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高原脱习服研究现状

2022-11-28牛好萌郝豆豆张勇群

医学理论与实践 2022年6期
关键词:平原低氧高原

牛好萌 郝豆豆 张勇群

1 西藏大学医学院,西藏拉萨市 850000; 2 西藏自治区人民政府驻成都办事处医院

随着我国高原经济和国防建设及交通的快速发展,往返青藏高原和平原之间的人员日益增多,如军人、学生、科研经商务工人员、旅游者等。无论世居民族人员还是高原长期工作的退休人员,以及短期两地往返的人员等都面临着高原脱习服问题。这些无疑成了国家经济建设、教育科研事业、旅游业、社会保障、边境安全的巨大阻力。

1 高原脱习服的定义

高原脱习服(Deacclimatization to high altitude,DAHA)是指平原人进入高原地区为了习服高原的低氧、低压环境,人体在机能和结构上发生一系列的适应改变,当返回平原的常氧环境时,又要逐渐消退高原低氧环境所获得的习服改变,重新适应平原环境的调节过程[1-2]。是机体脱离了高原的低氧、低压环境进入平原常氧环境后的再适应性调节反应[3]。有人称之为“高原脱适应”, 严格应为“高原脱习服”[4],“适应”应为机体相关基因层面的改变与当地人无差异,“习服”应以机体顺应当地环境而无明显症状。高原脱习服研究对象包括高原世居者、高原长期工作者和中短期经商务工、学习、军人驻训、旅游者等。

2 高原脱习服症发生机制

暴露于高原低氧环境下,机体低氧诱导因子(HIFS)启动下游多条通路精细调控以防氧供严重受限而出现保护性反应。常氧情况下机体氧气充足HIFS先被羟基化,后由肿瘤抑制蛋白(VHL)泛素化后而降解[5]。高原脱习服主要是由缺氧后复氧再灌注,氧含量增加出现的氧化应激和炎症反应[6]。

3 高原脱习服症的诊断、发生率及影响因素

从高原生活一段时间后回到平原脱习服期间出现的症状即高原脱习服症,俗称“醉氧症”。常见头昏、乏力、嗜睡、失眠、心慌、纳差、浮肿等症状。高原脱习服对机体的影响都是基于机体对氧供应变化的平衡失调,进而导致全身各器官结构和功能的变化。也有研究表明高原移居者返回平原早期的血液流变学、血压、心率等指标反而低于平原健康人, 出现“矫枉过正”的现象[7]。高原脱习服症的发生除了高原低氧、低压的特殊环境外,还受心理、生活、疾病及个体(性别、年龄、体重)等因素的影响。

周其全等[8]调查分析筛选归纳了高原脱习服症的诊断标准,并对照研究修改补充了崔树珍等建立的分度或分级标准,以便客观地评价高原脱习服症的预后及治疗方案。诊断的必备条件:(1)近期从高原返回平原。(2)出现下列3种以上症状:头昏、疲倦、乏力、嗜睡、失眠、心慌、胸闷、食欲减退、全身不适、记忆力减退等;或同时伴有头昏、乏力、嗜睡、全身不适症状等。(3)排除心、肺、脑、肾等器质性疾病,有恶性肿瘤的患者,在高原已经发生高原心脏病、高原红细胞增多症者等。(4)经过短期休养或对症治疗上述症状无明显好转。

周其全等[8]调查3 011名高原返回内地人员有脱习服症状者占84.36%,其中60%为轻度反应,30%为中度反应,重度患者仅占10%。返回地的海拔越低、高原生活时间越长、高原劳动强度越大发病率就越高。魏征华等[9]调查发现高居平原者75.1%的人出现了不同程度、持续时间不一的脱习服症状,规律同上,海拔、居住时间、返回地差度与高原脱习服症的发生率有明显相关性,脱习服症状轻者一般在1个月内消失,神经精神症状多在3~6个月内消失。这基于缺氧程度对机体引起病理生理改变和摄氧及氧利用障碍的损害时间[10]。范勇等[11]调查分析744名2~3年高原维稳官兵,返回平原后78.36%的人出现高原脱习服症状,其中约10%的人症状严重。丰丽英等[12]调查显示,3个月驻训人员返回平原后1周高原脱习服症发生率为73%,随时间推移发生率明显降低。

4 高原脱习服对人体的影响

4.1 循环系统 机体进入高原低氧环境时,应激反应通过神经、体液、内分泌等对心血管系统进行调节,出现心率增加、血压、肺动脉压升高、肾脏分泌的EPO增多,导致外周血红细胞增多,增加红细胞携氧能力满足组织的供氧等一系列反应,以适应高原低氧环境,脱离高原低氧环境后机体再进行反向的调节以适应平原常氧环境,但因机体调节不能立即恢复低氧所造成的生理改变,因而出现相应的高原脱习服反应症状。

景蕴华等[13]观察60名藏族学生当移居平原后肺动脉收缩压随时间延长逐步恢复正常,而心脏结构未随时间的延长而恢复。杨海军等[14]观察移居高原1年者因低氧环境代偿调节血容量的再分配,肝静脉脾门静脉明显增宽,肾脏形态略饱满、脾脏增厚,集合管系统变窄,返回平原常氧条件后5个月可恢复。杨生岳等[15]研究高原脱习服与高原习服的心肌损害程度呈显著正相关,即高原习服心肌损害程度重,高原脱习服心肌损害程度亦重,可能与缺氧—复氧再灌注损伤相关性最大,其损伤机制可能是:(1)能量代谢障碍;(2)氧自由基损伤;(3)钙超载。高原低氧环境致红细胞增多,血液黏稠,血管壁损伤等因素血液呈具有“浓、黏、聚、凝”特征的“高凝状态”,继发性纤溶亢进而反复消耗凝血因子及纤维蛋白原导致凝血机制异常。从高原回到平原血液学又要达到新的平衡,各种血液指标不同步的恢复可能使平衡遭到破坏,则易发生血管事件[16]。Pichiule等[17]观察到在高原脱习服早期的1~14d血管生成素-Ⅱ(Ang-Ⅱ)的水平增高,而Ang-Ⅰ和Tie2的构型表达在缺氧和脱习服期不受影响,此表明Ang-Ⅱ在脱习服期可能参与了血管生成和毛细血管退行性变的调节。

4.2 呼吸系统 呼吸系统直接参与机体供氧调节,高原低氧环境刺激外周化学感受器,引起呼吸加深加快,使通气量增加来满足机体的供氧需求。返回平原后机体不能立即调节供氧平衡,而出现胸闷、气短、咳嗽等症状。脱离低氧环境返回常氧环境,吸入氧浓度增加使机体相对富氧状态,导致肺泡毛细血管通透性增加,使高活性氧自由基及一些炎性介质产生增多。氧自由基破坏细胞膜及线粒体的结构和功能而干扰细胞代谢,损伤血管壁完整性致组织水肿,还参与脂质过氧化等影响细胞内信号转导或者基因表达[18]。张仕运等[19]研究高原驻训7个月返回平原初期肺通气功能明显高于正常人,30d后基本恢复正常。有学者[20]认为高原脱习服期肺通气、换气功能均良好,可能是参与呼吸调节的相关组织的相关反应。在慢性缺氧的脱习服过程中,复氧不能使通气恢复正常,脑脊液中的H+不是调节中介,与脱习服期负相关,类似于适应缺氧过程[21]。

4.3 神经系统 人体大脑对氧含量十分敏感, 所以氧含量及自由基的变化对大脑功能有重要影响。高原低氧、低压引起的血脑屏障(BBB)通透性增高和脑微血管密度(MVD)的增加。机体在返回平原30d血脑屏障和脑微血管密度仍高于正常,通透性增加,脑屏障功能减弱,可使一些有害代谢物质大量进入神经中枢组织,神经系统的内环境失衡,脑微血管密度增加使中枢组织处于相对高氧的状态,出现“醉氧”症状[22]。杨磊等[23]检测暴露于高原4个月的官兵,其神经元特异性烯醇化酶 (NSE)水平,在返回平原后短期急剧升高,大约15d达到峰值,到30d时趋于正常。提示脱习服阶段NSE水平与神经细胞的损伤可能与微环境的改变存在联系。

4.4 其他 复氧通过激发垂体—肾上腺依赖的全身应激反应,促使类固醇皮质激素增加而引起全身代谢紊乱,通过结合糖皮质激素受体增加细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6,导致抑郁症状,加重神经元损伤[24]。血清IL-17A水平与高原脱习服征的发生率和严重程度有明显相关性,IL-17A和IL-10水平联合预测高原脱习服征发生率高于IL-17A和IL-10单独预测[25]。有研究显示[26]促甲状腺激素与脱习服期体重变化呈线性关系,血浆蛋白和总胆固醇浓度增高与体重恢复相关,早期转铁蛋白浓度明显下降。1个月后血清铁浓度增高可能是生理性溶血引起。

5 高原脱习服症的预防和治疗

在离开高原地区回到平原时要做到良好的生活习惯。避免剧烈运动,不吸烟、酗酒、熬夜、暴饮暴食等,多吃含有维生素C的蔬菜水果。适当的户外活动,消除心里紧张情绪。“阶梯式”预防是有实践历史验证比较公认的一种办法,从高原到平原阶梯式逐级下降,中间适度休整能够减缓机体血氧含量的急骤变化, 而使机体对环境的改变有充分的时间习服[27]。

目前关于高原脱习服症的药物研究不多, 国内多采用补气、活血化瘀类中药干预治疗,且临床效果明显。张西洲等[28]比较了4类中药,复方红景天具有改善睡眠、增强体力,降低血液黏度、改善微循环等作用,复方党参能增强体内超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性,减轻氧自由基的损伤,改善高原脱习服对机体的不良影响。崔建华等[29]研究银杏叶片,复方红景天,复方党参对高原脱习服者体内超氧化物歧化酶,一氧化氮及其合酶及丙二醛均有明显改善,能减轻机体脂质过氧化损伤,具有较强的自由基清除能力,降低再供氧损伤。崔宇等[30-31]研究溶栓胶囊可以明显减轻缺氧脱习服对大鼠心肌细胞的损伤,改善心肌血液循环,对缺血心肌具有保护作用。三七、银杏叶、红景天大鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)显著升高,丙二醛(MDA)显著降低,能增强高原脱习服症机体抗氧化,自由基清除能力,减少氧化应激损伤的功能。

高压氧可迅速提高氧分压,增加氧含量、组织内氧的弥散距离,降低血液黏稠度,维持有效脑灌注,改善机体各器官功能,保障人体组织的正常生理代谢而改善脱习服症状[32]。吸入NO 能选择性地扩张肺血管,有效改善血液循环,但是由于使用及推广的难度现很少应用。

6 高原脱习服的研究现状

不能孤立地看待高原脱习服,其病理生理机制是在高原习服的基础上而发生,习服的海拔、时间、个体差异为主要的直接因素,因此要一体化、层次化研究。目前高原习服与脱习服无统一的量化标准,笔者认为可以大体分期,即症状习服与脱习服期,生理习服与脱习服期,适应期与脱习服期。症状习服与脱习服期指初次进入高原习服和回到平原脱习服开始到症状基本消失,不影响日常生活和活动;生理习服与脱习服期指高原习服和脱习服症状基本消失开始到后期的生理代偿,即生理指标与当地健康人群无明显差异;适应期与脱习服期指平原人长期习服高原或高原世居者脱习服高原而出现的相关基因表达。以此分期并进一步分层分类利于研究。

高原脱习服研究仍处于初期阶段,研究深广度不够。目前以心肺结构、循环代谢病理及中药治疗研究较稍多、动物模型研究少、临床症状分析较多但样本量少。高原脱习服反应是机体多个系统共同参与的全身性疾病,是分子生物层面的级联效应的病理生理变化。需要进一步深入到机制研究,探讨机体各系统相互关系及影响程度,全面阐明高原脱习服的发病机理及病理生理变化,从而制定有效的防治措施,更好地保障人们的社会活动及祖国建设。

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