七、心肺功能

七、心肺功能

藏族人比平原人具有更大的胸围、肺总量和肺活量。这些差异在青春期时开始明显出现,Cheng等人[54](1997)证实在高原出生、成长肺容量增加,这一结果与早期关于安第斯山人的报告一致[55]。与旅居者相比,藏族人有更高的最大呼气流速(Maximal Expiratory Flow rates,MEF)和FEV1/FVC,表明肺容量增加有更好的肺血流动力学表现[56]。在拉达克地区,与已适应的平原人相比,藏族显示出较好的用力肺活量(Maximum Expiratory Flow-Volume,FVC)和较好的最大呼气第一秒呼出的气量的容积(Forced Expiratory Volume in the first second,FEV1),而且FVC值特别高[57]。与已适应高海拔的平原人相比,生长在高海拔地区的藏族具有较大的肺回缩或较大的呼吸道(或两者兼有)总横截面面积。

气体分子不停地进行着无定向运动,其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移,这一过程称为气体弥散。在肺泡气和毛细血管血液之间O2与CO2的交换主要依靠弥散作用被动进行。在海拔3 890 m处,与汉族人相比,藏族人应对一氧化碳的弥散量更高[58]。静息时,拉萨的藏族人和汉族人的肺泡-动脉血氧分压差(Alveolar to Arterial O2 Differences,A-a DO2)相似[59]。剧烈运动时,藏族人(A-a)DO2梯度低于汉族人(14 vs.20 mmHg),这可能是由于藏族具有较高的弥散量以及更好的通气/灌注匹配。藏族青少年的弥散量也高于汉族青少年[60]。藏族肺容量更大,可能是由于肺泡表面积增大,毛细血管血容量增加,肺弥散量增加,从而增强了运动时的血氧饱和度。

与安第斯山人或平原人相比,藏族人的低氧性肺血管收缩(Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction,HPV)程度非常小[61]。藏族人的平均肺动脉压(Mean Pulmonary artery Pressure,MPAP)低于汉族人,随海拔增高,藏族人的MPAP增长量小于汉族人。(https://www.daowen.com)

汉族人移居高海拔地区后,吸氧一个月可以缓解低氧性肺动脉高压(Hypoxic Pulmonary Hypertension,HPH),这表明肺动脉高压确实是由于低氧性肺血管收缩引起的。而当旅居者适应高海拔环境两年后,机体血管重塑,低氧性肺动脉高压所带来的影响会减弱。在高海拔地区运动时,藏族人的平均肺动脉压略增,而汉族人则明显增加[62]。Groves等人(1993)在拉萨测试了 5 名藏族男性,静息时,被试的平均肺动脉压、肺血管阻力(Pulmonary Vascular Resistance,PVR)均正常,并且在吸入氧含量14%的气体时不会出现肺动脉高压;而在运动时,最大摄氧量为 93%使平均肺动脉压略增,但不影响肺血管阻力;运动时吸入 100%纯氧并没有降低平均肺动脉压或肺血管阻力[63]。

高海拔群体低氧性肺血管收缩的变化表明,肺循环应对高海拔低氧环境的反应是一种遗传进化[64]。当肺泡PO2上升时,肺血管阻力减少,是启动肺循环的重要因素。由此推测低氧性肺血管收缩的进化压力来自出生时从依靠胎盘转而呼吸空气的过渡作用[65]。所以,低氧性肺血管收缩对成人来说,可以视为过渡作用的残留。在海平面,肺部通气少的区域接收更少的血液,从而改善肺的通气灌注比,故而低氧性肺血管收缩也被认为是一种有益的机制。高海拔低氧环境导致肺部处于低氧性肺血管收缩状态,并且造成低氧性肺动脉高压。肺动脉高压与高原肺水肿有关,因此高海拔肺动脉高压对人体无益,甚至可能是有害的。