高原環境對動脈血壓影響的研究進展

劉 陽(綜述),黃 嵐(審校)

(第三軍醫大學新橋醫院心血管內科 全軍心血管病研究所,重慶 400037)

人體循環系統中，心臟與其相連的血管構成一個有機整體，尤其是動脈系統，它與心臟間相互作用維持著全身血液供應[1]。動脈血壓為反映循環系統功能的重要標志之一，是臨床收集患者資料最常用的指標，其高低直接影響著患者全身組織器官的血液供應。動脈血壓即血管內液體對單位面積血管壁的側壓力(壓強)，檢測方法簡便易行。醫學上將海拔超過3000 m的地區稱為高原，環境以低氧、低氣壓、空氣稀薄、高寒、高輻射等為主要特點，在該環境下生存對人類生命安全威脅最大的是低壓性缺氧[2]。高原這種特殊的地理環境對進入高原的平原人血壓影響較大，是近年來國內外研究的熱點。

1 高原環境對急進高原人群動脈血壓影響

健康人員由平原急速進入高原環境后，由于空氣中氧含量較低的影響，機體處于明顯缺氧狀態，往往造成循環系統功能性代償，此時機體對體外環境的變化作出反應性調整和適應[3]。近來大量研究已顯示，平原人在暴露于高原初期，收縮壓、舒張壓均顯著升高，且隨高原駐留時間延長而呈逐步升高趨勢，尤其以舒張壓升高為主，這可能是心血管系統為適應高原而發生代償性功能增強的表現[4-6]。舒張壓顯著增高是高原血壓升高的重要特點，具有重大意義，其機制可能為低氧性紅細胞增多，使其在血液相對密度增高，血液黏滯性增大，外周阻力增加，導致舒張壓上升較為明顯而持久[7]。有研究表明，急進高原人員血壓升高可能是缺氧應激導致交感神經興奮，使血中腎上腺素及去甲腎上腺素水平升高使心輸出量增多，周圍小動脈收縮,外周阻力增加所致[8-9]。也有研究通過觀察高原缺氧對小鼠血壓影響表明，高原缺氧小鼠會引起血壓升高，可能與其血漿內皮素增加和一氧化氮產生降低有關[6,10]。目前對高原血壓變化的發病機制仍無確切定論。也有其他研究報道認為，進入高海拔地區人員初期血壓升高和降低是機體習服過程的反應，是一種應激性代償變化，稱為“低氧性增壓反應”，這種增壓反應具有普遍性，尤其在初入高原1周內血壓升高更為明顯，但隨時間推移血壓將恢復到正常水平[7]。有研究認為,短暫暴露于高原缺氧后動脈血壓無變化或輕度升高[11-12]?？傊?，高原環境下動脈血壓變化的結果現仍不一，有待于未來大樣本研究所證實。

2 高原習服人群動脈血壓改變

人體對高原環境具有強大的習服適應能力，習服程度受居住地海拔高度和居住時間等因素的影響。高原停留一定時間是獲得習服所必須的基本條件[13]。有文獻報道，青年士兵進入高原7 d后即可建立初步習服[14]。高鈺琪[15]將個體進入高原6個月以后稱為完全習服，完全習服后人體生理指標趨于相對穩定，體力勞動能力達到良好水平。李紅等[16]研究發現，初入高原個體在急性適應期收縮壓和舒張壓均顯著升高，其中以第3日和第7日表現最為明顯，到15 d后血壓開始逐漸下降，第30日時血壓即基本回復至接近平原水平，而在血壓變化中又以舒張壓變化最為明顯。說明平原人進入高原低壓缺氧環境后，機體為適應此環境，使動脈血管直接收縮，加之代償性體內貯存血液釋放、有效循環血量增加及暫時性高腎素和血管緊張素轉換活性仍較高等因素，導致血壓顯著升高。Sun等[17]指出，從高原急性缺氧到缺氧適應這個過渡轉變期，腎素-血管緊張素-醛固酮系統起著重要作用。趙書平等[18]也認為，進入高原初期，隨著海拔的升高，血漿腎素活性和血管緊張素Ⅱ水平增高，提示腎素-血管緊張素-醛固酮系統的變化是急進高原人員出現增壓反應及與此有關的急性高原病(acute mountain sickness,AMS)機制之一。大量研究已表明，高原低氧初期使血漿腎素活性水平增加，促使血管緊張素原轉化為血管緊張素Ⅰ，血管緊張素Ⅰ在肺中轉化為血管緊張素Ⅱ，循環中的血管緊張素Ⅱ廣泛影響全身小動脈緊張度；同時，血管緊張素轉換酶活性也增加，導致外周阻力升高，以內臟、皮膚血管收縮最為明顯，迫使部分血液流向心、肺等重要臟器[19]。隨高原習服時間延長及機體對低氧代償和適應,尤其是血管緊張素轉換酶活性下降，有效阻止了高水平腎素引起的血管緊張素Ⅱ形成和醛固酮的分泌，從而防止血管進一步收縮及大量水鈉潴留，促使血壓逐漸回降至平原時水平。機體在急性習服期為適應高原環境動脈血壓出現適應性升高，可能與交感神經系統激活有關[11,20]。

3 高原久居人群血壓改變

當在高原留居一定時間后，隨人體對低氧環境的適應，心輸出量逐漸減少，血壓常出現不同程度的變化，有些人血壓恢復至平原水平，有些人血壓進一步降低，導致高原低血壓，亦有表現為收縮壓無明顯改變，而舒張壓相對較高，甚至收縮壓和舒張壓之差<20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)的高原低脈壓情況發生；此外亦有持續性血壓升高者(高原高血壓)。Ruiz等[21]指出，較高海拔居民有較低靜息血壓特別是收縮壓。有文獻報道，久居高原人群血壓比平原居民低,收縮壓和舒張壓呈逐漸降低趨勢，且在某些情況下兩者下降至平原以下，但收縮壓比舒張壓可能更易于受到影響，這可能與長期居住于高原者交感神經降低而副交感神經激活而導致血壓降低有關[22]。李珣等[23]對漢族男性青年久居高原不同時段血壓進行觀察：高海拔低氧環境對移居者血壓影響呈持續負性影響，在移居高原0.5～18年內，收縮壓、舒張壓、脈壓平均值均較平原正常值顯著下降，其機制可能為：慢性低氧直接抑制心肌收縮性，導致心輸出量下降，主要影響收縮壓；也可使外周阻力血管擴張，舒張壓下降；綜合調控結果導致脈壓同步下降。

4 高原世居人群動脈血壓改變

Tripathy等[24]對不同海拔高度藏族居民的血壓進行調查分析，發現高原世居人群動脈血壓較低，且高海拔比低海拔血壓偏低，可能與血管平滑肌舒張(一氧化氮產生)、側支循環和血管形成增加及紅細胞和血紅蛋白水平較高有關[25-26]，這與Shrestha等[27]研究結果一致。

5 高原動脈血壓與高原病的關系

5.1高原動脈血壓與AMS的關系 AMS是個體由平原地區進入海拔>2400 m的高原地區，或久居高原地區者進入更高海拔所發生的一種以頭痛、胃腸道癥狀、疲勞、虛弱、呼吸困難和失眠的復雜綜合征[28]。其一般在抵達高原6～12 h后發生，多數在1～3 d內癥狀可緩解[29-30]。普遍認為，AMS的發生與循環系統運輸功能關系密切，且動脈血壓是反映循環系統功能的一項重要指標。有關高原動脈血壓變化與AMS發病的關系至今仍無確切定論。Napoli等[28]認為，高原動脈血壓變化有可能是促進AMS發病因素之一。也有文獻報道，高原動脈血壓與AMS的相關機制可能與交感神經激活有關，交感神經化學反射可能是AMS發生的一個重要因素，即進入高原者動脈血壓越高，AMS易患性越大[31]。也有文獻表明，動脈血壓與AMS發病無關，但與AMS評分相關[4-5]。至今，高原動脈血壓與AMS發病關系仍無確切定論，需研究進一步證實。

5.2高原動脈血壓異常

5.2.1高原高血壓癥 高原高血壓癥是慢性高原病的一個臨床類型，為高原移居人群多發病和常見病。其定義為在低海拔地區血壓正常、進入海拔>3000 m高原后，因高原低氧，通過血管收縮反射或交感神經活性亢進，心輸出量增加，致血壓持續上升，收縮壓≥160 mm Hg或舒張壓≥95 mm Hg，并伴有高血壓癥狀，即為高原高血壓癥。國內研究顯示，高原高血壓癥主要以舒張壓升高，或收縮壓與舒張壓同時升高，單獨收縮壓升高者較少[2]。導致血壓升高的因素可能有：①在高原環境下，長期低氧使大腦皮質功能紊亂，皮質下中樞調節作用減弱，交感神經興奮增高，腎上腺髓質活性增強，血液內兒茶酚胺水平增多，導致血管外周阻力增加，血壓上升；②機體缺氧時，動脈血氧飽和度下降，刺激頸動脈竇和主動脈化學感受器，致使周圍血管阻力增加和心率加速，血壓上升；③高原低氧也可引起體內血液重新分布，腎血流量下降，激發腎素-血管緊張素-醛固酮系統，使血壓升高；④高原世居者(慢性缺氧)出現代償性紅細胞增多，血細胞比容升高，引起血液黏滯性增加，外周血管阻力增高，從而引起血壓升高[2]。

5.2.2高原低血壓癥和高原低脈壓 移居高原前人員血壓正常，進入高原后收縮壓<90 mm Hg,舒張壓<60 mm Hg，以收縮壓為主，并排除內分泌疾病及外周血管疾病所引起的癥狀性低血壓即為高原低血壓癥。若收縮壓與舒張壓之差<20 mm Hg則為合并高原低脈壓。有研究報道，高原低血壓癥發病機制目前雖不清楚，但可能與以下因素有關：①高原低氧使周圍血管平滑肌松弛，毛細血管開放增多，致周圍血管阻力下降；②缺氧對心肌有直接抑制作用，使長住高原人群每搏輸出量減少引起心輸出量下降，心臟收縮能力下降使其對血液推動力不足，同時血容量減低，導致體循環血壓下降(主要表現在收縮壓)；③長期高原缺氧使迷走神經興奮占優勢，導致高原低血壓[2]。

6 展 望

在以低氧、低壓為主要特征的高原環境下，平原人體循環血壓有不同程度的改變，可表現為血壓增高或降低，多數表現為血壓增高。隨著對高原低氧環境適應，血壓可恢復至原來水平。嚴重低氧時血壓可顯著下降。雖然有較多文獻對高原血壓動態變化已報道，但目前關于高原動脈血壓與急慢性高原病是否具有相關性、是否存在種族差異等諸多問題均需要更加深入的研究，為急性高原病及高原高血壓癥預防和治療奠定理論基礎。

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