飞行人员升主动脉扩张发病情况及其影响因素分析

曹钰琨,杨 婷,方 舟,薛恒怡,李妍妍,任兴华,张海涛,张 婧

升主动脉扩张是由于各种原因造成的血管管壁局部膨出或整体向外扩张,随着患者血管直径扩张越大、增长速度越快,致死的风险越高,当内径大于45 mm时定义为升动脉瘤,随时都有破裂、出血的风险,是一种具有潜在致命性的大血管疾病,其发病机制目前仍不明确,除明确与马凡综合征相关外,其他致病因素尚不明了[1,2]。在军队飞行人员年度体检中,由于心血管超声不是例行检查,部分早期或轻症患者不易被发现,直至发展到较严重程度或出现症状时才被检出,对飞行安全是潜在威胁。因此,探索飞行人员升主动脉扩张发病情况与影响因素可以为该病防治工作提供依据。

1 对象与方法

1.1 对象 回顾性收集分析2018-01至2022-12空军特色医学中心科室住院行心血管(含升主动脉)超声检查的223名飞行人员临床资料,均为男性,年龄25～52岁,平均(37.70±9.39)岁。排除标准:(1)急性感染类疾病及恢复期;(2)既往有抑郁症及精神疾病;(3)合并严重脑、肺、肝、肾功能障碍;(4)合并自身免疫性及血液系统疾病。

1.2 方法 (1)采用彩色多普勒超声诊断仪(Philips公司,荷兰),探头频率2.5～3.5 MHz,由富有经验的心血管专科超声医师完成测量。患者取左侧卧行心血管扫查,在胸骨旁长轴切面上取舒张末期窦管交界2～3 cm处,垂直于血管壁测量从回声内缘至内缘的升主动脉内径,或测量升主动脉近端的最大径线,正常值标准:升主动脉21～35 mm,直径≥38 mm即升主动脉扩张[3,4]。(2)总胆固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)边缘升高和高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)边缘降低定为异常,即TC≥5.20 mmol/L,TG≥1.70 mmol/L,HDL-C<1.00 mmol/L,LDL-C≥3.40为异常,上述4项中有1项或1项以上符合即为血脂异常[5]。(3)非同日 3 次测量诊室血压,SBP<120 mmHg 和DBP<80 mmHg即正常血压,其余为血压异常升高。

2 结 果

223名飞行人员中,检出升主动脉扩张人员共15例,发病率6.73%。根据是否存在升主动脉扩张分为升主动脉正常组208例,升主动脉扩张组15例。

2.1 飞行机种的影响 歼击机飞行人员患病率最高,其次为直升机飞行人员,运输机飞行人员患病率最低,不同机种间飞行人员在升主动脉扩张患病率之间差异无统计学意义(表1)。

表1 飞行机种、时间、年龄对飞行人员升主动脉扩张患病率的影响

2.2 飞行时间的影响 飞行时间在2000 h以下飞行人员患病率较低,飞行时间在2000～5000 h的飞行人员患病率开始升高,飞行时间在5000 h以上飞行人员升主动脉扩张患病率明显升高,不同飞行时间飞行人员的升主动脉扩张患病率差异有统计学意义(P<0.05,表1)。

2.3 年龄的影响 30岁以下飞行人员患病率最低,30～45岁飞行人员患病率开始升高,45岁以上飞行人员患病率明显升高至15.09%,不同年龄飞行人员的升主动脉扩张患病率差异有统计学意义(P<0.05,表1)。

2.4 血压、血脂和吸烟的影响 血压正常飞行人员的升主动脉扩张患病率低于血压升高飞行人员,差异有统计学意义;血脂正常飞行人员升主动脉扩张患病率低于血脂异常飞行人员,差异有统计学意义;不吸烟飞行人员升主动脉扩张患病率低于吸烟飞行人员,差异有统计学意义(P<0.05,表2)。

表2 血压、血脂和吸烟对飞行人员升主动脉扩张患病率的影响

3 讨 论

本研究发现,军队飞行人员升主动脉扩张患病率为6.73%。飞行时间大于5000 h以及年龄大于45岁飞行人员患病率显著升高,分别为17.02%和15.09%,差异有统计学意义。血压升高、血脂异常以及吸烟的军事飞行人员升主动脉扩张患病率显著高于血压正常、血脂正常以及不吸烟人群,差异有统计学意义。说明飞行时间、年龄、血压、血脂以及吸烟可能与升主动脉扩张相关,是发病的影响因素。

军队飞行人员由于职业特性,不仅运动训练量远高于普通人群,并且在工作中长期暴露于高+GZ环境中,心血管系统承受负荷显著增加。有研究显示,高水平的+GZ暴露可在短时间内对心脏收缩和舒张功能造成轻度不利影响[6]。然而,本研究结果表明飞行机种对升主动脉扩张患病率无统计学意义。虽然如此,仍可以发现歼击机和直升机飞行人员患病率较运输机高,可能与所暴露的+GZ环境存在关联。飞行时间和年龄对患病率的影响均呈现逐渐升高的趋势,低、中组别人员患病率低,高组别人员患病率显著增高。张俊等[7]发现,在研究对象平均52.9±9.8岁的普通人群中升主动脉扩张患病率为23%。Churchill等[8]在平均61±6岁长期从事耐力训练的精英级运动员人群中发现升主动脉扩张患病率为21%。上述两项研究报道的升主动脉扩张患病率略高于本研究高组别人员患病率,原因可能是其研究人群平均年龄也更高。在一项民航首次申请延飞飞行员升主动脉扩张发病情况调查的研究中发现,首次申请延飞飞行员(平均年龄60岁、平均飞行时间27 283.6 h)升主动脉扩张检出率为15.7%,与本研究高组别飞行人员患病率基本一致[3]。因此,军队飞行人员升主动脉扩张患病率可能是飞行时间和年龄共同作用的结果,并且存在累积效应,在累积到一定飞行时间和年龄后患病率显著提高。

本研究中升主动脉扩张的其他影响因素是血压、血脂和吸烟。高血压是否对升主动脉扩张有影响目前仍然存在争议,有报道发现高血压与升主动脉扩张没有明显相关性[3],也有部分研究认为高血压是主动脉扩张的独立影响因素[9-11]。升主动脉扩张被认为可能是高血压的靶器官损伤,血压升高加重了动脉管壁的压力负荷,长期负荷过重后导致动脉弹力层被破坏。在此过程中,主动脉壁中层弹性纤维逐渐菲薄甚至破碎,同时胶原和基质增加,反应性重构造成的血管厚度的增加不能完全抵消动脉压力差的增加,逐渐出现升主动脉扩张[12,13]。本研究中血压升高飞行人员升主动脉扩张患病率12.33%,高于血压正常飞行人员。血脂异常和吸烟都可以引起动脉粥样硬化,而动脉粥样硬化是老年人升主动脉瘤的首要原因[14]。有研究显示LDL-C能导致血管内皮细胞损伤、炎症细胞募集浸润并促进细胞凋亡,最终导致动脉粥样硬化[15,16]。吸烟会对心血管系统产生长期且复杂的作用,引起一系列可逆甚至不可逆改变,最终导致血管重构主动脉扩张[17,18]。烟草中的尼古丁成分可以引起血管收缩,干扰细胞一氧化氮调节途径,导致内皮细胞功能紊乱,最终造成血管损伤不可逆性改变[19,20]。本次调查中升主动脉扩张飞行人员血脂异常、吸烟人群占比均显著高于血脂正常和不吸烟人群,提示控制血脂及戒烟在预防升主动脉扩张发病中的重要意义。

本研究存在一定的局限性,整体及各机种样本量相对偏小,未能涵盖大于60岁退役飞行员发病情况。在下一步的研究中,将开展大样本量、长期的飞行人员随访观察,进一步探索高空缺氧、心理应激以及+Gz加速度环境暴露下升主动脉扩张是否受到影响,并采用logistic回归统计学方法对影响因素进行分析,以及纳入普通人群进行比较。综上所述,军事飞行人员升主动脉扩张发病受到飞行时间、年龄、血压、血脂及吸烟的影响,提示应该加强飞行员体检筛查,做好血压控制、血脂管理以及戒烟教育工作,预防疾病发生发展。