高度的影响
慢性低氧血症的影响研究可以在实验室中通过降低吸入氧的浓度或降低低压舱的气压来进行。 [1]《自然》杂志提供了第三种选择,即高海拔,它允许在不同条件下检查个人慢性低氧血症的影响。 [1]
因此,研究高海拔地区的生理学家不仅是登山者和飞行员的兴趣,而且是内科医生的兴趣。在山峰上获得的知识可以洞察紫绀性心脏病和慢性肺病患者的病理生理学。最后,照顾低氧血症患者的医生应该了解,当患者居住在或访问山区或乘飞机旅行时,海拔的变化可能会影响他们,从而引起的变化。
高海拔通常被定义为海拔2,500-3,000米(约8,200-10,000英尺)以上。 [2]在健康的人中,临床上的重大变化很难在高度低于这方面展示。许多人住在高海拔并进行正常活动。在全球范围内,超过1.4亿人居海平面超过2500米;其中8000万住在亚洲,3500万住在安第斯山山山脉(主要人口密度升高超过3,500米)。 [3.]
登山者和飞行员已经对人类在极端海拔地区的生存能力进行了试验。在没有补充氧气的情况下征服珠穆朗玛峰(8,884米[约29140英尺])是对在严重低氧环境下生存能力的严格考验。在那个高度,几乎所有可用的氧气都需要支持基础代谢,山顶附近的攀登速度下降到2米/分钟。
在高海拔或极端海拔的健康人身上看到的变化,在慢性患者身上可能被夸大心肺疾病;更改可能会在适度的高度升高。高空的心血管变化受到人口血统和社会文化决定因素的影响,以及适应,营养,经常感染,暴露于污染物和毒素,社会经济地位以及获得医疗保健。 [4,5,6]
气压
从海平面到高海拔,含氧量保持在20.93%;因此,气压决定了氧(PO)的分压2)。气压随着海拔的升高和向两极移动而降低。太阳相对于赤道位置的变化会影响气压,产生季节性的大气潮汐。
在海平面(气压,760毫米Hg),PO2环境空气为159 mm Hg(即760mm Hg×0.2093)。随着空气通过呼吸道,它与水蒸气饱和,这使得灵感的PO2149 mm Hg(即[760-47 mm Hg]×0.2093)。
肺泡PO2(PAO2)计算如下:
包2= (pb - ph2O) FiO2] -[帕科2(FiO)2+ 1 - FiO2/ R)),
其中Pb是环境气压,pH值2O是水蒸气在体温下产生的压力,FiO2是吸入氧的比例,PACO2是二氧化碳的肺泡部分压力,R是呼吸交换比。
人类已经证明了将短时间的能力适应气压,在没有补充氧气的情况下在珠穆朗玛峰上安装珠穆朗玛峰的第三次。在那个高度,计算的pao2是35 mm hg,动脉公司2(PaO2人类可以永久生活在海拔5100米(16700英尺)的地方,那里的气压大约是海平面的一半。虽然寒冷、低湿度、增加的太阳辐射和恶劣的经济条件限制了在高海拔地区生存的能力,但缺氧是最重要的因素。
氧输运变化
在海平面上,PO2大气中的氧含量足以满足线粒体的氧需求。在氧气输送系统的每个阶段,PO2减少;这种现象被比喻为氧级联。
在高海拔地区时,气压的降低减少了环境中最初可用的氧气量,使级联的斜率远远较低的陡峭。弥补环境中氧气可用性降低的机制包括细胞内酶系统的变化,以使它们在低水平的氧气下起作用,并且氧气输送系统的变化增加氧气量。后者是主要的补偿机制。 [7]
然而,氧气运输系统的各个层面都发生了变化,即通气、肺扩散、循环和组织扩散。
在上升到1524米(5000英尺)以上时,通风的轻微增加第一次被注意到。在静止时,这种增加主要表现为潮气量的增加。随着运动,潮气量和呼吸频率都增加了。换气过度降低帕科2并增加PAO2.这是早期适应高海拔环境的最重要形式。缺氧诱导的微通气增加发生在到达海拔后不久,并在第1周增加。分钟通风稍晚时减少,但仍高于海平面值。
缺氧呼吸反应的增加是希望参与高海拔活动的海平面居民适应的重要手段。低氧呼吸反应增强的登山者更容易爬到很高的地方,可能是因为肺泡氧气的可用性增加了;这种能力也可能有缺点。低氧通气反应与急性高原病、过度红细胞增多症和低出生体重有关。
刺激颈动脉体介导过度通气。在急性暴露的情况下,3000米(9840英尺)以下的通风没有明显增加。这种情况对应于PAO260 mm Hg。然而,在暴露于高度的温度下降4天后,通风始终大于海平面的正常通风。
人适应后,在PaO时可发生过度通气2高达90毫米汞柱。对于继续保持在高海拔的海平面居民,缺氧通气反应持续存在。在极端海拔高度,显著的呼吸性碱中毒发展为维持PAO2超过35毫米汞柱。在一个与珠穆朗玛峰的条件相同的减压室,PaCO2是8毫米的汞柱。
相比之下,当地的高海拔居民对缺氧有钝化的呼吸反应(即脱敏)。改善外周组织的氧气使用,减少呼吸努力已被假定为这一现象的解释。对高海拔地区居民的研究表明,要实现脱敏,必须在儿童早期暴露于高海拔地区,并持续数年。低氧通气反应的降低是在8岁后首次发现的。与此同时,肺活量也相应增加。
在脱氧发生后发生过缺氧发生在高空居民中,它仍然存在多年,即使该人返回海平面。在高海拔地区出生和筹集的低地人的后代具有与原生高地人类的现象相同。与Lowlander相比,本机高地过度通气率与高空常规普通悬浮液相比,与新人到海拔高度相比。
因此,本地高海拔居民可以进行特定的体育活动,但需要相对较小的通风条件;因此,他们的呼吸困难比其他人少。这一优势增加了它们在高海拔地区工作的能力。
紫绀型先天性心脏病患者的低氧通气反应也减弱。这种效应早在7岁或8岁时就出现了。最迟钝的通气反应出现在饱和度最高的患者身上。通过手术矫正使动脉饱和恢复正常并恢复正常后,对缺氧的通气反应恢复正常。
这一结果与在当地高地人身上观察到的结果不同,高地人的反应多年来一直很迟钝。高地人与紫绀型先天性心脏病(CHD)患者的一个重要区别是,高地人的PAO值较低2,而患有紫绀的患者有一个正常的pao2尽管他们都患有动脉低氧血症。
在海平面,肺泡 - 动脉(A-A)梯度为6-17毫米。即使他或她的过度通气,这种梯度可能会限制新人的运动到高海拔。运动期间显着的动脉去饱和的发展表明这种可能性。本土高海拔常驻的肺部扩散能力高于20%-30%,高于海平面居民。这种能力有助于最大化肺泡的气体交换。
对于这一发现,胸部的构型改变、肺的解剖改变以增加肺泡表面积,以及由肺动脉高压引起的通气灌注比的提高都是可能的解释。对慢性缺氧新生大鼠的动物研究表明,肺结构的改变似乎优化了肺的结构和功能。
暴露于高海拔对心血管系统具有重要意义。在初始上升时,交感神经活动显着增加,导致心率和心脏输出初始增加。然而,在延长曝光后,最大氧摄取降低,中风体积降低,心输出低于海平值。卒中体积的降低被认为是次要的次心性填充。运动明显降低最大心输出;在游客中比在当地人中更加明显这种效果。
在3100米(10,200英尺)的地方观察到冠状动脉血流10天后减少了32%。 [8]然而,没有心肌缺血的证据观察。这一发现可能是由于从冠状动脉血液中提取的氧气增加,以及心脏工作减少导致的氧气需求减少。左室(LV)功能不全;然而,超声心动图左室收缩指数正常,腔室大小在海拔高度降低。
在一项研究中,Bernheim等人发现,肺动脉压升高与运动和高原缺氧有关,但不会导致左室舒张功能障碍。 [9]作者总结道,“在这种情况下,心室相互作用似乎与血液动力学无关。”在高原肺动脉高压患儿的磁共振成像(MRI)扫描中观察到右心室(RV)壁厚度显著增加,射血分数降低。 [10.]
随着缺氧的增加,在3100米(10200英尺)以上每130米(约430英尺)最大心率降低1次/分钟。高海拔地区心输出量、每搏量和运动能力的下降可能是由于到达高海拔后血浆量减少导致的前负荷下降。
还描述了登上高海拔后的心电图(ECG)变化。登山运动员描述了右轴偏移、正常直立成人T波的右心前T波倒置以及左心前导联的T波变化。移居到高海拔地区的移民的心电图显示,随着高海拔居住时间的延长,RV肥大增加。婴儿和成人的正常昼夜节律丧失和QTc延长均已被描述。
一般来说,高海拔地区的全身血压略低于海平面。这种差异被认为是继发于缺氧对全身血管平滑肌的血管舒张作用。据报道,高海拔地区的高血压发病率低于海平面。
氧级联的最后一步是氧气从毛细血管扩散到线粒体。出于可以理解的原因,这一步骤尚未在高海拔地区得到广泛研究。毛细血管密度的增加和肌纤维尺寸的减小共同缩短了氧气扩散的距离。在几种动物中,这种反应似乎有助于它们适应高海拔,但在人类中,这种反应只有在显著的低气压暴露40天后才会出现。
氧离曲线
组织PO.2(传真照片2)在PAO上变化不大2射程70-100毫米汞柱,在高海拔地区可能会出现PAO2在40-70毫米汞柱中,氧张力的微小变化与氧的快速卸载有关。一些人认为,增加氧亲和力或氧-血红蛋白解离曲线左移可能在高海拔地区是有益的。与胎儿血红蛋白一样,左移有利于缺氧环境中的氧负荷。另一些人认为,向右移动可能会增加血液在组织水平上卸氧的能力。
4,520米(14,830英尺)的研究表明,曲线在标准实验室条件下的权利(pH,7.40;二氧化碳的部分压力[PCO]2, 40毫米汞柱),因为2,3-二磷酸甘油酸的增加。 [11.]然而,在体内,与高空过度通气相关的呼吸性碱中毒导致曲线左移。因此,实际PO250%氧饱和度(P50)在海拔与海平面无显著差异。
珠穆朗玛峰医学考察显示,随着呼吸性碱中毒的增加,在高海拔地区逐渐左移。这种效果提高了肺部的氧气负荷。
总而言之,在氧气输送系统的每个阶段,都会发生相当大的变化以促进氧气输送。紫绀患者在多大程度上利用这些或类似机制可以是未来研究的重点。
血液学变化
与运输系统同等重要的是运输工具——红细胞(RBC)。在高海拔的前1-2周,血浆容量下降,血红蛋白浓度升高1-2 g/dL。此外,暴露在海拔数小时内,红细胞产量增加,因为红细胞生成素的产量增加。然而,总体反应缓慢,需要几个月才能达到平衡。
红细胞增多症的程度与海拔高度直接相关,海拔3660米(12000英尺)。在这个海拔高度以上,血红蛋白浓度迅速增加。然而,如果全身动脉饱和度低于60%,则红细胞生成活性降低。在生活在4540米(14900英尺)的受试者中,总血容量从80毫升/千克逐渐上升到近100毫升/千克,这一变化表示随着血浆体积的减少,红细胞体积增加。Monge病(慢性高山病)与过度的红细胞生成有关。
多胆血症与高粘性和氧气运输下降有关。在高海拔地区的年龄观察到血红蛋白的进一步升高。在高度时,甚至在100%氧气上也表现出具有多胆血症的登山者。该观察结果表明,来自血液的氧气外周提取受其减少的限制。在山地登山者和运动员中的自体RBC输血的静脉曲张术和血液稀释试验尚未产生有关任何给定高度的理想血细胞比容的信息。
血小板计数在2990米(9800英尺)处2天后下降7%,在5370米(17600英尺)处2天后下降25%。一些人认为暴露在高海拔地区会导致人类的高凝状态。
38名生活在高海拔地区的士兵与生活在海平面的对照组相比,纤维蛋白原水平升高,凝血溶解时间缩短。 [11.]有肺动脉高压临床证据的士兵纤维蛋白原水平较低,血小板因子III水平较高,血小板粘附性增加。这一证据表明,在这些受试者中发生了纤维蛋白转化,可能还有血小板沉积。
已经进行了类似于氰化先天性心脏病患者凝血状况的研究。在一个低钾分钟中进行的操作珠穆朗玛峰II项目显示出凝血因子没有变化。
代谢变化
大多数到高海拔的游客都注意到最初的体重减轻,这归因于饮食摄入减少、水分流失加剧和体内储存的脂肪流失。即使是中等海拔的游客,厌食症也是常见的抱怨。在高海拔地区,未适应环境的人的食欲和热量摄入量显著下降,他们通常觉得脂肪令人厌恶,更喜欢甜食。液体损失是由于过度通气和低湿度引起的无意识水分损失,以及缺氧和寒冷环境引起的利尿。
感觉、运动和心理功能的变化
因为眼睛的视网膜对氧气有很大要求,所以视力是缺氧缺乏改变的第一感。即使在低于3,000米(约9,600英尺)的高度下,也可以通过减少夜视来证明这种现象。3,048米(10,000英尺),人们需要更多时间来学习新的任务,而不是在低海拔。在6,100米(20,000英尺),已经证明了感觉,感知和电机性能的损伤。 [12.]
在急性缺氧时,动脉血氧饱和度降低到85%会降低一个人的精神集中能力,并破坏精细的运动协调能力。饱和度降低到75%会导致判断失误和肌肉功能受损。
美国医学研究探险队登上珠穆朗玛峰一年后,手指敲击速度持续下降。此外,还观察到,在攀登高原后的神经心理学测试中,视觉长期记忆和语言学习能力下降,失语症错误增加。这一发现促使一些人猜测攀登到极端海拔是否会导致大脑损伤。
初次暴露于高原时,大脑血流量(CBF)下降,因为低碳相关的血管收缩。然而,当PaO2降低至50-60毫米汞柱时,CBF增加。血液流动似乎是局部不均匀的,在脑干水平增加,以皮质血流为代价。这一机制可能解释了大脑皮层对缺氧的脆弱性增加。
令人惊讶的是,对缺氧有高通气反应的登山者有最严重的损伤。与过度通气相关的低碳酸血症可能导致CBF显著下降,抵消了氧合增加的任何有益影响。
海拔高度对肺动脉压的影响
肺动脉压与人的年龄(超过新生儿期)和环境成反比。在海平面上,在出生后的最初几个小时或几天内,肺动脉压从胎儿的全身水平迅速下降到接近成人的水平。然而,在高海拔地区出生的婴儿,其下降速度比刚才描述的要慢且小。
在一项研究中,右心导管在1-14岁的32岁健康的儿童中进行,永久性地居住在4,240米(14,000英尺)之上。 [13.]1-5岁儿童的平均肺动脉压为45毫米汞柱(海平面正常,12-15毫米汞柱)。6-14岁儿童的平均汞柱为28毫米汞柱,较低。
从解剖学角度来看,肺动脉压的延迟下降与胎儿弹性原纤维形态的持续存在和肺小动脉的内侧肥厚有关。心电图显示胎儿/新生儿右心室(RV)优势持续存在。
在COLICADO(3,100米[10,200英尺])中,平均肺动脉压在健康的高中生中为25毫米,运动后增加至54毫米HG。 [14.]- 令人惊讶地类似于在一次性房间中的珠穆朗玛峰II的珠穆朗玛峰II期间的成年人。较低海拔地区的肺动脉压力,例如丹佛,科罗拉多州(1,610米[约5,280英尺]),在海平值附近。因此,临界肺泡氧气张力(Pao2)似乎标记了诱导肺血管收缩所需的缺氧水平。
秘鲁的出版物在没有任何相关的结构心脏病的情况下,在4,000米的高度下没有报告肺动脉高血压的普遍性。 [15.]然而,这项研究报告了1.5%的研究人群(326名儿童)的结构性心脏缺陷。
来自新生犊牛的数据表明,在正常pH值下,当氧分压(PO)升高时,肺血管阻力增加2)低于65毫米汞柱。 [16.,17.]这些数据得到了人类临床观察的支持,肺动脉压的增加直到PAO才被发现2低于60-65毫米汞柱,对应于海拔高于3000米(约9840英尺)。
Kojonazarov等人的一项独立研究比较了评估肺动脉压的无创和有创方法。 [18.]发现ECG和多普勒和MRI测量的组合与心脏导管数据插入数据相关。发现肺部流动加速时间是肺动脉高压的良好预测因子。
对西藏儿童的研究(3,600-4,600 m [11,811-15,092英尺)显示出通过多普勒超声心动图研究12-24个月的儿童测量的显着肺高血压。 [10.]
在从海平面移动的高空地区的成年人中,肺动脉压力在2年内恢复正常。此外,中风指数增加,心率降低。与通过在海平面的永久变化诱导的减少相比,高海拔地区吸入肺动脉的氧气压力仅适量降低。
在一些对欧洲高原肺动脉高压儿童的研究中,也发现一氧化氮生成增加。 [19.]
适应和适应化
一些新安置的高空社区的居民可能会增加适应高空生活的问题的风险。与拥有旧社区或西藏的年龄姓氏不同,他们已经拥有千年来进化地适应这种环境压力,他们尚未被转基因遗传选择。 [21.]
1966年,格罗弗等人报告了一个15岁的高中滑雪冠军,居住在约3,000米(10,000英尺),完全无症状。 [22.]她在科罗拉多州莱德维尔接受了右侧心导管治疗,发现她在休息时肺动脉压为67/27 mm Hg(平均44 mm Hg),在运动时肺动脉压为144/85 mm Hg(平均109 mm Hg)。患者继续在高海拔地区生活了2年,然后搬到海平面生活了11个月,在那里她再次接受检查。静息时肺动脉压降至33/8 mm Hg(平均17 mm Hg),运动时降至70/23 mm Hg(平均36 mm Hg)。
来自北美山区地区的人代表了一个遗传混合的社区。与Andean或Tibetan群体相比,对海拔高度的适应差异是明显的。比新到达的Lowlanders更遥远和更长的居住人口更加遥远。与他们的Andean或岩石山同行相比,藏人具有以下特点:
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宫内发育迟缓率低
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改善新生氧化,通风和缺氧通气反应
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低肺动脉压力,血红蛋白值和慢性山病的速率
这些差异所反映的选择过程可以允许在海拔高达5100米(16700英尺)的地方永久居住。生活在高海拔地区的藏族青少年的饱和程度与刚抵达的汉族青少年相似,但他们通过锻炼增加了最大摄氧量和心输出量。在一个家庭中描述了无法适应(即对缺氧和高碳酸血症缺乏通气反应)。
在没有氧气的情况下攀登珠穆朗玛峰的精英登山者,以及一些当地居民,都存在等位基因偏倚,在人类血管紧张素转换酶(ACE)基因的16号内含子中,I等位基因和II基因型数量过多。高海拔肺水肿(HAPE)的遗传易感性已被归因于内皮型一氧化氮合成酶基因(NOS3).具有血栓增加的遗传风险的个体可能会增加HAPE的风险。
慢性缺氧、肺静脉高压和肺血流增加可显著增加许多基因易感个体的肺压;这些因素可能是附加的。在海平面上,25%-30%患有严重二尖瓣狭窄的成年人和19%患有先天性肺动脉缺失和向另一肺血流增加的人发展为严重肺动脉高压。虽然肺动脉压升高,但这种变化并不一定引起肺血管疾病。
在海平面肺动脉压力升高的患有肺动脉压力的20%-25%称为过度反应器。在这些患者中,甚至中等高度的最小慢性缺氧可能赋予肺血管床并引发过度反应的反应,导致缺氧,肺血流量增加或肺静脉高血压进一步增加。在这种情况下,提交人的做法是在早期纠正临床显着的心脏病变,以便如果预期在海拔地区的持续住宅,则允许肺动脉压力来回归。
高度相关的疾病
2018年的一项系统综述对包括468名参与者的13项研究进行了回顾,发现确定非药理学和药理学干预治疗高原疾病的效果的证据有限,需要高质量的研究。 [2]调查人员注意到地塞米松的低质量证据和乙酰唑胺表明这些药剂可以减少相对于安慰剂的急性山病分数,但它们的临床效益和危害仍然不清楚。
高空肺水肿
高空肺水肿(HAPE)是一种不寻常的非心源性肺水肿,通常发生在健康人快速上升到海拔2500米(8200英尺)以上后,尽管作者和其他人在低海拔地区见过这种情况(见下图)。的人唐氏综合症,肥胖或者慢性肺病可能在甚至适中的高度时可能会增加风险。Hape曾在以前健康的高空居民和低地的游客报道。
有人建议,香港往往是生活在高海拔的儿童疾病。 [23.]在科罗拉多州Leadville的系列研究中,32例HAPE患者中有29例小于21岁;平均年龄11.9岁,占1 ~ 14岁人口的0.9%。据报道,在2,500-5,000米(8,200-16,400英尺)以上的HAPE发病率为0.5%-15.5%,这取决于年龄、性别、历史、地理位置和上升速度。最初或返回上升高度通常是快速的,并通过汽车或飞机来完成。
HAPE的形成通常需要持续暴露在高海拔地区24小时或更长时间。有些人一开始还能忍受高海拔,但如果他们试图爬到更高的海拔就会生病。疲劳、呼吸困难、恶心和失眠可发展为可见的发绀、呼吸急促和伴有大量粉红色痰的咳痰。如果症状不被识别和治疗,可能会导致休克和死亡。
胸片显示斑片状浸润,符合肺水肿。这些迅速清除,症状改善24-48小时后开始治疗。作者治疗过饱和度高于60%和胸片上严重肺水肿的患者,这些患者在救护车从2400 - 1800米(8000 - 6000英尺)下降30分钟后病情迅速好转。在这些发作期间,心电图(ECG)通常显示右心室(RV)肥大或张力。
在病情消退后,右心室肥大的迹象可能会持续存在,也可能不会。水肿液富含蛋白质,但主要问题是静液诱导的渗透性渗漏,伴有轻度肺泡出血,随后出现炎症。HAPE急性期心导管检查显示肺动脉高压,楔形或左房压力正常,但毛细血管压力增加。这一发现支持HAPE与左室功能障碍无关的观点。
呼出一氧化氮浓度降低,血浆内皮素-1水平升高,交感神经激活增强,肺动脉高压提示肺动脉一氧化氮合成缺陷和过度交感神经诱导的缺氧性肺动脉收缩。
HAPE曾被描述为先天性右或左肺动脉缺失的患者。在这些患者中,HAPE发生在中等海拔(2000 - 3000米[大约6500 - 9800英尺])。尽管这是一种不常见的缺陷,但这些个体患HAPE的风险似乎非常高。
在高海拔缺氧引起的不均匀血管收缩期间,已经提出过血管收缩期间的过度灌注水肿是可能的根本原因。除了专注于遗传易感性外,有关Hape的起源的猜测是集中于肺泡缺氧和过度灌注引起的作用,在高海拔锻炼期间不均匀的缺氧肺血管收集引起。
在海平面,对局部肺缺氧的肺血管升压反应将血液转移到相对通风良好的区域,改善通气-灌注匹配和氧合。然而,在高海拔地区,肺泡缺氧是全球性的,这种通过普遍狭窄的肺血管床的转移几乎没有好处。
如上所述(见上文),肺动脉压随海拔升高而升高,在一些患者(即高反应者)中,这种反应是显著的。在休息或运动时,这种反应可导致严重的肺动脉高压。在诊断为HAPE的儿童和成人中,已记录到肺血管反应性增加。
除了提高肺晕反应性之外,还有一种患有Hape的患者的低氧通气反应。在这些个体中,未能增加高海拔的潮气量和呼吸速率进一步降低了它们的肺泡氧气张力(PAO2)进一步提高了它们的肺血管抗性。
灌洗液中的高蛋白质浓度表明毛细血管泄漏。有些断言,由增加的肺动脉轴电阻导致的高压会使内皮孔扩大,从而产生富含血浆的液体的渗出物。Hape患者据报道,Hape患者据报道血浆血浆血浆水平和血管加压素。
防治HAPE的理想方法是预防。易受影响的登山运动员应该重新考虑这种追求。早期识别、休息和立即下降可产生迅速改善,通常在24-48小时内。给氧和吸入一氧化氮这是有益的,但不能取代快速下降。头朝下的长时间体位引流,辅以稳定的上腹部压迫,对在远程环境下发生HAPE的患者有帮助。 [24.]再压缩室(Gamow袋)也很有帮助。
乙酰唑胺,是一种有效的碳酸酐酶抑制剂和温和的利尿剂,也是一种呼吸刺激剂。它有助于预防急性高原病, [20.]这可能是高海拔肺动脉高压的一部分。该药物的呼吸刺激作用可能是其有益作用的原因。
治疗硝苯地平据报道,此代理已被预防性地使用了一些成功。同样,预防性的有利影响Salmeterol.对易感人群的吸入有报道。强效利尿剂(如呋塞米)理论上的缺点是进一步消耗已经减少的血管内容量。吗啡可进一步抑制通气。
Sildenafil.在预防和治疗HAPE方面显示出了希望。它的血管扩张作用有效地抵消了缺氧引起的肺动脉压力的增加。在法国阿尔卑斯山(4350米[约14300英尺])的研究对象中,西地那非降低了肺动脉压,增加了血液氧合,提高了运动能力。 [25.]
读者可以参考最近对HAPE管理的回顾以了解更新。 [26.]
急性高原病
每年冬天,数百万人在科罗拉多州海拔2500 - 3500米(8200 - 11500英尺)的地方滑雪。每年夏天,超过25万人参观派克峰(4300米[14100英尺])。当到达高海拔时,大多数人会有一种呼吸急促的感觉,这是由于缺氧引起的过度通气和心率增加引起的心悸。这些都是正常的生理反应。
然而,在抵达后6-96小时内,许多人已经死亡头疼、失眠、厌食、恶心、呕吐、头晕、呼吸困难和协调性丧失。这些症状代表急性高原反应,其最严重的表现为HAPE或高海拔脑水肿(HACE)。即使在中等海拔地区,肥胖和慢性肺病患者的风险也特别高。对大多数人来说,这些症状很烦人,但并不会使他们丧失工作能力。症状持续时间很短(通常只有几天)。
来自尼泊尔徒步旅行者的数据表明,急性山地病的总发病率为43%-53%。 [27.]Colorado滑雪场的调查显示成年人和儿童的发病率为25%。 [28.,29.]
急性高原病的发生与攀登速度和高度直接相关,与年龄成反比。这种病在年轻人中最常见。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。严重的症状包括头痛、呕吐、共济失调、乏力和排尿减少。在尼泊尔的徒步旅行者或科罗拉多的滑雪者中有时会发现ralales,周围水肿(通常是眼眶周围)和视网膜出血。
推荐同时下降、吸氧和乙酰唑胺治疗。乙酰唑胺250-500毫克,随用随不随用茶碱500毫克,对缓解轻度头痛和失眠也有帮助。
预防地塞米松在海拔2,700米(8,858英尺)的实验对象中,每6小时服用4毫克,共6次,可减轻急性高原反应的症状,但在海拔2,050米(6,726英尺)的实验对象中却没有效果。 [30.]在一项研究中,地塞米松减轻了症状,但没有改善生理异常。 [31]另一项研究表明,低剂量地塞米松与乙酰唑胺联合用药优于单用乙酰唑胺。
银杏60毫克每天在上升前3次,阿斯匹林,布洛芬,对乙酰氨基酚对易感人群也有效。从任何程度的急性高原反应中恢复过来的人通常会以较慢的速度恢复。
急性高原病发作时出现少尿和体内水分潴留和再分配到脑和肺循环的血管内和血管外间隙。因此,避免脱水和饮酒是重要的预防措施。
虽然已经提供了关于香港病因的几个假设,但急性山疾病和华星的病因仍有待阐明。在山地登山者中描述了具有急性山疾病历史的山地登山者的低急性缺氧通气反应和缺氧凹陷。
高原脑水肿
进展为精神错乱和神经症状的急性高原病被指定为HACE。早期变化包括表现受损和行为改变。其他症状包括头痛、恶心和呕吐,进展为共济失调、意识混乱、幻觉、定向障碍、局灶性神经症状、昏迷和死亡。如果忽略早期症状,这种疾病可能会在数小时内发展。
需要氧合和立即下降。下降时可给予地塞米松。 [20.]在受影响的个体中,磁共振成像(MRI)显示可逆的白质水肿,特别是在胼call病的脾脏中,没有灰质的异常。
慢性山病(Monge病)
红细胞(RBC)的增加和红细胞增多是对高海拔的正常反应。然而,一些高海拔地区的居民会出现红细胞增多症,并出现严重的红细胞增多症。这种情况被称为慢性高山病,或蒙格病。
蒙格病的症状包括智力和身体能力下降,头痛,性格变化,失去意识和昏迷。在4540米(14900英尺)的健康男性的红细胞压积约为60%,血红蛋白值为19 g/dL,而蒙格病患者的红细胞压积可高达84%,血红蛋白浓度为28 g/dL。正常的动脉饱和度在这个高度(即81%)可能会下降到60%在不利的影响个体。
科罗拉多州Leadville的居民在睡眠期间出现低通气期和动脉去饱和期,以及小潮量,伴有红细胞增多症。理论上,这种去饱和进一步降低肺泡和全身的氧张力,并刺激红细胞的产生。
血液粘度随红细胞压积增加而增加,进而减少脑血流量。由低通气引起的低氧血症恶化和脑血流量减少共同引起症状。抽血或红细胞生成可改善症状和氧饱和度,并可降低肺动脉压。
在未经校正的氰化先天性心脏病患者中描述了促红细胞生成素值,血细胞种植体和血液粘度的增加。
高原围产期医学
妊娠和分娩
由于孕妇从低到高海拔或高到低空的旅行可以诱导早熟的劳动,因为改变了羊驼对羊膜上的气压。因此,这种类型的旅行在高风险的女性中令人沮丧。
已经注意到海拔高度升高的逐步减少。胎盘的变化响应于降低的母体动脉氧浓度而发生,预先坦克敏的发病率加热。交付时的孕龄不受影响;这一发现意味着宫内节育宫的生长迟缓。
与分娩大宝宝的母亲相比,低出生体重婴儿的母亲在妊娠早期到后期呼吸不足,血氧饱和度降低。与在海平面吸烟的母亲相比,在高海拔吸烟的母亲,其婴儿的出生体重会减少2到3倍。
高原孕妇对缺氧的通气反应增强,增加了与妊娠相关的母体通气的正常增加;因此,他们改善了动脉饱和度,生下了比平时更重的婴儿。有趣的是,这些妇女在未怀孕时,在长期住院患者中观察到典型的低氧通气反应减弱。
初学者
海平面上的婴儿在出生数小时内氧饱和度达到96%-98%。在丹佛(1610米[5300英尺]),平均饱和度在休息时为92%-93%,在睡眠和进食时降至85%。在科罗拉多州的Leadville(3100米[10,200英尺]),在头48小时内饱和度最高,为87%-90%。随后数周下降,恢复到出生时的水平。在生活在3000米(9800英尺)的头4个月里,平均动脉氧饱和度为80%-91%。
新生儿过渡延迟、不同的心肺病理、持续性右心室(RV)优势和亚急性高海拔新生儿肺动脉高压也有报道。 [15.]
出生于秘鲁的Cerro de Pasco(4,340米[14,200英尺])的健康全职婴儿,其饱和值为43%,72%和88%(最大),在1分钟,15分钟和30分钟的生命, 分别。 [32]相比之下,秘鲁利马(150米[500英尺])的一个对照组在15分钟的生命中达到了接近最大的氧饱和度。
氧水平降低与周期性呼吸和呼吸暂停的发生率升高有关。给氧可以缓解这些症状。许多婴儿在出生后的头几个月内通过补充氧气从作者的托儿所出院,以应对临床上显著的呼吸暂停发作。
关于在高海拔地区婴儿猝死综合症潜在发病率增加的数据是相互矛盾的。3100米(10,200英尺)高胆红素血症发病率高 [33]据报道,在各种海拔地区的新生儿中升高的中性粒细胞计数。 [34]在年龄较大的儿童中,平均氧饱和度为92%,2,800米(9,200英尺),87%,4,018米(13,200英尺)。
在高海拔地区,新生儿的肺动脉压从全身胎儿水平到成人水平的下降可能会延迟。 [35]在高海拔和中等海拔地区,少数婴儿的胎儿血流动力学转变延迟。这些婴儿中的许多都有肺血管高反应性(如唐氏综合征)的风险,或者受到围产期应激的影响。
在考试中,这些婴儿的发现通常是不起眼的,除了中度紫绀(外周饱和度,80%-90%),轻微的旋泻液和单个响亮的第二心声。胸部射线照片是正常的。在0.5-1L / min施用氧气后,易于实现正常的静脉氧饱和。
给氧通常需要4-6周。在那个时候,临床检查的结果通常提示肺动脉压下降。然而,右心室在心电图(ECG)上的优势通常比临床异常消退得慢。无创检查通常足以排除新生儿发绀的其他原因。
这些患者在老年时对高海拔运动的反应尚未确定。婴儿的情况可能反映了更为严重和持久的胎儿循环综合征的良性谱,或者更有可能代表了在高海拔观察到的正常肺血管阻力延迟下降的夸大。
在少数婴儿,肺动脉高压没有解决或在随后暴露于高海拔后重新发展;这些婴儿可能会经历发育失败和肺心病。这种情况被称为有症状的HAPE (SHAPE)或亚急性婴儿高山病(SIMS)。携带SHAPE或SIMS的婴儿必须转移到低空。
人类和动物数据表明,围产期暴露于缺氧可能表现为终身严重的缺氧肺血管收缩。因此,作者在患者生命的最初几年跟踪这些发现,并告诫他们的父母避免带他们的婴儿去派克峰(4,303米[14,100英尺])的山顶。
居住在或前往海拔2800米(9200英尺)的科罗拉多州山顶县(Summit County)的健康婴儿的氧饱和度为88%-97%(平均为91.7%)。在玻利维亚拉巴斯附近,海拔4,018米(13,200英尺),平均饱和度为87.3%。
先天性心脏异常
动脉导管未闭、房间隔缺损、鳃弓异常在高原地区较为常见。生活在高海拔地区的学龄儿童动脉导管未闭的发生率是海平面的18-30倍。
在作者的经验中,中等高度的专利导管蛛网的发病率仅为最低限度。然而,与多普勒超声心动图评估的导管的闭合通常在新生儿重症监护单元中的婴儿延迟7-10天。因此,作者不推荐立即医疗或手术干预以关闭婴儿的导管,除了临床上大量超负荷迹象。
海拔与先天性心脏病
肺血流增加
众所周知,肺血管床的反应性因人而异。在健康人群中,肺动脉压在肺泡氧紧张(PAO)之前不会显著增加2)低于65毫米汞柱。然而,被动的人肺脉管系统和一种慢性刺激维持反应(例如,增加肺血流或肺部静脉高血压),即使是最小的缺氧由于海拔的适度增长可能足以刺激肺血管阻力大幅增加。
在丹佛,在德克萨斯州儿童医院的海上海拔54个婴儿进行了34名患有心室间隔缺损和肺动脉高血压的婴儿。 [16.,17.]尽管有类似的肺动脉压力,海平面的婴儿具有丹佛婴儿的血管阻力的一半。
肺动脉的缺氧带是导致在中等海拔高度由左至右分流引起的顽固性充血性衰竭的婴儿相对少见的原因。然而,这种情况是一把双刃剑。一个茁壮成长的婴儿可能会有严重肺动脉高压的临床显著缺陷。
因此,检查右心室心前冲动、评估第二心音、心电图和超声心动图是非常重要的。作者在一个海拔较低的病人身上听到了一种很响的杂音,但在海拔较高的检查中却听不到。
由于在中等海拔地区生活的2岁以下儿童中有不可逆肺血管阻塞性疾病的轶事报道,建议对婴儿期有临床意义的肺动脉高压的儿童进行早期修复。
在导管实验室给氧或一氧化氮可以帮助证明肺血管阻力的降低。然而,由于杂音强度增加和临床表现为左向右分流增多,这种降低有时在几天的氧合后才出现。因此,对于适当的个体,在计划插管前1周在家给氧,以最大限度地降低肺血管阻力。
此外,慢性通气不足的可逆性原因(如扁桃体或腺样体肥大)在对患者是否适合手术做出任何决定之前都要得到纠正。一些患者被认为在中等海拔进行手术是不合适的,即使是在氧合后,当他们被转移到海平面时,肺血管阻力降低了,他们的情况成功修复。
对于肺血管舒张,用常规方法供氧显然不如提高气压有效。回到中度高原后,患者常对缺氧和运动有持续性高反应性。对于这类患者缺乏关于高海拔运动(如滑雪)的建议。
卵圆孔未闭
卵圆孔未闭可能使个体易患高海拔肺水肿(HAPE)。卵圆孔未闭的大小似乎具有临床意义。 [36]在肺动脉压力增加的大型专利型腔内发生右左旋旋转是可符合的,并且这种分流器有助于相对严重的低氧血症和恶化的Hape。
青紫的病变
关于海拔高度向右分流器的个体的数据有限。症状性多胆症的发生率和静脉曲面的频率在中等海拔高度似乎比海平面更高。锻炼无疑在高海拔比海平面更有限,但缺乏客观的数据。
对于紫绀患者前往高海拔地区的建议是基于紫绀是否与肺血流增加或减少有关,是否与全身饱和度有关,以及在中等海拔地区患者的红细胞压积有关。重要的是要考虑病人是运动还是不运动。过夜会增加患者的风险,因为睡眠中与低通气相关的去饱和潜在增加。可以为周末旅行提供辅助氧气。
肺血管阻塞性疾病
由于轻度慢性缺氧会刺激肺血管高反应性,因此在中高海拔地区,肺血管阻塞性疾病的进展被认为是加速的。然而,缺乏数据。如果社会环境有利,鼓励患有这种疾病的患者搬到较低的海拔地区。它们在海平面的症状比在海拔高度的症状要少,但疾病过程是否发生改变尚不清楚。
病例报告描述了来自科罗拉多州Leadville的儿童原发性肺动脉高压。他们搬到低海拔地区后,情况有所改善。在改变位置后,疾病没有通常的进展。然而,有1名患者在类似的举动后死亡。
Fontan过程候选人
丰坦手术的患者对肺血管阻力增加的影响特别敏感。理想的丰坦手术患者在中等海拔的存活率和在海平面的存活率是一样的。然而,在中等海拔,他们的运动耐力降低。根据作者的经验,一些在中等海拔不符合手术血流动力学标准的患者在海平面接受了导管置入术。手术成功了。
手术后海平面的过程是典型的手术儿童。然而,在回到中等海拔后,许多患者的病情急剧恶化。心输出量对肺血管阻力敏感的患者是否应该生活甚至去中等海拔地区是值得怀疑的。一如既往,手术效果最好的患者在这方面具有最大的灵活性。
慢性肺病和血红蛋白病
慢性肺疾病
慢性肺病可加重高原缺氧。缺乏高原地区慢性疾病(如囊性纤维化)患者的生存数据。在中等海拔地区,婴儿支气管肺发育不良的发生率似乎没有显著增加,尽管对这些患者的长期护理通常涉及延长氧疗以保持足够的饱和。
与高海拔徒步旅行者相比,与囊性纤维化相关的慢性缺氧可能有助于在相对低海拔地区视网膜病变的发展。Rimsza等人在3049米(10000英尺)处描述了出血性视网膜病变和类似急性高山病的症状。 [37]他们推测慢性缺氧的其他个体可能存在类似的风险。
海拔高度和血液管病
在科罗拉多州的病人中研究了高原诱导的缺氧刺激镰状细胞危象。 [38]血红蛋白SS、血红蛋白S/C或血红蛋白S/T患者在2000米(6500英尺)以上旅行估计有20%-30%的危象风险。
居住在丹佛并不会增加问题的发生率。在文献中,居住在丹佛的具有镰状细胞特征的男性心肺功能与对照组相同。 [39]
患有镰刀血红蛋白C疾病患者的脾螯合综合征在空气行程中均在未压制的舱室和中度高度进行。 [40]在镰状细胞特征患者中,高原诱导脾综合征(急性左上象限疼痛和脾肿大)在非裔美国人中似乎比其他种族的人更少见。这一发现与居住在中等海拔地区的非裔美国人镰状细胞的一般良性特性形成了对比。
空中旅行
航空旅行是先天性心脏病或慢性肺病的患者的常用运输方式,往返主要医疗中心。这种运输方式独特的因素包括海拔高度,加速减速力的机舱压力,以及与减少驾驶室压力相关的气体体积的增加。
所有有增压舱的飞机都能保持相对于外部大气的一定的压差,大多数商用飞机的设计使机舱压力不低于565毫米汞柱(相当于2400米[8000英尺]的海拔高度)。然而,在海拔6860米(22500英尺)以上的航班上,机舱压力可能相当于在海拔2700米(8915英尺)处遇到的压力。
在2100 - 2400米(7000 - 8000英尺)处,氧饱和度降低约4%。根据一篇文章新英格兰医学杂志,在未适应环境的健康成人中,这种程度的去饱和不会产生高原肺水肿(HAPE)或急性高原病的症状。 [41]
在等于高达2,700米(8,915英尺),肺泡氧气张力(PAO)的驾驶室压力下2)是59毫米汞柱和动脉氧分压(PaO2在健康的个体中,55毫米Hg。在一个休息的休息的患者2Pao海拔50毫米Hg2在空气旅行期间可能会减少到30毫米的汞柱。在具有反应性肺动脉高压的患者中,肺动脉压力在飞行期间可能会显着增加,并且缺氧血症可能增加。
逸闻报道描述了在航空旅行中未修复的全静脉异常连接患者的恶化情况。 [42]艾森曼格综合征患者在飞行过程中,在最小程度的劳累下,饱和程度可能会显著降低。
所有患有囊性纤维化、慢性肺气肿、紫绀型先天性心脏病、严重慢性哮喘、冠状动脉功能不全、肺纤维化改变或PaO的患者2低于50 mm Hg应在6,900米(22,500英尺)的飞行过程中接受补充氧。但是,如果患者居住在1,900米(6,200英尺)并容忍高度良好的情况下,则在飞行期间发生的很小变化,因为机舱压力从局部环境气压变化少得多。
患有稳定的氰皮病先天性心脏病或不可逆肺动脉高压的成年人在商业航空公司上旅行而无需后果。这一发现可能是因为大多数航空旅行都是久坐不动的并且相对简短。
除了紧急情况,商业航空公司不会携带足够的治疗用氧气系统来维持病人的生命。许多,但不是所有的航空公司,允许病人携带氧气供应,如果他们提前做好安排。美国联邦航空管理局(FAA)对飞机上允许使用的系统类型有严格的规定。如果要在中等海拔的机场转机,可能需要计划额外的氧气供应和轮椅来减少病人的体力消耗。
另一个担忧是长途飞行中中风或血栓栓塞的风险。红细胞增多症患者可能因与航空旅行相关的脱水而增加风险。因此,需要考虑充分的抗凝和水合作用。
通过让航空公司工作人员移走座位,担架上的病人可以被安排到头等舱。在商用飞机中,加速度和爬升角度对健康坐着的乘客影响不大。俯卧或仰卧的患者如果头部朝向飞机前部,在起飞时可能会经历大量的静脉池和心输出量减少。这是一些心脏病患者理论上的担忧。因此,患者的头部应朝向飞机后部(除非患者有脑水肿)。
机舱压力的减少与飞行有关,允许气体体积扩大(波义耳定律)。因此,气胸或先天性肺囊肿可能会扩大并使空中旅行复杂化;因此,不建议此类患者乘坐商业航空旅行。胃肠或泌尿生殖外科手术后应推迟飞行2周。
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高原肺水肿。初步显示在8200英尺。
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高原肺水肿。在下降到6,200英尺后24小时内改善。