Forschung zur Raumoxygenierung
Die Höhensimulationssysteme von ACT basieren auf der Wissenschaft
Die in ACT-Systemen verwendete Technologie und Sauerstoffdosis basieren auf der Wissenschaft. Im Gegensatz zu „Sauerstoffunternehmen“, die nur wenig Sauerstoff hinzufügen, hält das Oxygenierungssystem von ACT den nachgewiesenen Sauerstoffgehalt aufrecht. Hier sind einige Studien, die zeigen, wie sich Sauerstoffversorgung und Höhensimulation auf Schlaf, Wohlbefinden und Tagesleistung auswirken.
Die Sauerstoffanreicherung im Raum verbessert den Schlaf und die anschließende Tagesleistung in großer Höhe.
Abstract
Wir führten eine randomisierte, doppelblinde Studie in 3800 m Höhe durch, um zu testen, ob eine geringe Sauerstoffanreicherung in der Nacht die Schlafqualität sowie die Leistung und das Wohlbefinden am folgenden Tag verbessert. Achtzehn Bewohner auf Meereshöhe fuhren an einem Tag vom Meeresspiegel auf 3800 m und schliefen dann eine Nacht in Umgebungsluft und eine weitere Nacht in 24% Sauerstoff. Mit Sauerstoffanreicherung hatten die Probanden weniger Apnoen (P < 0,01) und verbrachten weniger Zeit mit periodischer Atmung mit Apnoen (P < 0,01) als wenn sie in der Umgebungsluft schliefen. Subjektive Einschätzungen der Schlafqualität wurden ebenfalls signifikant verbessert. Am Morgen nach dem sauerstoffangereicherten Schlaf gab es einen niedrigeren Score für die akute Bergkrankheit (P < 0,01) und einen stärkeren Anstieg der arteriellen Sauerstoffsättigung von Abend zu Morgen (P < 0,05). Die größeren Anstiege der arteriellen Sauerstoffsättigung von Abend zu Morgen deuten darauf hin, dass die Kontrolle der Atmung verändert worden sein könnte. Basierend auf dieser Forschung ist die Installation eines mit Sauerstoff angereicherten Raumsystems in großer Höhe relativ einfach und kostengünstig und verspricht auch eine Verbesserung des Wohlbefindens von Reisenden und Bewohnern.
Atem Physiol. 1998 September;113(3): 247-58.
Luks AM1, Van Melick H, Batarse RR, Powell FL, Gewähren ich, Westen JB.
Auswirkungen der Sauerstoffanreicherung der Raumluft auf das Schlafverhalten in großer Höhe
Abstract
ZIEL:
Um zu untersuchen, wie sich Hypoxie-Umstände auf die Schlafarchitektur auswirken, und um die mögliche Verwendung der Sauerstoffanreicherung der Raumluft in einer Höhe von 3700 m zu untersuchen.
METHODEN:
Die Sauerstoffkonzentration wurde auf (24.30 +/- 0.88 )% in einem Raum mit einer Abmessung von 4,51 m x 3,32 m x 3,41 m. Eine Auswahl von zwölf Männern im Alter von 18 bis 20 Jahren, die sich 30 Tage lang in großer Höhe (3700 m über dem Meeresspiegel) aufgehalten hatten, schlief eine Nacht in einem Raum mit Umgebungsluft und eine weitere Nacht in dem mit Sauerstoff angereicherten Raum Die Reihenfolge wird randomisiert. Ihre Elektroenzephalogramme (EEG) wurden mit CFM-8 Polysomnographie aufgezeichnet.
ERGEBNISSE:
Mit sauerstoffangereicherter als Umgebungsluft wurde deutlich mehr Zeit im Tiefschlaf verbracht (Stadien III und IV zusammen, auch als Slow-Wave-Schlaf bekannt) . Die Gesamtschlafzeit und der effiziente Schlafindex wurden ebenfalls in sauerstoffangereicherter Luft erhöht. Es wurden keine Unterschiede zwischen Umgebungs- und sauerstoffangereicherter Luft im Schlaf, in der Zeit bis zum Einschlafen, in der Anzahl der Erregungen und in der Schlafverschiebung (die Zeit, die nach dem Einschlafen wach verbracht wurde) festgestellt, aber es gab einen Trend zu weniger davon mit Sauerstoffbehandlung.
SCHLUSSFOLGERUNGEN:
Es wird ein Versprechen zur Verbesserung der Schlafqualität, des Wohlbefindens und der Arbeitsfähigkeit geben, wenn ein sauerstoffangereicherter Raum in großer Höhe installiert wird, der relativ einfach und kostengünstig ist.
Ha ZD1, Er TH, Zhang XZ, Wang W, Ma Y, Jian XQ.
Informationen zum Autor Zhonghua Nei Ke Za Zhi. 2004 Mai;43(5):368-70.
Die nächtliche Sauerstoffanreicherung der Raumluft in 3800 Metern Höhe verbessert die Schlafarchitektur.
Zusammenfassung
Es ist bekannt, dass große Höhen den Schlaf beeinträchtigen, und dies kann zu einer verminderten Arbeitseffizienz, allgemeinem Unwohlsein und der Entwicklung einer akuten Bergkrankheit (AMS) beitragen. Es wurde gezeigt, dass die nächtliche Sauerstoffanreicherung im Raum bei 3800 m die Zeit für die periodische Atmung und die Anzahl der Apnoen verkürzt, die Schlafqualität verbessert und den AMS-Score senkt. Die vorliegende Studie wurde entwickelt, um die Wirkung der Sauerstoffanreicherung auf 24% bei 3800 m (Senkung der äquivalenten Höhe auf 2800 m) auf die Schlafarchitektur zu bewerten. Vollständige Polysomnographie und Aktigraphie wurden an zwölf Probanden durchgeführt, die an einem Tag auf 3800 m aufgestiegen waren und in einem speziell entworfenen Raum schliefen, der eine Sauerstoffanreicherung oder Umgebungsluftbedingungen in einer randomisierten, Crossover-Doppelblindstudie ermöglicht.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Probanden einen signifikant höheren Prozentsatz der Zeit im Tiefschlaf (Stadien III und IV kombiniert oder Slow-Wave-Schlaf) mit Sauerstoffanreicherung im Vergleich zu Umgebungsluft verbrachten.17.2 +/- 10.0% und 13.9 +/- 6.7 %; p < 0,05 in gepaarter Analyse). Es gab keine Unterschiede zwischen den Behandlungen, die mit subjektiven Einschätzungen der Schlafqualität oder mit der Beurteilung des Ausmaßes, in dem sie an AMS litten, durch das Subjekt beobachtet wurden. Diese Studie legt nahe, dass die Linderung von Hypoxie die Schlafqualität verbessern kann, und liefert weitere Hinweise auf einen verbesserten Schlaf infolge der Sauerstoffanreicherung bei 3800 m.
High Alt Med Biol. 2001 Winter;2(4): 525-33.
Barash IA1, Beatty C, Powell FL, Prisk GK, Westen JB.
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Sechs Prozent Sauerstoffanreicherung der Raumluft in simulierten 5.000 m Höhe verbessert die neuropsychologische Funktion.
Zusammenfassung
Es ist bekannt, dass sich die kognitive und motorische Funktion mit der Hypoxie verschlechtert, die mit der Höhe einhergeht. Dies stellt eine erhebliche Herausforderung für den effizienten Betrieb von industriellen und wissenschaftlichen Projekten in großer Höhe dar. Um die Wirksamkeit der Anreicherung von Raumluftsauerstoff um 6% in 5.000 m Höhe bei der Verbesserung solcher Defizite zu bewerten, wurden 24 unakklimatisierte Probanden (16 Männer, 8 Frauen; Durchschnittsalter 37.8, Bereich 20 bis 47) wurden in einer speziell entwickelten Einrichtung neuropsychologischen Tests unterzogen. Die Anlage befindet sich auf 3.800 m, die eine Umgebungsatmosphäre von 5.000 m und eine 6% ige Anreicherung auf 5.000 m simulieren kann. Die 2-stündige Testbatterie mit 16 Aufgaben bewertete verschiedene Aspekte der motorischen und kognitiven Leistung. Verglichen mit simulierter Atemluft in 5.000 m Höhe führte die Sauerstoffanreicherung zu schnelleren Reaktionszeiten, höheren arteriellen Sauerstoffsättigungen (93,0 vs. 81.6%), verbesserte Hand-Auge-Koordination und ein positiveres Wohlbefinden (auf 6 von 16 Skalen), jeweils signifikant auf der Ebene p < 0,05. Andere Aspekte der neuropsychologischen Funktion wurden durch 6% zusätzlichen Sauerstoff nicht signifikant verbessert. In: High Alt Med Biol. 2000 Frühling;1(1): 51-61.
Sechs Prozent Sauerstoffanreicherung der Raumluft in simulierten 5.000 m Höhe verbessert die neuropsychologische Funktion.
Gerard AB1, McElroy MK, Taylor MJ, Grant ich, Powell FL, Holverda S, Sentse N, Westen JB.
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Die nächtliche O2-Anreicherung der Raumluft in großer Höhe erhöht die O2-Sättigung tagsüber, ohne die Lüftungssteuerung zu ändern.
Zusammenfassung
In einer randomisierten, doppelblinden Studie fuhren 24 Bewohner auf Meereshöhe in 1 Tag auf 3.800 m Höhe. Sie schliefen dann die erste Nacht entweder in Umgebungsluft oder 24% Sauerstoff. In der zweiten Nacht des Programms erhielten sie die Behandlung, die sie in der ersten Nacht nicht erhalten hatten. Die Sauerstoffanreicherung führte im Vergleich zur Umgebungsluft zu signifikant weniger Apnoen und signifikant weniger Zeit für die periodische Atmung während der Nacht. Der Anstieg von SaO2 zwischen Abend und Morgen war nach dem Schlafen in der sauerstoffangereicherten Atmosphäre im Vergleich zur Umgebungsluft signifikant höher. Diese signifikante Verbesserung von SaO2 hielt jedoch bis zur Mittagszeit nicht an. Die Behandlung über Nacht veränderte die Beatmungsreaktion auf Hypoxie oder Kohlendioxid, gemessen am folgenden Morgen, nicht. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Erhöhung des SaO2 nach Sauerstoffanreicherung über Nacht möglicherweise nicht auf eine Änderung der Beatmungskontrolle zurückzuführen ist, sondern möglicherweise auf die Unterschiede in der subklinischen Lungenpathologie. In: High Alt Med Biol. 2000 Herbst;1(3): 197-206.
Nächtliche O2-Anreicherung der Raumluft in großer Höhe erhöht die O2-Sättigung tagsüber, ohne die Lüftungssteuerung zu ändern.
McElroy MK, Gerard AB1, Powell FL, Prisk GK, Sentse N, Holverda S, West JB, Informationen zum Autor
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Sauerstoffanreicherung der Raumluft zur Verbesserung des Wohlbefindens und der Produktivität in großer Höhe.
Abstract
Kommerzielle Aktivitäten wie wissenschaftliche Einrichtungen, Minen und Teleskope befinden sich zunehmend in sehr großen Höhen, bis zu 5.000 m. Arbeiter pendeln häufig aus viel niedrigeren Höhen und sogar vom Meeresspiegel zu diesen Orten. Darüber hinaus leben und arbeiten viele Menschen dauerhaft in großen Höhen. Die Hypoxie in großer Höhe beeinträchtigt die Schlafqualität, die Produktivität, die geistige Leistungsfähigkeit und das allgemeine Wohlbefinden. In letzter Zeit ist es möglich geworden, die Sauerstoffkonzentration der Raumluft durch Einspritzen von Sauerstoff in die Klimaanlage zu erhöhen. Dies ist unglaublich effektiv bei der Verringerung der äquivalenten Höhe. Beispielsweise verringert eine Erhöhung der Sauerstoffkonzentration um 1% (z. B. von 21% auf 22%) die äquivalente Höhe um etwa 300 m. Mit anderen Worten, ein Raum in einer Höhe von 4.500 m, der 26% Sauerstoff enthält, befindet sich effektiv in der Höhe von 3.000 m. Die Anreicherung von Sauerstoff wurde nun in mehreren Studien getestet und verbessert nachweislich die kognitive Funktion und die Schlafqualität. Die Brandgefahr ist geringer als in Luft auf Meereshöhe. Diese innovative Technik verspricht eine Verbesserung der Produktivität und des Wohlbefindens in großer Höhe.
Sauerstoffanreicherung der Raumluft zur Verbesserung des Wohlbefindens und der Produktivität in großer Höhe.
West JB
Informationen zum Autor
Medizinische Fakultät, Universität von Kalifornien San Diego, La Jolla, CA 92093-0623, USA. in: [email protected]
Wirkung von großer terrestrischer Höhe und zusätzlichem Sauerstoff auf die menschliche Leistung und Stimmung.
Abstract
Anhaltende Exposition in großen terrestrischen Höhen ist mit Stimmungsschwankungen, kognitiver Abnahme und akuter Bergkrankheit (AMS) verbunden. Eine solche Beeinträchtigung bei Fliegern könnte ein Sicherheitsrisiko darstellen. Dreizehn männliche Soldaten im Alter von 19 bis 24 Jahren stiegen in 10 Minuten vom Meeresspiegel auf 4.300 m (simuliert) auf und blieben dort 2,5 Tage. Die Probanden absolvierten viermal täglich eine Testbatterie aus neun kognitiven Tests, einer Stimmungsskala und einem AMS-Fragebogen. Während einer Testsitzung pro Tag atmeten die Probanden 35% Sauerstoff anstelle von Umgebungsluft ein. Die Analyse ergab vorübergehende Defizite am ersten Tag 1 für drei kognitive Aufgaben. Die meisten Aufgaben zeigten einen anhaltenden Trainingseffekt. Die Probanden, die krank waren, hatten eine negativere Stimmung und eine geringere Leistungsverbesserung. Am ersten Tag 1 verbesserte die Sauerstoffverabreichung die Leistung bei zwei kognitiven Tests und einer Stimmungsunterskala. Nach dem rasanten Anstieg auf 4.300 m ist die Leistung in den ersten 8 h am stärksten betroffen. Personen, die von AMS betroffen sind, neigen dazu, sich langsamer in der Leistung zu verbessern und haben mehr negative Stimmungen als diejenigen, die sich gut fühlen.
Aviat Raum Environ Med. August 1992;63(8): 696-701.
Crowley JS1, Wesensten N, Kamimori G, Devine J, IWanyk E, Balkin T.
Informationen zum Autor
Aeromedizinisches Forschungslabor der US-Armee, Fort Rucker, AL 36362.
Mögliche Nutzung der Sauerstoffanreicherung der Raumluft in Berggebieten.
Abstract
Die Sauerstoffanreicherung der Raumluft hat sich für Menschen, die in Höhen von 4000 m und darüber arbeiten müssen, als wertvoll erwiesen. In dieser Studie wird die Machbarkeit der Anwendung derselben Technik in Ski- und anderen Berggebieten in den unteren Höhenlagen von 2500 bis 4000 m berücksichtigt. Während viele Menschen diese Höhen belebend finden, sind einige durch die Hypoxie besonders nachts beunruhigt. Die Analyse zeigt, dass alle Resorts bis zu einer Höhe von 3250 m (10.600 ft) die äquivalente Höhe durch Sauerstoffanreicherung auf 1000 m (3280 ft) reduzieren können, ohne dass eine Brandgefahr besteht. (Die äquivalente Höhe ist diejenige, die das gleiche inspirierte P (O2) während der Luftatmung liefert.) Selbst Resorts mit einer Höhe von 4250 m können die entsprechende Höhe sicher auf 1500 m reduzieren, dh eine niedrigere Höhe als Denver, Colorado. Diese Anwendung der Sauerstoffanreicherung ist wahrscheinlich am wertvollsten, um den Schlaf zu verbessern und den anfänglichen Akklimatisierungsprozess zu unterstützen.
Hohe Alt Med Biol. 2002 Frühling;3 (1): 59-64.
Einsatzmöglichkeiten der Sauerstoffanreicherung der Raumluft in Bergkurorten.
West JB
Informationen zum Autor
Abteilung für Medizin, Universität von Kalifornien San Diego, La Jolla CA 92093-0623, USA. in: [email protected]
Pendeln in großer Höhe. Aktuelle Studien zur Sauerstoffanreicherung.
Abstract
Es wurden zusätzliche Studien zum potentiellen Wert der Sauerstoffanreicherung der Raumluft für Pendler in große Höhen durchgeführt. Neue Wege, sauerstoffangereicherte Räume zum Schlafen und Arbeiten bereitzustellen, werden am California Institute of Technology getestet, wo in Nordchile ein Radioteleskop für eine Höhe von 5.000 m entwickelt wird. Die Module sind Container ähnlich denen auf Containerschiffen. Sie werden in Kalifornien montiert und dann versiegelt und zum Teleskopstandort in Chile transportiert. Das Ergebnis ist eine schlüsselfertige Anlage, die für Feldstudien vielversprechend ist. Sauerstoff wird durch Sauerstoffkonzentratoren bereitgestellt, verschiedene Module werden für Wohn-, Schlaf- und Laborräume verwendet. Zwei umfangreiche Experimente zur Sauerstoffanreicherung wurden im Sommer 1998 an der White Mountain Research Station der University of California in 3.800 m Höhe durchgeführt.
Die erste Studie widmete sich dem Mechanismus für die Erhöhung der arteriellen Sauerstoffsättigung am Tag nach dem Schlafen in einer sauerstoffangereicherten Atmosphäre im Vergleich zum Schlafen in Umgebungsluft (5). Mögliche Mechanismen sind eine geringere Flüssigkeitsansammlung in der Lunge im Zusammenhang mit akuter Bergkrankheit oder eine Änderung der Beatmungssteuerung. Anschließend wurde eine Doppelblindstudie zu den Auswirkungen des Schlafens bei Sauerstoffanreicherung sowohl auf die Beatmungsreaktion auf Hypoxie als auch auf Kohlendioxid durchgeführt. In einer verwandten Studie wurden Probanden, die sich zwei Tage lang in einer Höhe von 3.800 m befanden und teilweise akklimatisiert waren, in einer simulierten Höhe von 5.000 m untersucht, wobei beide Umgebungsluft und 27% Sauerstoff atmeten. Die Untersuchungen wurden in 3800 m Höhe durchgeführt, indem die Atmosphäre des Testraums mit geeigneten Mengen Stickstoff oder Sauerstoff angereichert wurde. Eine umfangreiche Reihe neuropsychologischer Tests wurde durchgeführt, um festzustellen, welche Merkmale der ZNS-Funktion durch Sauerstoffanreicherung in einer Höhe von 5.000 m verbessert wurden.
West JB1. Medizinische Fakultät, Universität von Kalifornien San Diego, La Jolla 92093-0623, USA.
Informationen zum Autor
Adv Exp Med Biol. 1999;474:57-64.
Sauerstoffanreicherung der Raumluft zur Linderung der Hypoxie in großer Höhe.
Abstract
In letzter Zeit hat die kommerzielle Aktivität in Höhen von 3500-6000 m zugenommen. Beispiele sind neue Minen in Nordchile in Höhen von etwa 4500 m. Da die Arbeiter vom Meeresspiegel kommen, ist die Intoleranz der Höhenlage ein großes Problem. Dieser Grad an Hypoxie verringert die Schlafqualität, die Arbeitsfähigkeit und die geistige Leistungsfähigkeit. Eine originelle Lösung besteht darin, den PO2 der Raumluft durch Zugabe von Sauerstoff zur Raumbelüftung zu erhöhen. Diese Strategie ist bemerkenswert effektiv. In Höhenlagen von 4000-5000 m verringert beispielsweise eine Erhöhung der O2-Konzentration um 1% (z. B. von 21 auf 22%) die äquivalente Höhe um etwa 300 m. Daher verringert eine Erhöhung der O2-Konzentration um 5% in den neuen Minen die äquivalente Höhe auf 3000 m, was leicht toleriert wird. Die Einführung von Sauerstoffkonzentratoren (Molekularsieb), die nur elektrische Energie benötigen, macht die O2-Anreicherung möglich. Brandgefahren sind geringer als in der Luft auf Meereshöhe. Jeder erwartet jetzt, dass die Belüftung eines Raumes eine angenehme Temperatur und Luftfeuchtigkeit bietet. Die Kontrolle der Sauerstoffkonzentration kann als ein weiterer logischer Schritt in der Kontrolle der Umgebung angesehen werden.
Atem Physiol. Februar 1995;99(2): 225-32.
West JB
Informationen zum Autor
Medizinische Fakultät 0623A, Universität von Kalifornien San Diego, La Jolla 92093-0623, USA.