适度海拔地区与低海拔地区人群肺功能的比较分析

斯赛女,祝 玛,李优珍,张顺平,徐 涛

(1.宁波大学附属人民医院 呼吸与危重症医学科,浙江 宁波 315000;2.木里藏族自治县人民医院 呼吸科,四川 凉山彝族自治州 615000)

全球有超过4亿人居住在海拔1 500米以上地区,每年有超过1亿人次访问海拔2 500米以上的地区。随着海拔高度升高,低氧低压环境对人体的影响逐渐明显,呼吸系统是发生改变最早、最明显的系统之一。研究表明,初入高海拔地区时,人体肺功能有下降趋势,而长期生活在高海拔地区的人群却有着更高的FVC、FEV1[1-2]。Bartsch等[3]根据对人体产生不同影响将海拔高度分为适度海拔(1 500～3 500米)、高海拔(3 500～5 300米)、极高海拔(>5 300米)。国外已有许多针对海拔1 700～2 250米地区呼吸肺功能影响的研究[4-6],本研究分析适度海拔对人体肺功能的影响。

1 对象和方法

1.1 研究地区及对象 选择四川省凉山彝族自治州木里藏族自治县(城区平均海拔2 500米)作为适度海拔地区,浙江省宁波市鄞州区(平均海拔10米)作为低海拔地区;分别收集2022年9月在宁波市鄞州人民医院、木里藏族自治县人民医院进行体检的非吸烟健康人群各300名。入组标准:近3年来长期生活在该海拔地区,半年内无其他海拔地区旅居史;熟知检测过程,知情同意。排除标准:有明确诊断肺部疾病,如:慢性阻塞性肺病、支气管扩张、支气管哮喘、肺结核等;既往有肺部手术史;有严重循环、血液、免疫系统疾病;2周内有急性上呼吸道感染,发热等症状;6个月内有手术史、献血史、输血史;无法配合完成肺功能检查。本研究得到宁波市鄞州人民医院伦理委员会及木里藏族自治县人民医院伦理委员会批准。

1.2 一般资料 共入组600人,适度海拔地区300人,其中男性148人,女性152人,年龄(42.89±16.2)岁,身高(1.65±0.09)m,体质量(64.19±13.67)kg;低海拔地区300人,其中男性164人,女性136人,年龄(44.44±14.66)岁,身高(1.66±0.09)m,体质量(64.61±9.21)kg,两组性别、年龄、身高、体质量差异无统计学意义(均P>0.05)。

1.3 肺功能检测及观察指标 使用赛克X1肺功能仪,被检者安静休息20 min后在医生指导下检测肺功能。每位被检者均检测3次,每次间隔20 min,取最佳曲线数据。记录肺活量(vitalcapacity,VC)、用力肺活量(forced vitalcapacity,FVC)、一秒用力呼气量(forced expiratory volume in one second,FEV1)、一秒率(FEV1/FVC)、最大呼气流量(peak expiratory flow,PEF)、最大呼气中期流量(maximalmid-expiratory flow,MMEF);同时收集研究对象的血红蛋白(hemoglobin,Hb)、氧饱和度(oxygen saturation,SO2)。

2 结果

2.1 不同海拔地区人群肺功能参数 对比适度海拔地区与低海拔地区肺功能参数,结果显示:适度海拔地区人群的PEF高于低海拔地区,差异有统计学意义(P<0.05);其余肺功能指标差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 不同海拔地区人群肺功能对比分析

2.2 不同海拔地区人群年龄、身高、体质量与肺功能参数的相关性分析 Pearson相关分析结果提示,不同海拔地区人群的肺功能与年龄呈负相关,与身高、体质量呈正相关(均P<0.05)。见表2。

表2 不同海拔地区人群肺功能与年龄、身高、体质量的相关性分析(r)

2.3 不同海拔地区人群Hb、SO2比较 适度海拔地区人群的Hb、SO2分别为(136.48±14.97)g/L、(95.19±1.67)%,低海拔地区人群分别为(135.43±11.58)g/L、(98.01±1.14)%;两地区人群Hb平均值差异无统计学意义(P=0.22),适度海拔地区人群的SO2低于低海拔地区,差异有统计学意义(P<0.01)。进一步根据性别进行比较分析,结果显示:适度海拔地区男性Hb平均值高于低海拔地区男性,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 不同海拔地区不同性别人群Hb、SO2比较

3 讨论

随着海拔高度升高氧分压下降,在海拔3 000米以上地区,氧气供应量减少引起的生理反应开始变得明显[7]。低氧导致的肺间质水肿、小气道黏膜血管收缩,气体交换障碍引起的气道阻力增加,均会导致肺功能下降[8-10]。长期生活在高海拔地区的人群通过机体构造、神经免疫调节、基因等适应机制,来改善通气,抵消急、慢性缺氧的影响[2,7, 11-12]。对比高海拔地区的极端环境,适度海拔地区环境更为宜居,人群经过习服可良好适应。国外有研究[13]表明,适度海拔对人体肺功能并无特别影响。本次研究也发现,两地区人群肺功能指标VC、FVC、FEV1/FVC、MMEF并无差异。适度海拔地区人群有着更高的PEF,适度缺氧可刺激人体外周化学感受器,增加呼吸频率与深度,从而增加通气量;同时气压下降,空气密度降低,空气流经气道形成的湍流减少,呼吸阻力降低;通气量增加、呼吸阻力减少,综合引起PEF升高。呼气流速增加,有利于提高气体交换速率,降低空气氧分压与肺泡内氧分压差,减少低氧环境对机体的影响。然而当海拔高度进一步升高,肺通气血流比例降低,对肺功能的损害呈逐渐加重趋势[8],李宜珊等[9]研究发现FVC随海拔高度增加而降低,表明人体对海拔高度的适应调节存在最适范围,严重低氧对人体呼吸中枢的直接抑制作用超过了外周感受器的兴奋作用[10]。通过Pearson相关分析可知,两地区人群的肺功能均与年龄呈显著负相关,与身高、体质量呈正相关,与前期报道相符[14-16]。

人体为应对低氧环境,除了呼吸系统发生适应改变,还可通过代偿性提高Hb增加血氧含量。本次研究发现两地区人群平均Hb无明显差异,进一步根据性别分析可知,适度海拔地区男性人群Hb高于低海拔地区,两地女性人群Hb之间并无差异。适度海拔地区人群低氧通气反应能力下降,低氧诱导因子表达增加,促红细胞生成素表达上调,故血红蛋白的含量提高[17],这一现象在男性人群中尤为显著,男性人群耗氧量更大且雄激素加强了促红细胞生成素分泌[18]。参考“慢性高原病青海诊断标准”[19],本次入组人群并无红细胞增多(女性 Hb≥190 g/L,男性 Hb≥210 g/L),过度红细胞增多会导致循环阻力增大,血流缓慢,加重组织缺氧,从而导致循环、呼吸、血液等多系统、多器官功能损害。

适度海拔地区低氧环境导致人群SO2降低,低压环境使得呼吸阻力降低,PEF升高可部分抵消低氧不利影响,其余肺功能指标与低海拔地区并无差异;适度海拔地区男性Hb含量代偿性升高,并未发生病理性红细胞增多症。综上,适度海拔地区人群通过长期习服适应了适度低氧环境,并未对肺功能、Hb产生负面影响。