健康军人急进高原右心功能及肺功能变化调查分析*

陈海威，张津津，李 良，翟红霞，夏云峰

中国人民解放军总医院第一附属医院干一科(北京100048)



·调查研究·

健康军人急进高原右心功能及肺功能变化调查分析*

陈海威，张津津，李 良，翟红霞，夏云峰△

中国人民解放军总医院第一附属医院干一科(北京100048)

目的：探讨采用阶梯习服急进高原健康军人的右心功能及肺功能变化特点。方法：选择50例海拔1000m以下平原地区青年士兵，进行阶梯习服训练，分析士兵急进高原前、后右心功能及肺功能的指标变化。结果：①与平原相比较，进驻海拔3000m高原(1d，7d)及进驻海拔4000m高原(1d)Tei指数、PVR、mPAP 明显增高(P<0.05 )，而E/Aratio明显降低 (P<0.05)，但进驻海拔3000m高原(1d，7d)及进驻海拔4000m高原(1d)士兵的Tei指数、PVR、mPAP、E/ Aratio经F检验差异均无统计学意义(P>0.05)；②与平原相比较，进驻海拔3000m高原(1d，7d)及进驻海拔4000m高原(1d)FVC 均明显降低(P<0.05)，而FEV1、FEV1/FVC、PEF均经比较差异无统计学意义(P>0.05)，进驻海拔3000m高原(1d，7d)及进驻海拔4000m高原(1d)FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF经F检验差异均无统计学意义(P>0.05)。结论：急进高原的青年士兵在急进初期表现为限制性肺功能下降，肺血管阻力明显升高，肺动脉压增高，进而使右室后负荷增加等一系列机体代偿性反应，但采用阶梯习服训练后，机体能够初步过渡到习服期，此方法可加快士兵的高原习服。

平原人进入高原后，由于低氧、低压环境会降低其机体的耐受及适应能力，导致各个系统发生紊乱，进而出现劳动能力下降，部分人群还会出现急性高原反应[1]，国内外学者经研究指出[2]：进入高原后，机体会发生一系列代偿反应来对抗高原缺氧，这一过程称为习服，且随着高原驻留和习服机制建立，急性高原反应症状逐渐减轻或消失。目前国内较多学者对于急进高原人群的心、肺功能代偿性改变研究较多[3-4]，但就急进高原初期到高原习服期这一过程中，心、肺功能的动态过程研究较少。本研究选择平原地区部队50例青年士兵，对士兵们通过阶梯习服训练进驻高原过程中的心、肺功能变化进行研究，以期为高原习服中心、肺功能变化规律提供参考，现将结果报告如下。

资料与方法

1 一般资料 选择既往长期生活在海拔1000m以下地区的青年士兵50例，年龄18～30岁，平均(23.7±2.1)岁，身高(168.9±3.2)cm，体重(62.4±5.3)kg。均符合纳入标准：①既往长期生活在海拔1000m以下地区)的青年士兵(18～30岁)；②进入高原之前检查心脏、肺功能各指标均在正常范围之内；③依从性良好；④知情同意且均签署知情同意书；⑤1周内不抽烟、喝酒；⑥未服用对心、肺功能有干扰的药物。也符合排除标准：①近期有上呼吸道感染病史；②有基础心、肺疾病病史；③存在高原暴露、预适应干预史；④存在精神、神经系统疾病史。

2 研究方法 入组士兵均采用阶梯训练方式进行习服，在进入高原的过程中阶梯上升。先在3000m左右(根据训练基地确定相应海拔高度)停留1周，然后在4000m左右停留1周。分别在进驻高原地区前、进驻3000m 1d、7d及进驻4000m 1d，测定青年士兵平静状态下肺功能及右心功能指标：①肺功能测定：采用AS-507型号肺功能仪进行测定，测试前用标准气体进行标定，所测指标包括用力肺活量(FVC)、1s用力呼气容积(FEVl)、最大呼气流量(PEF)。每个受试者均重复测定两次，取平均值。②右心功能测定：采用cx-50型号的便携式彩色多普勒超声诊断仪进行测定，探头频率 2～4 MHz，所测指标包括心输出量 (CO)、肺动脉加速时间( AT)、三尖瓣口血流速度 E 峰三尖瓣口血 流 速 度 A 峰 ，各项参数均分别测量 4 个连续心动周期，取其平均值，结合上述指标及公式计算mPAP、Tei指数、E/A、PVRT；其中平均肺动脉压计算公式为: mPAP = 90-( 0.62 × AT)；肺血管总阻力计算公式为: PVRTot= 80 × m PAP / CO；Tei指数计算则通过，将右室流出道血流开始至终止处的时间作为 ET 记为 b，三尖瓣口血流速度 A峰终止处至下一个心动周期三尖瓣口血流 E 峰开始处的时间间隔记为 a，Tei指数=(a-b)/b[5]；三尖瓣E/A比值的计算公式为E峰/A峰。为了让数据统计更具有可比性和合理性，所有数据均由相同人员，采用基本相同的操作方式采集得到。

结 果

1 进驻高原前后右心功能变化 见表1。与平原相比较，进驻海拔3000m高原(1d、7d)及进驻海拔4000m高原(1d)Tei指数、PVR、mPAP 明显增高(P<0.05 )，而E/Aratio明显降低 (P<0.05) ; 与进驻海拔3000 m高原 1 d 相比，进驻7d时Tei指数、PVR、mPAP均有所降低，而E/ Aratio有所增加，但比较差异均无统计学意义(P>0.05)；且进驻海拔3000m高原(1d、7d)及进驻海拔4000m高原(1d)Tei指数、PVR、mPAP、E/ Aratio经F检验差异均无统计学意义(FTei=1.429，P=0.237; FPVR=2.364，P=0.124;FmPAP=1.762，P=0.228;FE/ A=2.261，P=0.149)。

表1 进驻高原前后右心功能变化±s)

注：与进驻前相比，*P<0.05

2 进驻高原前后肺功能变化 见表2。与平原相比较，进驻海拔3000m高原(1d、7d)及进驻海拔4000m高原(1d)FVC 均明显降低(P<0.05)；而FEV1、FEV1/FVC、PEF均经比较差异无统计学意义(P>0.05)；且进驻海拔3000m高原(1d、7d)及进驻海拔4000m高原(1d)FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF经F检验差异均无统计学意义(P>0.05)。

表2 进驻高原前后肺功能变化±s)

注：与进驻前相比，*P<0.05

讨 论

急进高原初期,机体处于高原低氧、低压环境会逐渐出现代偿性反应，呼吸系统是机体急进高原后，发生最早、反应最明显的系统之一，因此对其进行有效观察，能作为高原习服改变的一个重要指标[6]。研究显示[7]：健康人群在急进高原后，由于缺氧、低压环境造成呼吸肌疲劳而使用力肺活量和肺泡容积减小，而机体可通过增加呼吸频率、增强肺换气能力及潮气量来有所弥补，但具体机体肺功能降低机制较多，有阻塞性、限制性及混合性之分，急进高原后肺功能降低机制尚不可知。FVC和 FEV1 的变化是鉴别肺功能变化的两个主要指标，FEV1没有变化而FVC下降，说明肺功能是限制性的变化；FEV1 下降而FVC 没有变化，则说明肺功能是阻塞性变化；而若是两者都下降，则说明肺功能是混合性的变化。本组结果显示：急进高原后，部队士兵表现出的是FVC下降而 FEV1基本不变，提示急进高原部队士兵肺功能属限制性下降。

高海拔、低氧对心脏功能的影响已有一些研究报道[8],目前已基本达成一致认识,认为初入高原和短期居留,主要是影响右心，故本研究在心功能考察以受试者右心功能指标为主。Tei指数不依赖于前后负荷及心率的改变，被认为是评价心室整体功能的最有价值的指标，当 Tei 指数升高时表示右心功能下降；而右心 E/A比值主要用于右心舒张功能的评价，当 E/A 比值下降时表示右心舒张功能下降；对于急进高原部队青年军人右心功能考察结果显示：急进高原初期Tei 指数、PVR、m PAP 明显增高，E/ Aratio明显降低，提示急性低氧状态下，初期机体出现肺血管阻力明显升高，肺动脉压增高，使右室后负荷增加。

进一步分析显示：部队后期经7d短期适应后，与急进高原初期比较，FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF、Tei 指数、PVR、m PAP、E / Aratio改变差异无统计学意义,且由海拔 3000 m 地区短期适应后进入更高4000m海拔,上述指标仍未见明显改变。提示随着在高原低氧环境停留时间延长，机体可能初步进入习服期。

综上所述，急进高原青年士兵在急进初期可表现为限制性肺功能下降，肺血管阻力明显升高，肺动脉压增高，进而使右室后负荷增加等一系列机体代偿性反应，但采用阶梯习服训练后，机体能够初步过渡到习服期，此方法可加快高原习服，进而可能减少急性高原反应发生。

[1] 董华平, 周其全, 高钰琪, 等.急性高原病预防措施研究进展[J].人民军医, 2014, 57(1): 81-82.

[2] 王旭萍.移居高原早期中性粒细胞的线粒体形态学变化[J]. 高原医学杂志, 2011, 21(2):12-14.

[3] 刘 曦, 覃 军, 高旭滨,等.健康青年男性急进高原右心功能变化研究[J].军事医学, 2013, 37(5)：329-331.

[4] 尚小珂, 邓晓娴, 丁珊珊,等.急速进入高原地区的健康中、青年人群心、肺适应性改变[J]. 解放军医药杂志, 2014,26(6):26-28.

[5] Rudski LG, Lai WW, Afilalo J,etal. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults: a report from the American society of echocardiography: endorsed by the european association of echocardiography, a registered branch of the European society of cardiology, and the Canadian society of echocardiography[J]. Journal of the American Society of Echocardiography, 2010, 23(7): 685-713.

[6] 廖宝霞, 孙成英.不同海拔地区正常成年男性血浆降钙素基因相关肽、内皮素及肾上腺髓质素水平变化的研究[J].陕西医学杂志, 2009, 38(3):380-380.

[7] 梁海君, 王 熠, 崔海涛.低压缺氧环境对急进高原驻训官兵血压的影响[J].中华保健医学杂志, 2011, 13(5):409-410.

[8] 朱永胜, 钱蕴秋, 孙 瑛,等.超声心动图观察急性高原反应和习服后心功能变化[J].西南国防医药, 2004, 14(05):273-274.

(收稿：2016-08-10)

Analysis of changes in right ventricular function and pulmonary function among health soldier following rapid accent to high altitude

Chen Haiwei，Zhang Jingjing,Li Liang ,et al.

First Department of Cadres' Ward,First Afiliated Hospital, Chinese PLA General Hospital(Beijing100048)

Objective: To analyze changes in right ventricular function and pulmonary function among health soldier following rapid accent to high altitude. Methods: 50 cases of plain (altitude 1000m or less) area youth soldiers were received ladder acclimatization training, before and after soldiers radical plateau, changes in right ventricular function and pulmonary function were compared. Results: ①After stationed in 3000m altitude (1d, 7d) and 4000m altitude (1d) Tei index, PVR, mPAP among soldiers was significantly higher than in plateau (P<0.05), while E / Aratio significantly lower (P<0.05 ), but entered the 3000m altitude plateau (1d, 7d) and 4000m altitude (1d) Tei index, PVR, mPAP, E / Aratio among soldiers by F test showed no significant difference (P> 0.05); ② After stationed in 3000m altitude (1d, 7d) and 4000m altitude (1d ) FVC among soldiers were significantly lower (P<0.05), and FEV1, FEV1 / FVC, PEF were confirmed no significant difference (P> 0.05), stationed in 3000m altitude plateau (1d, 7d) and 4000m altitude (1d) FVC, FEV1, FEV1 / FVC, PEF by F test showed no significant difference (P> 0.05). Conclusion: Young soldiers acclimatization in plateau at early radical can be expressed as restriction of pulmonary function decline, increased restrictive pulmonary vascular resistance significantly and pulmonary pressure, thereby enabling the right ventricular load increase and a series of body's compensatory response, but after a stepwise acclimatization training, the body can transition to the initial acclimatization period, this method may speed up the altitude acclimatization.

Respiratory function tests Heart function tests Altitude Military personnel Data collection

*解放军后勤科研项目(CWS14J070)

呼吸功能试验 心脏功能试验 高海拔 军事人员 数据收集

R563.8

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2017.01.058

△通信作者