急進高原后對人群舌下微循環的影響*

石建國，陳想貴，季華慶，鮮 文，付長懷，陳 俊

(青海省交通醫院急救中心，青海西寧 810001)

高原具有空氣稀薄、氣壓和氧分壓低等特點，對于初入高原的人來說，一般均有一個習服過程。階梯習服能明顯降低急性高原病(Acute mountain sickness,AMS)的發生率[1]。陳海威等[2]報道習服期為急進高原7天，也有報道急進高原后人群需要適應低氧、低壓環境，各系統功能及細胞代謝功能將發生改變。不同的人習服適應能力不一，習服過程也不盡相同，部分人表現出較多的臨床癥狀[3-4]。在尚未適應時期，有些人會出現急性高原反應[5-7]。在高原地區低氧環境所造成人體的低動脈血氧分壓(PaO2)和動脈血氧飽和度(SaO2)可直接導致毛細血管壁損傷。機體對低氧刺激的直接反應是增加紅細胞數目，通過增加攜氧能力彌補大氣中的供氧不足。眾多研究表明高原低氧可引起微血管和微血流發生改變，表現為微血管數目增多(或面積增大)、微血管收縮、細動脈口徑縮小，毛細血管血流緩慢。毛細血管壁發生改變，白細胞貼壁、翻滾、聚集、游出。毛細血管、細靜脈通透性升高，血液濃縮，血黏度升高。細靜脈中白細胞貼壁加大了毛細血管的后阻力，再加上紅細胞聚集，導致微血流速度減慢。正常情況下紅細胞表面帶負電荷，相互排斥不易聚集。但進入高原后，紅細胞表面負電荷減少，細胞膜成分改變以及血漿中出現異性蛋白等，均導致紅細胞聚集性增加。本研究通過急進高原后人群舌下微循環總血管密度(total of perfused vessel density,TVD)、灌注血管密度(perfused vessel density,PVD)、灌注血管比例(proportion of perfused vessels,PPV)、微循環流動指數(microvascular flow index,MFI)值的變化，從而為今后科學選擇進入高原的方式提供理論依據。

1 對象與方法

1.1對象 隨機選擇青海省交通運輸廳從平原招聘的男性健康職工100名，年齡22～27歲,平均年齡22.33歲；身高168～183 cm，平均身高173.22 cm；體重56.25～83.33 kg，平均體重65.95 kg。排除標準：呼吸系統疾病、心血管系統疾病、惡性腫瘤、肝、腎功能不全、免疫系統疾病、高血壓、糖尿病等。所有受試者無高原暴露史。此項研究經青海省交通醫院醫學倫理委員會批準(倫理審批號：2016-12-09)。研究對象均被告此研究的背景、目的、步驟、風險并簽署了知情同意書。

1.2AMS的診斷標準及評分標準 AMS的診斷完全按照國際路易斯湖計分診斷標準[8](The Lake Louise acute mountain sickness scoring system,LLSS)。AMS自我評判的五種癥狀(頭疼、胃腸道癥狀、難以入睡、疲勞/虛弱、頭暈/眩暈)以無、輕、中、重予相應地計分為0、1、2、3分。臨床評估由2名熟悉高原病及LLSS的內科醫生完成，計分總分15分。0～2分為無AMS；3～4分為輕度AMS；≥5分為重度AMS。見表1。

表1 急性高原病的自我評判

1.3方法 隨機選擇青海省交通運輸廳從平原招聘的職工100名列為受試者，分別來自成都、鄭州、西安、合肥等地。統一從西安(西安，海拔400～600 m)坐動車到西寧市(海拔2260 m)，進行舌下微循環圖像的采集。于次日由西寧坐大巴車耗時11 h前往青海省玉樹市巴塘(海拔3927 m)，在急進高原后第1、第3、第7天進行舌下微循環圖像的采集。按照受試者及AMS發生情況，將其分為發病組及未發病組，對急進高原后出現AMS的受試者停止以后幾天的測試。舌下微循環測定方法：分別取舌下左、中、右3個不同部分采集穩定清晰的微血管圖像至少20 s，經圖像轉換器(廣州醫軟智能科技有限公司V100)將圖像存入圖像分析電腦(聯想公司)，采用AVA 3.0分析軟件進行舌下微循環測試。血管內徑為小血管10～25 μm，中血管26～50 μm，大血管51～100 μm，計算總血管密度(TVD)、灌流血管密度(PVD)、灌流血管比例(PPV)、微血管流動指數(MFI)。血流速度分級，(1)無血流：20 s無血流；(2)間斷血流：至少一半時間無血流；(3)緩慢流動：血流持續但流動緩慢；(4)持續流動：持續流動至少20 s；(5)高速流動：持續快速流動。

2 結果

2.1未發病組急進高原前后微循環參數變化 未發病組(n=70)急進高原后TVD、PVD、PPV值開始升高,于急進高原后第3天升高最明顯，急進高原后第7天TVD、PVD、PPV值下降，但仍高于西寧時檢測值。急進高原后第1、第3、第7天與西寧時檢測值比較，差異有統計學意義(P<0.05)；急進高原后第1天與急進高原后第3天比較，差異有統計學意義(P<0.05)；急進高原后第3天與急進高原后第7天比較，差異有統計學意義(P<0.05)；急進高原后MFI值降低，于急進高原后第3天降低最明顯,急進高原后第7天MFI值升高，但仍低于西寧時檢測組。急進高原后第1、第3、第7天與西寧時檢測組比較差異有統計學意義(P<0.05)；急進高原后第1天與急進高原后第3天比較差異有統計學意義(P<0.05)；急進高原后第3天與急進高原后第7天比較差異有統計學意義(P<0.05)；急進高原后第7天與急進高原后第1天比較差異無統計學意義(P>0.05)。舌下微循環顯示：毛細血管數目增多、微循環內紅細胞數目增多、血液黏稠度增加、紅細胞輕度聚集、血液流動緩慢。

表2 未發生組急進高原前后微循環參數變化

2.2急進高原后100名受試者有30名發生AMS，發病率30 %。AMS發病時間：1～2 d共7人、3～4 d共18人、5～7 d共5人。有2名受試者發生高原肺水腫，其舌下微循環表現為TVD、PVD、PPV、MFI值明顯低于西寧。

2.3未發病組急進高原前后及2例高原肺水腫患者舌下微循環圖像的變化見圖1-6。

圖1 未發病組急進高原前(20 μm×5)

圖2 未發病組急進高原后(20 μm×5)

圖3 高原肺水腫1急進高原前(20 μm×5)

圖4 高原肺水腫1急進高原后(20 μm×5)

圖5 高原肺水腫2急進高原前(20 μm×5)

圖6 高原肺水腫2急進高原后(20 μ m×5)

3 討論

高原地區環境惡劣、氣候特殊、高海拔、低氣壓、低氧、寒冷等因素嚴重危害廣大人民群眾的身心健康，特別是機體在低氧等環境因素影響下，會產生應激反應和相應的神經-體液改變，最終導致微循環和血流動力學一系列病理性變化[9]。在模擬高原低氧初期，外周血中紅細胞的結構與功能發生改變，從而使血紅蛋白攜氧和釋放氧能力增強，以增加機體對組織的氧分供應量，利于高原習服，但是隨著低氧時間的延長，血管內紅細胞數目異常增多，血液黏滯度過度增加，容易導致血栓形成及微循環障礙并加重機體的組織細胞缺氧[10-11]。微循環是指微動脈和微靜脈之間的血液循環，基本功能是進行新陳代謝及物質交換。一個完善的微循環系統保障了全身灌注。舌下血流的微循環能夠代表體內臟器官的微循環狀態,其中PVD、PPV、MFI值是反應微循環狀況的良好指標[12]。因此舌下微循環的改變,可以間接反映臟器微循環灌注情況[13]。特別是危重癥[14-16]。當發生急性低氧時，為了保證腦、肺、眼的血流灌注，舌下微循環數目會進一步增多，紅細胞增多，以增加攜帶能力彌補大氣中供氧不足。當出現嚴重的微循環障礙時，易發生急性高原肺水腫、急性高原腦水腫[17-19]。周其全報道[20]AMS患者存在甲襞微循環明顯的異常，與無AMS比較差異非常顯著，不僅紅細胞明顯聚集、異形、畸形等管襻數目增多，而且管周出血及滲出更多，微血管呈暗紅色。諶曉安等[21]報道低氧暴露后，甲襞微循環表現為流速較慢，紅細胞輕度-中度聚集，白細胞明顯增高，血管運動增強。實驗觀察[22]給動物模擬高原低氧環境,可見動物頰囊微血管擴張、血流緩慢、毛細血管開放數目明顯增多。但目前無急進高原正常人群或AMS患者舌下微循環變化的相關研究。本研究提示未發病組急進高原后舌下微循環表現為毛細血管數目增多、微循環內紅細胞數目增多、血液黏稠度增加、紅細胞輕度聚集、血液流動緩慢。

100名受試者急進高原后有30人發生AMS，發病率30 %，低于相關報道[23-25]。其中有2名受試者出現高原肺水腫。2名高原肺水腫患者舌下微循環顯示毛細血管開放數目明顯減少、毛細血管密度下降、紅細胞增多、紅細胞中度聚集、白細胞增多、毛細血管灌注不均勻、毛細血管流動非常緩慢，甚至可見有些毛細血管無血液流動現象。上述舌下微循環的改變預示病情的嚴重性說明，可能與機體嚴重低氧有關。嚴重低氧時會使紅細胞變形能力減弱，發生聚集，紅細胞攜氧和氧的交換能力降低。高原低氧環境迫使機體紅細胞增生和其他有形成分增加，使血液黏度增高，微循環滯留時間延長，甚至發生微血管內栓塞，也可能是引起AMS的根本原因。

綜合上述，通過對急進高原后人群臨床分類，發現未發病者急進高原后TVD、PVD、PPV增高、MFI降低，對機體來講是一種代償過程，急進高原后7 d TVD、PVD、PPV值下降(但仍高于西寧時檢測值)，MFI值上升(但仍低于西寧時檢測值)，這也是機體適應低壓、低氧環境的習服過程，如進入高原后習服不良，產生應激反應和相應神經體液改變，最終導致微循環和血流動力學一系列病理性改變，即發生AMS，嚴重時出現高原肺水腫。發病組有2例高原肺水腫患者，發病時舌下微循環TVD、PVD、PPV、MFI值降低，明顯低于西寧時檢測值。初步提示急進高原后微循環障礙可能是發生AMS的主要關鍵因素。急進高原后3 d左右AMS發病率高。當急進高原后人群舌下微循環TVD、PVD、PPV值進一步降低或者低于急進高原前時，應注意AMS的發生。早期吸氧[26]等措施會減少AMS的發生。因此舌下微循環參數的改變對早期防治AMS有著重要的理論依據，同時也為今后科學選擇進入高原的方式提供一定的參考價值。

本研究不足之處在于只采集了2例高原肺水腫患者舌下微循環的數據，對發病組其他受試者未行第3天或者第7天完整的舌下微循環數據的采集，因此也無法對發病組及未發病組急進高原后第1、第3、第7天 TVD、PVD、PPV、MFI值進行對比性研究。主要考慮發病組久留高原存在風險問題，再者發病組出現癥狀時部分人群已開始吸氧，或者已轉入低海拔地區，如果這時對發病組人群進行舌下微循環圖像的采集，勢必會對試驗結果造成影響，有待于今后進一步研究。