高空心肺疾病

适度，高，非常高，极高的高度定义如下： ^［1］

• 适度高度= 5000-8000英尺（1524-2438米）海拔高度

• 高海拔= 8000- 14000英尺(2438-4267米)

• 高海拔高度= 14,000-18,000英尺（4267-5486米）

• 极端高海拔= 18,000-29,028英尺（5486-8847 m）

在美国，向西部山区的迁移增加了生活在中高海拔高度的儿童人数。在世界的孤立地理区域，对海拔高度的适应发生了很多世代。然而，生活在美国的人口是遗传混合的，对高度诱导的缺氧的增加的压力有所不同。

随着高度的增加，气压下降。这种气压的降低影响肺泡氧分压(PAO)₂)．氧的百分比保持稳定在约21％。在海平面，环境中可用的氧气的部分压力等于气蒸气压（即（760-47mm Hg）* 0.21或149mm Hg）的0.21倍。PAO₂是103 mm hg。

PAO₂用肺泡气体方程计算，如下:

PAO₂=FiO₂（PB - pH₂O) -帕科₂[FIO.₂+（1 - FIO₂/ r）]，

在这个等式中，FIO₂是吸入氧气的分数，PB是环境大气压，PH₂O是水蒸气在体温下施加的压力，PACO₂是二氧化碳的肺泡部分压力，R是呼吸交换商。气压下降随高空的增加减少了Pao₂．PAO₂从海平面的103毫米汞柱下降到科罗拉多州丹佛市的81毫米汞柱(5280英尺[1609米])和派克峰顶部的48毫米汞柱(14110英尺[4301米])。在受度假者欢迎的山区，如科罗拉多州的莱德维尔(10200英尺[3109米])，PAO₂是61毫米汞柱。 ^［2］

肺炎，哮喘，细支气管炎，新生儿肺部疾病、肺水肿等各种肺部疾病通过通气-灌注(V/Q)错配影响肺泡向肺毛细血管输送氧气的效率。因此，婴幼儿肺部疾病可能存在较低的动脉血氧分压(PaO)₂)．

PAO进一步降低₂由于海拔的原因，PaO会按比例降低₂．因此，患有肺病的婴儿和儿童可能有PAO₂在氧解离曲线的陡坡上。结果，PaO发生了小幅变化₂导致动脉氧饱和度(SaO₂)．在患有患有中等高度的肺病的婴儿和儿童中，可以观察到氧饱和度的变化，即使气压与通过风暴系统落下。

在寿命的前24-48小时内，居住在中等高度的新生儿具有非常相似的氧饱和。在丹佛，科罗拉多州，新生儿小于48小时的饱和度为85-97％;在Colorado的铅威，在前24小时内的饱和度为85-93％。之后，范围变宽。这种变化可能反映了对从胎儿循环到成人循环的过渡的可变自适应响应。

在Leadville，1周大的新生儿在清醒时的饱和率为83-93%，在安静睡眠时降至75-86%。到4个月大时，这些值在清醒期和睡眠期分别增加到89-93%和81-91%。科罗拉多州顶峰县滑雪区（9000英尺[2743米]）2岁以下健康清醒婴儿的血氧饱和度值为89-94%，丹佛为90-99%。 ^［3.，4］

生活在中度高度的新生儿通常从医院送回医院（鼻插管25-50毫升/分钟），2-6周，以便更多地保持其氧饱和度（> 90％）超过90％的时间。这种治疗可能是不必要的，但是它被赋予了模拟海水位氧合并促进从胎儿到成人生理学的转变。

当他们在当地海拔地区的婴儿和儿童照顾婴儿和儿童的医生必须考虑这些改变，当他们建议父母旅行到高度高度时。 ^［5］

孕妇也可能受益于与他们的医生一起讨论旅行到高海拔。通常应避免乙酰唑胺，并且旅行可以在诸如预胰抗的情况下禁止。虽然在本次数中所做的较少数量的研究难以困难，但最近的Jean等审查提供了可用数据的概述。 ^［6］

在海拔地区练习的医生应该意识到他们的人口正常。在用氧气供应有限的海拔地区练习医学时，饱和的儿童<85％的儿童可能是那些从有限资源中受益的人。 ^［7］

要获得优秀的患者教育资源，请访问medicinehealth急救和伤害中心．此外，请参阅EmedicineHealth的患者教育文章高山病．

与中等高度相关的慢性缺氧可以影响胎儿。出生体重和子宫血流量减少，胎盘形态可能不同。而且，发病率早产和怀孕全身的高血压在高海拔地区增加。孕产妇抽烟在高海拔地区可以具有添加剂效果。孕妇从低到高海拔地区旅行，反之亦然，可以发起早产，因为改变羊驼对气压的影响。 ^［8］

暴露于高空诱导的缺氧可影响氧气运输。有代谢综合征的低地人在上升到高海拔后，红细胞生成素增加，氧-血红蛋白解离曲线向右移动。 ^［9］上升到高海拔后，2,3-二磷酸甘油酸(2,3 DPG)升高，氧-血红蛋白亲和力降低，导致组织氧释放增加。 ^［10］在一份报告中，5天暴露于高海拔（14,957英尺（4559 m]）后，尽管2,3dPg水平（3.5μm/ g血红蛋白）增加并降低红细胞年龄，P50值（血PO₂在实际pH下的50％血红蛋白氧饱和度，在11名登山者中保持不变。 ^［11］

最近发现缺氧诱导因素（HIF）发现，对身体对缺氧的反应已经发生了巨大改变。HIF是称为转录因子的蛋白质，其与特定的DNA序列结合以促进某些转录到信使RNA的遗传信息。当细胞暴露于缺氧时，HIF-1α增加。这开始对多基因具有宽范围影响的级联，这导致诱导促红细胞生成，血管生成和改性能源使用等等。 ^［12］

在一些婴儿中，肺血管阻力的正常下降被延迟。此外，超声心动图显示右侧压力升高持续数天，有时数周，但未见新生儿原发性肺动脉高压的临床表现。此外，动脉导管延迟闭合的频率增加。在出生后的最初几个月，右心室肥厚的心电图表现常常持续存在。暴露于高海拔环境后，从胎儿到成人的正常肺循环转变也可导致症状高空肺动脉高压． ^{［13，14］}

高空居民可能会经历对缺氧的适应丧失（慢性山病[CMS]），其特征在于红细胞计数和肺动脉高血压增加。一项研究通过超声心动图评估了秘鲁（海拔4,300米）的55例CMS患者。尽管肺动脉高血压，调查人员发现CMS患者没有显示出任何症状或心力衰竭的超声心动图变化。 ^［15］

另一项研究也表明，与匹配良好的对照组相比，CMS患者肺动脉高压明显增加。两组对一氧化氮均有反应，但CMS组肺动脉高压明显升高。作者认为这些结果是CMS患者结构性肺血管缺损的结果，可能是由慢性低氧血症引起的血管重构引起的。 ^［16］最近的研究也表明，CMS患者也有明显的系统性血管功能障碍。 ^［17］

估计20％的一般人群对缺氧刺激造成缺氧刺激，肺血管抗性显着增加;这种现象被称为缺氧肺血管收缩。具有这些反应的个体被称为过度反应器。右心室压力的临床显着增加可以在具有升高的高度缺氧环境的肺血管抗性升高的个体中测量。 ^［18］

一项研究评估了生活在高海拔地区（3600-4000米）的儿童呼出的一氧化氮和肺动脉压（通过超声心动图），比较了土著后裔（艾马拉儿童）和欧洲血统的儿童。他们发现，居住在高海拔地区的土生土长的孩子右侧的压力梯度正常，而欧洲血统的孩子的压力梯度比艾马拉族的孩子高33%。然而，Aymara儿童缺氧性肺血管收缩（正常压力梯度）的缺乏似乎不是通过增加一氧化氮合成介导的。 ^［19］

加重缺氧性肺血管收缩的因素包括急性肺疾病、运动、上呼吸道阻塞或与肺血流量增加或肺静脉回流受限相关的先天性心脏病。

急性山疾病

每年冬天，数百万人在科罗拉多州海拔8202-11483英尺（2500-3500米）的地方滑雪。每年夏天，超过250000人参观派克峰（14110英尺[4301米]）。到达高海拔时，大多数人注意到由于缺氧引起的过度通气和心率加快引起的心悸而产生的呼吸困难感。这些是正常的生理反应。然而，在到达后6-96小时内，许多人注意到头痛、失眠、厌食、恶心、呕吐、头晕、呼吸困难和失去协调。 ^［20］

这些症状代表急性高原病(AMS)，其最严重的形式可表现为高海拔肺水肿(HAPE)或高海拔脑水肿。幸运的是，对大多数人来说，这些症状很烦人，但并没有使他们丧失能力。这些症状的持续时间很短，通常只有几天。

AMS的发展与上升的速度和高度有直接关系，与年龄成反比，因为AMS在年轻人中最常见。学龄前儿童的症状包括烦躁不安、食欲下降、睡眠质量差和玩耍减少。

高空肺水肿

健康儿童和活跃的年轻人暴露在中等海拔地区有患HAPE的风险。这是一种不常见的非心源性肺水肿，通常在海拔8000英尺(2438米)以上时发生。通常是通过汽车或飞机快速上升。在这种情况下，暴露在高海拔通常会持续几个小时，最常见的是在过夜之后。疲劳、呼吸困难、恶心和失眠发展为可见的发绀、呼吸急促和咳嗽并有大量痰。如果症状不被识别和治疗，可能会导致休克和死亡。胸片显示片状浸润，符合肺水肿。

在玻利维亚拉巴斯(11,975英尺[3650米])进行的一项研究显示，在上升海拔后，约一半的受试者有小(< 5mm)心包积液的超声心动图证据。 ^［21］当调查人员分析了从Hape患者获得的支气管肺泡灌洗（BAL）流体时，它们发现蛋白质和白蛋白的水平增加，而RBCs的轻度增加，而且与Hape抗性和低空值相比。 ^［22］另一项研究在瑞士考察了26名未适应高原环境的受试者在攀登高海拔后的肺功能变化。他们发现个体肺功能对高海拔的反应差异很大，并不能预测HAPE的发展。 ^［23］

在世界山地和荒野医学大会上提出的研究结果表明，由于x线照片和体格检查的重叠，HAPE在居住在高海拔地区的儿童可能被误诊为肺炎。 ^{［24，25］}

高空肺水肿的病理生理学

目前关于HAPE的病理生理学的看法围绕着肺水肿的增加继发于肺泡-毛细血管通透性增加和静水压力升高。 ^{［26，27］}

研究人员在3例发生HAPE的患者的BAL液中观察到富含蛋白质的转化液。在HAPE易感患者中，BAL样本中白细胞、花生四烯酸代谢物和促炎细胞因子(白细胞介素-1和肿瘤坏死因子)的数量和差异值均正常。这些发现表明导致HAPE中观察到的变化的主要事件是毛细血管静水压力的增加，而不是促炎级联反应。 ^［22］

在Hape发作之前，已显示Hape易感个体具有显着增加的缺氧血管收缩，以及肺动脉压力升高。具有受限制的肺血管床（即不存在肺动脉）的那些风险较高。这些发现与动物研究相结合，表明这些高压导致薄血气屏障的机械故障，导致渗漏到肺泡空间和观察到的Hape现象。 ^［12］

在一个有趣的研究中，研究人员在易受Hape的个体中的鼻势和在高原上升至高海拔后不易受到Hape的对照中的鼻势的差异（14,957英尺[4559 m]）。在两组中，鼻势总鼻势和鼻势的氯化物敏感部分在高度高度增加。然而，在高海拔常见的缺氧治疗6小时后，研究人员观察到与对照组敏感的个体中的个体中的总体或氯化物敏感性鼻势没有变化。研究人员假定的是，异常的Transepithelial离子转运（氯离子的分泌增加）可能有助于补偿在高海拔地区中的个体中所见的鼻粘膜的干燥或结壳。 ^［28］

高原肺水肿的危险因素

海拔海拔可能对镰状细胞病如慢性疾病产生不利影响，囊性纤维化，支气管肺的发育不良肺血管床受限，以及1型糖尿病．海拔对I型糖尿病患者的影响包括血糖控制下降，食欲或厌食症差，血糖仪的可靠性差。 ^［29.］

儿童HAPE的反复发作唐氏综合症和阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）次要肥胖已经看到相对较低的海拔（7000英尺[2134 m]），并且可能反映睡眠期间的去污染恶化。 ^［30.］

专利吐露卵巢的发病率为高海拔肺水肿的高山登山者的发生率为4倍，与那些在高海拔不产生症状的人相比，患有高空肺水肿。 ^［31.］

在科罗拉多州丹佛市，10名生活在高海拔地区(5282- 10006英尺[1610-3050米])的儿童在HAPE完全康复后接受了心导管治疗。5名患者在HAPE发病前有未检测到的心脏缺陷，1名患者有继发于肥胖的OSA。 ^［32.］

分级递进

为预防急性高原反应，可采用分阶段、分级攀登技术。分段攀登是指在攀登前的2-3天内，人们要在大本营中适应环境。逐级上升是指每天超过限定海拔高度的上升。指导方针建议，一旦到达海拔8000英尺(2438米)以上，他或她应该以1000-2000英尺/天(305-610米/天)的速度上升。 ^［33.］

生理机制,导致高海拔适应环境包括换气过度,增加血液中的红细胞浓度(红血球增多症),细胞氧化的酶水平增加,氧解离曲线的右转在中等海拔(提高加载静脉血氧)。 ^［2］在高海拔地区，氧气 - 血红蛋白解离曲线（由呼吸碱源引起的左侧转移导致肺毛细血管中的氧气负载。

当一个人有AMS的症状（头痛，疲劳，头晕，恶心，失眠），治疗涉及降低海拔和氧合。症状，氧合饱和和胸部射线照相调查通常会显着改善。 ^{［34.，35.，36.，37.］}

环境修改

通过降低生理海拔地理，已经使用两种方法来使某些环境更适合占用者。第一种方法增加了封闭的气密空间的气压，并且众所周知的是其在商业飞机上使用。其他方法涉及室内空气的富氧富含氧气。通常，氧气增加1％的氧气的等效高度降低约300μm。房间不需要为这种工作方法而空气。这种技术已成功用于高海拔RadioteRescope网站以及中国的火车乘用车。虽然有一些担心可能的火灾危险，但已经在深度和图表中研究了这个问题，以指示氧富集是安全的水平。 ^［12］

在许多情况下，环境改造是不可行的。新兴的数据探索使用电池供电，便携式持续气道正压为徒步旅行者作为预防和治疗AMS的手段。 ^{［38.，39.］}

预防和治疗高空疾病的药理学疗法

表1和表2总结了用于预防和治疗高原疾病的药物疗法。荒野医学会还发布了预防和治疗急性高原疾病的共识指南，其中包括药理学剂量信息。 ^［40］已有成功预防的报道乙酰唑胺(乙酰唑胺)和硝苯地平对于反复发作的患者。 ^［41.］最近的一篇综述文章对乙酰唑胺在AMS中的研究进行了出色的总结，并根据临床情况讨论了最佳预防用药的剂量策略。 ^［42.］另一项研究表明5-脂加氧酶抑制剂(5-LO)有助于预防AMS。 ^［43.］

一项研究表明，对受试者之间的AMS发生差异没有差异银杏毕洛巴巴以及服用安慰剂的人。 ^［44.］然而，其他研究表明银杏叶在预防ams中的有益效果。 ^［45.］

研究人员在山地登山者中进行了双盲安慰剂对照试验，在低空中呼吸缺氧气体，同时升高（17,716英尺[5400 m]）。Sildenafil.，一种选择性磷酸二酯酶-5抑制剂，可减少休息时和运动时的低氧性肺动脉高压，并增加最大运动能力和心输出量。性能的提高被假设是由于右心室后负荷减少而心输出量增加，这增加了向运动肌肉的氧运输。 ^［46.］

有些人建议改善可能是次要的因素，除了高度诱导的右心室功能障碍的改善之外。由于抑制缺氧肺静脉收缩和缺氧诱导的左心室舒张功能抑制，实例是降低的肺间质水肿。

然而，最近的一项双盲随机对照试验对西地那非作为AMS常规有效预防治疗的有效性提出了质疑。 ^［47.］

关于儿童高海拔疾病的预防和治疗的资料有限。

表1。预防和治疗急性高山病的治疗方法 ^［48.］（在新窗口中打开表）

表2.预防和治疗高原肺水肿的治疗方法 ^［48.］（在新窗口中打开表）

嗡嗡声心室隔膜缺陷由于血液从高压左心室通过缺陷进入低压右心室而导致流动障碍引起的。在高海拔地区，胎儿肺血管抗性的延迟降低和遗传倾向于过度反应性可以保持肺血管阻力升高，并导致全身水平附近的右侧压力。因此，即使具有较大的心室隔膜缺损，心房中隔缺损或动脉导管未闭可能发生很少或没有左右分流，并且可以检测到典型的心脏杂音。

有这些发现的儿童可能没有与肺血流量增加相关的典型症状，如出汗、呼吸急促和生长迟缓。因此，在这组患者中可能会漏诊较大的缺损。当临床检查中发现第二次心音较响时，必须保持较高的怀疑指数并排除右心室脉冲增加。

在中等海拔地区，动脉导管未闭和房间隔缺损的发生率最高。依赖于低肺血管阻力的心脏缺损患者，如接受腔静脉-肺分流术或Glenn分流术或Fontan手术的患者，可能会受到高原诱导的缺氧及其对肺血管阻力的影响。

作为一般规则，海拔术后血流动力学难以困难的患者在崛起的高度上难以困难。患有初级肺动脉高压和艾森梅亨氏综合征的患者可能与海拔高度的患者难以高于海平面，而他们的疾病在海拔比海拔迅速进展。

患有较大室间隔缺损的患者，由于在中等海拔地区缺氧环境而导致肺血管阻力显著增加，当他们旅行到相对低海拔地区时，可能面临症状增加的风险。氧合改善可降低肺血管阻力，增加肺血流量及相关症状。当这些患者在低海拔地区时，这些变化可以通过增加利尿剂治疗来控制。 ^{［18，51.］}

一项调查短期高海拔暴露对Fontan患者肺血流量和运动能力直接影响的研究发现，与对照组相比，短期高海拔暴露对Fontan患者肺血流量和运动能力没有负面影响。 ^［52.］

乘坐商用飞机旅行相当于参观科罗拉多州的科罗拉多斯普林斯(6200英尺[1890米]);新墨西哥州圣达菲(7000英尺[2134米]);或飞行期间海拔6000-8500英尺(1828-2438米)的任何地点。

成年人的研究已确认预期的6-8％的基线饱和度降低。 ^［53.］此外，持续时间是简短的，并且旅程与长期睡眠诱导的缺水无关。正如预期的那样，患有紫绀的患者耐受温和的高度居住的患者也容忍商业航空旅行，而需要在中等高度的氧气补充的患者应继续在行驶期间接受氧气以相对较低的高度。此外，增加空气行程期间的氧气流量处于患者在海平面接受长期氧疗法的患者是合理的。 ^［54.］

有些人认为，患有用于飞行中的危险因素的患者（例如，慢性阻塞性肺部疾病[COPD]，早熟的慢性肺病[CLD]）应在航空旅行前进行缺氧高度模拟试验（模拟最大舱压力为8000 mm hg）。 ^{［55.，56.］}一项研究发现，在COPD患者中(n=13)，低氧吸入试验(HIT)能够准确预测飞行中低氧血症和补充氧需求。 ^［57.］然而，在新生儿慢性肝病的儿科人群中，低氧试验期间90%补充氧的临界值不能区分慢性肝病患者和健康对照受试者。飞行前低氧试验在儿童慢性肝病患者中的作用仍有争议。 ^［58.］

由于航空旅行而面临风险的患者，包括以前不耐受氧气的短暂降低的那些。在作者的经验中，风险最大的患者是患有肺血管阻力升高的患者，患者不符合适度高度的手术标准（例如，Fontan程序），并且在海平面上提到了外科手术的机构。作者的术后建议包括将这些患者转移到中度高度，并在其返回的前72小时内进行补充氧合和密切观察。

大多数航空公司的规定不允许病人使用自己的氧气源。因此，航空旅客必须与航空公司作出安排，并在起飞前获得航空公司医务主任的许可。

的航空医学协会将以下心血管禁忌症列出商业航空旅行： ^［59.］

• 飞行3周内无并发心肌梗死

• 飞行6周内并发心肌梗死

• 不稳定的心绞痛

• 严重失代偿的充血心脏衰竭

• 不受控制的高血压

• 冠状动脉旁路嫁接在飞行的2周内进行

• 飞行两周内发生心血管事故

• 不受控制的心室或supraventricular contcarcardia

• Eisenmenger综合征

• 严重有症状的心脏瓣膜病

更多信息可以从全科医生航空健康指南和给商业航空旅客的医疗建议． ^{［60.，61.］}

最近的研究围绕高原疾病患者的不同基因多态性展开，试图确定基因构成是否决定易感性。内皮型一氧化氮合酶(NOS3)是一种内源性的肺血管舒张调节因子。患者具有一定的杂合子多态性NOS3基因可能更容易受到高海拔的影响和高海拔肺水肿（Hape）的影响。 ^［62.］

最近的一项综述确定了一些可能对发展中的高原疾病有影响的基因，尽管研究仍处于早期阶段。越来越多的数据似乎表明，高原病是一种受环境因素强烈影响的多基因疾病。进一步的研究，包括全基因组关联研究和表观遗传学分析，应该有助于阐明这些复杂的相互作用。 ^{［63.，64.］}