急性高原暴露后左心功能變化及與急性高原病的關(guān)系*

饒明月，覃 軍，高旭濱，張繼航，余 潔，黃 嵐

（第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院心血管內(nèi)科，全軍心血管病研究所，重慶400037）

急性高原暴露后機體會急劇地發(fā)生一系列代償反應(yīng)，心血管系統(tǒng)在這一適應(yīng)性變化調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。迄今為止，有關(guān)急性低氧暴露后，每搏輸出量、心輸出量到底是增加還是減少報道尚不一致。有研究指出急性低氧吸入后每搏輸出量沒有變化［1］；也有研究發(fā)現(xiàn)急性高原暴露后，每搏輸出量、心輸出量下降，左心收縮功能受抑［2］；然而也有研究發(fā)現(xiàn)低氧吸入后每搏輸出量、心臟指數(shù)和射血分?jǐn)?shù)與常壓常氧條件相比明顯增加［3］。由于這些研究多數(shù)都是小樣本的低氧模擬實驗，與高原現(xiàn)場的寒冷、大風(fēng)、缺水等惡劣的自然環(huán)境可能造成結(jié)果不盡相同。因此，本研究采取了大樣本的現(xiàn)場實驗研究，對218名健康男性青年進(jìn)行了急進(jìn)高原后心臟血流動力學(xué)方面的研究，以觀察心臟收縮功能的變化。

急性高原?。╝cute mountain sickness，AMS）常發(fā)生在快速到達(dá)海拔2 500 m以上的未習(xí)服人群，癥狀包括頭痛、頭暈／眩暈、惡心／嘔吐、睡眠困難、疲勞／虛弱。Hanaoka M等［3］的研究發(fā)現(xiàn)高原肺水腫抵抗者組急性低氧吸入后每搏輸出量、心臟指數(shù)和射血分?jǐn)?shù)顯著增加，而高原肺水腫易感者組無明顯增加，故本文作者推測急性高原病的發(fā)病與未發(fā)病者間心臟功能可能存在差異。因此，本研究探討急性高原病與心臟血流動力學(xué)變化之間的關(guān)系，以期能對急性高原病的早期診斷和預(yù)防提供一定的依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

218名健康男性青年，年齡（24.0±25.06）歲，體重指數(shù)（body mass index，MBI）（20.08±2.31）kg／m2，進(jìn)入高原前居住地海拔為500 m，近6個月內(nèi)均無高原暴露史。218名受試者急進(jìn)高原前一周內(nèi)及到達(dá)高原后24 h內(nèi)未服用任何藥物。

1.2 檢測儀器

Philip CX50便攜式彩色多普勒超聲診斷儀，探頭型號為S5-1，探頭頻率為2～4 MHz；美國 NONIN 9500指夾式脈搏血氧儀；日本OMRON HEM-6200手腕式電子血壓計。

1.3 研究方法

前往高原前一周，由研究人員向218名受試者解說癥狀分級、填表說明和注意事項后，受試者填寫統(tǒng)一、制式急性高原病流行病學(xué)調(diào)查表，內(nèi)容主要包括基本資料和癥狀，并進(jìn)行體格檢查和心臟彩超檢查。218名受試者在4 d內(nèi)分批由平原乘飛機（2.5 h）到達(dá)拉薩（3 700 m），當(dāng)日下午 15∶00到達(dá)，次日上午再行體格檢查、急性高原病評分和心臟彩超檢查。1.3.1 心率、血壓、血氧飽和度的檢測 受試者安靜休息30 min后取坐位，用美國NONIN 9500指夾式脈搏血氧儀測量血氧飽和度（oxyhemoglobin saturation，SaO2）；用日本 OMRON HEM-6200手腕式電子血壓計測量心率（heart rate，HR）、血壓（blood pressure，BP），由研究人員記錄測量的數(shù)值，根據(jù)收縮壓（systolic blood pressure，SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure，DBP）、計算平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP），平均動脈壓（MAP）＝DBP＋（SBPDBP）／3。

1.3.2 心臟超聲檢測左心功能 受試者靜息狀態(tài)下，由熟練、固定的超聲科醫(yī)師使用Philip CX50便攜式彩色多普勒超聲診斷儀，從胸骨旁，左室長軸切面，運用M型超聲心電圖測左室內(nèi)徑，通過Teichholz’s公式［4］計算左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）、每搏輸出量（stroke volume，SV）、心輸出量（cardiac output，CO）、左室舒張末容積（enddiastolic volume，EDV）、左室收縮末容積（end-systolic volume，ESV），再用體表面積來計算每搏指數(shù)（stroke index，SI）、心臟指數(shù)（cardiac index，CI）。

1.3.4 AMS評分 按路易斯湖 AMS診斷標(biāo)準(zhǔn)，AMS的診斷包括5個自我評價的癥狀：頭痛、頭暈／眩暈、胃腸道癥狀（惡心、嘔吐、食欲減退）、睡眠困難、疲勞／虛弱，每個癥狀分為四等級，每等級對應(yīng)相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，0～3分，0表示無，1表示輕度，2表示中度，3表示重度，總分加起來≥3并且有頭痛就診斷為AMS，總分為3～4：輕度 AMS；總分≥5：重度AMS；最高分值不超過 15分［5］。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 急進(jìn)高原后心臟血流動力學(xué)的變化

與平原相比較，急進(jìn)高原 24 h內(nèi) HR、DBP、MAP、LVEF、SV、SI、CO、CI顯著升高（P＜0.01），SBP、EDV無顯著變化（P＝0.075，P＝0.107），ESV、SaO2則顯著降低（P＜0.05，表 1）。

Tab.1 Changes of cardiac hemodynamics at altitude of 500 m and 3 700 m（ˉx±s，n＝218）

2.2 急進(jìn)高原次日上午AMS評分

根據(jù)路易斯湖評分標(biāo)準(zhǔn)，218名健康男性青年有 125人（57.34%）發(fā)生 AMS，AMS分值（4.66±1.62）分，輕度 AMS有 67名，重度 AMS有 58名；93人未發(fā)生 AMS，AMS分值（1.43±1.07）分，所有受試者均無急性高原肺水腫（high altitude pulmonary edema，HAPE）和急性高原腦水腫（high altitude cerebral edema，HACE）的發(fā)生（圖 1）。

Fig.1 Incidence of symptoms of AMSin 218 healthy young males AMS：Acute moutain sickness

2.3 急進(jìn)高原后AMS組與無AMS組間血流動力學(xué)參數(shù)變化的比較

在平原，AMS組和無 AMS組 HR、BP、EF、SV、SI、CO、CI、ESV無顯著差異，但 AMS組 EDV顯著高于無AMS組（P＜0.05），而 SaO2顯著低于無 AMS組（P＜0.05）。

急進(jìn)高原后，兩組內(nèi) HR、EF、CO、CI都顯著增加（P＜0.01），SaO2、ESV顯著降低（P＜0.05）；并且AMS組 HR、SBP、MAP顯著高于無 AMS組（P＜0.05），但 AMS組 SI、EDV顯著低于無 AMS組（P＜0.05）；SV在 AMS組內(nèi)無差異，但在無 AMS組內(nèi)顯著增加（P＜0.01）；AMS組 SBP、DBP、MAP顯著增加和EDV顯著降低（P＜0.05），而無AMS組變化不顯著（表 2）。

3 討論

本研究結(jié)果顯示，急性高原暴露后SaO2顯著降低，HR、CO顯著增加；AMS組HR顯著高于無AMS組，SaO2無顯著差異，但在平原兩組有統(tǒng)計學(xué)差異，由于相差數(shù)值太小，無臨床指導(dǎo)意義。本研究與以往研究結(jié)果一致［6］，表明SaO2的高低不能預(yù)測AMS的發(fā)生。健康人群從平原急進(jìn)高原后，血壓通常升高。本研究中高原暴露后AMS組SBP、DBP、MAP均升高，而無AMS組無變化，兩組間血壓雖在統(tǒng)計學(xué)上有顯著差異，但數(shù)值相差不大，所以臨床意義不太大，但肯定有一定的病理生理意義。

Tab.2 Parameters regarding the cardiac hemodynamics in AMSand non-AMSgroups

正常機體內(nèi)，輸送到組織的氧是通過CO的改變來滿足外周循環(huán)的需求。本研究中受試者急進(jìn)高原后LVEF、CO顯著增加，顯著地發(fā)揮了心血管系統(tǒng)在低氧環(huán)境中的代償作用。Richalet JP［7］的低氧模擬實驗研究，結(jié)果也證實了低氧暴露后LVEF增加，心臟收縮功能良好地保持著。雖然有離體實驗表明缺氧對離體心肌纖維具有負(fù)性肌力作用［8］，但這畢竟是離體實驗，人體是一個有機的整體，通過心臟的代償作用增加心肌供氧量，從而很好地維持心肌收縮功能。本研究中組間CO無顯著差別，AMS組雖然HR增加的幅度比無AMS組大，但SV增加的幅度比無AMS組小，所以兩者的乘積CO無差異。然而，郭鄭等［2］報道了31名成年男性乘火車到達(dá)海拔3 650 m的高原后第二天HR增快，并認(rèn)為HR代償性增快不能彌補SV的降低導(dǎo)致CO下降。該研究使用的是數(shù)字化無創(chuàng)血流動力學(xué)監(jiān)護(hù)儀，造成結(jié)果不一致的原因可能是該儀器與傳統(tǒng)的多普勒超聲診斷儀操作方法、測量原理不同和受試者進(jìn)駐高原的方式不一樣。

到達(dá)高原后AMS組EDV較平原時顯著減少，而無AMS組略增加，但顯著高于AMS組；AMS組SV的增加無顯著性，但無AMS組SV顯著增加，提示無AMS組SV的增加更多地是依賴于前負(fù)荷的增加。左室前負(fù)荷的影響因素眾多，高原暴露早期，心房鈉尿肽合成增加，醛固酮合成減少，血漿體積減少，可以導(dǎo)致左室前負(fù)荷減少。此外，增加的肺動脈壓引起室間隔向左室側(cè)偏移，從而改變了左室的幾何形態(tài)，使左室充盈推遲，然而這一作用可以被左心房的加強收縮所彌補［9］。所以左心房代償能力的高低也會影響左室的充盈程度，同時也受左室心肌細(xì)胞的抗氧化酶活性的影響［10］，大量的氧自由基生成是引起低氧心肌損傷的重要機制之一。

綜上所述，發(fā)現(xiàn)急性高原暴露后心臟發(fā)揮了極大的代償功能，左心室收縮功能增強，使機體能盡快地適應(yīng)于高原低氧環(huán)境。且AMS組與無AMS組間HR、SI、EDV存在顯著差別，表明這三個指標(biāo)可能作為預(yù)測AMS的參考指標(biāo)。本研究缺乏不同海拔高度不同時相對心臟血流動力學(xué)的連續(xù)性觀察和能全面反映心功能變化的其他指標(biāo)、影響前負(fù)荷因素的觀測，有待于今后進(jìn)一步的深入研究。

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