隨著海拔高度的不斷攀升，大氣壓力以及大氣中的氧含量反而下降。平原人群進入高海拔地區后，其血液中的氧含量(血氧飽和度) 隨海拔高度升高而降低，處于缺氧狀態。當人體長期處于缺氧狀態時，會對心臟、大腦以及性腺等生理功能產生嚴重危害，誘發高原疾病。目前解決急、慢性高原疾病的重要途徑為提升氧含量，增加氧氣供應。

　　1 高原給氧方法的研究

　　目前醫療常用的傳統無創富氧方式為鼻導管和呼吸面罩兩種，為單人提高吸氧濃度。新近的富氧方法為彌散富氧，即提高室內等相對封閉環境的氧濃度，提高人體所處外部環境的氧含量，無需佩戴面罩、鼻導管等具有束縛性的配件。在探討高原低氧環境吸氧方式的研究中發現，當吸氧濃度為 2～4 L/min時，雙鼻孔吸氧管較市售DRD型吸氧面罩效果良好，可平均提高 0.4% ～0.9%(V/V) 的血氧飽和度; 較單孔鼻塞式吸管可提高血氧飽和度 0.9%～1.2%(V/V) ; 而吸氧面罩較單孔鼻塞式吸管效果良好，可提高血氧飽和度 0.3% ～ 0.5%( V/V)。研究發現，使用彌散富氧方法制作富氧室，維持氧濃度在 24.0% ～ 25.0%(V/V) ，與使用鼻導管以流量為 2L/min 的方式持續吸氧相比較，均能提高血氧飽和度，與富氧前比較升高明顯( P<0.05)，并且富氧室方法與鼻導管方法比較無明顯統計學差異。通過比較，彌散富氧室給氧方法可以去除面罩和鼻導管所產生的異物感，并且供氧效果良好。

　　2 高原富氧措施的研究

　　鋼制氧氣瓶以及氧氣枕(袋)為傳統供氧裝置。鋼質氧氣瓶的氧氣容量約為6 000L，2～4L等便攜式小型氧氣瓶的使用彌補了常用的40L氧氣瓶的攜帶不便。然而氧氣瓶在平原地區充滿氧氣后運往高原，受制于交通，尤其在高海拔地區的野外運輸存在非常大的困難，難以保障充足的氧氣供應。氧氣枕(袋) 雖然攜帶輕便，但可儲存的氧氣量一般只夠維持20min左右供氧。針對高原作業，為了滿足人們的需求，近年來國內外進行了一系列高原富氧問題的研究。

　　2.1 液態氧

　　1L液態氧凈重為 1.14 kg，汽化后可以產生高達800L的氣態氧。但是高原部隊車載供氧裝備和單兵供氧裝備要求輕便、供氧時間長并且供氧量要充足。

　　2.2 高壓氧

　　高壓氧通過增加氧的彌散半徑來改善機體的氧儲備，糾正缺氧，提高心、腦等組織器官的能量供應。當肺泡氧分壓迅速提高，血氧分壓以及血氧飽和度會明顯提升。使用高壓氧的早期報道可以追溯到 1966 年 Brummelkamp的研究。目前國內外對高壓氧的研究與使用多以高壓氧艙為載體。但是高壓氧治療只是模擬低海拔環境，因此其只能為輔助或者應急治療的方法，目前尚無研究表明可長期使用。

　　2010年青海玉樹地震后，解放軍總后勤部曾經調集便攜式軟體高壓氧艙，為發生急性高原病的患者提供便捷有效的治療。在使用新型高原高壓氧艙對抗高海拔缺氧時發現，在海拔350m、2880m和4532m進行60min干預后受試者平均動脈氧分壓升高明顯;在海拔2880m和4532m受試者的動脈血二氧化碳分壓升高而pH 值下降。研究發現，經過高壓氧預處理后，對進入西藏高原地區人員發生急性高原反應具有一定的預防作用。在對從海拔3800m地區進駐海拔5380m地區的青年戰士進行高壓氧預治療時發現，高壓氧預治療提高了機體在低氧環境下的生理功能，使人體自由基的生成得到了抑制，有效降低了急性高原反應的發病率。對慢性高原病之一的高原紅細胞增多癥患者使用高壓氧治療發現，患者的臨床癥狀減輕、血液黏稠度降低。在對由海拔5000m以上哨卡返回平原接受療養的男性官兵進行高壓氧治療時發現，高壓氧治療有助于高海拔地區官兵脫習服。

　　2.3 化學制氧

　　化學制氧的方法很多，但較適宜高原使用的措施為“氧燭”富氧。氧燭是一種既儲存容易又使用方便的固體氧源，因其使用時需要燃燒放出純氧，現象與蠟燭燃燒相似而得名。目前氧燭的制作原料需要氯化物，而氯化物發生水解作用會生成氯化氫，在燃燒時氯化氫會生成氯氣、氯氧化物以及次氯酸等對人體有害的物質，因此需要在氧燭中加入氯氣抑制劑。

　　采用西安 521 所生產的某型氧燭供氧裝置對海拔 4 500 m 的高原低氧地區人員進行供氣時發現，吸氧時的血氧飽和度明顯高于不吸氧時，心率降低明顯，供氧效果顯著，利于維持人員的外場作業能力。利用氧燭建立富氧室觀察缺氧性肺動脈高壓的移居青年，發現富氧較常氧下的血氧飽和度增高、心率降低，可以顯著改善低氧環境下的肺氧合效率，進而改善人體缺氧狀態。

　　2. 4 空氣壓縮增氧

　　單兵高原增氧呼吸器，在高原就地取空氣為氣源，通過加壓進而使人體吸入的空氣密度增加，增大氧供。該裝備體積比香煙盒略大，重量小于400g，噪音低于55dB，采用可反復充電的鋰電池續航。使用該呼吸器在海拔 3800m以上的高原實地實驗中，使用該裝備30 min后可提高受試者血氧飽和度 12%，提高作業效能，促進適應高原習服。

　　基于增壓壓縮空氣原理，研制了一種高原便攜式增壓頭盔，通過大型低壓艙模擬 3000m和 5000m 海拔高原環境，以及 3650m 海拔高原實地進行對照實驗發現，該增壓頭盔可顯著提高實驗組血氧飽和度、降低心率，通過《急性高原反應的診斷和處理原則》進行診斷和量化評分，發現該頭盔適用于對高原缺氧的改善。

　　2. 5 制氧機 在阿富汗戰爭中，美軍曾經使用過 DOCS-120 制氧系統。近年來國內對于制氧機的研制越來越廣泛，對于膜分離空氣分離技術應用于制氧已有多年的研究。使用車載型膜分離制氧機進行海拔 3 866 m 的高原實地實驗的結果顯示，受試者血氧飽和度明顯升高、心率明顯降低，抗缺氧效果顯著。除膜分離技術外，目前制氧機應用最廣泛的技術為分子篩制氧。選用 MB-10F/A 型分子篩制氧機進行彌散富氧效果檢測，在制氧機開機 2 h后，受試房間內的氧濃度相當于海拔 2200 m 以下高度，受試房間內人員的睡眠血氧飽和度高于對照組房間人員，睡眠心率低于對照組房間人員，可有效地避免高原缺氧反應。但是目前市售分子篩制氧機多缺乏干冷環節，致使分子篩使用壽命減短; 并且在高原沙塵風暴污染情況下，氣缸活塞易磨損。

　　2. 6 富氧室

　　根據研究，在高原增加1%(V/V) 的氧濃度，相當于海拔高度下降 300 m。構建富氧室[氧濃度大于21%(V/V)]已經被證明是一種有效改善高原睡眠質量和認知功能的方案。構建氧濃度為24%(V/V) 的富氧室，在海拔3800m進行了隨機雙盲實驗，結果顯示富氧受試者明顯減少了呼吸暫停頻率和時長，主觀評估睡眠質量得到良好改善，血氧飽和度提升明顯。在海拔3 800 m構建氧濃度 25%( V/V) 的富氧室，對受試者運動后的心血管系統反應進行了檢測，與對照組比較，富氧室明顯改善了心率變異的高頻和低頻反應，而對照組的心率和收縮壓比富氧室組增加顯著。

　　3 高原彌散富氧展望

　　青藏高原獨特的自然地理和人文環境對國內外旅游市場產生了巨大的吸引力，但是高海拔、低氣壓的特殊環境使眾多游客望而卻步，高原彌散供氧是打開青藏高原旅游經濟命門的鑰匙。因此，針對我國28個高原民用運輸機場(海拔1500 m以上) 的運行和應對突發事件時供氧，彌散式富氧和分布式富氧相結合，利于保障人員的用氧需求。在目前眾多的抗缺氧手段中，無論是車載彌散富氧，還是彌散富氧室，都克服了佩戴鼻導管和呼吸面罩等配件供氧而產生的異物不適感，且對供氧效果無任何影響，甚至優于某些呼吸面罩。因此，更適于進駐高原人員使用的彌散富氧技術將改革舊有的供氧方法。彌散富氧形成“半橢圓”型區域，可以快速形成富氧區域，增大富氧面積。并且使用分子篩和膜法空氣分離的高原彌散富氧技術既可以用于營業場所，如酒店、銀行、商場、機場等，又可以用于辦公室、會議室、寫字樓和宿舍等，相較于傳統的氧氣罐富氧方式具有很高的性價比，就地取空氣為原材料可以長期降低使用成本，避免了氧氣罐處置不當易爆炸的危險。

　　針對慢性高原病，氧療和氧保健觀點的提出意味著人類由完全依賴自然的氧需求向自覺獲取的轉變，彌散富氧技術加快了這一轉變的步伐。高原彌散富氧在高原地區具有重要的研究意義和廣闊的市場前景。