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急性高原病研究进展

来源:《中华医学实践杂志》 作者: 2009-8-24

摘要: 【摘要】 从平原地区进入海拔2500m以上的高原地区时,高原反应很容易发生,尤其是快速进入时,少部分人的高原反应会进展成为急性高原病,急性高原病病情凶险、复杂、发展变化快,是高原地区特有的常见病与多发病,急性高原病若不进行治疗,部分患者则可能发展为高原肺水肿或高原脑水肿并可造成多器官损害或功能障碍......


【摘要】  从平原地区进入海拔2500m以上的高原地区时,高原反应很容易发生,尤其是快速进入时,少部分人的高原反应会进展成为急性高原病,急性高原病病情凶险、复杂、发展变化快,是高原地区特有的常见病与多发病,急性高原病若不进行治疗,部分患者则可能发展为高原肺水肿或高原脑水肿并可造成多器官损害或功能障碍,严重威胁到人的生命。

【关键词】  急性高原病;高原脑水肿;高原肺水肿;预防

 高原是一个特殊环境,大气状况、地理条件、气候变化、生态结构与平原不同。从平原地区进入海拔2500m以上的高原地区时,高原反应很容易发生,尤其是快速进入时,大气氧分压降低,加之高原环境寒冷、空气干燥、强烈紫外线辐射等,导致机体缺氧,在神经-体液调节下可发生一系列的代偿性变化,以适应高原环境,这个过程称之为习服。但若代偿功能失调即会发生急性高原病。海拔越高,大气中的氧分压越低,缺氧也越严重。缺氧可引起肺小静脉血管收缩,阻力增加,导致肺动脉高压,同时可使肺毛细血管通透性增加;而缺氧及寒冷、低气压、紫外线过强等又可致垂体-肾上腺髓质功能亢进,大量儿茶酚胺等血管活性物质进入血液循环,引起外周阻力增加,中心循环量剧增;在低氧刺激下,体内抗利尿激素和醛固酮分泌增加,致使体内水钠潴留,最终促发急性高原病。大部分人的高原反应比较轻可以自愈,只有少部分人的高原反应会进展成为急性高原病,急性高原病又称急性高山病(AMS),急性高原病病情凶险、复杂、发展变化快,是高原地区特有的常见病与多发病,并可造成多器官损害或功能障碍,严重威胁到人的生命。急性高原病的临床症状包括头痛,食欲减退,恶心、呕吐,疲乏无力等。急性高原病的发病因素与实际海拔高度、攀登速度以及个体易感性有关。急性高山病(acute mountain sickness,AMS),若不进行治疗,部分患者则可能发展为高原肺水肿(high altitude pulmonary oedema,HAPE)或高原脑水肿(high altitude cerebral oedema,HACE)。一般认为HACE是AMS的晚期阶段,共济失调、意识改变为其临床特征,可能因脑疝而进展为昏迷甚至死亡。

    1  高原脑水肿

    脑是人体所有器官中对缺氧最敏感、氧耗量最高的器官,因此脑也是最容易受到缺氧损伤的器官,由于脑对缺氧的高敏感性和脆弱性,当人们进入高海拔区后,常常出现神经精神方面的变化,如视觉异常、记忆、行为、情绪等高级神经功能障碍。研究发现,人们进入4000m的中海拔区的第5天,数字记忆和精神运动能力即有明显降低。如果快速进入5000m的高海拔区,其书写能力、数学计算、记忆功能损害更大,同时听力、视力、智力和眼-手协调能力明显降低[1]。可见缺氧对中枢神经系统的生理功能和机体的生存构成了严重威胁,即使是很轻微的缺氧刺激,也可引起不同程度的脑细胞和神经元的损伤,造成脑功能的不可逆障碍。

    1.1  高原脑水肿发病机制  缺氧虽然是AMS和HACE的触发因子,病变过程在中枢神经系统,但其确切的病理生理机制仍然不清楚。多数研究认为其发病过程为:缺氧→低氧血症→脑血流量增加→毛细血管压增高→血脑屏障通透性增加→脑水肿→颅内压增高→HACE。在脑脊液/脑容积比例较大者,脑脊液缓冲作用较大,不易发生HACE,只有二者比例较小者才易发生HACE[2];其次是血液和脑脊液中CO2的调节。CO2扩张脑血管,使血流量增加,CO2减少则使脑血流量减少。高原缺氧常引起呼吸加快/过度通气,造成PaCO2下降,当降至2.67kPa(即20mmHg)时,脑血流量降为正常的一半。已知脑脊液和脑细胞外液中H+浓度可调节脑动脉紧张度。当脑脊液的PaCO2下降,甚至发生碱中毒时,H+减少,脑血流量减少,因而加重脑缺氧所致的脑损害,加之缺氧使脑细胞膜上Na+-K+-ATP酶活性受抑制,膜上CI-转运载体受损,使细胞内Na+、Cl-、H2O增多,形成/加重脑水肿。最后,缺氧引起组胺、花生四烯酸、缓激肽等多种介质释放,VEGF生成释放增加,脑毛细血管通透性增加,尤其VEGF增多使血脑屏障发生渗漏,这在实验动物和HACE患者均获证实[3],是形成HACE的重要因素。Hackett等[4]认为,高原脑水肿为一种血管源性脑水肿,而导致血管渗漏的主要原因是缺氧引起IL-1和NO释放过多使脑毛细血管内皮细胞的紧密连接的通透性发生改变,以及氧化应激引起膜通透性增高所致。脑内液体增加的原因可能是细胞性水肿(细胞间渗透性增加),血管性水肿(蛋白质和液体外渗入间隙,血脑屏障渗漏),或二者同时存在。脑缺氧使脑组织能量代谢发生紊乱,ATP形成减少,细胞膜上Na+-K+-ATP酶活性受到抑制,不能维持细胞内外离子浓度差,细胞内Na+、Cl-增多,水随之进入细胞,形成脑细胞水肿。但这不能解释AMS和早期HACE。AMS与低氧血症相关不可能损害细胞-离子的自稳态和引起细胞肿胀。相比之下,HACE可能与血管性水肿有关。HACE患者磁共振结果显示其变化与血管性水肿一致。进一步支持血管性水肿还包括症状和体征出现和消失的时间过程,以及对皮质类固醇的反应[5]。

    1.2  高原脑水肿临床特征  高原脑水肿的临床表现比较复杂,其前驱症状包括:精神损害,行为改变,这些极易被忽视;另外常见的症状还有:头痛、恶心、呕吐、幻觉、定向力障碍,比较少见的有癫痫发作。体征有:共济失调,四肢无力,视神经乳头水肿,视网膜出血,严重者可出现昏迷甚至死亡。一旦出现这些症状,医生首先应考虑到脑水肿可能。

    1.3  高原脑水肿的预防与治疗  逐步上升、给予一定的适应时间是预防高山病及高原脑水肿的最佳策略。但是,决定一个理想的上升速度是非常困难的,往往因人而异。一个拙劣的方法就是在3000m以上的高度时,每天平均上升不超300m,也可每2~3天或每上升1000m休息1天[6]。

    高原脑水肿的病情较重,死亡率高,治疗以持续高流量吸氧或高压氧吸氧、脱水、利尿、补液(慎用盐水)为主,注意纠正水电解质紊乱,控制感染,并密切观察患者意识变化,保持呼吸道通畅,必要时采用气管插管。药物治疗临床上推荐乙酰唑胺,但没有确定理想的剂量。标准推荐剂量250mg,每天2次,上升前1天开始服用,广泛使用的剂量是125mg,每天2次[7]。也可用20%甘露醇250ml快速滴注,每6h 1次以降低颅压,恢复神智,病情稳定后改为每日1~2次,也可配合使用速尿20~40mg静推。皮质激素、氨茶碱、大剂量维生素C、高渗糖、细胞色素C等,均有减轻脑水肿,降低脑细胞代谢,提供能量、增加氧供、促进恢复的功能,可根据病情选择使用。使用脱水剂时应慎重,防止血容量不足,加重循环障碍而导致病情恶化。嗜睡、神志不清或昏厥时,配合针灸以促清醒。患者病情稳定后要及时转至低海拔地区,以利早日康复[8]。Dumont等[9]分析指出大剂量的乙酰唑胺(750mg/d)能显著降低急性高原脑水肿的发生,地塞米松(4mg/6h)能减少进入海拔4000m以上高原地区时高原脑水肿的发生或减轻其症状[9]。

    2  高原肺水肿

    高原肺水肿通常是在2~4天内上升到3000m高原即可发生,常与上升速度有关,发病率为1%~2%,部分快速上升到4500m的人发病率可达10%,从高原下到平原再次返回高原时亦可发生。HAPE发病个体差异很明显,具有上呼吸道疾患或感染者更易发生,有缩窄性肺循环如单侧肺动脉缺失者更加危险。

    2.1  高原肺水肿发病机制  缺氧引起肺血管一氧化氮(NO),一氧化氮合酶(NOS)下调和肺动脉壁结构变化。血管内皮的功能是通过产生血管收缩因子和扩张因子调控血管张力。血管内皮产生的NO通过激活平滑肌细胞的鸟苷酸环化酶,使血管扩张,增加不同器官的血流量。低氧条件使血管内皮细胞NO产生明显减少,从而产生肺动脉高压,进而形成HAPE,HAPE患者肺动脉收缩压可达144mmHg(正常:60~80mmHg)。当肺动脉高压传递到一些毛细血管时,形成毛细血管壁压,引起毛细血管和肺泡超微结构的改变。当毛细血管压力超过Ⅳ型胶原可承受的破坏压时,即发生上述的内皮层/表皮层断裂,产生渗漏性水肿。当人在高原缺氧环境下,肺泡上皮的VEGF表达明显增加,肺泡上皮受到破坏,肺泡液中VEGF进入肺血管,与其受体结合后,提高肺毛细血管通透性,发生/加重高通透性水肿的病理过程。临床HAPE患者血浆和支气管肺泡灌洗液中VEGF含量明显增高,支持上述论述。除VEGF外,多种自由基亦参与HAPE的血管损伤[10]。

    2.2  高原肺水肿临床表现  高原肺水肿一般在进入高原地区2~5天后发生。如果在进入2500~3000m之前能够在一定海拔高度地区习服1周时间,则急性高原反应的发生率会显著减少。高原肺水肿早期临床症状包括劳累性呼吸困难、咳嗽、活动能力的明显减低;病情进一步发展则出现端坐呼吸,甚至休息时也感觉呼吸困难,咳嗽加剧,咳粉红色泡沫样痰。临床体征则有皮肤黏膜青紫,心动过速,一般体温>37.5℃,晚期则可导致严重的高原脑水肿,昏迷,甚至死亡。辅助检查:早期X线胸片及CT扫描胸部呈散在斑片状改变,晚期呈弥漫性改变[11]。

    2.3  高原肺水肿的预防与治疗  从高海拔地区降至低海拔地区是高原肺水肿最主要的预防及治疗措施,即使只是下降几百米也有明显的效果[9]。其次是如果有条件应及时吸氧,最好是高压氧仓治疗。硝苯地平对预防、治疗高原肺水肿都是比较有效的(用法:首剂10mg口服,以后为20mg/12h)。大鼠动物实验表明,吸入NO可显著提高大白鼠的存活率。在一项临床观察中,在传统治疗和硝苯地平联合治疗的基础上,加入低浓度NO的吸入疗效更好[12]。

    3  结语

    随着高原旅行的兴起,有关高原病的预防也日益受到关注。在计划赴高原前对高原耐受性的预测,能很大程度上降低健康人赴高原后患上急性高原病的风险,尽管有大量的临床资料及文献,但是目前对预测高原病的实验大部分都是令人失望的。医生对高原病的预测大部分还是依赖过去的经验。高原的适应水平、肺功能的检测以及血管、肺对缺氧反应的研究对于预测高原病还存在许多自相矛盾的地方。一些有创新的试验也还没有应用到大规模的人群研究[13]。那些本身有某些慢性疾病的人想去高原,对于他们的急性高原反应发生率的预测研究目前是比较缺乏的,高原地区的医疗条件相对落后,这些人如果要到高原地区必须携带充足的药物,一旦发病也要尽快返回平原地区。对于儿童、孕妇、老人,则在上高原之前最好咨询专业人士。

【参考文献】
  1 马勇,哈振德,张建林,等.富氧室对高原5380米移居者记忆与肢体运动能力的影响.中国行为医学科学,2004,13(2):204-205.

2 Basnyat B,Murdoch DR.High altitude illness.Lancet,2003,36(9373):1967-1974.

3 Schoch HJ,Fischer S,Marti HH.Hypoxia-induced vascular endothelial growth factor expression causes vascular leakage in the brain.2002,125(Pt 11):2549-2557.

4 Hackett PH,Roach RC.High altitude cerebral edema.High Alt Med Biol,2004,5(2):136-146.

5 谢永宏,金发光,钱桂生.急性高山病及高原脑水肿研究进展.国外医学·医学地理分册,2004,25(3):2.

6 Murdoch DR.How fast is too fast?Attemp ts to define a recommended ascent rate to prevent acute mountain sickness news.Int SocMountain Med,1999,9:326.

7 Basnyat B,Gertsch JH,Johnson W,et al.Efficacy of low do se acetazo lam ide in the prophylaxis of acutemountain sickness.High Alt Med Biol,2003,4:45-52.

8 邹艳,赵亚军,卓嘎.急性高原病.武警医学,2007,18(9):9.

9 Dumont L,Mardirosoff C,Tramer MR.Efficacy and harm of pharmacological prevention of acute mountain sickness:quantitative systemic review.BMJ 2000,321:267-272.

10 耿东升,兰建国,刘发.高原肺水肿和脑水肿的发病机制及其药物治疗.Medical Recapitulate,2007,13(21):1623.

11 Marco Maggiorini.High altitude-induced pulmonary oedema.Cardiovascular Research,2006,(2):41-50.

12 颜昱,曹进.急性高原肺水肿的研究进展.国外医学·医学地理分册,2002,23(3):104-106.

13 Austin D,Sleigh J.Prediction of acute mountain sickness.BMJ,1995,311:989-990.


作者单位:重庆,西南大学第一附属医院


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