【摘 要】
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研究背景随着高原地区经济的蓬勃发展和自然资源的不断开发,前往高原的人口日益增长。高原低氧极大地挑战了机体的适应能力,特别是心血管系统。尽管大量研究描述了急性高原暴露后的心功能表现,但高原心室舒张功能变化仍然存在争议。心室松弛功能在心室舒张早期发挥作用,另外心房有效收缩参与舒张晚期心室充盈。心房通过三个时相调节整体心脏功能,但目前对高原暴露后心房功能表现知之甚少。此外,不同个体高原心脏功能表现存在很
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目（81730054）； 军队后勤科研项目（BLJ18J007）； “十三五”军队重点院校和重点学科专业；
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研究背景随着高原地区经济的蓬勃发展和自然资源的不断开发,前往高原的人口日益增长。高原低氧极大地挑战了机体的适应能力,特别是心血管系统。尽管大量研究描述了急性高原暴露后的心功能表现,但高原心室舒张功能变化仍然存在争议。心室松弛功能在心室舒张早期发挥作用,另外心房有效收缩参与舒张晚期心室充盈。心房通过三个时相调节整体心脏功能,但目前对高原暴露后心房功能表现知之甚少。此外,不同个体高原心脏功能表现存在很大差异,然而性别的影响作用往往被忽视。研究已经证实女性急性高原病（acute mountain sickness,AMS）发病率高于男性。不同性别在交感神经活动、血管舒张反应及血红蛋白氧解离曲线等方面存在显著差异,然而高原心血管适应是否存在性别差异仍然不清楚。本研究旨在系统评估急性高原暴露对心脏功能的影响,特别是心房功能变化特征及其相关因素,并进一步评估急性高原暴露后心脏功能的性别差异。研究方法1.本研究纳入82名青年男性,7 d内从海拔400 m上升到海拔4100 m地区。生理参数和超声心动图在平原以及到达海拔4100 m后采集。生理参数包括:身高、体重、心率、血压和动脉氧饱和度（pulse oxygen saturation,Sp O2）。通过二维超声心动图测量心脏腔室大小,并计算左室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）、右室面积变化分数（right ventricular fractional area change,RV FAC）以及心房排空分数。通过多普勒超声测量二、三尖瓣血流速度及瓣环组织运动速度。通过斑点追踪技术测量心房储存期,管道期和收缩期应变和应变率分析心房功能。统计分析急性高原暴露后心脏功能变化,并通过亚组分析探究心房功能变化的相关因素。2.本研究纳入78名受试者（46名男性和32名女性）,2 d内从海拔500 m上升到海拔4100 m地区。生理参数和超声心动图在平原以及到达海拔4100 m后采集,并且在到达高原后采集AMS路易斯湖评分问卷。通过二维超声心动图及多普勒超声评估心脏功能。通过脉冲多普勒超声测量肺动脉加速时间并计算肺动脉平均压。AMS通过路易斯湖症状评分评估,被定义为总分≥3分并且包含头痛。统计分析不同性别急性高原暴露后心脏功能及AMS发病率的差异,并通过析因分析评估性别和高原肺动脉压对AMS路易斯湖评分的影响及其交互作用。研究结果1.急性高原暴露后LVEF增加（p＜0.05）,RV FAC下降（p＜0.05）,二、三尖瓣E′变化无统计学意义（p＞0.05）。至于急性高原暴露后心房功能,心房储存和管道功能指标在双心房均显著下降,但收缩功能在右房显著下降,通过右房主动排空分数（平原41.7±13.9%vs.高原35.4±12.2%,p＜0.05）,收缩期应变[平原13.5（11.4,17.8）%vs.高原12.3（9.3,15.9）%,p＜0.05],以及收缩期峰值应变率[平原-1.76（-2.24,-1.48）s-1 vs.高原-1.57（-2.01,-1.23）s-1,p＜0.05]评估,而左房变化无统计学意义（p＞0.05）。亚组分析提示右房收缩功能下降出现在急性高原暴露后Sp O2下降更多和发生三尖瓣反流的亚组中,而另外一组无统计学差异。2.急性高原暴露后不同性别LVEF、RV FAC以及二、三尖瓣E’变化一致。不同的是,男性每搏量（stroke volume,SV）显著下降（平原38.7±5.9 ml/m~2vs.高原33.6±6.5ml/m~2,p＜0.05）,而女性SV变化无统计学差异（平原39.0±6.0 ml/m~2vs.高原37.1±6.4ml/m~2,p＞0.05）。此外,男性二、三尖瓣E/E’显著下降,而女性下降较少或无统计学差异。对于急性高原暴露后肺循环变化,女性肺动脉平均压显著高于男性（男性22.6±8.3mm Hg vs.女性27.8±11.1 mm Hg,p＜0.05）。析因分析提示性别（p＜0.05）和高原肺动脉压（p＜0.05）对急性高原暴露后AMS路易斯湖评分有影响,但无交互作用（p＞0.05）。研究结论1.急性高原暴露后左室收缩功能保留,右室收缩功能下降,双心室松弛功能不变。本研究首次发现急性高原暴露导致右房收缩功能受损,而左房收缩功能不变,提示急性高原暴露后不能通过增强心房收缩来补偿心室充盈受损。此外,右房收缩功能下降和严重的低氧血症以及后负荷增加有关。本研究为高原暴露致右心功能障碍提供了新的证据。2.本研究首次通过高原现场研究揭示了急性高原暴露后男、女性心脏功能差异。结果提示急性高原暴露后不同性别左、右心室收缩功能和松弛功能变化具有一致性,而SV、心室充盈压以及肺动脉压存在性别差异。急性高原暴露后男性SV和心室充盈压显著下降,而女性下降较少或维持在平原水平。此外,女性高原肺动脉压显著高于男性。
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