飛行人員升主動脈擴張發病情況及其影響因素分析

曹鈺琨,楊 婷,方 舟,薛恒怡,李妍妍,任興華,張海濤,張 婧

升主動脈擴張是由于各種原因造成的血管管壁局部膨出或整體向外擴張,隨著患者血管直徑擴張越大、增長速度越快,致死的風險越高,當內徑大于45 mm時定義為升動脈瘤,隨時都有破裂、出血的風險,是一種具有潛在致命性的大血管疾病,其發病機制目前仍不明確,除明確與馬凡綜合征相關外,其他致病因素尚不明了[1,2]。在軍隊飛行人員年度體檢中,由于心血管超聲不是例行檢查,部分早期或輕癥患者不易被發現,直至發展到較嚴重程度或出現癥狀時才被檢出,對飛行安全是潛在威脅。因此,探索飛行人員升主動脈擴張發病情況與影響因素可以為該病防治工作提供依據。

1 對象與方法

1.1 對象 回顧性收集分析2018-01至2022-12空軍特色醫學中心科室住院行心血管(含升主動脈)超聲檢查的223名飛行人員臨床資料,均為男性,年齡25～52歲,平均(37.70±9.39)歲。排除標準:(1)急性感染類疾病及恢復期;(2)既往有抑郁癥及精神疾病;(3)合并嚴重腦、肺、肝、腎功能障礙;(4)合并自身免疫性及血液系統疾病。

1.2 方法 (1)采用彩色多普勒超聲診斷儀(Philips公司,荷蘭),探頭頻率2.5～3.5 MHz,由富有經驗的心血管專科超聲醫師完成測量。患者取左側臥行心血管掃查,在胸骨旁長軸切面上取舒張末期竇管交界2～3 cm處,垂直于血管壁測量從回聲內緣至內緣的升主動脈內徑,或測量升主動脈近端的最大徑線,正常值標準:升主動脈21～35 mm,直徑≥38 mm即升主動脈擴張[3,4]。(2)總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)邊緣升高和高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)邊緣降低定為異常,即TC≥5.20 mmol/L,TG≥1.70 mmol/L,HDL-C<1.00 mmol/L,LDL-C≥3.40為異常,上述4項中有1項或1項以上符合即為血脂異常[5]。(3)非同日 3 次測量診室血壓,SBP<120 mmHg 和DBP<80 mmHg即正常血壓,其余為血壓異常升高。

2 結 果

223名飛行人員中,檢出升主動脈擴張人員共15例,發病率6.73%。根據是否存在升主動脈擴張分為升主動脈正常組208例,升主動脈擴張組15例。

2.1 飛行機種的影響 殲擊機飛行人員患病率最高,其次為直升機飛行人員,運輸機飛行人員患病率最低,不同機種間飛行人員在升主動脈擴張患病率之間差異無統計學意義(表1)。

表1 飛行機種、時間、年齡對飛行人員升主動脈擴張患病率的影響

2.2 飛行時間的影響 飛行時間在2000 h以下飛行人員患病率較低,飛行時間在2000～5000 h的飛行人員患病率開始升高,飛行時間在5000 h以上飛行人員升主動脈擴張患病率明顯升高,不同飛行時間飛行人員的升主動脈擴張患病率差異有統計學意義(P<0.05,表1)。

2.3 年齡的影響 30歲以下飛行人員患病率最低,30～45歲飛行人員患病率開始升高,45歲以上飛行人員患病率明顯升高至15.09%,不同年齡飛行人員的升主動脈擴張患病率差異有統計學意義(P<0.05,表1)。

2.4 血壓、血脂和吸煙的影響 血壓正常飛行人員的升主動脈擴張患病率低于血壓升高飛行人員,差異有統計學意義;血脂正常飛行人員升主動脈擴張患病率低于血脂異常飛行人員,差異有統計學意義;不吸煙飛行人員升主動脈擴張患病率低于吸煙飛行人員,差異有統計學意義(P<0.05,表2)。

表2 血壓、血脂和吸煙對飛行人員升主動脈擴張患病率的影響

3 討 論

本研究發現,軍隊飛行人員升主動脈擴張患病率為6.73%。飛行時間大于5000 h以及年齡大于45歲飛行人員患病率顯著升高,分別為17.02%和15.09%,差異有統計學意義。血壓升高、血脂異常以及吸煙的軍事飛行人員升主動脈擴張患病率顯著高于血壓正常、血脂正常以及不吸煙人群,差異有統計學意義。說明飛行時間、年齡、血壓、血脂以及吸煙可能與升主動脈擴張相關,是發病的影響因素。

軍隊飛行人員由于職業特性,不僅運動訓練量遠高于普通人群,并且在工作中長期暴露于高+GZ環境中,心血管系統承受負荷顯著增加。有研究顯示,高水平的+GZ暴露可在短時間內對心臟收縮和舒張功能造成輕度不利影響[6]。然而,本研究結果表明飛行機種對升主動脈擴張患病率無統計學意義。雖然如此,仍可以發現殲擊機和直升機飛行人員患病率較運輸機高,可能與所暴露的+GZ環境存在關聯。飛行時間和年齡對患病率的影響均呈現逐漸升高的趨勢,低、中組別人員患病率低,高組別人員患病率顯著增高。張俊等[7]發現,在研究對象平均52.9±9.8歲的普通人群中升主動脈擴張患病率為23%。Churchill等[8]在平均61±6歲長期從事耐力訓練的精英級運動員人群中發現升主動脈擴張患病率為21%。上述兩項研究報道的升主動脈擴張患病率略高于本研究高組別人員患病率,原因可能是其研究人群平均年齡也更高。在一項民航首次申請延飛飛行員升主動脈擴張發病情況調查的研究中發現,首次申請延飛飛行員(平均年齡60歲、平均飛行時間27 283.6 h)升主動脈擴張檢出率為15.7%,與本研究高組別飛行人員患病率基本一致[3]。因此,軍隊飛行人員升主動脈擴張患病率可能是飛行時間和年齡共同作用的結果,并且存在累積效應,在累積到一定飛行時間和年齡后患病率顯著提高。

本研究中升主動脈擴張的其他影響因素是血壓、血脂和吸煙。高血壓是否對升主動脈擴張有影響目前仍然存在爭議,有報道發現高血壓與升主動脈擴張沒有明顯相關性[3],也有部分研究認為高血壓是主動脈擴張的獨立影響因素[9-11]。升主動脈擴張被認為可能是高血壓的靶器官損傷,血壓升高加重了動脈管壁的壓力負荷,長期負荷過重后導致動脈彈力層被破壞。在此過程中,主動脈壁中層彈性纖維逐漸菲薄甚至破碎,同時膠原和基質增加,反應性重構造成的血管厚度的增加不能完全抵消動脈壓力差的增加,逐漸出現升主動脈擴張[12,13]。本研究中血壓升高飛行人員升主動脈擴張患病率12.33%,高于血壓正常飛行人員。血脂異常和吸煙都可以引起動脈粥樣硬化,而動脈粥樣硬化是老年人升主動脈瘤的首要原因[14]。有研究顯示LDL-C能導致血管內皮細胞損傷、炎癥細胞募集浸潤并促進細胞凋亡,最終導致動脈粥樣硬化[15,16]。吸煙會對心血管系統產生長期且復雜的作用,引起一系列可逆甚至不可逆改變,最終導致血管重構主動脈擴張[17,18]。煙草中的尼古丁成分可以引起血管收縮,干擾細胞一氧化氮調節途徑,導致內皮細胞功能紊亂,最終造成血管損傷不可逆性改變[19,20]。本次調查中升主動脈擴張飛行人員血脂異常、吸煙人群占比均顯著高于血脂正常和不吸煙人群,提示控制血脂及戒煙在預防升主動脈擴張發病中的重要意義。

本研究存在一定的局限性,整體及各機種樣本量相對偏小,未能涵蓋大于60歲退役飛行員發病情況。在下一步的研究中,將開展大樣本量、長期的飛行人員隨訪觀察,進一步探索高空缺氧、心理應激以及+Gz加速度環境暴露下升主動脈擴張是否受到影響,并采用logistic回歸統計學方法對影響因素進行分析,以及納入普通人群進行比較。綜上所述,軍事飛行人員升主動脈擴張發病受到飛行時間、年齡、血壓、血脂及吸煙的影響,提示應該加強飛行員體檢篩查,做好血壓控制、血脂管理以及戒煙教育工作,預防疾病發生發展。