进驻海拔5 000 m 以上地区对青年心肺X线的影响

               作者：王伟，李彬，张芳，哈振德，崔建华，秦必文，马广全，高亮 

【摘要】  目的 探讨进驻海拔5 000 m 以上地区对青年心肺X线的影响。方法 对进驻海拔5 000 m 以上地区1年及返回平原1年的同一群体144名青年在高原现场拍摄正、侧位X线胸片并与上高原前相比较。结果 上高原 1年后心脏长径及心脏面积缩小，差别有高度显著性（P<0.001）；心脏宽径，心脏深径及心脏体积增加，差别有高度显著性（P<0.001）；右心房宽径，右心房高径、左室壁厚度、肺面积、升主动脉横径、主动脉结横径、肺动脉干横径、肺动脉段突度及右肺下动脉横径增加，差异均有高度显著性（P<0.001）。返回平原1年后，以上各X线指标较上高原前均增大，差异有高度显著性（P<0.01）。结论 进驻海拔5 000 m 以上地区对进驻青年心肺血管形态影响较大，返回平原1年后难以恢复到上高原前水平。

【关键词】  高海拔；心肺功能；评价研究；放射摄影术

　　Cardiopulmonary X?ray Changes on Youths who Garrisoned to Regions of 5 000 Meters above Sea Level

　　Abstract： Objective  To explore the cardiopulmonary X?ray changes on young soldiers garrisoning to the regions with a 5000 meters' altitude.Methods  A total of 144 youths, who had garrisoned to regions of 5 000 meters above the sea level for one year and then returned to plain for one year, were taken orthophoric and lateral chest roentgenograms. The results were then compared with the chest roentgenograms which were taken before their going to the high altitude areas.Results  After garrisoning at high altitude for one year, the length diameter of heart reduced significantly (P<0.001); width diameter, depth diameter and volume of heart increased significantly (P<0.001); some parameters, such as wide diameter of right atrium, height diameter, thickness of left ventricular wall, area of lung, transverses diameter of aortic knob, transverse diameter of pulmonary trunk, protrusion of pulmonary artery section and transverse diameter of right inferior pulmonary artery, increased significantly (P<0.001). After returned to plain for one year, the above mentioned indexes increased significantly when compared with those before entering high altitude area (P<0.01). Conclusion  There is severe infection on the cardiopulmonary configuration of young soldiers garrisoned to the regions of 5000 meters above the sea level, and it can not resume after they return to the plain for one year.

　　Key  words： altitude; heart function test; evaluation study; radiography

　　长期进驻海拔5 000 m 以上地区对人体心肺形态及功能X线的影响国内较少研究，我们于喀喇昆仑山海拔5 000 m 以上地区对进驻1年的144名青年在现场拍摄了正、侧位X线胸片及心电图检查，于返回平原1年后进行复查，并与上高原前作对照观察，以探讨长期进驻高海拔地区对人体心肺形态及功能的影响及返回平原后的恢复情况。

　　1  对象与方法

　　1.1  对象 

　　受检者均为汉族男性官兵，平原出生，年龄18~28岁，平均（20.34±2.12）岁，进驻高原前经体检确认健康，选择在海拔5 000 m   以上地区连续居住满1年资料完整的144名（其中海拔5 400 m 13名，海拔5 200 m 63名，海拔5 100 m 68名）作为观察对象。

　　1.2  方法 

　　检测对象在进驻高原前（海拔1 400 m）拍摄第一次正、侧位胸片，在进驻海拔5 000 m 以上满1年时现场拍摄第二次正、侧位胸片， 返回海拔1 400 m 1年后拍摄正位距离2 m，65~第三次正、侧位胸片。三次均为同一人群，采用国产X线机拍摄，由同一人完成操作。投射条件：70 kV，22~28 mAS；侧位距离1.5 m，75~80 kV，34~42 mAS。平静呼吸后屏气拍摄。以日本产5151型心电图机三次在现场同时常规检测12导联心电图。常规测量心血管径线[1~3]。心脏面积、心脏体积及肺面积[4]。

　　1.3  统计学处理  

　　数据以平均数±标准差（±s）表示，要用SPSS11.0统计软件处理，组间比较用t检验。

　　2  结果

　　由表1~3可见青年人进驻海拔5 000 m 以上地区1年后心脏长径及心脏面积缩小，差异有高度显著性（P<0.001）；心脏宽径、心脏深径及心脏体积增加，差异有高度显著性（P<0.001）；右心房宽径、右心房高径、左室壁厚度、肺面积、升主动脉横径、主动脉结横径、肺动脉干横径、肺动脉段突度及右肺下动脉横径增加，差异均有高度显著性（P<0.001）。返回海拔1 400 m 1年后，以上各径线指标较上高原前均增大，差异有高度显著性（P<0.01）。    在海拔5 000 m 以上地区居住1年后心电图表现为窦性心动过缓28例（19%），窦性心动过速9例（6%），心肌缺血38例（下壁、前间壁，26%），顺钟向转位78例（54%），逆钟向转位7例（5%），右心房肥大9例（6%），右心室肥厚34例（24%），左心室肥厚7例（5%），不完全右束支传导阻滞19例（13%），左室高电压7例（5%）。返回平原1年后心电图病理性改变明显好转，心肌缺血表现全部消失，仅有个别心室肥厚表现。表1  进驻海拔5 000 m 以上地区对青年人心脏长、宽、深径及面积、体积的影响（略）表2  进驻海拔5 000 m 以上地区对青年人右房宽高径，右室高径，左室壁厚度及肺面积的影响（略） 表3  进驻海拔5 000 m 以上地区对青年人主动脉及肺动脉横径的影响（略）

　　3  讨论

　　众所周知，高原对机体的影响主要是随海拔的升高，大气压及氧分压相应降低，PaO2和SaO2也随之降低，出现低氧血症所致。在严重低氧环境中，为了摄取更多的氧气，机体首先在器官水平上做一系列适应性调整，肺小动脉平滑肌收缩便是其中之一，同时低氧引起的红细胞增多致血液变为黏稠，加之代偿性肺气肿使肺小血管受压，致肺动脉压力进一步升高。这种肺动脉压和肺血管阻力的增高，可增加肺上部血流量，提高通气灌流比率。这种低氧性肺动脉高压还和海拔高度有明显关系。由于肺动脉压力的增高，使右心后负荷增加，促使右室心肌肥厚和心腔扩大，前者增强心肌收缩力，后者使心腔血容量增多，两者相辅相成，使右心形态和功能逐渐产生了与之相适应的改变。这一改变对于维持一定的肺动脉压和左心回心血量是有益的，使机体组织在单位时间内获得更多的血液和氧气，因此是机体对低氧环境的一种重要生理性代偿变化。代偿的结果使机体供氧与需氧达到新的平衡，肺动脉压相对稳定在一定水平上，心肌和心腔的变化也相对稳定。但相对稳定的肺动脉压升高持续作用于管腔小、管壁薄弱的右肺动脉，则可使之继续增大，室间隔也为克服相对稳定的肺动脉压升高继续增厚而进一步累及肺动脉。所以，心脏及大血管的变化与肺动脉压升高的程度有关，后者又与低氧程度有关，而肺动脉段突度和右肺下动脉横径是反映高原肺动脉高压轻重程度较敏感且可靠的指标[5]。在本组中，海拔1 400 m 平均大气压约85.3 kPa，氧分压约17.9 kPa，肺泡气氧分压约11.1 kPa；而海拔5 200 m 左右大气压平均约为52.8 kPa，氧分压约11.1 kPa，当外界空气进入肺泡内又要受饱和水蒸气的影响，通过肺泡?肺毛细血管膜，故肺泡气氧分压只有约6.5 kPa。此海拔高度正处于血红蛋白氧解离曲线的陡峭位置，氧和血红蛋白亲和力的下降导致了血氧饱和度的明显下降[6]。需要指出的是，适应性的生理代偿与病理状态之间并没有根本的区别，肥厚的心肌和增大的心腔可使心肌细胞对氧的需求增加，也降低了自身的回缩能力，当机体对氧需求进一步增加时就不一定能满足需要，心肌就可能出现相对或绝对缺氧而发生心电图缺血性改变。由于右心排血阻力增大，致上、下腔静脉回心血流速减慢而出现发绀。不但右心，一个与之相适应的左心对于保障氧运输和组织氧供也是至关重要的。由于肺血管收缩，阻力增加使左室前负荷降低，导致心泵功能下降。由于红细胞过度增多引起的血液黏滞，使体循环阻力增加及加大循环量而致升主动脉和主动脉结横径增加。由于长期缺氧，心肌能量代谢紊乱，纤维增生及其结构发生改变，使心肌顺应性降低和收缩功能下降[7]，致左心功能进一步降低。由于心底部较固定，心尖部较游离，右心室增大致左心室被逆钟向推向后方。右心室向前增大时正面受到前胸壁的抵抗，且在心脏搏动时室间隔两边受到的冲击力是不平衡的，心脏在右边相对固定，左边相对游离，后边相对空虚，代偿性肺气肿从两边压迫心脏向悬垂型，在这种综合力的作用下，使心脏也顺着从主动脉弓顶经升主动脉后方的左心房前壁至室间隔底部的轴线旋转，同时心脏也沿着从心底部到心尖的纵轴及横轴旋转，所以本组心脏大血管X线改变是这种多轴向旋转的综合，旋转的结果使心腰显得更加突隆，心脏长径显著缩小，心脏深径及心脏体积显著增加。    进驻海拔5 000 m 以上地区1年返回海拔1 400 m 1年后， 由于严重缺氧环境的消除， 心肺血管各项指标均有较明显的改善，但仍较上高原前增大明显，说明长期居住海拔5 000 m  以上地区后， 心肺血管各项指标恢复是一个缓慢的过程。 本组观察还表明， 返回海拔1 400 m 1年后群体心脏长径及心脏面积与进驻海拔5 000 m 以上1年时对照不但不缩小， 还反而有增大改变，我们认为这是返回海拔1 400 m 后高原代偿性肺气肿好转，两肺从两边对心脏的压力减轻，心脏在高原时的多轴向转位得以部分恢复，高原所致心肌肥厚未能完全消失等多因素的综合结果。本研究与我们以往的资料相比[7~9]，各项检测指标均明显较好。探讨其原因，主要是与近年来随着国力的增强，高原边防官兵的衣食住行及卫勤保障等各方面条件均得到一定的改善有关。

【】
  　　/[1/]刘玉清,汪绍训,艾荣芳,等.二尖瓣狭窄症肺动脉高压的X线研究/[J/].中华放射学杂志,1958,6:1-3.

　　/[2/]刘 仁.X线诊断测量/[M/].南昌:江西人民出版社,1976:122-130.

　　/[3/]刘玉清.临床心脏X线诊断学/[M/].北京:医学院出版社,1975:41-49.

　　/[4/]王 伟,张西洲,楚保国.海拔5 200 m 重体力劳动45 d 心肺X线改变及对劳动能力的影响/[J/].中华放射学杂志,1995,29(10):676-679.

　　/[5/]吴天一,缪澄宇,李万寿,等.高原人体无创伤性肺动脉压力检测的研究/[J/].高原医学杂志,1999,9(3):1-8.

　　/[6/]吕永达.高原医学与生/[M/].天津:天津科技翻译出版公司,1995:42-133.

　　/[7/]王 伟,张西洲,陈占诗,等.进驻海拔5 000 m 以上地区1年及返回平原1年58名青年心血管X线改变/[J/].西藏医药杂志,1998,19(2):5-8.

　　/[8/]王 伟,张西洲,何绍明,等.进驻海拔5 000 m 以上地区1年青年心脏体积X线观察/[J/].高原医学杂志,1996,6(1):22-24.

　　/[9/]王 伟,邵合德,谢印芝,等.海拔4 300 m 世居藏族与移居汉族青年心血管X线对比观察/[J/].解放军预防医学杂志,2000,18(6):426-427.