多普勒超声心动图评价高空飞行员老年期心室收缩及舒张功能改变
多普勒超声心动图评价高空飞行员老年期心室收缩及舒张功能改变
杨湘鄂 陈志刚
关键词：多普勒超声心动图；高空飞行员；老年期；心室
高空飞行活动中各种动力学因素对飞行人员的作用就是加速度作用，其强度常用加速度G值表示。持续性正加速度(+Gz)对心脏发生的病理改变以及+Gz应激对飞行员心功能的影响目前研究最为广泛，但长时间慢性+Gz暴露对心肌可能产生的继发性影响尚需研究。我们于1998年3月至1999年6月应用彩色多普勒超声心动图(2DE)对长期(>30年)从事高空飞行的退役飞行员和同期地面工作的两组老年人进行心脏收缩及舒张功能敏感指标的对比分析，旨在探讨反复暴露于高G值的飞行人员进入老年期后心功能状况，为高G防护提供临床依据，现报道如下。
一、对象与方法
, 百拇医药
1.对象：两组均为老年男性。飞行员组40例，年龄(67.58±3.95)岁，总飞行时间(2 730±1 005)h，飞行年限(30.70±2.95)年；地面干部组(对照组)40例，年龄(69.01±3.76)岁，无心肌梗死、心绞痛病史，经临床检查无高血压性心脏病、瓣膜性心脏病、肺动脉疾病及肾功能衰竭，心电图检查无心房颤动、心房扑动、房室传导阻滞。
2.仪器与方法：采用美国惠普公司SONOS-2000型彩色多功能超声诊断仪，探头频率2.5 MHz。受试者取45～90度左侧卧位，由专一心脏彩超医师完成二维及多普勒参数测定。左室收缩功能指标：分别测定心室泵功能的左室舒张末容积(LVEDV)、左室收缩末容积(LVESV)，以EDV、ESV计数心搏量(SV)、心输出量(CO)、心脏指数(CI)、左室射血分数(LVEF)、心室短轴缩短分数(FS)以及左室周径向心缩短率(MVcf)。 舒张功能指标： 通过二尖瓣口血流测量舒张期血流速度时间积分 (TVI)、 舒张早期及晚期血流充盈速度(E，A)及其比值 (E/A)， 计算前1/2充盈分数(1/2FF)＝1/2〔E/(E+A)〕×100%、前1/3充盈分数(1/3FF)＝1/3〔E/(E+A)〕×100%、心房充盈分数(AFF)＝A/(E+A)×100%。
, 百拇医药
表1 两组心室收缩功能指标比较(X±s)
人数
LVEDV
(ml)
LVESV
(ml)
CO
(L)
EF
(%)
FS
(%)
CI
, 百拇医药
(L.min-1.m-2)
SV
(ml)
MVcf
(周径/s)
飞行员组
40
124.1±17.8
49.8±11.4*
5.0±1.0
59.4±6.0*
, http://www.100md.com
31.8±4.2*
2.6±0.5**
73.8±11.9
1.0±0.3
对照组
40
118.5±11.0
44.0±9.5
5.1±0.7
62.1±6.3
33.8±4.4
2.9±0.4
, 百拇医药
73.8±8.6
0.9±0.3
注：与对照组比较，*P<0.05,** P<0.01表2 两组心室舒张功能指标比较(X±s)
人数
1/2FF
(%)
1/3FF
(%)
AFF
(%)
E/A
, http://www.100md.com
TVI
(cm/s)
E
(cm/s)
A
(cm/s)
飞行员组
40
24.11±3.98**
16.08±2.65**
51.78±7.95**
1.00±0.51*
, http://www.100md.com
1.35±0.62**
68.19±17.98*
73.38±18.71
对照组
40
21.94±2.85
14.58±1.86
56.31±7.47
0.78±0.20
1.08±0.22
60.35±14.09
, http://www.100md.com
78.95±15.24
注：与对照组比较，*P<0.05,** P<0.01
3.统计学处理：各项参数均以X±s表示，组间显著性检验采用t检验。
二、结果
两组临床有关指标分析表明：飞行员组心率较对照组缓慢，分别为(67.73±7.62)次/min对(76.85±11.45)次/min(P<0.01)，体质指数(BMI)略高于对照组，分别为(25.54±2.98)对(24.13±1.67)(P<0.01)。心室收缩及舒张功能参数指标见表1、表2。
三、讨论
应用2DE测量心动周期左室经主动脉瓣口向主动脉内喷射血量，并结合心率、体表面积(BSA)推算出心泵血功能参数和通过测量二尖瓣口(MV)舒张期血流频谱能较准确反应心室收缩功能及舒张弛缓性，临床已广泛应用。LVEF反应左室排血效率，是估价左室收缩功能最有用指标之一，MVcf用于评价心肌纤维收缩功能也是有效指标，但对这些指标进行评价时，需注意心率、心脏前后负荷、心肌收缩力等因素的影响〔1〕。SV、CO、CI均较敏感反映心脏泵血功能，其中CI受心率、身体大小影响较小，故反映泵血功能较客观。本组资料示，两组老年人心室收缩功能参数LVEF、FS均在正常范围，两组间比较虽有统计学意义但无临床意义。LVESV稍高(P<0.05)可能与飞行员长期反复高G值环境暴露，血管迷走活性增强，表现高G心动过缓有关。CI在两组中均稍低，可能与年龄老化心脏后负荷改变和心率因素有关。
, 百拇医药
心脏的舒张是一个复杂的过程，受多种因素影响，所以对左室舒张功能的研究近年来引起广泛关注。许多心脏病变在早期常先累及舒张功能，以后再影响收缩功能〔2〕。对照组E/A<1，TVI、1/2FF、1/3FF均偏低，AFF偏高，与飞行员组比较差异有显著性，提示对照组左房代偿性收缩及心室舒张早期弛缓性减退〔3〕。冠状动脉和冠状静脉血管及血容量约占左心室室壁重量的15%〔4〕，冠脉血管压力和容量改变可影响左心室的舒张功能。正常的心脏可以代偿由于运动等因素引起的冠状动脉血流量增加所致左心室舒张功能改变〔5〕。当飞行员暴露于耐受范围内的+Gz时，冠脉血流量随所暴露的G值而相应增加。暴露于较高G值时，由于穿用抗G服，作抗G动作，加之心血管代偿功能的发挥，心水平的动脉压得到相应升高〔6，7〕。由于有经验的飞行员空中适应良好，抗G耐力增强，保持冠脉有足够的血流量，从而使心血管代偿功能发挥正常，心室舒张功能仍按正常老龄的心功能变化而改变，并没有因长期高空飞行而加速减退。训练前后心脏结构及其功能改变主要取决于飞行员承受G负荷的大小，暴露时间的长短和心理、生理适应能力〔8〕。具高+Gz耐力的飞行员常常是体重稍重，身材较矮，飞行年限长，有丰富经验者。所以强调规范的体能训练、良好的生活方式、稳定的心理素质，不断提高抗G耐力，使心血管系统功能维持良好适应状态，是延长飞行员的飞行年限，保证飞行质量的关键。
, http://www.100md.com
作者单位：杨湘鄂(610061成都市，中国人民解放军第四五二医院内四科)
陈志刚(610061成都市，中国人民解放军第四五二医院内四科)
参考文献
1，杨跃进.冠心病超声心动图检查和诊断价值.见：陈在嘉，主编.临床冠心病学.第1版.北京：人民军医出版社，1994.148-149.
2，邓开伯.超声心动图在心功能检测中的应用.见：顾菊康，主编.临床心功能学.合肥：安徽科学技术出版社，1992.362-363.
3，钱蕴秋.冠心病超声心动图诊断现状及评价.中国超声医学杂志，1995,11：599-600.
4，Morgensten C, Holjes U, Amols G, et al. The influence of coronary pressure and coronary flow on intracoronary blood volume and geometry of the left ventricle. Pflugers Arch, 1973, 340: 101-111.
5，钟明.冠状动脉和冠状静脉血流对左心室舒张功能的影响.中国循环杂志，1999,14：184-185.
6，王其荣.现代高性能战斗机的航空保障及航医队伍建设.航空航天医学进展.北京：中华航空航天医学杂志期刊社出版，1999.54-55.
7，罗新林.持续性正加速度.见：刘铁汉，主编.航空生物动力学.西安：陕西科学技术出版社，1989.50-51.
8，武留信,张霞.现代无创心血管检查技术在航空医学领域的应用.航空航天医学进展.北京：中华航空航天医学杂志期刊社出版，1999.66-69., http://www.100md.com
杨湘鄂 陈志刚
关键词：多普勒超声心动图；高空飞行员；老年期；心室
高空飞行活动中各种动力学因素对飞行人员的作用就是加速度作用，其强度常用加速度G值表示。持续性正加速度(+Gz)对心脏发生的病理改变以及+Gz应激对飞行员心功能的影响目前研究最为广泛，但长时间慢性+Gz暴露对心肌可能产生的继发性影响尚需研究。我们于1998年3月至1999年6月应用彩色多普勒超声心动图(2DE)对长期(>30年)从事高空飞行的退役飞行员和同期地面工作的两组老年人进行心脏收缩及舒张功能敏感指标的对比分析，旨在探讨反复暴露于高G值的飞行人员进入老年期后心功能状况，为高G防护提供临床依据，现报道如下。
一、对象与方法
, 百拇医药
1.对象：两组均为老年男性。飞行员组40例，年龄(67.58±3.95)岁，总飞行时间(2 730±1 005)h，飞行年限(30.70±2.95)年；地面干部组(对照组)40例，年龄(69.01±3.76)岁，无心肌梗死、心绞痛病史，经临床检查无高血压性心脏病、瓣膜性心脏病、肺动脉疾病及肾功能衰竭，心电图检查无心房颤动、心房扑动、房室传导阻滞。
2.仪器与方法：采用美国惠普公司SONOS-2000型彩色多功能超声诊断仪，探头频率2.5 MHz。受试者取45～90度左侧卧位，由专一心脏彩超医师完成二维及多普勒参数测定。左室收缩功能指标：分别测定心室泵功能的左室舒张末容积(LVEDV)、左室收缩末容积(LVESV)，以EDV、ESV计数心搏量(SV)、心输出量(CO)、心脏指数(CI)、左室射血分数(LVEF)、心室短轴缩短分数(FS)以及左室周径向心缩短率(MVcf)。 舒张功能指标： 通过二尖瓣口血流测量舒张期血流速度时间积分 (TVI)、 舒张早期及晚期血流充盈速度(E，A)及其比值 (E/A)， 计算前1/2充盈分数(1/2FF)＝1/2〔E/(E+A)〕×100%、前1/3充盈分数(1/3FF)＝1/3〔E/(E+A)〕×100%、心房充盈分数(AFF)＝A/(E+A)×100%。
, 百拇医药
表1 两组心室收缩功能指标比较(X±s)
人数
LVEDV
(ml)
LVESV
(ml)
CO
(L)
EF
(%)
FS
(%)
CI
, 百拇医药
(L.min-1.m-2)
SV
(ml)
MVcf
(周径/s)
飞行员组
40
124.1±17.8
49.8±11.4*
5.0±1.0
59.4±6.0*
, http://www.100md.com
31.8±4.2*
2.6±0.5**
73.8±11.9
1.0±0.3
对照组
40
118.5±11.0
44.0±9.5
5.1±0.7
62.1±6.3
33.8±4.4
2.9±0.4
, 百拇医药
73.8±8.6
0.9±0.3
注：与对照组比较，*P<0.05,** P<0.01表2 两组心室舒张功能指标比较(X±s)
人数
1/2FF
(%)
1/3FF
(%)
AFF
(%)
E/A
, http://www.100md.com
TVI
(cm/s)
E
(cm/s)
A
(cm/s)
飞行员组
40
24.11±3.98**
16.08±2.65**
51.78±7.95**
1.00±0.51*
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1.35±0.62**
68.19±17.98*
73.38±18.71
对照组
40
21.94±2.85
14.58±1.86
56.31±7.47
0.78±0.20
1.08±0.22
60.35±14.09
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78.95±15.24
注：与对照组比较，*P<0.05,** P<0.01
3.统计学处理：各项参数均以X±s表示，组间显著性检验采用t检验。
二、结果
两组临床有关指标分析表明：飞行员组心率较对照组缓慢，分别为(67.73±7.62)次/min对(76.85±11.45)次/min(P<0.01)，体质指数(BMI)略高于对照组，分别为(25.54±2.98)对(24.13±1.67)(P<0.01)。心室收缩及舒张功能参数指标见表1、表2。
三、讨论
应用2DE测量心动周期左室经主动脉瓣口向主动脉内喷射血量，并结合心率、体表面积(BSA)推算出心泵血功能参数和通过测量二尖瓣口(MV)舒张期血流频谱能较准确反应心室收缩功能及舒张弛缓性，临床已广泛应用。LVEF反应左室排血效率，是估价左室收缩功能最有用指标之一，MVcf用于评价心肌纤维收缩功能也是有效指标，但对这些指标进行评价时，需注意心率、心脏前后负荷、心肌收缩力等因素的影响〔1〕。SV、CO、CI均较敏感反映心脏泵血功能，其中CI受心率、身体大小影响较小，故反映泵血功能较客观。本组资料示，两组老年人心室收缩功能参数LVEF、FS均在正常范围，两组间比较虽有统计学意义但无临床意义。LVESV稍高(P<0.05)可能与飞行员长期反复高G值环境暴露，血管迷走活性增强，表现高G心动过缓有关。CI在两组中均稍低，可能与年龄老化心脏后负荷改变和心率因素有关。
, 百拇医药
心脏的舒张是一个复杂的过程，受多种因素影响，所以对左室舒张功能的研究近年来引起广泛关注。许多心脏病变在早期常先累及舒张功能，以后再影响收缩功能〔2〕。对照组E/A<1，TVI、1/2FF、1/3FF均偏低，AFF偏高，与飞行员组比较差异有显著性，提示对照组左房代偿性收缩及心室舒张早期弛缓性减退〔3〕。冠状动脉和冠状静脉血管及血容量约占左心室室壁重量的15%〔4〕，冠脉血管压力和容量改变可影响左心室的舒张功能。正常的心脏可以代偿由于运动等因素引起的冠状动脉血流量增加所致左心室舒张功能改变〔5〕。当飞行员暴露于耐受范围内的+Gz时，冠脉血流量随所暴露的G值而相应增加。暴露于较高G值时，由于穿用抗G服，作抗G动作，加之心血管代偿功能的发挥，心水平的动脉压得到相应升高〔6，7〕。由于有经验的飞行员空中适应良好，抗G耐力增强，保持冠脉有足够的血流量，从而使心血管代偿功能发挥正常，心室舒张功能仍按正常老龄的心功能变化而改变，并没有因长期高空飞行而加速减退。训练前后心脏结构及其功能改变主要取决于飞行员承受G负荷的大小，暴露时间的长短和心理、生理适应能力〔8〕。具高+Gz耐力的飞行员常常是体重稍重，身材较矮，飞行年限长，有丰富经验者。所以强调规范的体能训练、良好的生活方式、稳定的心理素质，不断提高抗G耐力，使心血管系统功能维持良好适应状态，是延长飞行员的飞行年限，保证飞行质量的关键。
, http://www.100md.com
作者单位：杨湘鄂(610061成都市，中国人民解放军第四五二医院内四科)
陈志刚(610061成都市，中国人民解放军第四五二医院内四科)
参考文献
1，杨跃进.冠心病超声心动图检查和诊断价值.见：陈在嘉，主编.临床冠心病学.第1版.北京：人民军医出版社，1994.148-149.
2，邓开伯.超声心动图在心功能检测中的应用.见：顾菊康，主编.临床心功能学.合肥：安徽科学技术出版社，1992.362-363.
3，钱蕴秋.冠心病超声心动图诊断现状及评价.中国超声医学杂志，1995,11：599-600.
4，Morgensten C, Holjes U, Amols G, et al. The influence of coronary pressure and coronary flow on intracoronary blood volume and geometry of the left ventricle. Pflugers Arch, 1973, 340: 101-111.
5，钟明.冠状动脉和冠状静脉血流对左心室舒张功能的影响.中国循环杂志，1999,14：184-185.
6，王其荣.现代高性能战斗机的航空保障及航医队伍建设.航空航天医学进展.北京：中华航空航天医学杂志期刊社出版，1999.54-55.
7，罗新林.持续性正加速度.见：刘铁汉，主编.航空生物动力学.西安：陕西科学技术出版社，1989.50-51.
8，武留信,张霞.现代无创心血管检查技术在航空医学领域的应用.航空航天医学进展.北京：中华航空航天医学杂志期刊社出版，1999.66-69., http://www.100md.com