適度海拔地區(qū)與低海拔地區(qū)人群肺功能的比較分析

斯賽女,祝 瑪,李優(yōu)珍,張順平,徐 濤

(1.寧波大學(xué)附屬人民醫(yī)院 呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,浙江 寧波 315000;2.木里藏族自治縣人民醫(yī)院 呼吸科,四川 涼山彝族自治州 615000)

全球有超過4億人居住在海拔1 500米以上地區(qū),每年有超過1億人次訪問海拔2 500米以上的地區(qū)。隨著海拔高度升高,低氧低壓環(huán)境對(duì)人體的影響逐漸明顯,呼吸系統(tǒng)是發(fā)生改變最早、最明顯的系統(tǒng)之一。研究表明,初入高海拔地區(qū)時(shí),人體肺功能有下降趨勢(shì),而長(zhǎng)期生活在高海拔地區(qū)的人群卻有著更高的FVC、FEV1[1-2]。Bartsch等[3]根據(jù)對(duì)人體產(chǎn)生不同影響將海拔高度分為適度海拔(1 500～3 500米)、高海拔(3 500～5 300米)、極高海拔(>5 300米)。國(guó)外已有許多針對(duì)海拔1 700～2 250米地區(qū)呼吸肺功能影響的研究[4-6],本研究分析適度海拔對(duì)人體肺功能的影響。

1 對(duì)象和方法

1.1 研究地區(qū)及對(duì)象 選擇四川省涼山彝族自治州木里藏族自治縣(城區(qū)平均海拔2 500米)作為適度海拔地區(qū),浙江省寧波市鄞州區(qū)(平均海拔10米)作為低海拔地區(qū);分別收集2022年9月在寧波市鄞州人民醫(yī)院、木里藏族自治縣人民醫(yī)院進(jìn)行體檢的非吸煙健康人群各300名。入組標(biāo)準(zhǔn):近3年來長(zhǎng)期生活在該海拔地區(qū),半年內(nèi)無其他海拔地區(qū)旅居史;熟知檢測(cè)過程,知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn):有明確診斷肺部疾病,如:慢性阻塞性肺病、支氣管擴(kuò)張、支氣管哮喘、肺結(jié)核等;既往有肺部手術(shù)史;有嚴(yán)重循環(huán)、血液、免疫系統(tǒng)疾病;2周內(nèi)有急性上呼吸道感染,發(fā)熱等癥狀;6個(gè)月內(nèi)有手術(shù)史、獻(xiàn)血史、輸血史;無法配合完成肺功能檢查。本研究得到寧波市鄞州人民醫(yī)院倫理委員會(huì)及木里藏族自治縣人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 一般資料 共入組600人,適度海拔地區(qū)300人,其中男性148人,女性152人,年齡(42.89±16.2)歲,身高(1.65±0.09)m,體質(zhì)量(64.19±13.67)kg;低海拔地區(qū)300人,其中男性164人,女性136人,年齡(44.44±14.66)歲,身高(1.66±0.09)m,體質(zhì)量(64.61±9.21)kg,兩組性別、年齡、身高、體質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。

1.3 肺功能檢測(cè)及觀察指標(biāo) 使用賽克X1肺功能儀,被檢者安靜休息20 min后在醫(yī)生指導(dǎo)下檢測(cè)肺功能。每位被檢者均檢測(cè)3次,每次間隔20 min,取最佳曲線數(shù)據(jù)。記錄肺活量(vitalcapacity,VC)、用力肺活量(forced vitalcapacity,FVC)、一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in one second,FEV1)、一秒率(FEV1/FVC)、最大呼氣流量(peak expiratory flow,PEF)、最大呼氣中期流量(maximalmid-expiratory flow,MMEF);同時(shí)收集研究對(duì)象的血紅蛋白(hemoglobin,Hb)、氧飽和度(oxygen saturation,SO2)。

2 結(jié)果

2.1 不同海拔地區(qū)人群肺功能參數(shù) 對(duì)比適度海拔地區(qū)與低海拔地區(qū)肺功能參數(shù),結(jié)果顯示:適度海拔地區(qū)人群的PEF高于低海拔地區(qū),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);其余肺功能指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 不同海拔地區(qū)人群肺功能對(duì)比分析

2.2 不同海拔地區(qū)人群年齡、身高、體質(zhì)量與肺功能參數(shù)的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析結(jié)果提示,不同海拔地區(qū)人群的肺功能與年齡呈負(fù)相關(guān),與身高、體質(zhì)量呈正相關(guān)(均P<0.05)。見表2。

表2 不同海拔地區(qū)人群肺功能與年齡、身高、體質(zhì)量的相關(guān)性分析(r)

2.3 不同海拔地區(qū)人群Hb、SO2比較 適度海拔地區(qū)人群的Hb、SO2分別為(136.48±14.97)g/L、(95.19±1.67)%,低海拔地區(qū)人群分別為(135.43±11.58)g/L、(98.01±1.14)%;兩地區(qū)人群Hb平均值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.22),適度海拔地區(qū)人群的SO2低于低海拔地區(qū),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。進(jìn)一步根據(jù)性別進(jìn)行比較分析,結(jié)果顯示:適度海拔地區(qū)男性Hb平均值高于低海拔地區(qū)男性,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 不同海拔地區(qū)不同性別人群Hb、SO2比較

3 討論

隨著海拔高度升高氧分壓下降,在海拔3 000米以上地區(qū),氧氣供應(yīng)量減少引起的生理反應(yīng)開始變得明顯[7]。低氧導(dǎo)致的肺間質(zhì)水腫、小氣道黏膜血管收縮,氣體交換障礙引起的氣道阻力增加,均會(huì)導(dǎo)致肺功能下降[8-10]。長(zhǎng)期生活在高海拔地區(qū)的人群通過機(jī)體構(gòu)造、神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)、基因等適應(yīng)機(jī)制,來改善通氣,抵消急、慢性缺氧的影響[2,7, 11-12]。對(duì)比高海拔地區(qū)的極端環(huán)境,適度海拔地區(qū)環(huán)境更為宜居,人群經(jīng)過習(xí)服可良好適應(yīng)。國(guó)外有研究[13]表明,適度海拔對(duì)人體肺功能并無特別影響。本次研究也發(fā)現(xiàn),兩地區(qū)人群肺功能指標(biāo)VC、FVC、FEV1/FVC、MMEF并無差異。適度海拔地區(qū)人群有著更高的PEF,適度缺氧可刺激人體外周化學(xué)感受器,增加呼吸頻率與深度,從而增加通氣量;同時(shí)氣壓下降,空氣密度降低,空氣流經(jīng)氣道形成的湍流減少,呼吸阻力降低;通氣量增加、呼吸阻力減少,綜合引起PEF升高。呼氣流速增加,有利于提高氣體交換速率,降低空氣氧分壓與肺泡內(nèi)氧分壓差,減少低氧環(huán)境對(duì)機(jī)體的影響。然而當(dāng)海拔高度進(jìn)一步升高,肺通氣血流比例降低,對(duì)肺功能的損害呈逐漸加重趨勢(shì)[8],李宜珊等[9]研究發(fā)現(xiàn)FVC隨海拔高度增加而降低,表明人體對(duì)海拔高度的適應(yīng)調(diào)節(jié)存在最適范圍,嚴(yán)重低氧對(duì)人體呼吸中樞的直接抑制作用超過了外周感受器的興奮作用[10]。通過Pearson相關(guān)分析可知,兩地區(qū)人群的肺功能均與年齡呈顯著負(fù)相關(guān),與身高、體質(zhì)量呈正相關(guān),與前期報(bào)道相符[14-16]。

人體為應(yīng)對(duì)低氧環(huán)境,除了呼吸系統(tǒng)發(fā)生適應(yīng)改變,還可通過代償性提高Hb增加血氧含量。本次研究發(fā)現(xiàn)兩地區(qū)人群平均Hb無明顯差異,進(jìn)一步根據(jù)性別分析可知,適度海拔地區(qū)男性人群Hb高于低海拔地區(qū),兩地女性人群Hb之間并無差異。適度海拔地區(qū)人群低氧通氣反應(yīng)能力下降,低氧誘導(dǎo)因子表達(dá)增加,促紅細(xì)胞生成素表達(dá)上調(diào),故血紅蛋白的含量提高[17],這一現(xiàn)象在男性人群中尤為顯著,男性人群耗氧量更大且雄激素加強(qiáng)了促紅細(xì)胞生成素分泌[18]。參考“慢性高原病青海診斷標(biāo)準(zhǔn)”[19],本次入組人群并無紅細(xì)胞增多(女性 Hb≥190 g/L,男性 Hb≥210 g/L),過度紅細(xì)胞增多會(huì)導(dǎo)致循環(huán)阻力增大,血流緩慢,加重組織缺氧,從而導(dǎo)致循環(huán)、呼吸、血液等多系統(tǒng)、多器官功能損害。

適度海拔地區(qū)低氧環(huán)境導(dǎo)致人群SO2降低,低壓環(huán)境使得呼吸阻力降低,PEF升高可部分抵消低氧不利影響,其余肺功能指標(biāo)與低海拔地區(qū)并無差異;適度海拔地區(qū)男性Hb含量代償性升高,并未發(fā)生病理性紅細(xì)胞增多癥。綜上,適度海拔地區(qū)人群通過長(zhǎng)期習(xí)服適應(yīng)了適度低氧環(huán)境,并未對(duì)肺功能、Hb產(chǎn)生負(fù)面影響。