Advances in Clinical Medicine
Vol. 13  No. 08 ( 2023 ), Article ID: 70486 , 6 pages
10.12677/ACM.2023.1381767

高原脱适应心血管系统改变的研究进展

张凤娟1,孙艳秋2*

1青海大学研究生院,青海 西宁

2青海省人民医院CT室,青海 西宁

收稿日期:2023年7月13日;录用日期:2023年8月7日;发布日期:2023年8月14日

摘要

高原脱习服(High-altitude de-acclimatization syndrome, HADAS)是指生活在平原的人进入高原居住一段时间后再次返回平原后所出现的临床综合征。近年来,随着去往高海拔地区旅游、工作的人越来越多,返回低海拔地区后出现HADAS的人越来越多,但是由于HADAS机制尚未完全清楚,对于HADAS症状重的患者只是进行对症治疗,部分患者无法缓解后又不得不再次返回高原地区。该文主要从HADAS对血液、心肌酶谱、心功能的改变,脱习服症状及氧疗对脱习服进行综述,以期今后对于HADAS的研究机制及治疗提供参考依据。

关键词

高原脱习服,氧疗,心肌酶谱,心功能

Advances in the Study of Cardiovascular System Alterations in Highland De-Acclimatization

Fengjuan Zhang1, Yanqiu Sun2*

1Graduate School, Qinghai University, Xining Qinghai

2CT Department, Qinghai Provincial People’s Hospital, Xining Qinghai

Received: Jul. 13th, 2023; accepted: Aug. 7th, 2023; published: Aug. 14th, 2023

ABSTRACT

High-altitude de-acclimatization syndrome (HADAS) is a clinical syndrome that occurs when the people who lived in the plain enter the plateau and live for a period of time and then return to the plain again. In recent years, with more and more people go to travel and work in high altitude areas, the number of people is increasing of HADAS after returning to low altitude areas. However, as the mechanism of HADAS is not fully understood, patients with heavy HADAS symptoms are only treated symptomatically, and some of them have to return to high altitude areas again after failing to alleviate the symptoms. This article mainly reviews the changes of HADAS on blood, myocardial enzyme profile, cardiac function, high-altitude de-acclimatization syndrome and oxygen therapy on deconditioning, in order to provide a reference basis for future research on the mechanism and treatment of HADAS.

Keywords:High-Altitude De-Acclimatization Syndrome, Oxygen Therapy, Myocardial Enzyme Profile, Cardiac Function

Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).

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1. 引言

高原脱习服(High-altitude de-acclimatization syndrome, HADAS)是平原人群进入高原居住生活一段时间后,机体在功能及结构上发生一系列变化以适应高原环境,当他们再返回平原时,在高原低压低氧环境下所获得的适应性改变必须重新调整以适应平原环境的变化,在此过程中出现的一类临床综合征被称为高原脱适应综合征,过去大家多称为醉氧征 [1] [2] 。高原脱习服症状与返回海拔的高度有直接关系,即返回海拔越低发病率越高,移居时生活的海拔越高发病率越高,同时进驻高原时习服的反应越重,返回时脱习服的症状越重,另外高原居住时间越长对返回平原后脱适应影响越大 [3] [4] [5] 。近年来,随着前往高海拔地区旅游、工作、学习的人越来越多,返回低海拔地区后出现HADAS的人越来越多,但是由于HADAS机制尚未完全清楚,对于HADAS症状重的患者只是进行对症治疗,部分患者无法缓解后又不得不再次返回高原地区。本文主要就高原脱习服血液、心肌酶谱、心功能改变、脱习服症状及氧疗对脱习服的研究进展进行综述。

2. 脱习服血液指标改变

周其全等 [5] 通过多中心、随机对照研究高原移居人群返回平原后高原脱适应症,对高原短期暴露人群返回平原后0天、15天、30天进行血液指标检测。研究结果显示30天后外周血白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均血红蛋白(MCH)均明显高于平原对照组,血小板(PLT)明显低于平原对照组,随着时间推移,各项指标均有向平原对照组接近趋势;对高原长期(>5年)暴露工人返回平原后的血液指标进行检测,结果显示返回平原后45个月HGB、HCT、MCH均显著高于平原对照组,PLT显著低于平原对照组,而RBC与平原组未见明显差异性。对于久居高原者返回平原后血液指标进行检测,研究结果发现返回平原小于1年的移居者HGB和HCT高于平原对照组,随着时间增加,这种差异消失。PLT逐渐向平原对照组恢复,与返回平原时间呈正相关。He等 [6] 研究不同低海拔(重庆180米和昆明1800米)的男性受试者访问了高海拔地区(3650米) 6月后回到相应低海拔地区后3天、50天、100天的血液指标改变,研究结果显示,各时间点两组受试者的血液指标改变基本一直,即返回第3天RBC、Hb、HCT值明显减低,第50天时RBC、HGB、HCT基本恢复到正常水平。刘运胜等 [7] 通过对462名移居西藏3年以上再次返回平原生活的人群血液指标分析,按照返回平原时间分为<1年,1~5年,5~10年,10~20年,20~30年,≥30年组发现,<1年组移居者RBC、HGB、HCT高于正常对照组,但随着返回平原时间的增加,逐渐恢复到平原水平。各组PLT自返回平原后逐渐向正常水平靠近,10~20年组PLT显著低于正常对照组,返回平原 > 20年后基本正常,且移居高原人群返回平原后PLT恢复的时间要晚于HGB。另外,我们团队前期研究移居高原生活至24周SD大鼠返回平原30天后血液指标改变,结果显示RBC、HGB、HCT均高于平原对照组 [8] 。

暴露高原环境后返回平原地区后在未经干预情况下,血液指标逐渐恢复,高原暴露时间越短,恢复越快;高原暴露时间越长,恢复越慢 [5] 。同时不同血液指标恢复时间不一致,以PLT恢复时间最长。短期暴露高原环境人群返回平原地区后,RBC、HGB、HCT约50天恢复到正常水平;长期暴露高原环境人群返回平原后在未干预情况下血液指标逐渐恢复,45月后未能达到对照组水平,需要恢复的时间更长。PLT的“脱适应”现象较红细胞显著,可能由于高原缺氧刺激的RBC造血活跃现象可随着在富氧环境而逐渐消失,而PLT的减少部分可归为脾脏功能亢进使PLT贮留和破坏增多 [7] [9] ,具体机制有待进一步研究证实。

3. 脱习服心肌酶谱改变

He等 [6] 通过整群随机对照试验研究暴露于高海拔地区后的HADAS综合征,通过对来自重庆和昆明137名访问高海拔地区6个月后回到了相应低海拔地区男性受试者分别在返回后3天、50天、100天进行心肌酶谱检查,研究结果显示,返回后3天CK及CK-MB明显高于基线或高海拔地区的水平,50天后基本恢复同平原对照组。LDH在第3天和50天明显高于基线值或高海拔地区水平,100天后基本恢复同平原对照组。杨生岳等 [4] 研究HADAS程度与习服(Acute high-altitude response, AHDAR)心脏受损程度之间的关系,研究发现习服组重度组CK-MB、LDH-1显著高于轻中度组、未发生AHAR、正常对照组。脱习服组返回低海拔12小时,重度反应组CK-MB、LDH-1显著高于轻中度组、未发生HADAS组及正常对照组,返回15天各组CK-MB、LDH-1之间无显著差异;HADAS程度与AHAR心脏受损程度有明显相关性,在高原AHAR和心脏受损越重,返回低海拔后HADAS症状和心脏受损越重。

心肌酶谱是评估心肌损伤最敏感、最直观的参数之一,去往高原环境时在高原时AHAR症状越重,返回平原时HADAS程度越重即CK、CK-MB、LDH-1越高 [6] ,可能是身体从缺氧过度到富氧的状态过程中,富氧激活了多种诱发心肌损伤途径,增加血浆中CK、CK-MB和LDH的表达。损伤机制可能是:能量代谢障碍;氧自由基损伤;钙超载 [10] 。另一方面富氧后心肌酶各个参数逐渐向正常值恢复,表明富氧使心肌损伤得到改善。但是LDH恢复时间长于CK,CK-MB有待于更多实验去验证及发现其中的机制。

4. 脱习服心功能改变

周其全等 [5] 研究高原习服反应程度对返回平原后心室功能及肺动脉压的影响,研究表明。返回低海拔区后12小时,平均肺动脉压(mPAP)、右心室内径(RVID)、右心室流出道(RVOT)、心肌做功指数(Tei指数)和RVID/LVID显著降低,左心室射血分数(LVEF)明显增高。返回低海拔区后15天,mPAP、LVID、LVEF和Tei指数基本恢复到平原对照组水平,但RVID、RVOT和RVID/LVID返回低海拔区后30d时恢复到平原对照组水平。同时研究发现由平原快速进入高原低氧环境并从事重体力劳动者,右心室扩大、左心室功能降低更明显,mPAP越高,返回平原后脱适应反应的恢复越慢。杨生岳等 [4] 研究急进高原人群AHDAR和心脏受损程度与返回平原后HADAS的关系,研究发现脱习服组返回低海拔12 h,重度反应组RVID、RVOT、RVID/LVID、Tei指数显著高于轻中度组、未发生HADAS组及正常对照组;LVEF显著低于轻中度组。返回低海拔15d,重度反应组RVID、RVOT、RVID/LVID比值显著高于轻中度组、未发生HADAS组及正常对照组,返回30天后基本同正常对照组。HADAS程度与AHAR、心脏受损程度密切相关,即在高原AHAR和心脏受损越重,返回低海拔HADAS和心脏受损越重,右心室结构受损恢复时间越长。另外我们团队 [11] 前期通过7.0T心脏磁共振成像研究HADAS大鼠右心室功能改变,研究发现,回到平原4周后,在未干预的情况下,右心功能参数,右心室舒张末期容积(RVEDV)、右心室每搏输出量(RVSV)基本恢复到平原对照组水平,右心室收缩末期容积(RVESV)、RVEF未达到平原对照组水平,说明大鼠返回平原4周后右心室收缩功能未完全恢复,右心室收缩功能未完全恢复,心室收缩功能不可逆受损。从高原返回平原4周后,右心室整体周向应变(RVGCS)和右心室整体径向应变(RVGRS)值基本恢复到与平原大鼠水平,右心室整体纵向应变(RVGLS)值明显低于平原对照组,未能完全恢复,表明高原大鼠在适应常氧环境一段时间后心肌应变有部分恢复。

HADAR导致的心脏受损恢复时间不一致,左室恢复快于右室,且HADAR程度度与AHAR、心脏受损程度有明显相关性,在高原AHAR和心脏受损越重,返回低海拔后HADAR症状和心脏受损越重,左右心功能降低也越明显,mPAP越高,恢复速度越慢。可能是因为在高原时心肌处于缺氧状态,返回低海拔后很快恢复供氧,但心脏损害未见很快恢复,可能是高原缺氧首先影响的是右心室。

5. 脱习服症状

崔树珍等 [12] [13] [14] 通过对626例西藏高原移居者返回平原后脱适应调查发现,脱习服症状一般持续1个月,少部分人对症治疗后3年症状逐渐消失,极少数症状持续时间更长,反复出现。从高原返回内地的海拔越高,脱适应症状出现率低,且持续时间大多在1年之内,且脱适应反应症状的自愈率,包括神经系统、消化系统、呼吸系统及循环系统症状,神经及消化系统症状一般持续6月左右自行消失,而呼吸和循环系统症状,一般1年左右逐渐自行消失。脱习服还会影响内分泌系统,导致女性月经紊乱、心功能减退 [15] 、皮质醇合成异常 [16] 。曾以萍等 [15] 发现,高原脱习服症状以神经精神症状最常见,其次为循环系统,消化系统时间大部分为1年内,少部分持续3年以上,且研究发现年龄及性别对脱适应有一定影响,即进入高原时间越晚、在高原居住时间越长,返回高原年龄越大、脱适应的症状越重。女性的脱适应反应发生率高于男性。另外王引虎等 [17] 研究不同高原地区(喀喇昆仑山及西藏阿里)返回同一平原地区的159名青年人群的高原脱习服症状,采用主观症状评分方式,研究发现年龄越大、高原暴露时间越长、居住地海拔越高、工作量越大者高原脱习服主观症状评分越高。同时潘秋予等 [18] 认为HADAS的影响因素包括高原停留时间、海拔高度、劳动强度、个人身体素质等。

6. 氧疗对脱习服影响

高原主要特点是低压低氧,人体在高原低氧环境适应一段时间后返回低海拔常氧环境发生HADAS的基本机制可能为缺氧–复氧损伤,预防HADAS的发生及发生HADAS最主要的手段就是氧疗 [19] 。高压氧(HBO)能够明显改善血流动力学及HADAS症状 [20] [21] [22] ,且阳盛洪、孔霞等 [20] [22] 通过对比研究不同氧疗方式对HADAS症状改善的作用,结果显示HBO治疗1次/隔日,治疗5次的效果最佳。崔建华等 [23] 利用动物造模研究高压氧治疗对HADAS大鼠血流动力学的影响,研究结果显示在模拟海拔5000米大鼠生活3个月后出仓进行HBO治疗,治疗7天后RVSP、LVSP、RVEDP、LVEDP和mPAP较高原对照组降低。同时与高原对照组比较,HBO组SOD增高,丙二醛、白介-6、白介素-10、肿瘤坏死因子-α降低。同时崔宇等 [24] 通过模拟5000米海拔高压氧仓来研究高压氧治疗对高原脱习服症大鼠主要脏器超微结构的影响,研究发现高压氧治疗后的大鼠,2个月后大鼠脑及心肌超微结构恢复正常,HBO治疗利于缺氧大鼠脑神经损伤、促进细胞的功能恢复,降低缺氧引起的肺动脉高压,对缺血心肌具有保护作用。Moraga等 [25] 研究富氧对长期间歇暴露于高海拔(5050 m)的工人的心肺反应的影响,结果显示富氧后血氧饱和度升高,心率下降,收缩压下降,mPAP降低,富氧明显改善高海拔工作工人的心肺反应。同时,Shao等 [26] 通过模拟高海拔高压氧仓环境下生活4周大鼠,研究每天富氧(2小时)对大鼠心肺结构及功能的影响,研究结果显示,富氧减轻了大鼠皮肤血流量的增加并改善了暴露于慢性高原缺氧(HAH)的大鼠的运动活动。富氧抑制HAH诱导的RBC生成增加,导致HAH组RBC、HVT、MCV、MCH减低;富氧降低了HAH暴露大鼠的RVSP和mPAP,改善了HAH相关的右心室肥厚和心肌细胞增大;富氧抑制HAH诱导的与心脏肥大和心肌纤维化相关的细胞因子[血管紧张素转换酶1 (ACE1)/血管紧张素转换酶2 (ACE2)、血管紧张素II (Ang-II)、I型胶原蛋白α1 (Col1α1)、III型胶原蛋白α3 (Col1α3)和羟脯氨酸]在右心室中的过度表达。富氧抑脂左右心室缺氧诱导因子(HIF-1α);富氧抑制HAH暴露大鼠肺小动脉内侧增厚、狭窄和纤维化,以及与纤维化(Col1α3、Col1α1和羟脯氨酸)和肺血管收缩[内皮素-1 (ET-1)]相关的细胞因子表达。

7. 结语

我国是高原大国,高原占国土面积的1/4,高海拔地区具有低压、低氧等特点,严重影响当地人群及去往高原地区旅游、工作等人群的健康,尤其是心血管系统,会导致心脏结构和功能异常。我们必须重视HADAS并积极寻找有效手段来治疗及预防。努力践行黄岚教授倡导“全民健康目标的实现,不仅要城市人口健康,而且要农村人口健康;不仅要平原地区人民健康,要高原地区人民健康,还要提高高原地区人群的预期寿命。”

文章引用

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  27. NOTES

    *通讯作者。

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