高原藏族青年人群移居平原后心肺脫適應(yīng)變化的研究

趙鋒倉*，景蘊(yùn)華，王宇鶴，鄭建文，康龍麗，楊 偉，吳殿磊

（西藏民族大學(xué)，1.2011協(xié)同創(chuàng)新中心；2.附屬醫(yī)院；3.醫(yī)學(xué)院，陜西 咸陽 712082）

1 引 言

高原習(xí)服和適應(yīng)機(jī)制已經(jīng)基本明確，但是高原脫適應(yīng)機(jī)制、臨床特征及與進(jìn)入平原時(shí)間的關(guān)系尚未完全闡明。高原脫適應(yīng)也稱為“氧中毒綜合征”或者稱為“低海拔反應(yīng)”，即久居或世居高原者進(jìn)入到平原，機(jī)體可發(fā)生一系列功能、代謝甚至結(jié)構(gòu)性的改變。最近的一系列報(bào)道表明，久居高原者當(dāng)其進(jìn)入平原時(shí)，大概50%～80%的的人群會出現(xiàn)一系列的臨床癥狀，包括心悸，頭暈，嗜睡，全身乏力，胸部緊縮，心前區(qū)疼痛，心律失常，智力減退，心肺和和血液系統(tǒng)一些生理參數(shù)也可有異常顯示。在平原地區(qū)連續(xù)留居兩年后，通過機(jī)體代償少數(shù)人仍然存在癥狀，一些嚴(yán)重的低海拔反應(yīng)患者不得不再回到高原[1]。我們把上述這些病生理特征和臨床癥狀稱為高原脫適應(yīng)（“high altitude deadaptation reaction”or“high altitude deadaptation syndrome”or“high altitude acclimatization desacclimatization”）[2-3]。

為進(jìn)一步了解世居高原者進(jìn)入平原機(jī)體心肺血管脫適應(yīng)情況，本課題選取從世居西藏高原移居內(nèi)地居住的藏族青年（即考入地處咸陽西藏民族大學(xué)世代居住西藏高原的藏族青年），經(jīng)病史及相關(guān)檢查排除其他原因引起疾病共72例、并隨機(jī)選取健康學(xué)生65例為對照組。在初入平原、進(jìn)入平原1年、進(jìn)入平原3年三個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別檢測心臟結(jié)構(gòu)心臟功能和肺動脈壓。通過不同時(shí)間各項(xiàng)指標(biāo)的差異對高原心肺脫適應(yīng)相關(guān)問題進(jìn)行分析，得出高原脫適應(yīng)發(fā)生的依據(jù)以及與進(jìn)入平原時(shí)間的關(guān)系，期望對高原心肺脫適應(yīng)的發(fā)生、緩解特點(diǎn)從臨床進(jìn)一步明確，加深對高原脫適應(yīng)的認(rèn)識。

2 材料和方法

2.1 研究對象

西藏民族大學(xué)是西藏自治區(qū)在陜西省咸陽市開辦的一所高等學(xué)校，有足夠的樣本作為研究保障。本課題選取世居西藏高原移居內(nèi)地居住的藏族大學(xué)生，經(jīng)病史及相關(guān)檢查排除其他原因引起疾病共72例，男38例，女33例，平均年齡：18.8歲，并隨機(jī)選取健康內(nèi)地大學(xué)生65例為對照組，男35例，女30例，平均年齡：18.3歲。

2.2 方法

由西藏民族大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科專業(yè)人員利用PHILIPS IE33型彩色超聲診斷儀（日本飛利浦公司）以同樣標(biāo)準(zhǔn)在初入平原、進(jìn)入平原1年、進(jìn)入平原3年三個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別檢測研究對象和對照右心房收縮末期左右徑（RA）、右心室舒張末期左右徑（RV）、左心房收縮末期前后徑（LA）、左心室舒張末期前后徑（LV1）、左心室收縮末期前后徑（LV2）；肺動脈收縮壓（PASP）、右肺動脈內(nèi)徑（RPA）、肺動脈壓（PAP）；射血分?jǐn)?shù)（EF）、每搏輸出量（SV）、心臟指數(shù)（CI）、心輸出量（CO）、左室短軸縮短率（LVFS）、心率（HR）等心肺結(jié)構(gòu)和功能指標(biāo)。通過不同時(shí)間各項(xiàng)指標(biāo)的差異對心肺脫適應(yīng)變化相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析，得出其發(fā)生的臨床特點(diǎn)以及與返回平原時(shí)間的關(guān)系。

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)以mean±SD表示，用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)分析。P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P＜0.01有顯著性差異。

3 結(jié) 果

3.1 心臟結(jié)構(gòu)基本情況

表1 數(shù)據(jù)顯示，初入平原組、進(jìn)入平原1年組與進(jìn)入平原3年組右心房內(nèi)徑（30.13±3.69 mm，30.36±3.11 mm，29.42±3.62 mm）明顯大于對照組（28.02±3.19 mm）（P＜0.05）；各實(shí)驗(yàn)組右心室內(nèi)徑（23.95±4.17 mm，23.66±4.23，22.38±4.41）同對照組（21.46±3.19 mm）相比增大顯著（P＜0.001）。值得注意的是，初入平原組、進(jìn)入平原1年組與進(jìn)入平原3年組右心房和右心室上述指標(biāo)沒有明顯差異，即增大了的右心沒有隨著進(jìn)入平原時(shí)間的延長而改變。研究對象左心房、左心室內(nèi)徑（LA、LV）各實(shí)驗(yàn)組間以及與對照組之間無明顯差別，即研究對象左心結(jié)構(gòu)未發(fā)生高原適應(yīng)性和脫適應(yīng)性的改變。

表1 研究對象和對照心臟結(jié)構(gòu)各指標(biāo)情況（±s）

表1 研究對象和對照心臟結(jié)構(gòu)各指標(biāo)情況（±s）

注：aP＜0.05 vs初入平原組、進(jìn)入平原1年組、進(jìn)入平原3年組；bP＜0.001 vs初入平原組、進(jìn)入平原1年組和對照組；1代表舒張期末；2代表收縮期末

對照組[n=65（男35/女30）]RA（mm） 30.13±3.69 30.36±3.11 29.42±3.62 28.02±3.19a RV（mm） 23.95±4.17 23.66±4.23 22.38±.4.41 21.46±3.19b LA（mm） 25.68±2.72 26.86±3.33 26.91±2.56 24.78±2.86 LV1（mm） 43.62±4.39 45.23±4.38 45.28±4.76 45.28±4.75 LV2（mm） 27.32±3.93 28.82±3.62 27.88±4.11 29.45±4.48觀測指標(biāo) 初入平原組[n=72（男38/女33）]進(jìn)入平原1年組[n=72（男38/女33）]進(jìn)入平原3年組[n=72（男38/女33）]

3.2 心臟功能基本情況

表2 數(shù)據(jù)顯示，初入平原組心率為63.66±11.24，顯著低于進(jìn)入平原1年組、進(jìn)入平原3年組和對照組（P＜0.001），進(jìn)入平原1年組與進(jìn)入平原3年組之間以及與對照組之間心率無明顯差別。進(jìn)入平原3年組EF值為69.36±6.21顯著高于其他各組和對照（P＜0.001）。進(jìn)入平原3年組LVFS值為39.76±5.95顯著高于其他各組和對照（P＜0.001）。進(jìn)入平原3年組SV值為83.00±2.45顯著高于其他各組和對照（P＜0.001）。進(jìn)入平原3年組CI值為3.26±0.63顯著高于其他各組和對照（P＜0.001）。進(jìn)入平原3年組CO值為5.02±1.15顯著高于其他各組和對照（P＜0.001）。而且各心功能指標(biāo)基本均隨進(jìn)入平原時(shí)間延長其值有升高的趨勢。

表2 研究對象和對照心臟功能各指標(biāo)（±s）

表2 研究對象和對照心臟功能各指標(biāo)（±s）

注：aP＜0.001 vs進(jìn)入平原1年組、進(jìn)入平原3年組和對照組；bP＜0.001 vs初入平原組、進(jìn)入平原1年組和對照組

對照組[n=65（男35/女30）]HR（次/分） 63.66±11.24a 74.89±10.17 75.92±11.26 75.69±12.61 EF（%） 64.9±7.36 64.94±7.09 69.36±6.21b 64.27±7.38 LVFS（%） 36.23±5.93 35.95±5.81 39.76±5.95b 34.77±6.05 SV（ml） 59.72±15.48 62.89±14.87 83.00±2.45b 59.02±13.56 CI（次/分） 2.44±0.71 2.89±0.84 3.26±0.63b 2.66±0.68 CO（L/min） 3.76±1.20 4.61±1.41 5.02±1.15b 4.21±1.07觀測指標(biāo) 初入平原組[n=72（男38/女33）]進(jìn)入平原1年組[n=72（男38/女33）]進(jìn)入平原3年組[n=72（男38/女33）]

3.3 肺動脈壓情況

表3 數(shù)據(jù)表明初入平原組肺動脈收縮壓（PASP）值為32.35±5.20明顯高于其他各組和對照（P＜0.001），而且隨進(jìn)入平原時(shí)間延長其值逐步降低至正常。而肺動脈內(nèi)徑（PA）和右肺動脈內(nèi)徑（RPA）各組間及與對照沒有明顯差別。

表3 研究對象與對照組肺動脈壓情況（±s）

表3 研究對象與對照組肺動脈壓情況（±s）

注：aP＜0.001 vs進(jìn)入平原1年組、進(jìn)入平原3年組和對照組

對照組[n=65（男35/女30）]PA（mm） 19.86±2.55 20.36±1.88 18.90±2.64 20.70±2.66 RPA（mm） 10.08±1.28 10.64±1.62 10.94±1.27 10.33±1.14 PASP（mmHg） 32.65±5.20a 27.05±6.27 26.49±4.66 23.65±4.92觀測指標(biāo) 初入平原組[n=72（男38/女33）]進(jìn)入平原1年組[n=72（男38/女33）]進(jìn)入平原3年組[n=72（男38/女33）]

4 討 論

久居習(xí)服高原環(huán)境的居民在進(jìn)入平原環(huán)境后，會出現(xiàn)逐漸消除對高原低氧環(huán)境所獲得的適應(yīng)性而重新適應(yīng)平原環(huán)境的變化，稱為高原脫適應(yīng)（Deadaptation to high altitude）[2-3，10]。循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)等癥狀是高原脫適應(yīng)常見伴隨的臨床表現(xiàn)。

研究證實(shí)高原地區(qū)低氧環(huán)境可起肺血流量急劇增加，同時(shí)可引起肺小動脈痙攣，使肺動脈處于高壓狀態(tài)，且隨著海拔高度增加而相應(yīng)增加與遺傳因素也有關(guān)系[4]。肺動脈高壓是高海拔長期生活人群右心結(jié)構(gòu)改變和右心衰竭的最主要原因[4-5]。

Penaloza等報(bào)道高原久居者同正常健康人比較右心明顯增大同時(shí)伴隨肺動脈高壓[6-7]，并證實(shí)肺動脈高壓與右心大之間存在關(guān)聯(lián)[6]。

心功能方面，有研究報(bào)道：進(jìn)入高原早期左室收縮功能指標(biāo)，如短軸縮短率（Fs）、每搏量（SV）等均降低；到第3個(gè)月各項(xiàng)指標(biāo)有所恢復(fù)。王雅西等對久居高原（3500m）10年以上的健康人右心功能進(jìn)行了測定，與平原參考值比較后發(fā)現(xiàn)，移居高原后肺動脈壓（PAMP）有一定幅度升高，右心室射血前期時(shí)間（RVPEP）延長，肺動脈頻譜加速時(shí)間（AT）縮短，而RVOT（右室流出道內(nèi)徑）及PA增寬[6-7]這與Penaloza等的研究報(bào)道基本一致[8]。

從高原返回到平原富氧環(huán)境，習(xí)服高原環(huán)境的組織器官會產(chǎn)生一系列生理變化以適應(yīng)平原環(huán)境。其中呼吸系統(tǒng)是發(fā)生最早、反應(yīng)最明顯的系統(tǒng)之一。袁慧[11]等對114例受檢者心臟超聲檢查發(fā)現(xiàn)，由內(nèi)地移居高原的居民存在肺動脈高壓狀況，表現(xiàn)為主肺動脈及右肺動脈內(nèi)徑增粗。返回平原生活后，肺動脈高壓逐步恢復(fù)，但仍有相當(dāng)一部分受檢者還存在不同程度的主肺動脈及其分支內(nèi)徑增粗。

Heath等認(rèn)為高原居住者進(jìn)入到平原后，異常的高原環(huán)境刺激被去除掉了，這些人就不再承受健康方面的威脅[12-13]。但是Vogel等報(bào)道，當(dāng)高海拔居民進(jìn)入到平原心臟每博指數(shù)（SI）明顯升高，心率顯著下降，而心臟指數(shù)（cardiac index，CI）保持不變[14-15]。Zhou Q等研究發(fā)現(xiàn)[2]，高原工作者回到平原后15天同其初入（進(jìn)入平原第一天）平原時(shí)比較LVEF和LVFS有較為明顯的變化，到第15天研究對象的LVEF和LVFS已經(jīng)恢復(fù)到對照組水平。

本研究結(jié)果心肺脫適應(yīng)心功能變化表明：各個(gè)實(shí)驗(yàn)組同對照組存在明顯差異，即各實(shí)驗(yàn)組右心房、右心室內(nèi)徑（RA和RV）顯著高于對照組，而各個(gè)實(shí)驗(yàn)組（初入平原組、進(jìn)入平原1年和3年組）間無明顯差異，即右心結(jié)構(gòu)未隨進(jìn)入平原時(shí)間的延長而恢復(fù)性改變，這與以往的研究有一定差異[9-11]。

本研究結(jié)果心肺脫適應(yīng)心功能變化表明：初入平原組與進(jìn)入平原1年和3年組存在明顯差異，即進(jìn)入平原3年組其心臟功能各指標(biāo)（EF，LVFS，SV，CI，CO）水平顯著高于其他各組和對照組，而且隨進(jìn)入平原時(shí)間的延長有逐漸升高的趨勢，即其水平變化與進(jìn)入平原的時(shí)間存在關(guān)聯(lián)。這與以往的研究有一定差異[2，14-15]。這可能是已經(jīng)增大了的右心改變與平原環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)果，這一推斷需要對心臟結(jié)構(gòu)脫適應(yīng)變化作進(jìn)一步的研究證實(shí)。

本研究結(jié)果心肺脫適應(yīng)肺動脈壓變化表明：初入平原組PASP明顯異常而且明顯高于其他各組和對照，隨進(jìn)入平原時(shí)間延長其值逐步減小，至進(jìn)入平原第3年P(guān)ASP水平基本同對照組相當(dāng)，這與以往的研究報(bào)道基本一致[11]。而PA、RPA內(nèi)徑各實(shí)驗(yàn)組間及與對照沒有明顯差別。可能為年輕的高原居住者其肺動脈結(jié)構(gòu)尚未明顯改變。

結(jié)論，在高海拔地區(qū)缺氧可導(dǎo)致肺動脈壓增加和心臟功能的降低以及隨后的代償過程。本研究表明，進(jìn)入平原已經(jīng)增大了的右心結(jié)構(gòu)未隨進(jìn)入平原的時(shí)間延長而恢復(fù)性改變；肺動脈壓逐步恢復(fù)正常，心臟功能各指標(biāo)有逐漸增高趨勢，上述各指標(biāo)與進(jìn)入平原時(shí)間存在關(guān)聯(lián)。即隨著藏族青年人群移居平原時(shí)間的延長，右心結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)明顯變化、容量負(fù)荷增加、肺動脈壓力逐漸降低、心率增快進(jìn)而使心臟功能出現(xiàn)代償性增高，這一初步結(jié)論有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。