急进高原后对人群舌下微循环的影响*

石建国，陈想贵，季华庆，鲜 文，付长怀，陈 俊

(青海省交通医院急救中心，青海西宁 810001)

高原具有空气稀薄、气压和氧分压低等特点，对于初入高原的人来说，一般均有一个习服过程。阶梯习服能明显降低急性高原病(Acute mountain sickness,AMS)的发生率[1]。陈海威等[2]报道习服期为急进高原7天，也有报道急进高原后人群需要适应低氧、低压环境，各系统功能及细胞代谢功能将发生改变。不同的人习服适应能力不一，习服过程也不尽相同，部分人表现出较多的临床症状[3-4]。在尚未适应时期，有些人会出现急性高原反应[5-7]。在高原地区低氧环境所造成人体的低动脉血氧分压(PaO2)和动脉血氧饱和度(SaO2)可直接导致毛细血管壁损伤。机体对低氧刺激的直接反应是增加红细胞数目，通过增加携氧能力弥补大气中的供氧不足。众多研究表明高原低氧可引起微血管和微血流发生改变，表现为微血管数目增多(或面积增大)、微血管收缩、细动脉口径缩小，毛细血管血流缓慢。毛细血管壁发生改变，白细胞贴壁、翻滚、聚集、游出。毛细血管、细静脉通透性升高，血液浓缩，血黏度升高。细静脉中白细胞贴壁加大了毛细血管的后阻力，再加上红细胞聚集，导致微血流速度减慢。正常情况下红细胞表面带负电荷，相互排斥不易聚集。但进入高原后，红细胞表面负电荷减少，细胞膜成分改变以及血浆中出现异性蛋白等，均导致红细胞聚集性增加。本研究通过急进高原后人群舌下微循环总血管密度(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)、微循环流动指数(microvascular flow index,MFI)值的变化，从而为今后科学选择进入高原的方式提供理论依据。

1 对象与方法

1.1对象 随机选择青海省交通运输厅从平原招聘的男性健康职工100名，年龄22～27岁,平均年龄22.33岁；身高168～183 cm，平均身高173.22 cm；体重56.25～83.33 kg，平均体重65.95 kg。排除标准：呼吸系统疾病、心血管系统疾病、恶性肿瘤、肝、肾功能不全、免疫系统疾病、高血压、糖尿病等。所有受试者无高原暴露史。此项研究经青海省交通医院医学伦理委员会批准(伦理审批号：2016-12-09)。研究对象均被告此研究的背景、目的、步骤、风险并签署了知情同意书。

1.2AMS的诊断标准及评分标准 AMS的诊断完全按照国际路易斯湖计分诊断标准[8](The Lake Louise acute mountain sickness scoring system,LLSS)。AMS自我评判的五种症状(头疼、胃肠道症状、难以入睡、疲劳/虚弱、头晕/眩晕)以无、轻、中、重予相应地计分为0、1、2、3分。临床评估由2名熟悉高原病及LLSS的内科医生完成，计分总分15分。0～2分为无AMS；3～4分为轻度AMS；≥5分为重度AMS。见表1。

表1 急性高原病的自我评判

1.3方法 随机选择青海省交通运输厅从平原招聘的职工100名列为受试者，分别来自成都、郑州、西安、合肥等地。统一从西安(西安，海拔400～600 m)坐动车到西宁市(海拔2260 m)，进行舌下微循环图像的采集。于次日由西宁坐大巴车耗时11 h前往青海省玉树市巴塘(海拔3927 m)，在急进高原后第1、第3、第7天进行舌下微循环图像的采集。按照受试者及AMS发生情况，将其分为发病组及未发病组，对急进高原后出现AMS的受试者停止以后几天的测试。舌下微循环测定方法：分别取舌下左、中、右3个不同部分采集稳定清晰的微血管图像至少20 s，经图像转换器(广州医软智能科技有限公司V100)将图像存入图像分析电脑(联想公司)，采用AVA 3.0分析软件进行舌下微循环测试。血管内径为小血管10～25 μm，中血管26～50 μm，大血管51～100 μm，计算总血管密度(TVD)、灌流血管密度(PVD)、灌流血管比例(PPV)、微血管流动指数(MFI)。血流速度分级，(1)无血流：20 s无血流；(2)间断血流：至少一半时间无血流；(3)缓慢流动：血流持续但流动缓慢；(4)持续流动：持续流动至少20 s；(5)高速流动：持续快速流动。

2 结果

2.1未发病组急进高原前后微循环参数变化 未发病组(n=70)急进高原后TVD、PVD、PPV值开始升高,于急进高原后第3天升高最明显，急进高原后第7天TVD、PVD、PPV值下降，但仍高于西宁时检测值。急进高原后第1、第3、第7天与西宁时检测值比较，差异有统计学意义(P<0.05)；急进高原后第1天与急进高原后第3天比较，差异有统计学意义(P<0.05)；急进高原后第3天与急进高原后第7天比较，差异有统计学意义(P<0.05)；急进高原后MFI值降低，于急进高原后第3天降低最明显,急进高原后第7天MFI值升高，但仍低于西宁时检测组。急进高原后第1、第3、第7天与西宁时检测组比较差异有统计学意义(P<0.05)；急进高原后第1天与急进高原后第3天比较差异有统计学意义(P<0.05)；急进高原后第3天与急进高原后第7天比较差异有统计学意义(P<0.05)；急进高原后第7天与急进高原后第1天比较差异无统计学意义(P>0.05)。舌下微循环显示：毛细血管数目增多、微循环内红细胞数目增多、血液黏稠度增加、红细胞轻度聚集、血液流动缓慢。

表2 未发生组急进高原前后微循环参数变化

2.2急进高原后100名受试者有30名发生AMS，发病率30 %。AMS发病时间：1～2 d共7人、3～4 d共18人、5～7 d共5人。有2名受试者发生高原肺水肿，其舌下微循环表现为TVD、PVD、PPV、MFI值明显低于西宁。

2.3未发病组急进高原前后及2例高原肺水肿患者舌下微循环图像的变化见图1-6。

图1 未发病组急进高原前(20 μm×5)

图2 未发病组急进高原后(20 μm×5)

图3 高原肺水肿1急进高原前(20 μm×5)

图4 高原肺水肿1急进高原后(20 μm×5)

图5 高原肺水肿2急进高原前(20 μm×5)

图6 高原肺水肿2急进高原后(20 μ m×5)

3 讨论

高原地区环境恶劣、气候特殊、高海拔、低气压、低氧、寒冷等因素严重危害广大人民群众的身心健康，特别是机体在低氧等环境因素影响下，会产生应激反应和相应的神经-体液改变，最终导致微循环和血流动力学一系列病理性变化[9]。在模拟高原低氧初期，外周血中红细胞的结构与功能发生改变，从而使血红蛋白携氧和释放氧能力增强，以增加机体对组织的氧分供应量，利于高原习服，但是随着低氧时间的延长，血管内红细胞数目异常增多，血液黏滞度过度增加，容易导致血栓形成及微循环障碍并加重机体的组织细胞缺氧[10-11]。微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环，基本功能是进行新陈代谢及物质交换。一个完善的微循环系统保障了全身灌注。舌下血流的微循环能够代表体内脏器官的微循环状态,其中PVD、PPV、MFI值是反应微循环状况的良好指标[12]。因此舌下微循环的改变,可以间接反映脏器微循环灌注情况[13]。特别是危重症[14-16]。当发生急性低氧时，为了保证脑、肺、眼的血流灌注，舌下微循环数目会进一步增多，红细胞增多，以增加携带能力弥补大气中供氧不足。当出现严重的微循环障碍时，易发生急性高原肺水肿、急性高原脑水肿[17-19]。周其全报道[20]AMS患者存在甲襞微循环明显的异常，与无AMS比较差异非常显著，不仅红细胞明显聚集、异形、畸形等管襻数目增多，而且管周出血及渗出更多，微血管呈暗红色。谌晓安等[21]报道低氧暴露后，甲襞微循环表现为流速较慢，红细胞轻度-中度聚集，白细胞明显增高，血管运动增强。实验观察[22]给动物模拟高原低氧环境,可见动物颊囊微血管扩张、血流缓慢、毛细血管开放数目明显增多。但目前无急进高原正常人群或AMS患者舌下微循环变化的相关研究。本研究提示未发病组急进高原后舌下微循环表现为毛细血管数目增多、微循环内红细胞数目增多、血液黏稠度增加、红细胞轻度聚集、血液流动缓慢。

100名受试者急进高原后有30人发生AMS，发病率30 %，低于相关报道[23-25]。其中有2名受试者出现高原肺水肿。2名高原肺水肿患者舌下微循环显示毛细血管开放数目明显减少、毛细血管密度下降、红细胞增多、红细胞中度聚集、白细胞增多、毛细血管灌注不均匀、毛细血管流动非常缓慢，甚至可见有些毛细血管无血液流动现象。上述舌下微循环的改变预示病情的严重性说明，可能与机体严重低氧有关。严重低氧时会使红细胞变形能力减弱，发生聚集，红细胞携氧和氧的交换能力降低。高原低氧环境迫使机体红细胞增生和其他有形成分增加，使血液黏度增高，微循环滞留时间延长，甚至发生微血管内栓塞，也可能是引起AMS的根本原因。

综合上述，通过对急进高原后人群临床分类，发现未发病者急进高原后TVD、PVD、PPV增高、MFI降低，对机体来讲是一种代偿过程，急进高原后7 d TVD、PVD、PPV值下降(但仍高于西宁时检测值)，MFI值上升(但仍低于西宁时检测值)，这也是机体适应低压、低氧环境的习服过程，如进入高原后习服不良，产生应激反应和相应神经体液改变，最终导致微循环和血流动力学一系列病理性改变，即发生AMS，严重时出现高原肺水肿。发病组有2例高原肺水肿患者，发病时舌下微循环TVD、PVD、PPV、MFI值降低，明显低于西宁时检测值。初步提示急进高原后微循环障碍可能是发生AMS的主要关键因素。急进高原后3 d左右AMS发病率高。当急进高原后人群舌下微循环TVD、PVD、PPV值进一步降低或者低于急进高原前时，应注意AMS的发生。早期吸氧[26]等措施会减少AMS的发生。因此舌下微循环参数的改变对早期防治AMS有着重要的理论依据，同时也为今后科学选择进入高原的方式提供一定的参考价值。

本研究不足之处在于只采集了2例高原肺水肿患者舌下微循环的数据，对发病组其他受试者未行第3天或者第7天完整的舌下微循环数据的采集，因此也无法对发病组及未发病组急进高原后第1、第3、第7天 TVD、PVD、PPV、MFI值进行对比性研究。主要考虑发病组久留高原存在风险问题，再者发病组出现症状时部分人群已开始吸氧，或者已转入低海拔地区，如果这时对发病组人群进行舌下微循环图像的采集，势必会对试验结果造成影响，有待于今后进一步研究。