摘要:高原地區具有低壓、低氧、寒冷等特點,長期暴露于這種環境中,人體可能會出現一些損傷。部分人群由于不習服或者不適應高原環境,出現疲乏無力、體重減輕、工作能力降低等癥狀,這類情況被稱為體力衰退型高原衰退癥。本文通過整理相關文獻,對體力衰退型高原衰退癥的相關影響因素進行歸納和總結,為防治體力衰退型高原衰退癥提供科學依據。
關鍵詞:體力衰退型高原衰退癥;低壓低氧;功能衰退
中圖分類號:R259 " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼:A " " " " " " " " " " " " " " " " " DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2025.02.035
文章編號:1006-1959(2025)02-0174-05
Influencing Factors and Diagnosis and Treatment Status of Physical Decline Type of High Altitude Deterioration
ZHAO Binghan, LIU Xinzhu, Cidanzhuoga, Gonggalanzi
(Medicine College, Tibet University, Lhasa 850000, Tibet, China)
Abstract: Plateau areas have characteristics such as low pressure, low oxygen, and cold. Long term exposure to this environment may cause some damage to the human body. Part of the population may develop organic diseases due to their lack of adaptation to high altitude environments, experience symptoms such as fatigue, weight loss, and reduced work ability. This condiction is called physical decline type of high altitude deterioration. This paper summarizes the relevant influencing factors of physical decline type of high altitude deterioration by organizing relevant literature, providing scientific basis for the prevention and treatment of physical decline type of high altitude deterioration.
Key words: Physical decline type of high altitude deterioration; Low pressure and hypoxia; Functional decline
高原環境有著非常特殊的氣候和地理環境,如低氧、低壓、輻射強等特點。長期生活在低氧低壓環境對部分人群的健康會產生不利影響[1]。由于低氧可能導致心功能、內分泌功能、肺功能、骨骼肌功能以及系統的損傷,造成機體內環境的紊亂,引起人群體力、各器官衰退等現象,稱為高原衰退癥(high altitude deterioration, HADT)。高原衰退癥分為體力衰退型(physical deterioration, PD)和腦力衰退型(mental deterioration, MD)[2]。目前體力衰退型高原衰退癥在人群中比較普遍,對社會和經濟帶來了一定的負面影響,不同海拔的高原部隊官兵中PD的發病率也不同,3640 m為30.3%、4516 m為32.3%、5000 m為34.3%,并且發病率隨海拔的升高而升高[3]。藏族世居者的適應性雖高于移居者,相對而言移居者在高原低氧環境下各系統及器官更不容易遭受損傷,但藏族世居者也會患病[4]。1961年,喜馬拉雅科學登山探險隊在海拔4570 m以上海拔高原工作時發現工作能力逐漸下降、體重減輕等一系列不適應現象[5]。1953年Ward M等[6]學者發現攀登珠穆朗瑪峰的登山運動員在海拔6400.8 m以上的地方度過3周后,記憶能力明顯下降,隊員們皆處于精神消沉、不振作的狀態,隨著在高原停留時間的延長,個體差異也越明顯,但國外學者一直認為這只是一種適應衰退的現象,而并非一種獨立的高原病。1995年9月在中國西寧召開的“中華醫學分會第三屆全國高原醫學學術討論會”上,我國專家正式提出了HADT[7]。由于PD發病率較高,威脅著長期在高原生活的部分移居人群以及部分世居人群,并且也缺乏相關的預防和診斷的有效措施,因此本文試圖闡述PD的相關影響因素,為世居人群與高原移居人群適應或習服高原環境提供科學依據。
1體力衰退型高原衰退癥的影響因素
1.1低氧-心功能改變 "高原低氧環境下,機體為保證向各組織器官提供更多的氧氣,以供其發揮正常的生理功能,因此會出現促紅細胞生成素分泌增加,紅細胞數量增多從而導致紅細胞堆積,血液粘稠度增加,繼而引發微循環障礙,多數臟器供血不足,最終引起多器官衰竭等一系列機體代償反應[8]。并且研究發現[9],長期缺氧導致心臟出現代償性肥大,心肌細胞周圍伴隨成纖維細胞增生長,低氧時間越長,成纖維細胞增生越多,最終導致心臟結構改變。
劉春等[3]研究中發現,PD患者主要表現特征為胸悶,與高原健康人群相比收縮壓降低,同時心率增加,并且存在心功能指數升高、左心室射血分數下降,在血液指標方面與上述高原低氧環境造成出現的代償反應一致。在對4516 m海拔PD流行病學調查研究發現[10],PD患者的血液流變學指標異常,紅細胞變形能力降低、紅細胞聚集指數增加,并且發現與健康人群相比PD患者收縮壓下降,心率升高。在張雪峰[11]的研究中發現,進入高原3~4個月之后PD患者開始出現,表現為心搏出量降低、有效血容量在高原1年后也未恢復至原始水平,載體血黏度水平、血紅蛋白水平持續升高,左心功能與血液淤積是PD患者的主要表現之一。
通過超聲心動圖評估了PD患者的左心室射血分數與左心室短軸縮短率,結果顯示左心室射血分數與左心室短軸縮短率都低于同海拔的高原健康人[10]。在馮博[12]的研究中發現PD患者右室內徑、右室壁、主肺動脈、右房左右徑、右室流出道在數值上均大于高原健康人,中醫證候分布中,心虛證也是最常見的證之一。可見,長期低氧暴露對心臟功能產生顯著影響,可能導致心室重構、心衰竭等改變,引起PD,使人群對高原的習服或適應能力減弱。
1.2低氧-內分泌功能改變 "長期低氧會導致內分泌系統紊亂,對激素的釋放水平起到了一定影響。低氧下丘腦-垂體-腎上腺皮質系統,產生大量皮質醇,以維持機體正常的生理糖脂代謝,下丘腦-垂體-甲狀腺系統同時也會被抑制,甲狀腺組織間質血管擴張充血,腺泡存在異型性,細胞增生明顯,甲狀腺素分泌減少,以減少機體耗氧量[13]。
張雪峰[11]的研究中表明,部分移居人群PD患者血漿腎素活性、血管緊張素II、醛固酮等激素與健康人相比出現升高現象。人群初入高原時皮質醇(cortisol, COR)會出現下降,返回平原之后,COR水平會恢復至平原標準水平,但如果加重缺氧程度,會進一步加重下丘腦促皮質激素的釋放,抑制皮質醇釋放,此時機體對低氧的調節能力降低,更容易患HADT[14]。過往的研究中發現[13,15],內分泌紊亂也是PD的影響因素之一,當機體處于5200 m時,生長激素、瘦素和胰島素樣生長因子的表達增加,三碘甲狀腺原氨酸分泌量下降,引發甲狀腺功能亢進,催乳素水平的顯著增加伴隨著睪酮水平的降低,這可能表明低氧引起PD患者的的性腺軸功能抑制,并且生長激素含量高于高原適應人群,機體內分泌代謝功能發生分泌異常。
1.3低氧-肺功能改變 "由于海拔高度的上升引起的氣壓降低,需要機體做出代償性適應來調節生理功能的衰退,增加肺通氣是維持正常需氧量以及動脈血壓的首要反應[16]。外周化學感受器對低氧狀態比較敏感,機體缺氧首先頸動脈體受到刺激,受到刺激之后,大腦發出信號,從而使呼吸頻率加快,機體的含氧量增加。在刺激外周化學感受器的同時,抑制中樞化學感受器,從而使呼吸加深。另外當持續低氧環境時,肺組織缺氧,肺泡表面活性物質減少,引起肺內廣泛的肺泡不張,當氣體流經這些萎陷肺泡時,氧氣則不能進行交換,影響呼吸機能[17]。
在對高原移居人群與高原世居人群的高原習服情況與適應情況比較時發現[4],雖然高原世居者的適應性高于移居者,但世居者還是存在一系列不適應而出現的不適,如高原世居者自感呼吸困難的占28.7%,移居者58.6%,自感胸悶氣短的世居者30.4%,移居者52.1%。對西藏自治區在職職工高原衰退癥的分布特征調查中發現胸悶氣短也是常見的癥狀之一,年齡和高原居住年限對自感性呼吸困難有相關性,HADT患者年齡、高原居住年限與自感性呼吸困難呈正相關,且高原世居藏族肺功能的適應性高于移居人群[18]。在Berger MM等[19]研究中發現個體對高原環境的適應情況也有很大差距,其中肺功能調節能力就是其中影響人群適應情況的因素之一。在中醫治療中發現[12],中醫治療可以改善最大肺活量、用力呼氣一秒量比最大肺活量等。Compte-Torrero L等[20]研究發現,高海拔不適應人群在海拔上升到3000 m以上時,肺容量、用力肺活量都下降,而隨著受試者降低海拔高度,肺功能得到緩解。可見,肺功能下降也是引起PD的因素之一。
1.4低氧-骨骼肌功能改變 "通過跑步機實驗測量大鼠的身體表現,據觀察,大鼠在暴露于高原環境之后身體機能下降超過20%,且蛋白質降解是蛋白質合成的1.5倍,從而導致骨骼肌質量損傷,線粒體密度的降低,肌肉質量和功能下降,并且肌細胞內脂質底物儲存減少[21,22]。在中高海拔地區,骨骼肌細胞呼吸方式會發生改變,骨骼肌有氧呼吸降低、興奮收縮偶聯提升,導致骨骼肌疲勞[23]。
此外,在從喜馬拉雅山返回的登山探險者的肌肉細胞中,發現脂褐素的積累,據研究這些脂褐素是線粒體降解的產物,意味著線粒體數量減少[21]。1996年就曾有學者對高海拔世居人群骨骼肌中的線粒體密度進行測量,發現與平原相比高海拔世居人群線粒體密度較低。在Richalet JP等[24]的研究中發現在高海拔地區或從高海拔地區返回的受試者中骨骼肌線粒體密度降低,Lankford HV等[25]對HADT的歷史回顧中發現有氧運動能力隨著海拔的的升高而降低。1962年Pugh LG等[5]通過自行車測力計對受試者在海拔4600~7430m進行最大做功、最大攝氧量測試,發現最大做功與最大攝氧量隨著海拔的升高而下降。PD不僅會導致骨骼肌功能下降,長時間處于缺氧情況下骨骼肌細胞結構改變,肌肉蛋白質含量減少[25]。在高海拔地區,肌肉質量的減少高于脂肪的減少量[26]。神經系統是人體內重要的調節系統,其中自主神經系統主要調控人體的心臟搏動等生理功能。當人體暴露于低氧環境時,會觸發復雜的反應機制,通過激活缺氧反應元件來進行調節。對缺氧的主要反應系統之一是由外周化學感受器的刺激,另一方面是通過腎上腺素能神經系統對心血管反應的刺激,調節血氧含量[27]。高原移居人群中去甲腎腎上腺素水平升高,間接也表明交感神經興奮,平原人群在4100~5260 m居住50 d后,通過顯微神經影像學檢查,肌肉交感神經活動,維持人體活動,但長期的交感神經興奮會導致肌肉疲勞,運動能力減弱[28]。因此,可猜測交感神經過度興奮也是PD患者體能減退的重要因素之一。
研究者[3,12]在對青海油田工人的調查中發現,部分人群出現血常規指標高于平原人標準、右心結構發生改變,心功能下降等現象。張雪峰[11]分別在對平原籍新兵以及漢族青年新兵中調查時發現腎素活性、以及下丘腦-垂體-甲狀腺系統會發生紊亂,最終導致內分泌功能失調。Compte-Torrero L等[20]的研究報告顯示PD易感者HVR減弱的速度比常人快。Richalet JP等[24]在高海拔地區或從高海拔地區返回的受試者中發現,他們骨骼肌線粒體密度降低,且骨骼肌細胞結構發生改變。可見,心功能、內分泌功能、肺功能及骨骼肌功能紊亂皆是影響PD的影響因素。
2診治與預防
體力衰退型高原衰退癥的診斷標準為長期生活在海拔3000 m以上的漢族移民和長期生活在海拔5000 m以上的登山者,出現厭食、體重下降、勞累、工作能力下降、性功能障礙和月經不調,伴隨的體征和癥狀包括低血壓、脫發、牙齒脫落、鑰匙形指甲、間歇性水腫和肝臟輕微腫大,病程沿著時間變化,其特點是隨著時間持續惡化,當患者轉移至平原或低海拔時癥狀改善或消退,若患者符合上述癥狀,并排除紅細胞增多和顯著肺動脈高壓的可能性,即可確診為體力衰退型高原衰退癥[2]。
對于PD患者,目前診治的方法大多根據慢性高原病的治療方法,間斷性吸氧治療已成為一種有效的緩解癥狀的手段,通過這種方式,PD患者可以效緩解全身缺氧癥狀,如果白天間歇性吸氧無法得到緩解時,PD患者夜間睡眠期間也可進行吸氧,進而因提高動脈血氧飽和度,而改善睡眠質量,減輕疲勞感。對于癥狀較嚴重的患者可多次數吸氧、升高流量吸氧[29]。在海拔500 0m以上的高原,連續1年以上,每天至少進行1 h低濃度(2 L/min)的氧療,缺氧可以得到部分緩解,血紅蛋白濃度以及血液粘稠度會得到明顯改善[30]。部分患者會出現頭痛、腹瀉、食欲不振等癥狀,這時患者可以服用日常對應治療藥物即可,由于PD患者大都數血液淤積,因此也可服用一些活血化瘀藥物,使用藥物還是無法緩解的患者,可以考慮返回平原休息[31]。在中醫治療中,PD患者可提前服用具有抗缺氧、抗寒風、抗疲勞作用和抗輻射作用的藏藥或者中藥。例如復方丹參滴丸,主要由丹參、三七、冰片組成,它能促進冠脈微循環、抑制血小板活化和聚集從而能夠有效改善心臟血液循環。黃芪,又稱黃耆,也是治療PD患者的藥物之一,其具有抗炎和抗氧化的作用,能夠減輕炎癥癥狀,保護細胞免受自由基損傷,提高細胞免疫,同時還能調節體內能量代謝,增強體力和耐力,改善PD患者的疲勞和虛弱的癥狀[32]。廣安高原方顆粒劑的成分包括川芎、丹參、黨參等中藥組成,在一組臨床實驗中被證明此復方藥有明顯緩解PD癥狀[12],但此藥尚未在臨床上廣泛應用。此外,也有研究表明長期服用復方黨參、黃芪茯苓復方、人參、西洋參、刺五加、紅景天、銀杏葉片等,可以提高機體缺氧耐力,減輕疲勞,維持功能的相對平衡緩解PD癥狀[33-35]。
為有效預防高原病,推薦采取漸進式海拔上升策略。即先抵達較低海拔地區,隨后過渡至較高海拔地區,以便身體有足夠時間逐步適應高原環境。對于患有慢性阻塞性肺疾病等慢性病患者,在計劃前往上高原之前需要先咨詢其專門醫生,全面評估自身健康狀態,確定是否適宜上高原,此舉旨在確保患者在抵達高原前已達最佳生理狀態,從而降低健康風險[36]。長期氧療不僅能治療PD,還具有預防PD的作用。服用藏藥紅景天,又稱“高原人參”,也是人群常用的預防措施,其能明顯提高動脈血氧分壓和血氧飽和度,減輕高原人體的疲勞、增強耐力、降低血壓、活血化瘀、提高勞動能力等功效,對心肌缺氧、氧化應激反應都有較好的調節作用[37]。
3總結
PD是高原多發的高原不適癥狀,目前對于PD的診斷局限于過多的主觀標準,并且鮮有研究對其進行系統論述總結,對于其影響因素以及主觀上的臨床特點認識尚不明確,客觀上的判斷標準更是模糊。本文歸納總結了相關文獻發現血液淤積、心功能以及心臟結構發生改變與PD密切相關。另外內分泌功能、肺功能和骨骼肌功能的紊亂也是PD的主要影響因素。其中血液淤積以及心功能改變是目前被探討最多的影響因素。作為高原世居以及高原移居人群在治療時可以采取間歇性吸氧、服用復方丹參滴丸和廣安高原方顆粒劑等相關抗疲勞、抗氧化、活血化瘀之類的藥物,在預防時可以采取適當鍛煉和漸進式海拔上升策略等進行預防。
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收稿日期:2024-04-19;修回日期:2024-04-29
編輯/王萌