多普勒超聲心動圖評價不同海拔高原駐守官兵心功能

齊 偉，雷常慧，孟 欣，左 蕾，劉麗文，拓勝軍

·高原醫學·

多普勒超聲心動圖評價不同海拔高原駐守官兵心功能

齊 偉，雷常慧，孟 欣，左 蕾，劉麗文，拓勝軍

目的 比較駐守海拔2800 m官兵與海拔4820 m官兵的左心功能及右心參數變化差異，探討海拔高度對高原駐守官兵心臟的影響。方法 利用飛利浦便攜CX50型超聲診斷儀，對駐守海拔2800 m官兵33名(A組)和海拔4820 m官兵25名(B組)行超聲心動圖檢查，重點檢查左室短軸舒張末內徑(LVDd)、左房收縮末左右徑(LASd)、右房收縮末左右徑(RASd)、右室舒張末左右徑(RVDd)、肺動脈內徑(PAd)、二尖瓣口E峰與A峰血流速度(MVE、MVA)、二尖瓣環舒張早期速度(E')、二尖瓣環舒張晚期速度(A' )、肺動脈加速時間(PVAT)、肺動脈平均壓力(PAMP)。結果 B組的MVE、MVA、E'、E'/A'均低于A組，LVDd小于A組，PAd及A'大于A組， PVAT明顯小于A組，PAMP明顯高于A組(P<0.05)，兩組RASd、RVDd無顯著差異(P>0.05)。結論 與低海拔高原駐守官兵比較，駐守超高海拔高原官兵左室舒張功能減低，PAd增寬，PVAT縮短，PAMP增加，表明超高海拔高原環境對駐守官兵的心臟有一定影響，應該制定相應的健康保障策略，以切實防止或減輕超高海拔高原對官兵健康的影響。

超聲心動圖；超高海拔；心功能；官兵

久居平原人進入高原后，循環系統將發生一系列的代償反應，以滿足機體對氧氣和營養物質的需求，主要表現為呼吸急促、心跳加快、心搏量增加[1-2]。國內研究發現[3-4]，移居高原可使左室容量輕微減小，每分輸出量增加，高原低氧環境對急速進藏新兵早期心功能及血流動力學的影響，以左室收縮功能下降及右室前負荷加重為主要特征，心功能在第1個月內處于調節性適應。國外許多研究表明[5-7]，高海拔居住人群的肺動脈平均壓力顯著高于海平面生活人群，超聲心動圖可實時檢測心功能指標的敏感變化，可作為高原地區心功能檢測的首選方法。本研究應用多普勒超聲心動圖，對駐守海拔2800 m及海拔4820 m官兵的左室舒張功能及右心

表1 兩組左室舒張功能參數變化

注：與A組比較，①P<0.05

參數、肺動脈平均壓力進行檢查分析，探討不同海拔高度對高原駐守官兵心臟的影響，為探究相應的防治措施提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 高原駐守官兵58例，均為男性，參軍前均在平原居住，高原駐守時間為3～12年，本次檢測前，均在駐地駐守半年以上。其中A組駐守海拔2800 m高原官兵33名，年齡(25.6±6.7)歲，身高(172.79±5.27)cm，體重(67.82±9.36)kg，平均駐守時間為(7.09±3.49)年；B組駐守海拔4820 m高原官兵25名，年齡(27.5±4.9)歲，身高(170.76±4.94)cm，體重(67.94±12.52)kg，平均駐守時間為(7.16±3.89)年。所有官兵經仔細詢問病史均無慢性肺心病及高原病史，心電圖、X線檢查及查體均正常，且無病理性三尖瓣及肺動脈瓣反流。

1.2 檢查方法 使用便攜式飛利浦CX50型多普勒超聲診斷儀，探頭頻率2.5 MHz，PW取樣容積曲線2.5 mm，操作由1人完成。受檢者取左側臥位，按照常規方法進行二維及彩色多普勒超聲檢測，大血管短軸切面測得PAd，PW取肺動脈血流頻譜測得PVAT，并應用Haham回歸方程計算PAMP，PAMP=(79-0.45×PVAT)[8]；左室短軸切面測得LVDd；心尖四腔心切面測得RASd、RVDd，PW取樣線置于二尖瓣上測得MVE峰、MVA峰；將儀器調成TDI模式，PW取樣線置于后間隔側二尖瓣環，測得E'峰、A'峰。所有測量數據的采集均同步錄圖。

2 結果

B組的MVE、MVA、E'、E'/A'、LVDd均低于A組，但A'高于A組(P<0.05，表1)。B組PAd大于A組，PVAT明顯少于A組，PAMP明顯高于A組(P<0.05)，而兩組RASd、RVDd無顯著差異(P>0.05，表2)。

表2 兩組肺動脈內徑及血流動力學參數比較

注：與A組比較，①P<0.05

3 討論

世居平原地區的官兵駐守高原后，無論他們的身體素質、年齡等有無差別，其機體均將發生一系列代償反應以適應高原環境。一般來說，隨高度增加，高原反應發生率也會隨之增加[9]。高原低氧環境可能通過兩種途徑影響心功能，一是低氧直接損害心肌細胞，影響心功能；二是低氧使肺動脈痙攣，導致肺動脈高壓，繼發心臟結構和功能的改變[10]。近年來應用超聲心動圖測定心腔及大血管內徑、肺動脈壓力、血流動力學指標，其方法已趨成熟。本研究旨在用超聲心動圖測定不同海拔高度駐守官兵心臟各參數的變化，以及各參數變化與海拔高度的相關性，以探究海拔高度對駐守官兵心臟的影響。 本研究結果表明，盡管官兵駐守高原的時間無顯著差異性，但超高海拔駐守官兵肺動脈內徑比低海拔駐守官兵增寬，這與王雅西等[11]研究結果一致。但右房及右室內徑差異并無統計學意義，本課題后續研究會探討其原因。駐守超高海拔官兵肺動脈平均壓力顯著高于低海拔官兵，這與國內外許多學者的研究一致[5-7]。究其原因，有以下幾點：(1)肺血管接受腎上腺素能交感神經和膽堿能副交感神經的支配，缺氧時動脈血氧分壓下降，二氧化碳分壓升高，H+濃度升高，刺激主動脈體和頸動脈竇，通過丘腦下部交感神經中樞反射性引起肺動脈收縮。(2)缺氧可觸發肺內局部釋放血管活性介質，這些強烈收縮肺血管的物質使肺動脈壓力升高。同時，肺內血管緊張素Ⅰ轉換酶活性增強，使血管緊張素Ⅱ增多，引起肺血管收縮。(3)缺氧時細胞膜ATP酶活性減低，使肺動脈平滑肌Na+-K+交換紊亂，提高了肌肉興奮性，血管收縮，肺動脈壓升高。為克服肺動脈壓力的增高，右室流出道內徑適當增大，可使心室容積增加，流出道阻力減小，導致右心排血量增加，肺部血流改善，緩解低氧環境對機體不利影響。

本研究發現，駐守海拔2800 m高原官兵的左室短軸舒張末期內徑明顯大于駐守海拔4820 m的高原官兵，與朱永勝等[12]研究結果基本一致。其產生的原因可能是為了適應高原低氧、低氣壓環境，機體代償性加大呼吸動度，使肺活量增加，肺表面張力增高，導致肺表面張力大于左室舒張末壓力，從而形成一個新的壓力平衡點，造成物理性容量限制。另外本研究還發現，駐守海拔4820 m高原官兵的左室舒張功能低于駐守海拔2800 m高原官兵。究其原因，可能與低氧環境ATP缺乏，導致Ca2+泵功能減低有關。缺氧時ATP缺乏，使細胞質內Ca2+被排出細胞和攝入肌漿網減少，最終導致復位延遲，從而使左室舒張功能減低。

綜上所述，超高海拔高原對駐守官兵的心臟有一定影響，應該制定相應的健康保障策略，切實防止或減輕超高海拔高原環境對駐守官兵健康的影響。

[1] West JB.High-altitude medicine[J].Am J Respir Crit Care Med,2012,186(12):1229-1237.

[2] Allemann Y,Stuber T,de Marchi S,et al.Pulmonary artery pressure and cardiac function in children and adolescents after rapid ascent to 3,450 m[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2012,302(12):2646-2653.

[3] 王福領,高鈺琪,羅勇軍,等.彩色多普勒超聲評價移居高原青年男性右心系統有關參數的變化[J].西南軍醫,2010,13(2):195-196.

[4] 李春伶,徐書真,德姬,等,彩色多普勒超聲心動圖評價急速進藏新兵心功能變化[J].解放軍預防醫學雜志,2003,21(6):410-413.

[5] Page M,Sauve C,Serri K,et al.Echocardiographic assessment of cardiac performance in response to high altitude and development of subclinical pulmonary edema in healthy climbers [J].Ca J Cardiol,2013,29(10):1277-1284.

[6] Naeije R,Huez S,Lamotte M,et al.Pulmonary artery pressure limits exercise capacity at high altitude [J].Eur Respir J,2010,36(5):1049-1055.

[7] Allemann Y,Sartori C,Lepori M,et al.Echocardiographic and invasive measurements of pulmonary artery pressure correlate closely at high altitude [J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2000,279(4):2013-2016.

[8] 肖大鵠,張一峰.用肺動脈血流加速時間(AT)定量估測肺動脈平均壓力[J].中國超聲醫學雜志,1994,10(2):63.

[9] 吳天一.我國近十年(1979～1989年)高原病研究進展[J].醫學研究通訊,1990,19(7):1.

[10] Hirata K,Ban T,Jinnouchi Y,et al.Echocardiographic assessment of left ventrieular function and wall motion at high altitude in normal subjects [J].Am J Cardiol,1991,68:1692.

[11] 王雅西,施學莉,魏鳳蘭,等.多普勒超聲心動圖評價高原正常成人右心參數變化[J].臨床軍醫雜志,2002,30(3):52-53.

[12] 朱永勝,錢蘊秋,孫瑛,等.超聲心動圖觀測急性高原反應和習服后心功能變化[J].西南國防醫藥,2004,14(5):492-494.

Evaluation of the heart function of officers and soldiers stationed on high plateau at different altitude with Doppler echocardiography

Qi Wei1,Lei Changhui2,Meng Xin1,Zuo Lei1,Liu Liwen1,Tuo Shengjun1

1.Department of Ultrasound,Xijing Hospital Affiliated to the Fourth Military Medical University,Xi'an,Shanxi,710032，China；2.Graduate School of Ningxia Medical University,Yinchuan,Ningxia,750004,China

Objective To discuss the effects of high altitude on heart function of the officers and soldiers stationed on plateau by comparing the heart function parameter of officers and soldiers stationed at the altitude of 2800 m above sea level and the altitude of 4820 m above sea level.Methods Philips CX50 portable ultrasonic diagnostic scanner was applied to perform echocardiogram for 33 officers and soldiers stationed at the altitude of 2800 m(group A)and 25 officers and soldiers stationed at the altitude of 4820 m(group B),the main focus was set on left ventricular end-diastolic diameter(LVDd),left atrium end-systolic diameter(LASd),right atrium end-systolic diameter(RASd),right ventricle end-diastolic diameter(RVDd),pulmonary artery inner diameter(PAd),mitral valve flow peak E velocity and peak A velocity(MVE,MVA),early diastolic mitral annulus velocity(E'),late diastolic mitral annulus velocity(A'),acceleration time(PVAT)of pulmonary artery,mean pulmonary artery pressure(PAMP).Results The MVE,MVA,E',and E'/A' of the officers and soldiers in group B were lower than those of officers and soldiers in group A;LVDd in group B was smaller than that in group A;PAd and A' in group B were bigger than those in group A(P<0.05);there existed no difference of inner diameter of RASd and RVDd between the 2 groups;the acceleration time(PVAT)in group B was obviously shorter than that in group A;the mean pulmonary artery pressure(PAMP)in group B was obviously higher than that in group A(P<0.05).Conclusions The left ventricular diastolic function of the officers and soldiers stationed at high altitude decreases with PAd broadened,PVAT shortened and PAMP increased,which indicates that super-high altitude is of certain negative impact on the heart function;certain health care measures should be made and taken.

echocardiography;super-high altitude;heart function;officers and soldiers

全軍后勤科研計劃面上項目(CWSIIJ056)

710032 西安，第四軍醫大學附屬西京醫院超聲診斷科(齊 偉，孟 欣，左 蕾，劉麗文，拓勝軍)；寧夏醫科大學研究生院(雷常慧)

劉麗文，E-mail：liuliwencrt@hotmail.com

R 455.1

A

1004-0188(2014)06-0649-03

10.3969/j.issn.1004-0188.2014.06.029

2014-04-02)