等[13]在腹腔镜胆囊切除术中同时监测了血管系统的各个指标，当气腹压力为15 mmHg时，平均动脉压、收缩压、舒张压和中心静脉压分别升高l5.9％、l1.3％、l9.7％和30.0％，与对照组相比差异有显著性。CO2气腹引起系统血压升高可能因为如下原顺。（1）CO2气腹压力的机械作用：CO2气腹形成后，通过对腹主动脉及腹内脏器血管的直接压迫，引起外周血管阻力增加；（2）腹膜吸收CO2的影响：腹膜的吸收引起PaCO2上升，pH下降，通过对血管平滑肌直接的松弛作用，导致暂时性血压下降，机体代偿性收缩周围小血管，既增加了外周血管阻力，又引起了血压的升高 。但目前的普遍观点是腹膜对CO2的吸收确实可对机体呼吸、循环系统的血液动力学造成不利的影响；（3）CO2气腹压力及腹膜吸收CO2后引起的机体神经内分泌改变的影响：目前研究最多的是血清中儿茶酚胺及血管加压素的变化。已经证实CO2气腹过程中，血清中儿茶酚胺及血管加压素均明显升高，不仅血清中去甲肾上腺素的含量明显增高，肾上腺素的含量也显著增加[14]。
2.2.2 CO2气腹可导致机体静脉血液回流阻滞：腹腔镜手术中CO2气腹形成后产生的腹腔内压力可阻止下肢静脉的血液回流，从而导致静脉血流阻滞；气腹形成后，膈肌抬高，胸腔压力增高，心脏充盈受限，下腔静脉阻力将增加，也会引起下肢静脉血液回流减少；此两方面均为气腹机械作用的结果。气腹形成后，机体血清中的肾上腺素、去甲肾上腺素及血管加压素的水平都明显升高，同样起到了收缩血管、阻止下肢静脉血液回流的作用，此为气腹神经内分泌的作用。静脉血液回流的减少提示患者在接受腹腔镜手术后，深静脉血栓的发生率可能会增加。
2.3 CO2气腹过程中全麻及对机体循环系统的影响：研究腹腔镜胆囊切除术中的反T位及腹腔镜子宫切除术中的T位对机体循环系统血液动力学的影响，发现l5～20度的反T位本身，无论患者处于清醒状态或麻醉状态，都引起了心脏指数、每搏输出量、中心静脉压及肺毛细血管楔压的明显降低，外周血管阻力的明显增高[15]；而l5～30度的T位则引起了肺动脉压力、中心静脉压及肺毛细血管楔压的增高[16]。不仅如此，还可引起机体神经内分泌的改变。单纯的变化(无论反T位或T位)即可引起患者血清中去甲肾上腺素的显著升高(P
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二氧化碳影响范文3
腹腔镜手术属于新型微创手术，具有创伤小的特征，在小儿外科中应用腹腔镜镜手术，能够减轻其疼痛感，缩短住院时间，但腹腔镜手术中的CO2气腹会在一定程度上影响患儿的生命体征，气腹压经常会引起一些并发症，因此，研究小儿腹腔镜术中二氧化碳气腹压的影响和护理措施，具有十分重要的现实意义。为探讨分析气腹压腹腔镜术中，二氧化碳气腹压力对小儿生命体征的影响，该研究回顾2012年7月―2013年1月期间小儿腹腔镜手术患者60例，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
随机抽取腹腔镜手术患儿60例，其中，男28例，女32例，年龄1～11岁不等，平均年龄6.5岁，体重10～32 kg不等。经确诊，2例患儿为精索静脉曲张；3例患儿睾丸鞘膜积液，8例患儿隐睾，35例患儿腹股沟斜疝，其余患儿为阑尾炎。经患者家属同意，对全部患儿进行全麻插管静吸复合麻醉。
1.2 一般方法
按照气腹压的高低将60例腹腔镜手术患儿分成A（高压）、B（中压）、C（低压）3组，每组20例患儿。做好术前麻醉后，采用脚高头低的方式，将CO2注入患儿腹内，建立气压，A组患儿气压为8 mmHg；B组患儿气压为6 mmHg；C组患儿气压为4 mmHg。设各组患儿气腹前5 min为T0；气腹后5min为T1；气腹后30 min为T2；停止气腹10 min为T3，比较患者在T0、T1、T2、T3各时间段的MAP、RRHR以及血气指标的变化情况，做好相应的数据记录工作。
1.3 气腹对患儿生命体征的影响
通常，气腹压力越高，医师取得的手术视野越大，但气腹压力越高，对患儿的呼吸系统、循环系统影响越大[1]。具体而言，小儿的年龄尚小，呼吸系统尚未发育成熟，CO2气腹可升高患儿腹内压，上抬膈肌，进而导致患儿气道压力上升，胸肺顺应性下降，患儿肺部通气功能发挥受限，减少肺泡通气量。小儿敏感于高碳酸血症，不具备较强的缺氧耐受能力，气腹压力容易引起患儿气道压力（Paw）、呼气末CO2分压（PETCO2）增高。通过进行动物实验，Graham等认为，小儿腹膜面积大、腹腔容积相对较小是患儿快速吸收的CO2原因[2]。在小儿腹腔镜手术中，腹腔压力与PaCO2升高有着直接的联系，Paw与腹内压增高，患儿机体循环受阻，血压升高，阻碍静脉回流，降低患儿心血输出量、回心血量，增加交感神经的活性，患儿循环系统受气腹压影响，具体表现为：MAP升高；HR加快[3]。此外，PaCO2升高会增加患儿得高碳酸血症的概率。主动脉体化学感受器与颈动脉体化学感受器受到刺激，进而使患儿交感神经处于兴奋的状态。患儿心肌顺应性差，心脏指数降低与心脏前负荷，导致患儿心率加快[4]。
1.4 统计方法
采用SPSS16.0软件对数据进行分析与统计，计量资料用均数±标准差（x±s）的形式进行表示，采用t检验。
2 结果
2.1 不同气腹压对患儿PETCO2呼吸功能的影响
T0时刻，3组患儿PETCO2指标差异无统计学意义（P>0.05）；T1、T2与T3时刻，A组患儿的PETCO2指标均明显高于B、C两组，差异有统计学意义（P
2.2 不同气腹压对患儿MAP呼吸功能的影响
T0、T3时刻，3组患儿的MAP指标差异无统计学意义（P>0.05）；T1与T2时刻，A组患儿的MAP指标均明显高于B、C两组，差异有统计学意义（P
3 护理
3.1 术前护理
术前，了解患儿病情，将该病症的特征及治疗方法讲述给患儿家长；为降低感染率，注意清洁患儿脐部；为提高手术效率，保证手术顺利进行，术前患儿应禁食（奶）4～8 h，禁水2～3 h，使横结肠保持空虚状态[5]。
3.2 术中护理
腹腔镜护理人员应了解手术步骤及各个步骤需要的手术设备，主动配合医生治疗，能缩短患儿手术时间，对患儿进行巡回访视，根据患儿的身高、体重计算出其体表面积，介于小儿呼吸功能发展不成熟，吸收CO2的速度较快，病情变化十分迅速；头低脚高的体位能进一步混乱患儿循环系统与呼吸系统，若出现紧急情况，护理人员应积极协助医生，必要时帮助患儿恢复正常体位，术中，应将室温调整在22～25°，严密观察体温变化，尽量减少因手术给患儿带来的热损失。为避免患儿过快吸收CO2，应缓慢充气，流量不超过3 L/min，降低腹压对患儿呼吸循环的不利影响，若术中出现高碳酸血症，加快通气，每30 min过度换气1次。护理人员做好对患儿的心理护理，消除其紧张情绪。此外，护理人员还应认真观察患儿的生命体征，保持患儿供养充足，呼吸道通畅，注意患儿是否存在皮下气肿问题，控制输液量与输液速度，保证静脉输液通畅，并做好必要的应急措施。
3.3 术后相关并发症及护理
术后，患儿可能会出现胃内容物反流、高碳酸血症和呼吸性酸中毒、体温下降、气管导管移位等并发症，手术操作不当、腹压力过高还会引起心包积气、气体栓塞、纵膈气肿、气胸等少数并发症[8]，因此，很有必要做好对腹腔镜手术患儿的术后护理工作。腹腔镜手术结束后，将其腹腔内的CO2排除体外，护送患儿到新生儿监护室或麻醉复苏室，为保持患儿血氧饱和度，给予面罩持续低流量吸氧。
二氧化碳影响范文4
[关键词] 腹腔镜手术；气腹；肝功能；临床探讨
[中图分类号] R726 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2012）01（b）-035-02
Clinical study on influence of carbon dioxide pneumoperitoneum of infants congenital megacolon by laparoscopic operation for liver function
DENG Honghui, LIAO Guirong, LAN Jibin, MO Dongsheng
Department of Pediatric Surgery, the Fisrst People′s Hospital of Nanning City in Guangxi Autonomous Region, Nanning 530022，China
[Abstract] Objective: To study the influence of carbon dioxide pneumoperitoneum of infants congenital megacolon by laparoscopic operation for liver function. Methods: Thirty infants congenital megacolon were respectively taken peripheral venous blood samples and detected liver function before and after the surgery at 2 hours and 48 hours, the liver function indexes were detected, and the indexes included alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), γ-glutamyltranspeptidase (GGT), serum total bilirubin (TBIL), serum total protein (TP), alkaline phosphatase (ALP). All the indexes were analyzed. Results: There were significant differences between the three times detection results of serum total bilirubin (TBIL), alanine serum total protein (TP), alkaline phosphatase (ALP), aminotransferase (ALT) andγ-glutamyltranspeptidase (GGT) before and after the surgery at 2 hours and 48 hours (P＜0.05), and there were no significant differences between the three times detection results of serum direct bilirubin (DBIL), aspartate aminotransferase (AST) before and after the surgery at 2 hours and 48 hours (P＞0.05). Conclusion: The lcarbon dioxide pneumoperitoneum of aparoscopic operation for infants congenital megacolon can cause the some fluctuation of liver function indexes, but fluctuation range is in normal limits. And all the patients are observed in 48 hours, the short-term influence for liver function is not obvious, long-term effect awaits to further observation.
[Key words] Laparoscopic operation; Carbon dioxide pneumoperitoneum; Liver function; Clinical study
本院2008年10月～2010年12月，收治婴幼儿先天性巨结肠症30例，均予施腹腔镜辅助下Soave改良根治术。术前、术后2 h、术后48 h分3次抽外周静脉血进行肝功能检测。检测各项数据进行比较，经统计学处理，了解腹腔镜手术二氧化碳气体对婴幼儿肝功能影响的临床效果，结果报道如下：
1 资料与方法
1.1 一般资料
本组30例患者，男22例，女8例。其中，新生儿组9例，婴儿组17例，幼儿组4例。均因反复腹胀、便秘入院，术前经钡剂灌肠造影诊断，术后病理报告符合先天性巨结肠症。
1.2 手术方法
气管插管全麻下，患儿仰卧位，头低足高位，插尿管引流。脐下缘切开皮肤0.5 cm扎入注气针，输入CO2建立气腹，压力维持8～10mmHg，流量2.5 L/min。分别在脐孔下缘及脐左右两侧旁开5 cm切开皮肤0.5 cm，置入3个5 mm Trocar，放入腹腔镜及操作钳入腹。腹腔镜下探查病变结肠，无损伤抓钳牵引乙状结肠，紧贴肠壁电凝分离肠系膜。近端分离至扩张段，远端分离至盆底腹膜反折处，环形切开直肠周围腹膜，检查无出血，解除气腹。手术移至部。肛周皮肤缝合4针牵引，显露直肠黏膜。黏膜下环周注射肾上腺素盐水，齿状线上0.5 cm前高后低环形切开直肠黏膜，缝合直肠黏膜数针向下牵引，向上分离直肠黏膜和肌鞘，直到腹膜反折处，环形切开腹膜反折，后鞘纵行切开。游离直肠，拖出病变直肠和结肠一并切除，送病理检查。下降结肠在无扭转，无张力情况下与齿状线上直肠黏膜端端吻合。
1.3 术后处理
术后1～2 d进食，新生儿术后放至温箱。予以抗生素及输液6～8 d，7～10 d出院。术后12 d开始扩肛至6个月，每日1次。
1.4 抽血检测
术前空腹抽外周静脉血2 ml送检肝功能，术后2 h、术后48 h各抽外周静脉血2 ml进行肝功能检测，本组病例各抽3次。检测项目有丙氨酸氨基转移酶（ALT），天门冬氨酸转移酶（AST），γ-谷氨酰转肽酶（GGT），血清总胆红素（TBIL），血清直接胆红素（DBIL），血清总蛋白（TP），碱性磷酸酶（ALP）。
1.5 检测数据经统计学处理
使用SPSS 13.0软件对资料进行分析，各项定量指标数据作方差齐性检验，然后将术前、术后2 h、术后48 h各项指标作t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
本组病例全部治愈出院，腹腔镜手术与传统手术两组间术前、术后2 h、术后48 h各项肝功能指标比较，血清总胆红素（TBIL）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、血清总蛋白（TP）、γ-谷氨酰转肽酶（GGT）、碱性磷酸酶（ALP）5项指标在术前、术后2 h，术后48 h 3次测量之间的差异有统计学意义（P＜0.05）。血清直接胆红素（DBIL）, 天门冬氨酸转移酶（AST）指标在术前、术后2 h，术后48 h 3次测量之间的差异无统计学意义（P＞0.05）。基本情况见表1。
3 讨论
腹腔镜技术在普通外科中的应用是外科手术与高科技相结合的典范。随着科学技术的发展，越来越多的医疗器械更新和问世，以及外科医生腔镜技术水平不断提高，许多复杂的腹部手术也能在腹腔镜辅助下完成[1]。由于手术难度和复杂性增加，手术时间延长，CO2气体维持的时间也延长。CO2气体压力对患儿生理功能和肝功能的影响已受到外科医生的广泛重视。笔者在研究小儿腹腔镜手术CO2气腹压力对肝功能影响中发现，气腹压力的高低和长时间维持高气腹压力是影响肝功能变化的重要因素之一。正常情况下肝脏是接受肝动脉和门静脉双重血流供应，血流丰富，对血流灌注和氧的供应具有较高的依赖性，对低血流灌注和缺氧相当敏感。手术开始CO2气腹在短时间内从0上升至8～12mmHg，气腹压力突然迅速升高，使周围静脉阻力上升，腹主动脉受压，形成体外循环外周阻力明显增加[2]，静脉血液回流减少，使肝脏血流量减少，导致肝脏缺血缺氧，对肝功能造成一定损害。Nickkholgh A等[3]通过大鼠再灌注损伤模型研究发现，CO2气腹腹腔内压力为8mmHg时，并未对血清转氨酶产生影响；腹腔内压力增至12mmHg时，放气后监测ALT、AST、LDH均明显增高。国内文献报道[3]，气腹压为15mmHg时，患者可出现头面部、以上肩颈部充血、静脉怒张；降低气腹压至10mmHg后，上述现象立即改善，可能与腹内压过高影响上腔静脉回流有关。本组腹腔镜手术腹内压力未超过12mmHg，术后检测转氨酶均在正常范围。Mujicice E等[4]认为，术前肝功能正常的患儿，腹腔镜手术CO2气腹压力维持时间不长，对肝功能的影响只是暂时的，术后72 h基本可以恢复至术前水平。Morino等认为，CO2气腹手术后肝酶的改变与气腹压力的大小及持续时间和手术类型有关[5]。由于本科医师开展手术治疗先天性巨结肠已有30年历史，采用小儿腹腔镜手术治疗先天性巨结肠也有近10年[6]。随着腹腔镜手术技巧的不断提高，腹腔镜手术治疗先天性巨结肠时间由初期的5 h逐渐减少至3 h以内，其中腹腔镜操作部分基本可控制在1 h内。通过本组资料结果显示，小儿腹腔镜手术CO2气腹压力可造成肝血流灌注减少。术后会给患儿的肝功能带来短暂的影响，不会给腹腔镜手术患儿的身心健康带来影响。为了减少腹腔镜手术CO2气腹压力对肝功能的影响，手术操作过程中，尽量选择低气腹压。并且熟练掌握腹腔镜手术技巧，尽可能缩短手术时间，就可以减少肝脏损害。因此，只要能熟练掌握腹腔镜治疗先天性巨结肠的手术技巧，腹腔镜手术治疗先天性巨结肠是安全可行的。
[参考文献]
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[2] 黄春艳，阮履强，郑东良，等.单纯全麻与硬膜外联合全麻用于腹腔镜子宫切除术的比较研究[J].重庆医学，2008，37（9）：1010.
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二氧化碳影响范文5
部分区块油井因二氧化碳腐蚀造成频繁躺井，直接影响油田的正常生产，油井二氧化碳腐蚀是制约油田生产开发的一个重要因素。采用投放缓蚀剂、阴极保护器等措施效果不明显，通过对油井腐蚀机理的分析，提出防止油井二氧化碳腐蚀工艺措施，减少油井的腐蚀，延长了油井的检泵周期，节约了油田的检测和维修成本，提高油田的开发水平。
二、腐蚀影响因素研究
1.腐蚀因素
二氧化碳腐蚀钢材主要是二氧化碳溶于水生成碳酸而引起电化学腐蚀所致，主要考虑以下影响因素：1、二氧化碳分压的影响：二氧化碳分压小于0.021MPa不产生腐蚀；在0.021～0.21MPa间为中等腐蚀；大于0.21MPa产生严重腐蚀。2、矿化度的影响：溶液中以Cl-的影响最为突出，Cl-浓度越高，腐蚀速度越大，特别是当Cl-浓度大于3000mg/L 时腐蚀速度尤为明显。3、流速的影响：一般认为随流速的增大，H2CO3和H+等去极化剂能更快地扩散到电极表面，使阴极去极化增强，消除扩散控制，同时使腐蚀产生的Fe2+迅速离开腐蚀金属的表面，因而腐蚀速率增大。
2.产出物分析
2.1产出水
在研究的过程中我们对30样本井进行了数据分析与采集，研究治理提供可靠依据。通过对30口油井产出水的PH值、矿化度、氯离子含量和硫酸盐还原菌等指标进行分析，PH值为5.5～6.0，矿化度为44023～84040 mg/L， Cl-平均含36762mg/L ，SRB含量450～1000个/ml。
2.2伴生气
将分析的伴生气中二氧化碳的含量和计算出的分压进行分析可知油井伴生气中二氧化碳的平均含量为1.78%，平均分压为0.28MPa。油田产出水的二氧化碳含量相对较多，属于严重腐蚀等级，同时产出液的PH值较低（5.5～6.0），由此会产生严重的电化学腐蚀。
3.腐蚀影响因素认识
通过腐蚀因素的实验分析，可以得出造成油井腐蚀的主要原因是：
3.1油井含水率高，平均含水94.5%，介质的矿化度较高，Cl-、HCO3-等强腐蚀性离子含量高，溶液的PH值介于5.5～6.0之间，呈弱酸性，势必会造成油管、杆的电化学腐蚀。
3.2伴生气中二氧化碳含量较多，平均含量为1.78%，最高达4.68%，通过计算，34.6%油井的二氧化碳分压都大于0.2MPa，因此二氧化碳是造成腐蚀的重要因素。
三、二氧化碳防腐工艺技术研究
1.技术路线
二氧化碳分压对油井和生产系统产生中、重度腐蚀，通过分离井筒中产出液中的二氧化碳含量，降低液体中的二氧化碳含量，减缓H+的去极化作用，从而减轻二氧化碳造成的腐蚀。
由伯努力方程： 12 ρv2+ρgh+p=C
式中：ρ―密度；v―流速；g―重力加速度；h―流体处于的高度；p―流体所受压强
可知：流速增加，其它条件不变，流体所受压强变小，气体可从液体中析出。
另外，由于由于高流速增大了腐蚀介质到金属表面的传质速度，且高流速会阻碍保护膜的形成或破坏保护膜，因而随流速增大，腐蚀速度增加。
解决思路：井下配套防气技术，将二氧化碳分离并通过环套排出，减少泵筒内产出液中二氧化碳的浓度，以此削弱二氧化碳腐蚀；同时由于进入环空的二氧化碳流速大大降低，减缓二氧化碳的腐蚀，在液面以上，二氧化碳呈气态，没有了H+的去极化作用，二氧化碳腐蚀大大降低。
2.配套工艺
高效气液分离器，其原理如下：产出液由进液孔进入高效防气装置，通过防气滤网顺着环形空间下行进入螺旋分离机构部分，气液混合物在螺旋机构内部螺旋向下流动，在离心力的作用下，气体因密度较小沿着螺旋片的内侧经过螺旋片上部的小孔上行，浮到锚体环形空间顶部时，经排气孔排到油套环形空间，而液体因密度较大，就沿着螺旋片外侧下行，下行至锚体的下部，经气敏网进入中心管内部经抽油泵排出，液体经过气敏网时，液体内部所含的细小气泡被过滤在外，沿锚体的环形空间上行至顶部排气孔排出。
四、现场应用及效果
2012年以来，我们对腐蚀井进行了全方位的跟踪分析，针对二氧化碳腐蚀进行了深入研究，应用高效防气技术有针对性的治理工作，取得了明显的效果。
针对腐蚀较为严重的8口油井综合分析，定性为典型二氧化碳腐蚀，措施前8口井的平均免修周期为104天，措施后的4口井平均免修周期延长的276天，延长了196天，远远超过了措施前的免修期，另外4口井持续正常生产，效果十分显著。
典型井例---徐侧14井
该井历年来均因腐蚀造成躺井，平均检泵周期仅60天，2013.4.23日检泵发现内液面油管挂下84根，外液面不详，全井油管内壁腐蚀，油管挂下第98根有2处砂眼，调查历次作业现场管杆起出情况，均变现为油管在80～100根之间腐蚀穿孔，根据徐集油田沙三下天然气化验资料，该井硫化氢无、二氧化碳含量2.26%、氮气0.89%。分析认为地层中二氧化碳在此位置高浓度析出或在此位置碳酸根浓度较高引起腐蚀，故对该类腐蚀井提出新的思路，即下入防气装置，将二氧化碳在环套分离出来，从套管放掉，以削弱二氧化碳腐蚀。
截至2014.3.10日，该井生产正常，管杆连续工作320天，目前继续有效。保证了油井的生产，至少减少检泵作业5次，至少节约作业、成本、占产等费用30万元。
五、结论及认识
1.对以二氧化碳腐蚀为主因的油井配套防气技术，将二氧化碳分离并通过环套排出，减少泵筒内产出液中二氧化碳的浓度，减轻二氧化碳腐蚀，从实践结果来看是可行的。
2.目前我们针对二氧化碳分压和流速的影响加以控制，取得了良好的效果，为进一步提高防腐效果，下步针对二氧化碳腐蚀协同的其它方面不断加以优化。
二氧化碳影响范文6
目的研究超临界二氧化碳萃取荆芥穗有效成分的最佳工艺条件。方法单因素实验的基础上，采用正交实验研究萃取温度、萃取压力、二氧化碳流量、提取时间对超临界流体萃取的有效成分得率影响。结果各因素对提取率的影响次序为：时间影响最大，萃取压力次之，萃取温度最小。优化后的工艺参数为：萃取压力20 mpa，萃取温度50℃，提取时间90 min，二氧化碳流量40 l/h。结论该法简便，选择性高，高效可行。
【关键词】 超临界二氧化碳萃取 荆芥穗
荆芥穗为唇形科植物荆芥schizonepeta tenuifolia briq的干燥地上部分。其干燥花穗即为药材荆芥穗。荆芥生用解表、散风、透疹，用于治疗感冒、头痛、麻疹不透、荨麻疹初期、疮疖；炒炭止血、治便血、崩漏。荆芥穗效同荆芥，其芳香气烈，祛风发汗作用较全草强烈［1］。现代药理研究表明荆芥穗显示出明显的抗补体作用，其主要成分胡薄荷酮具有抗炎作用，薄荷酮具有镇痛作用［2］。
超临界二氧化碳流体进行中草药有效成分的提取是近些年发展迅速的提取新技术［3，4］。该技术是通过改变二氧化碳的温度和压力使之处于超临界状态，利用二氧化碳在此状态下对有机物的溶解度差异来实现对有机物的提取分离过程。超临界二氧化碳对有效成分提取具有溶解度大，传质速率高，提取温度低，流程简单，溶剂可循环使用，对环境友好等优点，是一种理想的分离方法。wWW.133229.cOm据文献检索，到目前为止尚没有使用超临界二氧化碳流体提取荆芥穗中有效成分的技术研究。本实验对该过程的工艺条件优化进行了较细致的研究。
1 仪器与材料
荆芥穗（购于济南建联中药店）；二氧化碳（纯度>99.9%，杭州飞翔气体有限公司）。
ha220-50-06型超临界萃取装置（江苏省南通市华安超临界萃取有限公司）；dfy-400型摇摆式高速中药粉碎机（温岭市大德中药机械有限公司）。
2 方法
2.1 实验流程超临界萃取实验装置（见图1），主要包括冷冻系统、萃取系统和二级分离系统。
将粉碎后的荆芥穗（200～900目）装入1l萃取釜中，设定实验所需萃取温度、分离釜i温度为50℃、分离釜ii温度为30℃。从钢瓶出来的二氧化碳经冷凝后通过柱塞泵升压，在预定的温度和压力下药材与超临界二氧化碳充分接触进行传质过程。分别调节阀门使萃取釜达到设定压力，再进一步逐一调节阀门使分离釜i压力达到10 mpa，分离釜ii压力达到5 mpa。整个实验条件调节过程在10 min内设置好，并且实验运行过程中系统较为稳定。溶解了有效成分的超临界二氧化碳通过降压阀进行逐级降压，萃取物分别在分离釜ⅰ和分离釜ⅱ接收。二氧化碳通过柱塞泵又再次循环进入萃取釜反复使用。
通过预实验研究发现，分离釜i得到的都是脂肪酸等大分子化合物，分离釜ii为实验研究需要的有效成分。以单位药材所得到的有效成分质量计算有效成分得率。
2.2 超临界二氧化碳萃取实验设计单因素研究萃取温度（35～60℃）、萃取压力（12～30 mpa）、二氧化碳流量（16～50 l/h）、提取时间（0～100 min）基础上，从实验过程的稳定性出发，选择主要因素萃取压力（a）、萃取温度（b）、提取时间（c）3个因素，设计3因素3水平正交实验，以有效成分得率为考察指标，优化过程工艺。
3 结果
3.1 萃取压力的影响压力是超临界萃取中的重要工作参数。从图2可看到，压力为12～20 mpa之间时，荆芥穗有效成分的萃取率随压力的升高而增大，开始增加较为明显，这是因为在一定温度下随着萃取压力的升高，二氧化碳密度增大，从而使溶解能力也增加，萃取率也相应提高。但压力超过20mpa后，萃取率反而下降，可能是由于二氧化碳压力越高，传质速度越慢，扩散系数也随之减少，不利于进一步的提取。同时，从经济角度来看，高压会增加设备投资和操作费用，因而压力也并非越大越好。
3.2 萃取温度的选择当增加温度时，一方面流体的传质速率增加，降低了溶质内聚能，有利于有效成分从药材中脱附，但是温度升高导致流体密度会相应下降，溶解力下降，不利于萃取。图3则反映了温度变化两种影响因素竞争对有效成分得率的影响情况。有效成分得率在实验范围内一般随萃取温度增加先增大后减少。
3.3 二氧化碳流量的影响二氧化碳流量是由泵的频率决定的，它们之间的关系是增函数关系而非正比关系。二氧化碳流量越大，说明萃取釜中溶剂超临界二氧化碳的更新速度越快。co2 流量对萃取率的影响主要有两个方面：一是co2 流量增加，相当于萃取剂与被萃取物有较大比值，传质速度加快，有利于被萃取物从物料中向超临界流体中扩散，从而提高萃取率；二是co2 流量增加，超临界co2 的停留时间减少，co2未达到萃取平衡，与物料接触不充分以及在此流量下被萃取物来不及在解析中析出就被冲回萃取釜而使萃取率不大。结果见图4。在萃取温度45℃，萃取压力16 mpa，萃取时间100 min情况下，随着co2流量的增加荆芥穗油萃取率开始增大，当其流量为40 l/ h时达到最大值，之后随着co2 流量增加，荆芥穗油萃取率降低。由于实验过程中调节二氧化碳流量对系统稳定性有影响，因此之后的正交实验均在最佳流量40 l/h条件下进行。
3.4 提取时间的影响每次实验分别在10，20，40，60，80，90，100 min取样1次，一般前4～5次取样已经获得较多的萃取物，之后萃取物量较少。随着时间增加萃取量增加，并且在实验初始10 min增加较快，原因是初始药材中荆芥穗油含量高，与溶剂超临界二氧化碳中油浓度之间梯度大，传质效果好。之后两相之间浓度梯度逐渐降低，提取速度下降。80～100 min增加趋缓。
3.5 超临界二氧化碳提取有效成分的工艺优化在单因素实验基础上，进行l9(34)正交实验。实验结果与分析见表1～2。由表2可以看出提取时间是该工艺过程中极为显著性因素。综合因素水平的极差分析，影响超临界二氧化碳萃取荆芥穗有效成分收率大小先后次序为：提取时间>萃取压力>萃取温度。为了获得较高的有效成分得率，本研究过程中最佳的工艺参数组合为：萃取压力20 mpa，萃取温度50℃，提取时间90 min，二氧化碳流量40 l/h，分离釜i压力10 mpa，分离釜i温度50℃，分离釜ii压力5 mpa，分离釜ii温度30°c。在该实验条件下重复实验两次，平均有效成分得率为6.28%。表1 超临界二氧化碳萃取有效成分的正交实验结果与计算，表2 方差分析（略）。
4 结论
超临界二氧化碳萃取荆芥穗有效成分过程中，萃取温度和萃取压力增加，有效成分得率先增加后减少，合适的二氧化碳流量有利于传质，得率随提取时间的延长逐渐升高。正交实验结果表明，各因素对有效成分得率的影响次序为：提取时间>萃取压力>萃取温度。
通过正交实验得到优化后的工艺参数组合为：萃取压力20 mpa，萃取温度50℃，提取时间90 min，二氧化碳流量40 l/h，分离釜i压力10 mpa，分离釜i温度50℃，分离釜ii压力5 mpa，分离釜ii温度30℃。
【参考文献】
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