高原環(huán)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(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)

人體循環(huán)系統(tǒng)中，心臟與其相連的血管構(gòu)成一個有機整體，尤其是動脈系統(tǒng)，它與心臟間相互作用維持著全身血液供應(yīng)[1]。動脈血壓為反映循環(huán)系統(tǒng)功能的重要標(biāo)志之一，是臨床收集患者資料最常用的指標(biāo)，其高低直接影響著患者全身組織器官的血液供應(yīng)。動脈血壓即血管內(nèi)液體對單位面積血管壁的側(cè)壓力(壓強)，檢測方法簡便易行。醫(yī)學(xué)上將海拔超過3000 m的地區(qū)稱為高原，環(huán)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(huán)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(huán)境對進入高原的平原人血壓影響較大，是近年來國內(nèi)外研究的熱點。

1 高原環(huán)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(huán)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(tài)，往往造成循環(huán)系統(tǒng)功能性代償，此時機體對體外環(huán)境的變化作出反應(yīng)性調(diào)整和適應(yīng)[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(tǒng)為適應(yīng)高原而發(fā)生代償性功能增強的表現(xiàn)[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(xì)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(dǎo)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(yīng)激導(dǎo)致交感神經(jīng)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(nèi)皮素增加和一氧化氮產(chǎn)生降低有關(guān)[6,10]。目前對高原血壓變化的發(fā)病機制仍無確切定論。也有其他研究報道認(rèn)為，進入高海拔地區(qū)人員初期血壓升高和降低是機體習(xí)服過程的反應(yīng)，是一種應(yīng)激性代償變化，稱為“低氧性增壓反應(yīng)”，這種增壓反應(yīng)具有普遍性，尤其在初入高原1周內(nèi)血壓升高更為明顯，但隨時間推移血壓將恢復(fù)到正常水平[7]。有研究認(rèn)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咴h(huán)境下動脈血壓變化的結(jié)果現(xiàn)仍不一，有待于未來大樣本研究所證實。

2 高原習(xí)服人群動脈血壓改變

人體對高原環(huán)境具有強大的習(xí)服適應(yīng)能力，習(xí)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(xí)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(xí)服[14]。高鈺琪[15]將個體進入高原6個月以后稱為完全習(xí)服，完全習(xí)服后人體生理指標(biāo)趨于相對穩(wěn)定，體力勞動能力達(dá)到良好水平。李紅等[16]研究發(fā)現(xiàn)，初入高原個體在急性適應(yīng)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(xiàn)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(fù)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(huán)境后，機體為適應(yīng)此環(huán)境，使動脈血管直接收縮，加之代償性體內(nèi)貯存血液釋放、有效循環(huán)血量增加及暫時性高腎素和血管緊張素轉(zhuǎn)換活性仍較高等因素，導(dǎo)致血壓顯著升高。Sun等[17]指出，從高原急性缺氧到缺氧適應(yīng)這個過渡轉(zhuǎn)變期，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)起著重要作用。趙書平等[18]也認(rèn)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(tǒng)的變化是急進高原人員出現(xiàn)增壓反應(yīng)及與此有關(guān)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(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅰ，血管緊張素Ⅰ在肺中轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅱ，循環(huán)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(zhuǎn)換酶活性也增加，導(dǎo)致外周阻力升高，以內(nèi)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(xí)服時間延長及機體對低氧代償和適應(yīng),尤其是血管緊張素轉(zhuǎn)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(xí)服期為適應(yīng)高原環(huán)境動脈血壓出現(xiàn)適應(yīng)性升高，可能與交感神經(jīng)系統(tǒng)激活有關(guān)[11,20]。

3 高原久居人群血壓改變

當(dāng)在高原留居一定時間后，隨人體對低氧環(huán)境的適應(yīng)，心輸出量逐漸減少，血壓常出現(xiàn)不同程度的變化，有些人血壓恢復(fù)至平原水平，有些人血壓進一步降低，導(dǎo)致高原低血壓，亦有表現(xiàn)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(fā)生；此外亦有持續(xù)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(jīng)降低而副交感神經(jīng)激活而導(dǎo)致血壓降低有關(guān)[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(huán)境對移居者血壓影響呈持續(xù)負(fù)性影響，在移居高原0.5～18年內(nèi)，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(dǎo)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(diào)控結(jié)果導(dǎo)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(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生)、側(cè)支循環(huán)和血管形成增加及紅細(xì)胞和血紅蛋白水平較高有關(guān)[25-26]，這與Shrestha等[27]研究結(jié)果一致。

5 高原動脈血壓與高原病的關(guān)系

5.1高原動脈血壓與AMS的關(guān)系 AMS是個體由平原地區(qū)進入海拔>2400 m的高原地區(qū)，或久居高原地區(qū)者進入更高海拔所發(fā)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(fù)雜綜合征[28]。其一般在抵達(dá)高原6～12 h后發(fā)生，多數(shù)在1～3 d內(nèi)癥狀可緩解[29-30]。普遍認(rèn)為，AMS的發(fā)生與循環(huán)系統(tǒng)運輸功能關(guān)系密切，且動脈血壓是反映循環(huán)系統(tǒng)功能的一項重要指標(biāo)。有關(guān)高原動脈血壓變化與AMS發(fā)病的關(guān)系至今仍無確切定論。Napoli等[28]認(rèn)為，高原動脈血壓變化有可能是促進AMS發(fā)病因素之一。也有文獻報道，高原動脈血壓與AMS的相關(guān)機制可能與交感神經(jīng)激活有關(guān)，交感神經(jīng)化學(xué)反射可能是AMS發(fā)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(fā)病無關(guān)，但與AMS評分相關(guān)[4-5]。至今，高原動脈血壓與AMS發(fā)病關(guān)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(fā)病和常見病。其定義為在低海拔地區(qū)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(jīng)活性亢進，心輸出量增加，致血壓持續(xù)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(nèi)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(dǎo)致血壓升高的因素可能有：①在高原環(huán)境下，長期低氧使大腦皮質(zhì)功能紊亂，皮質(zhì)下中樞調(diào)節(jié)作用減弱，交感神經(jīng)興奮增高，腎上腺髓質(zhì)活性增強，血液內(nèi)兒茶酚胺水平增多，導(dǎo)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(xué)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(nèi)血液重新分布，腎血流量下降，激發(fā)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，使血壓升高；④高原世居者(慢性缺氧)出現(xiàn)代償性紅細(xì)胞增多，血細(xì)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(nèi)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(fā)病機制目前雖不清楚，但可能與以下因素有關(guān)：①高原低氧使周圍血管平滑肌松弛，毛細(xì)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(dǎo)致體循環(huán)血壓下降(主要表現(xiàn)在收縮壓)；③長期高原缺氧使迷走神經(jīng)興奮占優(yōu)勢，導(dǎo)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(huán)境下，平原人體循環(huán)血壓有不同程度的改變，可表現(xiàn)為血壓增高或降低，多數(shù)表現(xiàn)為血壓增高。隨著對高原低氧環(huán)境適應(yīng)，血壓可恢復(fù)至原來水平。嚴(yán)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(tài)變化已報道，但目前關(guān)于高原動脈血壓與急慢性高原病是否具有相關(guān)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(yù)防和治療奠定理論基礎(chǔ)。

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