高原习服与既往高原暴露对急性高原病预防的作用
2019-05-20唐绪刚张学森姜大春
唐绪刚,张学森,姜大春,薛 林
我国高原地区面积辽阔。由于建筑施工、抢险救灾、军事任务等等的需要,近年来进入高原地区活动的人越来越多。急性高原病(acutemountainsickness,AMS)是常见的高原暴露后临床综合征,好发于长期居住在平原且未经高原习服而快速进入高海拔地区者[1]。AMS主要症状有头痛、头晕、胃肠不适、疲劳以及失眠。AMS的研究已愈百年,但其发病机理迄今仍不明朗。根据不同高原进驻方式、不同海拔高度以及个人易感性,AMS发病率从40%到90%不等[2],并且少部分患者可能发展为致命性的高原肺水肿或脑水肿。因此,预防AMS的发生具有重要意义。
高原习服能有效预防AMS的发生[1],其通过改善肺通气功能、提高血氧饱和度、降低心率进而降低AMS发病率及严重程度;同时,既往高原暴露也可以降低AMS发病率[3],表现在其提高血氧饱和度、降低心率、降低血压、降低头痛持续时间,从而降低AMS、高原肺水肿及脑水肿发病率。但是,关于高原习服和既往高原暴露何种方式更有利于AMS的预防,目前未见相关报道。
因此,本研究采用现场队列研究方式,观察高原习服者和既往高原暴露者快速进驻更高海拔时AMS发病的差异,研究何种方式更有利于减少AMS的发生,为AMS的预防提供理论支持。
1对象与方法
1.1对象 受试对象为男性。纳入标准:1)世居平原≥18岁者;2)既往6个月无高原暴露史;3)无心肺疾病者;4)目前无使用药物者。排除标准:1)藏族人;2)世居高原者;3)既往6个月有高原暴露史;4)目前正在服用感冒药、维生素、糖皮质激素等药者。所有受试对象均被详细告知实验目的,并签署知情同意书,受试对象可随时退出本研究。本研究遵守《赫尔辛基宣言》,研究方案通过了中国人民解放军第九四五医院伦理委员会批准。
将纳入受试对象分为既往高原暴露组(B组,80人)和高原习服组(A组,80人)。所有受试对象于高原暴露前1周进行体格检查,包括胸部X线片、心电图、心脏彩超、血生化等,符合纳入标准。
1.2测试方法 受试对象高原暴露方案如图1。B组通过火车运输48h由海拔500m进驻3200m,在此习服45天后返回海拔500m,1个月后通过火车运输66h进驻海拔3800m,休息1晚后通过汽车运输5h进驻海拔4500m。A组通过飞机运输2.5h由海拔500m进驻3658m,在此习服7天后通过汽车运输5h进驻海拔4500m。受试对象在海拔500m出发前、3658m及4500m暴露48h后接受静息心率(heartrate,HR)、血氧饱和度(Pulseoximetersaturation,SpO2)检测,并填写AMS问卷表。
AMS的诊断采用路易斯湖标准[4]。该标准包括头痛、头晕、胃肠不适、疲劳、失眠五大症状。每项症状根据患者情况分为无、轻度、中度、重度四级,路易斯湖评分(LakeLouisescore,LLS)分别对应为0、1、2、3。如果受试对象出现头痛和至少1项其他症状,并且总LLS≥3,则诊断为AMS。参照文献[5],再将受试对象分为非AMS组、轻度AMS组(头痛并且LLS=3或4)、重度AMS组(头痛并且LLS≥5)。
图1两组高原暴露方案:图A:高原习服组(A组)图B:既往高原暴露组(B组)
2结 果
2.1受试对象A组因高原暴露后剧烈头痛、失访、需医疗处理等共有6例数据丢失,最终进入统计分析为74例样本(n=74)。B组因高原暴露后剧烈头痛、失访、需医疗处理等共有12例数据丢失,最终进入统计分析为68例样本(n=68)。两组人口统计学资料对比见表1和表2。
表1 两组人口统计学资料比较(±s)
表2 两组人口统计学资料比较n(%)
2.2A组AMS发病率低于B组 急性3658m高原暴露2天后,A组AMS发病率为66.2% (49/74),其中重度AMS发病率为36.5% (27/74)。经1周习服后再次快速暴露于4500m海拔2天,χ2检验表明,A组AMS发病率显著下降,为27.0% (20/74),其中重度AMS发病率为13.5% (10/74)。B组快速暴露于4500m海拔2天后AMS发病率为85.3% (58/68),其中重度AMS发病率为70.6% (48/68),χ2检验表明,B组重度AMS发病率显著高于A组。见表3。
急性3658m高原暴露2天后,A组LLS为4(3),经1周习服后再次快速暴露于4500m海拔2天,Mann-WhitneyU检验显示其LLS显著下降[1(3)vs4(3),Z=-5.651,P=0.000]。急性4500m高原暴露2天后,B组LLS为6(2),Mann-WhitneyU检验显示显著高于A组[6(2)vs1(3),Z=-7.743,P=0.000]。
表3 两组AMS比较(%)
2.3两组HR、SpO2及组间比较A组急性暴露于3658m海拔2天后与B组快速暴露于4500m海拔2天后的HR、SpO2及t检验结果,详见表4。
表4 两组心率、血氧饱和度比较(±s)
2.4χ2检验表明,快速暴露于4500m海拔2天后,B组头痛发生率(表5)、头晕发生率(表6)、胃肠不适发生率(表7)、疲劳发生率(表8)、失眠发生率(表9)均显著高于A组。详见表5、表6、表7、表8和表9。
表5 两组头痛发生率比较n(%)
表6 两组头晕发生率比较n(%)
表7 两组胃肠道症状发生率比较n(%)
表8 两组疲劳发生率比较n(%)
表9 两组失眠发生率比较n(%)
2.5LLS与其他参数的相关性分析Spearman秩相关分析显示,LLS与年龄(=0.44,P<0.01)、吸烟(=0.20,P<0.05)、血氧饱和度(=-0.48,P<0.01)、高原暴露方式(=0.65,P<0.01)相关。与心率呈正相关趋势(=0.15,P=0.08)。
2.6Logistic回归分析 在单变量Logistic回归分析中,以急性高原病作为因变量,年龄、体质指数、种族、吸烟、饮酒、血氧饱和度、心率、高原暴露方式为自变量。结果显示,年龄[oddsratio(OR) 1.282, 95%confidenceinterval(CI) 1.156-1.421,P=0.000)、吸烟(OR0.464,95%CI0.234-0.920,P=0.028)、心率(OR1.025,95%CI1.000-1.052,P=0.054)、血氧饱和度(OR0.824,95%CI0.748-0.907,P=0.000)、高原暴露方式(OR15.660,95%CI6.729-36.447,P=0.000)与急性高原病相关,而体质指数、种族、饮酒与急性高原病无关。因此,将年龄、吸烟、心率、血氧饱和度、高原暴露方式纳入进行多变量Logistic回归分析。多变量Logistic回归分析显示,与高原习服者相比,既往高原暴露者更易发生AMS(adjustedOR13.086,95%CI4.682-36.576,P<0.01)。另外,较高的年龄(adjustedOR1.296,95%CI1.145-1.467,P<0.01)是急性高原病的危险因素,较高的SpO2(adjustedOR0.845,95%CI0.742-0.962,P<0.05)是急性高原病的保护因素。见表10。
表10 AMS危险因素的多重Logistic回归分析
3讨 论
本研究观察了高原习服者和既往高原暴露者快速进驻更高海拔时AMS发病的差异,结果提示高原习服较既往高原暴露能更有效的预防急性高原病的发生。另外,研究表明受试对象较高的年龄是急性高原病的危险因素,而较高的血氧饱和度是急性高原病的保护因素。
高原习服能有效预防更高海拔暴露时AMS的发生[1],其体现在改善习服者肺通气功能、提高血氧饱和度、降低心率进而降低更高海拔高原暴露时AMS发病率及严重程度。但是较短时间高原暴露作用有限,推荐中等高度海拔暴露至少1周。例如,有研究提示2000m海拔暴露1周后接着进驻4300m高原,与缺乏高原习服者比较,其可降低AMS发病率50%[6]。并且,由于习服效应随时间衰减程度的不确定性[7],推荐获得高原习服后尽早进行更高海拔行程[1]。本研究中,受试对象急性3658m海拔暴露2天时AMS发病率达到了66%,重度AMS发病率36%。经1周习服后再次快速暴露于4500m时,受试对象AMS发病率下降至27%,重度AMS发病率降至14%,充分证明了习服对AMS的预防作用。低压性缺氧是AMS的始动因素[8,9],而习服降低AMS发病率,部分通过改善通气,提高氧合而发挥作用[1],这体现在本研究受试对象4500m海拔暴露时HR及SpO2较3658m海拔时却无明显改变。
研究表明[3],既往高原暴露也有利于高原病的预防,表现在其提高血氧饱和度、降低心率、降低血压、降低头痛持续时间,从而降低AMS、高原肺水肿及脑水肿发病率。既往高原暴露存在习服后遗效应,因此可降低再次高原暴露时AMS发病率及严重程度。Kayser的研究表明[10],既往1个月内4000m海拔高原暴露可降低再次高原暴露时AMS发病率,提示高原习服效应在返回平原后仍可持续一定时间。Schneider等[11]的研究表明,登山者过去2个月内在3000m以上高原暴露5天以上可有效降低更高海拔高原暴露时AMS发病率,无既往高原暴露者AMS发病风险是有既往高原暴露者的3.2倍(95%CI2.2-4.9)。因此,综合国外资料[10-12],通常认为既往高原暴露习服效应可持续2-4周。但是来自国内吴天一院士的研究发现[3],铁路建筑工人高原暴露7个月后返回平原,5个月后再次高原暴露,其AMS发病率及严重程度均明显下降。这或许提示既往高原暴露时间越久,其习服效应持续时间也越长。在本研究,既往高原暴露受试对象在3200m暴露45天后返回平原,1个月后再次快速暴露于4500m海拔,其AMS发病率为85%,重度AMS发病率71%,明显高于文献[3],尽管海拔高度一致。分析原因,首先本研究受试对象进驻高原速度更快,我们的受试对象从平原到4500m海拔,历时约81h,而文献报道耗时约8天,这可能是产生差异的主要原因。其次,本研究受试对象既往3200m海拔暴露时间为45天,明显短于文献报道的7个月,同时暴露海拔也低于文献。
已有研究表明,高原习服与既往高原暴露均能有效预防进一步高原暴露时AMS的发生,但是何种方式更为有效,目前未见相关研究。在本研究中,我们的受试对象均为健康成年男性,具有很好同质性。我们的数据表明,高原习服者习服后进行更高海拔暴露时AMS发病率明显下降,显著低于既往高原暴露者,既往高原暴露者AMS发病风险是高原习服者的13倍,强烈提示高原习服能更好地预防AMS的发生。关于机理,可能部分在于高原习服者通过高原习服后获得了更好的通气及氧合功能[1],体现在其进行更高海拔高原暴露时HR及SpO2变化并不明显,而既往高原暴露者却显著高于(低于)高原习服者。这也验证了尽管既往高原习服能降低AMS的发生,但既往高原习服效应实实在在存在着随时间而衰减的特性。
另外,我们的研究也提示较高的年龄是急性高原病的危险因素,较高的SpO2是急性高原病的保护因素,这分别与已有关于年龄与AMS的文献[13]及SpO2与AMS的文献[14]报道一致。
综上,我们的研究表明,与既往高原暴露相比,高原习服后再上更高海拔能更有效的预防急性高原病的发生。本研究为大规模人群,例如军队,快速进驻高原提供了重要参考价值。