3200米海拔步行5公里運動對急性高原病的影響研究＊

陳國柱，覃 軍，余 潔，郭文昀，董俊清，盧 巍，曾 穎，黃 嵐

（第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院心血管內(nèi)科／全軍心血管病研究所，重慶 400037）

快速上升到2500米以上海拔可能會導致急性高原?。╝cute mountain sickness，AMS）、高原性腦水腫（high altitude cerebral edema，HACE）或高原性肺水腫（high altitude pulmonary edema，HAPE）［1］。AMS是一系列非特異性和主觀的癥狀。其定義為近期進入到2500m以上海拔的個體，不能適應環(huán)境的變化，發(fā)生頭痛及以下癥狀：胃腸道癥狀（食欲不振、惡心、嘔吐）；失眠、頭暈、疲勞等［2］。目前根據(jù)不同的海拔高度，分為一般高海拔（1500～3500m），非常高海拔（3500～5500 m）和極端海拔（＞5500m）［3］。在海拔3000～3950m高原，AMS的發(fā)病率在10%～36%［4－6］。中國是世界上高原面積最大的國家之一，AMS不僅損害人體的健康，也影響高原的旅游經(jīng)濟、軍事及災難救援等工作［7－8］。

低氧模擬艙研究發(fā)現(xiàn)，50%的最大極量運動負荷可能會加重機體缺氧，使頭痛癥狀加劇和增加AMS發(fā)病率［9］。但在常壓缺氧環(huán)境下（模擬4800m海拔），50%最大極量運動負荷沒有明顯增加缺氧暴露5、8、18h后AMS發(fā)病率［10］。上述兩項研究的時間段皆小于缺氧暴露后18h。因此，更長時間的高原暴露及習服后，運動對AMS發(fā)生的影響尚不清楚。極端高原環(huán)境下的極量運動能夠降低血氧飽和度（SpO2）［11］?，F(xiàn)場研究也發(fā)現(xiàn)成年人及青少年在高原極量、亞極量運動后，其SpO2降低［12］，AMS患者中這種降低更加明顯［13］。但是，以較緩和的方式進入較低的一般高海拔（＜3500m），低于亞極量運動負荷的適度運動對AMS的發(fā)病率及頭痛癥狀的影響尚無報道。本課題組設計了以下的試驗，以調(diào)查經(jīng)火車進入3200m高原并停留2晚后，適度運動對年輕成人AMS發(fā)病率的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究共招募91名、久居平原的年輕成年男性，年齡（24.27±3.67）歲，身高 （173.79±5.55）cm，體質量（68.51±7.83）kg，體質量指數(shù)（22.62±1.92）kg／m2。

1.2 方法 受試者于2011年6月10日凌晨1：00從西安市出發(fā)（345m）乘火車經(jīng)西寧市（2295m，停留8h）到青海省格爾木市。然后換乘汽車，于6月12日凌晨1：00到達格爾木市西北40km處駐地（3200m）。高原暴露2晚后，受試者進行步行5km運動。在運動前、后分別進行問卷調(diào)查。

7名內(nèi)科醫(yī)生進行1對1問卷量表填寫及體檢，檢測血壓、心率和外周SpO2（便攜式血氧飽和度儀，Nonin Medical，Inc.美國）。步行速度為2～2.5km／h。途中隨機抽取7名受試者進行心率和SpO2監(jiān)測。根據(jù)平板運動試驗指南，運動分為極量、亞極量運動等。受試者在運動中達到最大心率（maximum heart rate，MHR）時的運動為極量運動，而運動量等于85%、50%最大心率均為亞極量運動。根據(jù)平均年齡，受試者在高原適度運動，步行中平均心率控制在MHR的50%以下，低于96次／分。最大心率的計算公式：MHR＝208－（0.7×年齡）［14］。

所有受試者在測量前都坐位休息30min。測試當日的氣溫為11～24℃，晴天。本試驗獲得第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院倫理委員會審批，每名受試者被充分告知，并簽訂了知情同意書。

1.3 問卷和評分系統(tǒng) 本課題組采用路易斯湖評分（Lake Louise Score，LLS）量表，含5項主要癥狀，癥狀按無、輕、中、重對應評分0～3分。頭痛伴其他癥狀，LLS評分≥3分者診斷AMS，≥5分者診斷重度AMS（表1）。受試者在測試前完成人口學數(shù)據(jù)調(diào)查（年齡、性別、職業(yè)、身高、體質量、吸煙、飲酒史）。吸煙分為從不、曾經(jīng)、目前吸煙，各自對應評分1～3分。

表1 LLS評分系統(tǒng)的癥狀及分級（n）

1.4 統(tǒng)計學處理 數(shù)據(jù)分析采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件。計量資料采用表示。兩組間的計量資料比較應用t檢驗。計數(shù)資料采用率表示。癥狀分析應用非參數(shù)分析和Kruskal－Wallis test檢驗。等級資料應用交叉表和χ2檢驗。相關性分析采用Pearson和Spearman方法。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 運動前后的AMS發(fā)病率比較 7名受試者因數(shù)據(jù)不全被排除最終分析。運動前后的AMS發(fā)病率分別為20.24%和11.90%（P＝0.141）。頭痛癥狀的發(fā)生率從運動前35.70%降至22.60%（P＝0.045）。頭暈、胃腸道及疲勞癥狀在運動前后差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 運動前后癥狀比較（%）

2.2 運動前后生命體征與LLS評分比較 步行5km后心率從（73.83±9.96）次／分增至（84.31±12.55）次／分（P＜0.05），收縮壓從（128.86±13.93）mm Hg降至（124.48±13.13）mm Hg（P＜0.05），SpO2水平從（92.80±2.25）% 降 至（89.94±2.45）%（P＜0.05）。舒張壓無明顯變化（P＞0.05）。LLS評分從（1.75±1.50）分降低至（1.40±1.33）分（P＜0.05），見表3。不管是運動前或運動后，AMS與非AMS受試者之間的心率、SpO2和血壓比較無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表3 運動前后生命體征、急性高原病發(fā)病率和路易斯湖評分比較

2.3 吸煙與AMS評分、頭痛的相關性研究 受試者中從不、曾經(jīng)、目前吸煙的比率分別為61.9%、11.9%和26.2%。運動前后，吸煙史與LLS成績呈負相關（r＝－0.218，P＝0.046；r＝－0.240，P＝0.028）。吸煙史與運動前后的頭痛及SpO2均無相關性（P＞0.05）。

2.4 SpO2與AMS評分的相關性研究 不管是運動前還是運動后，AMS評分與SpO2無相關性（P＝0.132、0.086）。

3 討 論

本研究顯示，通過火車及汽車較緩慢進入3200m高原，步行5km后，頭痛癥狀，收縮壓和SpO2降低，心率增加，其他癥狀以及舒張壓無明顯變化。運動后AMS的發(fā)病率降低但無統(tǒng)計學意義。吸煙史與AMS成績呈負相關，但SpO2與AMS成績無明顯相關性。

通過火車進入海拔3200m，AMS的發(fā)病率為20.24%，與以前的研究類似［3－5，15］。但步行5km后AMS發(fā)病率有降低的趨勢，這結果與Roach等［9］的研究并不一致，以下是導致與本課題研究結果不一致的可能原因：（1）Roach的研究與本研究海拔高度不同（4800mvs.3200m）以及不同的運動負荷，可能導致試驗結果不一致；（2）此外，模擬艙與現(xiàn)場研究并不完全相同，以及他們在缺氧暴露10h內(nèi)即進行了AMS評分，明顯早于本研究；（3）本研究受試者采用的方式是較為緩慢的火車，并在3200m停留2夜，因此受試者習服時間明顯超過模擬艙研究；（4）本研究受試者長期居住在平原地區(qū)，與之相反，Roach等［9］的受試者居住在1600～1800m海拔，而不同海拔的居民對模擬艙的低氧反應完全不同。最近在常壓低氧的模擬艙試驗中，適度的運動并不增加AMS的發(fā)病率［10］，本現(xiàn)場研究結果發(fā)現(xiàn)，步行5km能夠改善頭痛癥狀，降低LLS評分，這說明在3200m海拔，適度運動可能對高原習服有一定有益的作用。但必須指出，運動前的評分測試是在早上8點，當時氣溫為11℃，而運動后的測試為下午，氣溫為24℃，因此早晨較高的AMS發(fā)病率可能有部分寒冷的因素［16－17］。

既往研究發(fā)現(xiàn)，在極端海拔運動是高原性頭痛和發(fā)生AMS的一個危險因素［18］。運動后SpO2降低的水平為AMS發(fā)生的一個預測因素［19］。盡管本研究結果提示運動后SpO2降低，與以前的研究類似［19－20］，但頭痛癥狀較運動前降低。高原性頭痛的具體機制目前尚未完全闡述清楚，可能與三叉血管系統(tǒng)（trigeminovascular system）及中樞神經(jīng)系統(tǒng)對低氧的反應有關。根據(jù)“tight fit hypothesis”，缺氧導致腦水腫是導致頭痛、AMS、HACE的可能機制之一［1－2，21］。對高原低氧的過度通氣反應以及吸入高原干燥空氣可通過通氣導致大量不顯性失水。運動更增加呼吸的頻率，加上運動后出汗，明顯增加脫水［22－25］。因此猜測在高原步行出汗可能導致機體更加脫水，降低血容量，從而降低低氧導致的腦水腫，緩解頭痛癥狀。

本研究結果顯示吸煙的狀況與AMS評分呈負相關，與Wu等［26］的研究一致，這結果提示吸煙者在緩慢進入3200m后發(fā)生AMS的可能性較不吸煙者小。而SpO2在吸煙與不吸煙的個體中差異無統(tǒng)計學意義，提示在3200m海拔，吸煙可能并未影響全身的缺氧情況。

與 O＇Connor等［27］及 Karinen等［5］的研究一致，本研究發(fā)現(xiàn)不管是運動前或運動后，AMS與SpO2水平差異并無統(tǒng)計學意義。并且，在AMS與非AMS個體中，SpO2水平差異亦無統(tǒng)計學意義，說明至少在3200m海拔，SpO2水平并不是AMS的一個預測因素。

綜上所述，在3200m海拔步行5公里能夠降低SpO2及收縮壓，升高HR。但是，適度運動能夠改善頭痛，并且有降低AMS發(fā)生的趨勢。

志謝：本課題組衷心感謝高旭濱教授對課題設計、討論部分的指導，李明、卞世柱博士、劉曦、丁曉涵、劉陽、李雙菲醫(yī)生等收集、整理數(shù)據(jù)；衷心感謝本次試驗受試者的參與及解放軍第二十二醫(yī)院的大力幫助。

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