在特高海拔静息及运动负荷下心功能变化的特点
作者：吴天一 李万寿 张丽珠
单位：(青海高原医学科学研究所 810012)
关键词：高海拔；运动；心搏出量
中华医学杂志900204
提要 对15名世居藏族和10名移居汉族者，测定了在海拔5620m时的心功能。结果静息时两组心功能相近，运动负荷后汉族组在高强负荷时每搏量(SV)明显下降，心率(HR)上升幅度受限，心排出量(CO)降低，PEP/LVET比值回升，提示心脏储备功能较差，而世居藏族组随运动负荷递增HR逐级明显增速，SV可维持稳定，CO值明显增大，PEP/LVET比值逐级减小，认为世居藏族组心脏储备力强与最大摄氧能力强有关。
国际上一般将海拔5488m以上定为特高海拔(extreme altitude)或极高高原(very high altitude)，因为人类难以长期逗留在这一高度，否则可出现进行性的高山衰退或致命性的高原病[1]。但是，随着登山运动员、经济和国防建设的需要，又必须有人进入这一高度，因此，对人在特高海拔的适应性研究已引起人们的重视。1985～1986年我们在青海阿尼玛卿峰(海拔6282m)进行了医学科学考察，本文报道海拔5620m人体静息及运动负荷下心功能变化的特点。
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资料和方法
一、检查对象
分为2组：(1)科学考察登山队员(简称队员组)：10名汉族男性，平均年龄25.3±1.9岁，均为医务人员，平素爱好运动，长期居住西宁(海拔2261m)。(2)世居藏族组(简称世居组)：15名男性，为当地(海拔4500m)牧民及干部，协助科学考察队的运输及向导。两组人员经病史、体检及心肺功能检查均为正常。基础资料见表1。
表1 海拔5620m队员组及世居组与心功能测试有关的基本生理参数(
±
)△ 基本生理参数
队员组(n=10)
, 百拇医药
世居组(n=15)
年龄(岁)
25.3±1.9
26.6±1.7
体表面积(m2)
1.65±0.02
1.62±0.08
心率(bpm)
76.9±1.6
72.8±2.7
15.2±0.2
, 百拇医药
15.0±0.2
10.3±0.1
9.9±0.1*
5.0±0.1
5.1±0.1
12.0±0.1
11.6±0.1*
红细胞压积(%)
58.8±0.8
52.8±0.9**
ρ(Ω*cm)
153.7±1.1
, 百拇医药
141.1±0.9**
L(cm)
26.6±0.3
28.6±0.2**
Z0(Ω)
29.8±0.4
28.5±0.4*
注:*P<0.05 **P<0.001 Δ海拔2261及4520m用该高度生理参数运算
二、试验方法
1. 试验程序:队员组先在西宁(中海拔,2261m,大气压77.4kPa)处进行心功能测试,然后抵雪山大本营(高海拔，4520米，大气压58.5kPa)处5天内复试，在该地进行适应性锻炼，20天后登至基地营(特高海拔，5620米，大气压49.9kPa)5天内再复试。海拔4520～5620m时与世居组对照。
, 百拇医药
2. 测试方法：心电图静息状态查13个导联(标准肢导、加压肢导，V1～16，V3R)。心阻抗图检查于饭后2小时进行，受试者休息半小时，仰卧位，用Kubicek四极法，以HL-3B型多用血流阻抗仪连接于Mingograf34型多导生理记录仪，于呼气末摒气，同步描记一阶导数图、二阶导数图、心电图和心音图，连续5～10个心动周期，纸速成100mm/s。做逐级递增运动负荷试验，分四级递增，由300kg*m/min，逐渐递增600、900、1200kg*m/min，每级持续4分钟。各级负荷间，原卧位休息5分钟，每次记录负荷第4分钟末及负荷恢复1、3、5分钟的图形。为避免运动中体位移动和剧烈呼吸的影响，严格保持仰卧位。图形描记不满意者，隔日再重复实验。运动中由示波器监测心率，运动前、后即刻及恢复后5分钟分别测量血压血气。
3. 计算公式：心电图QTc间期用Bazett公式计算(
)。心率(HR)、每搏量(SV)、每搏指数(SVI)、心排出量(CO)、心指数(CI)、总外周阻力(TPR)的测量及计算公式及STI各时相测量见文献[2，3]。相对最大氧耗量(
O2max)按(
strand和Rhyring)法用负荷稳态心率标算，并按年龄修正系数校正。肺动脉平均压(PAM)系用肺泡气间接推算。取得数据经IBM微机进行相关、回归和T检验等统计学处理。
, 百拇医药
结 果
一、静息状态下的心电图变化(表2)
由表2可见，队员组随海拔增高，心率逐渐增快，QTc逐渐缩小，Q-T/T-Q逐步增大。同时PII电压增高，
QRS右偏。此外，海拔5620米时，1名队员出现不完全右束支传导阻滞，1名右室肥厚，1名较广泛S-T段下移及T波低平。
表2 静息状态下队员组在不同海拔高度心电图变化的比较(±) 心电图变化
海拔2261m
, 百拇医药
(1)
海拔4520m
(2)
海拔5620m
(3)
P值
(2)与(1)
(3)与(1)
(3)与(2)
HR(bpm)
62.8±1.9
71.2±2.0
, 百拇医药 76.9±1.6
<0.05
<0.001
<0.01QRS(度)
66±4
80±4
86±5
<0.05
<0.01
>0.05
PII电压(mV)
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0.07±0.03
0.10±0.04
0.13±0.04
<0.01
<0.01
>0.05
QTc(ms)
393±14
347±12
317±14
<0.001
<0.001
, http://www.100md.com
<0.001
Q-T/T-Q
0.759±0.02
0.879±0.02
1.112±0.03
<0.001
<0.001
<0.001
二、静息状态下心泵指数的变化(表3～5)
汉族组随海拔升高，SV及SVI均无明显增大(P>0.05)，但由于HR增快，CO及CI逐渐增加。TPR则有变小趋势。世居组从海拔4520m至5620m时，SV亦无明显增大(P>0.05)，而HR增速致CO增大较显著(P<0.05)。表3 静息状态下队员组在不同海拔高度心功能的变化(±) 心功能
, 百拇医药
海拔2261m
(1)
海拔4520m
(2)
海拔5620m
(3)
P值
(2)与(1)
3)与(1)
(3)与(2)
SV(ml)
77.2±2.6
79.8±5.6
, 百拇医药
80.5±5.2
>0.05
>0.05
>0.05
CO(L/min)
4.88±0.28
5.69±0.23
6.22±0.22
<0.05
<0.01
<0.01
SVI(ml/m2)
, 百拇医药
46.8±1.3
48.4±1.3
48.8±1.2
>0.05
>0.05
>0.05
CI(ml*s-1/m2)
49.4±1.7
57.8±1.3
63.0±1.5
<0.001
, http://www.100md.com <0.001
<0.05
TPR(dyne*s*cm-5)
1387±48
1263±42
1172±38
>0.05
<0.01
>0.05
表4 队员组在不同海拔静息及运动负荷后的心功能变化(±) 运动负荷(kg*m/min)
, 百拇医药
实验人数
SV(ml)
CO(L/min)
HR(bpm)
Ⅰ.静息
10
77.2±2.6
4.88±0.28
62.8±1.9
300
10
89.4±4.6
, 百拇医药 7.30±0.42
81.6±2.8
600
10
104.9±4.8
10.17±0.48
96.7±3.7
900
10
109.1±4.7
12.81±0.48
117.4±4.2
, 百拇医药
1200
10
113.4±5.3
16.67±0.51
147.2±4.7
恢复(5min)
10
80.3±4.5
7.32±0.44
91.1±4.2
Ⅱ.静息
10
, 百拇医药
79.8±5.6
5.69±0.23
71.2±2.0
300
10
91.1±5.4
8.24±0.51
89.5±3.8
600
10
107.4±5.3
10.96±0.48
, 百拇医药
102.2±4.2
900
8
119.8±4.8
16.15±0.43
134.7±4.5
1200
6
92.5±5.2
15.27±0.42
165.2±4.8
恢复(5min)
, 百拇医药
6
86.1±5.3
10.18±0.40
118.4±4.3
Ⅲ.静息
10
80.5±5.2
6.22±0.22
76.9±1.6
300
10
93.5±4.6
, http://www.100md.com 8.41±0.45
89.9±3.4
600
8
103.8±4.9
10.38±0.44
99.9±3.9
900
6
102.9±4.5
13.50±0.41
131.4±4.7
, http://www.100md.com
1200
5
82.7±4.8
12.31±0.37
148.8±4.6
恢复
5
85.6±4.7
10.56±0.34
123.6±4.7
注:Ⅰ.海拔2261m,Ⅱ.海拔4520m,Ⅲ海拔5620m
表5 世居组在不同海拔静息及运动负荷后的心功能变化(±) 运动负荷(kgm/min)
, http://www.100md.com
实验人数
SV(ml)
CO(L/min)
HR(bpm)
Ⅱ.静息
15
77±4
4.99±0.23
63.5±2.2
300
15
87±5
7.48±0.51
, 百拇医药
85.5±4.2
600
15
102±5
11.52±0.63
112.3±7.1
900
15
110±6
16.86±0.57
154.6±6.8
1200
, http://www.100md.com 12
108±7
20.04±0.61
182.7±4.2
恢复(5min)
12
81±5
8.67±0.64
108.4±5.0
Ⅲ.静息
15
82±5
5.95±0.31
, 百拇医药
72.8±2.7
300
15
103±6
9.66±0.54
93.6±4.5
600
15
110±6
14.16±0.66
128.9±6.7
900
15
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114±6
18.04±0.62
157.8±5.1
1200
11
114±7
20.96±0.65
184.4±4.4
恢复(5min)
11
93±6
10.68±0.61
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114.5±4.2
注：Ⅱ，海拔4520m,Ⅲ，海拔5620m
三、运动负荷下心泵功能的变化(表4，5)
分析逐级增量负荷后的心率，并参照有关实验[3，4]，将300～600kg*m/min作为低强度负荷，900kg*m/min为中强负荷，1200kg*m/min已近于极量负荷，属高强负荷。结果队员组与世居组有明显不同。
1. HR：世居组HR持续上升幅度大于队员组。高强负荷下，海拔4520m时世居组HR为182次/分，队员组为165次/分，差异有显著意义(P<0.05)，至5620m，世居组HR仍达184次/分，队员组HR降为144次/分，差异有非常显著意义(P<0.001)。
2. SV：队员组在海拔2261m时SV随增量负荷逐渐上升，从4520m起，仅于低、中强负荷时SV逐渐上升而达峰值，高强负荷时反而下降，且低于600kg*m/min水平，5620m高强负荷时SV下降明显(P<0.05)。而世居组于4520m及5620m SV均呈逐渐上升，上升幅度大于队员组，于高强负荷时仍能维持恒定，与900kg*m/min峰值比无显著差异(P>0.05)。
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3. CO：队员组在海拔4520m时CO初期上升，至高强负荷时反而下降，但差异无显著意义(P>0.05)，为静息值的2.68倍。5620米时，CO开始为上升，但高强负荷时又下降(P<0.05)，为静息值的1.98倍。世居组则4520及5620m均一直持续上升，且幅度大。高强负荷在4520m时为静息值的4.02倍，5620m时为静息值的3.22倍。
4. SV、HR、CO运动后的恢复时值世居组均较队员组为快。
四、运动负荷前后的STI的变化(附图)
(P<0.001)
附图 世居和移居者运动前后CO、P/L比较
运动负荷后STI出现与心泵指数相印证的变化，5620m负荷开始时两组PEP、LVET均缩短，PEP/LVET比值下降，但中强负荷后，队员组PEP缩小不显著，且趋于稳定，LVET缩短，故PEP/LVET比值回升，而世居组PEP、LVET均逐级缩短，PEP/LVET比值逐级降低。
, 百拇医药
五、运动前后动脉血氧分压(PaO2)等变化(表6) 运动负荷前后
PAM(kPa)
PaO2(kPa)
SaO2(%)
相对O2max
(ml*kg/min)
Ⅰ队员组
前
2.28±0.15
, 百拇医药 9.46±0.18
92.4±1.8
49.7±1.2
后
4.85±0.22
10.78±0.19
95.6±1.8
Ⅱ队员组
前
3.30±0.15
6.76±0.25
88.4±1.7
, 百拇医药
43.6±1.8
后
5.69±0.23
7.33±0.16
85.9±1.9
世居组
前
2.78±0.10
6.62±0.17
87.8±0.8
54.5±1.1
后
, 百拇医药
4.33±0.19
7.10±0.13
86.4±0.8
Ⅲ队员组
前
4.48±0.17
5.67±0.24
77.4±0.9
36.4±2.2
后
7.30±0.25
4.56±0.16
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65.6±0.7
世居组
前
3.03±0.11
5.81±0.21
79.3±0.9
48.8±1.3
后
4.60±0.13
6.14±0.17
78.8±0.6
1.PaO2 ：队员组在2261及4520m运动后PaO2增高，但5620m强负荷后PaO2急骤下降(P<0.001)。世居组于4520m运动后PaO2增高，5620m时维持恒定。
, 百拇医药
2. SaO2：5620m时，队员组运动后SaO2明显下降(P<0.001)，世居组则与运动前差异不显著(P>0.05)。
3. PAM：静息状态下，队员组随海拔升高而PAM明显增高(P<0.01)，世居组则上升不明显，且比队员组明显为低(P<0.01)。运动后两组与同高度静息值相比，均有明显升高，但队员组运动后的PAM随海拔升高而逐渐上升(P<0.05)，而世居组运动后4520m与5620m比较PAM变化不显著(P>0.05)。
4. 相对O2max：两组均随海拔增高而下降，但世居组在4520m明显大于队员组(P<0.001)，至5620m时仍较队员组为大(P<0.05)。讨 论
海平面大气压(PB)为101.3kPa(760mmHg)、吸入气氧分压(P1O2)为20kPa(150mmHg)，PaO2为12～13.3kPa(90～100mmHg)。在特高海拔5620m则各为49.9kPa(374mmHg)、9.2kPa(68mmHg)及5.7～6.0kPa(43～45mmHg)，各值均在海平值的50%以下，在这一显著低氧条件下，机体将产生明显的生理应激，其中心血管功能变化为重要的反应。
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在特高海拔心电图改变明显，主要为QRS额面电轴右偏，PII电压增高，可出现不完全右束支传导阻滞及右室肥厚。这主要是低氧性肺动脉高压的表现[5]。Q-Tc是一个判断心室肌复极状态的指标，Q-Tc随海拔升高而缩短，提示心肌电收缩间期缩短。Q-T/T-Q反映心脏工作与休息的时间比例关系，其随海拔增高而延长提示心脏“工作”负荷加重。
心泵功能的优劣是决定对低氧耐受性的关键因素之一。CO是HR(bpm)与SV的乘积。静息状态下，经过适应锻炼的队员组与世居者表现相似的适应方式，即海拔升高，SV并无明显增大，而借助HR增快，使CO值增大。但是，在高海拔和特高海拔，世居组的CO值都处于较队员组相对偏低的水平。
运动负荷下心脏作功增大，氧耗量增加，可提示心脏的储备功能。在特高海拔显著低氧环境中，队员组与世居组显示出明显的差别。队员组仅在中海拔逐级增量负荷时可通过SV、HR同时逐级增加使CO递增。至高海拔时SV在高强负荷时下降，但尚可部分借助HR增速来提高CO。至特高海拔，中强负荷时SV已较在中、高海拔同级负荷时为低，高强负荷时明显下降，HR上升幅度亦受限，导致CO进一步下降。世居组则不同，在高海拔及特高海拔，运动负荷耐受量比队员组大，可完成高强负荷的人数比例较队员组高，且随运动负荷递增除HR增速成较显著外，尚可部分动用SV的提高而使CO保持在较高的水平，从而可部分抵偿动脉血氧下降的影响。
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上述变化经STI测定也得到证实。由于PEP/LVET比值大小与SV、CO、EF均呈负相关，队员组在高海拔及特高海拔，PEP/LVET在低强负荷时缩小，中强负荷起回升增大，说明此时心脏的适应能力已较差。世居组则随负荷增强而持续缩短，反映心肌收缩力是逐级递增的，表现在特高海拔心脏对强负荷的良好适应。
关于特高海拔心功能变化的机理，本研究证实队员组与世居组均通过HR增速来提高CO，如能保持SV的恒定，则CO是HR的线性函数，因此在显著缺氧时，HR的增速是增加CO的一种简单有效的途径。鉴于海拔5620米的1200kg*m/min负荷量，世居组的HR已接近极量负荷心率(220—年龄)，即HRmax，而队员组则较之明显为低。这与West等[6]报道在珠峰6300m登山队员的HRmax是与COmax同时下降相一致。以往观察登山人员在高海拔运动时HR增速的同时常伴有SV下降，此时CO或保持或有所降低[7]。Mori等[8]并依高原运动负荷下SV的变化分为两个类型，效应型者SV值可维持不降，非效应型者SV有明显下降。本研究世居组属前者，队员组属后者。
, 百拇医药
队员组与世居组心功适应差异的原因可能是(1)队员组SV下降或与冠状动脉血流量减少及/或冠状动脉血氧分压下降，造成缺氧对心肌的直接抑制有关[7]；(2)有人观察到，在一定的心室灌注压条件下吸氧，并不能提高SV，而认为高原SV下降是心率过速及心室灌注不足的结果，心肌收缩性则并无抑制[9]；(3)高原上心脏储备能力与最大摄氧能力间有密切相关，高原上HRmax、COmax的下降是与O2max下降同时发生的[9]。特高海拔世居组的相对O2max为48.8ml*kg-1/min，较队员组的36.4ml*kg/min为高(P<0.01)，O2大小与CO大小呈直线关系。这说明藏族即使在显著低氧条件下，由于肺通气和弥散功能的增强[10]，仍具有较高的最大摄氧能力，这正是高原世居者的主要适应优势[11]。此外，高原世居者可能对氧的利用更为经济有效[12]，综合地反映出显著低氧条件下对劳动的强大耐力。
, 百拇医药
参考文献
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(1989年6月9日收稿 同年11月4日修回), 百拇医药
单位：(青海高原医学科学研究所 810012)
关键词：高海拔；运动；心搏出量
中华医学杂志900204
提要 对15名世居藏族和10名移居汉族者，测定了在海拔5620m时的心功能。结果静息时两组心功能相近，运动负荷后汉族组在高强负荷时每搏量(SV)明显下降，心率(HR)上升幅度受限，心排出量(CO)降低，PEP/LVET比值回升，提示心脏储备功能较差，而世居藏族组随运动负荷递增HR逐级明显增速，SV可维持稳定，CO值明显增大，PEP/LVET比值逐级减小，认为世居藏族组心脏储备力强与最大摄氧能力强有关。
国际上一般将海拔5488m以上定为特高海拔(extreme altitude)或极高高原(very high altitude)，因为人类难以长期逗留在这一高度，否则可出现进行性的高山衰退或致命性的高原病[1]。但是，随着登山运动员、经济和国防建设的需要，又必须有人进入这一高度，因此，对人在特高海拔的适应性研究已引起人们的重视。1985～1986年我们在青海阿尼玛卿峰(海拔6282m)进行了医学科学考察，本文报道海拔5620m人体静息及运动负荷下心功能变化的特点。
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资料和方法
一、检查对象
分为2组：(1)科学考察登山队员(简称队员组)：10名汉族男性，平均年龄25.3±1.9岁，均为医务人员，平素爱好运动，长期居住西宁(海拔2261m)。(2)世居藏族组(简称世居组)：15名男性，为当地(海拔4500m)牧民及干部，协助科学考察队的运输及向导。两组人员经病史、体检及心肺功能检查均为正常。基础资料见表1。
表1 海拔5620m队员组及世居组与心功能测试有关的基本生理参数(
±)△ 基本生理参数队员组(n=10)
, 百拇医药
世居组(n=15)
年龄(岁)
25.3±1.9
26.6±1.7
体表面积(m2)
1.65±0.02
1.62±0.08
心率(bpm)
76.9±1.6
72.8±2.7
15.2±0.2
, 百拇医药
15.0±0.2
10.3±0.1
9.9±0.1*
5.0±0.1
5.1±0.1
12.0±0.1
11.6±0.1*
红细胞压积(%)
58.8±0.8
52.8±0.9**
ρ(Ω*cm)
153.7±1.1
, 百拇医药
141.1±0.9**
L(cm)
26.6±0.3
28.6±0.2**
Z0(Ω)
29.8±0.4
28.5±0.4*
注:*P<0.05 **P<0.001 Δ海拔2261及4520m用该高度生理参数运算
二、试验方法
1. 试验程序:队员组先在西宁(中海拔,2261m,大气压77.4kPa)处进行心功能测试,然后抵雪山大本营(高海拔，4520米，大气压58.5kPa)处5天内复试，在该地进行适应性锻炼，20天后登至基地营(特高海拔，5620米，大气压49.9kPa)5天内再复试。海拔4520～5620m时与世居组对照。
, 百拇医药
2. 测试方法：心电图静息状态查13个导联(标准肢导、加压肢导，V1～16，V3R)。心阻抗图检查于饭后2小时进行，受试者休息半小时，仰卧位，用Kubicek四极法，以HL-3B型多用血流阻抗仪连接于Mingograf34型多导生理记录仪，于呼气末摒气，同步描记一阶导数图、二阶导数图、心电图和心音图，连续5～10个心动周期，纸速成100mm/s。做逐级递增运动负荷试验，分四级递增，由300kg*m/min，逐渐递增600、900、1200kg*m/min，每级持续4分钟。各级负荷间，原卧位休息5分钟，每次记录负荷第4分钟末及负荷恢复1、3、5分钟的图形。为避免运动中体位移动和剧烈呼吸的影响，严格保持仰卧位。图形描记不满意者，隔日再重复实验。运动中由示波器监测心率，运动前、后即刻及恢复后5分钟分别测量血压血气。
3. 计算公式：心电图QTc间期用Bazett公式计算(
)。心率(HR)、每搏量(SV)、每搏指数(SVI)、心排出量(CO)、心指数(CI)、总外周阻力(TPR)的测量及计算公式及STI各时相测量见文献[2，3]。相对最大氧耗量(O2max)按(strand和Rhyring)法用负荷稳态心率标算，并按年龄修正系数校正。肺动脉平均压(PAM)系用肺泡气间接推算。取得数据经IBM微机进行相关、回归和T检验等统计学处理。, 百拇医药
结 果
一、静息状态下的心电图变化(表2)
由表2可见，队员组随海拔增高，心率逐渐增快，QTc逐渐缩小，Q-T/T-Q逐步增大。同时PII电压增高，
QRS右偏。此外，海拔5620米时，1名队员出现不完全右束支传导阻滞，1名右室肥厚，1名较广泛S-T段下移及T波低平。表2 静息状态下队员组在不同海拔高度心电图变化的比较(
±) 心电图变化海拔2261m
, 百拇医药
(1)
海拔4520m
(2)
海拔5620m
(3)
P值
(2)与(1)
(3)与(1)
(3)与(2)
HR(bpm)
62.8±1.9
71.2±2.0
, 百拇医药 76.9±1.6
<0.05
<0.001
<0.01
QRS(度)66±4
80±4
86±5
<0.05
<0.01
>0.05
PII电压(mV)
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0.07±0.03
0.10±0.04
0.13±0.04
<0.01
<0.01
>0.05
QTc(ms)
393±14
347±12
317±14
<0.001
<0.001
, http://www.100md.com
<0.001
Q-T/T-Q
0.759±0.02
0.879±0.02
1.112±0.03
<0.001
<0.001
<0.001
二、静息状态下心泵指数的变化(表3～5)
汉族组随海拔升高，SV及SVI均无明显增大(P>0.05)，但由于HR增快，CO及CI逐渐增加。TPR则有变小趋势。世居组从海拔4520m至5620m时，SV亦无明显增大(P>0.05)，而HR增速致CO增大较显著(P<0.05)。表3 静息状态下队员组在不同海拔高度心功能的变化(
±) 心功能, 百拇医药
海拔2261m
(1)
海拔4520m
(2)
海拔5620m
(3)
P值
(2)与(1)
3)与(1)
(3)与(2)
SV(ml)
77.2±2.6
79.8±5.6
, 百拇医药
80.5±5.2
>0.05
>0.05
>0.05
CO(L/min)
4.88±0.28
5.69±0.23
6.22±0.22
<0.05
<0.01
<0.01
SVI(ml/m2)
, 百拇医药
46.8±1.3
48.4±1.3
48.8±1.2
>0.05
>0.05
>0.05
CI(ml*s-1/m2)
49.4±1.7
57.8±1.3
63.0±1.5
<0.001
, http://www.100md.com <0.001
<0.05
TPR(dyne*s*cm-5)
1387±48
1263±42
1172±38
>0.05
<0.01
>0.05
表4 队员组在不同海拔静息及运动负荷后的心功能变化(
±) 运动负荷(kg*m/min), 百拇医药
实验人数
SV(ml)
CO(L/min)
HR(bpm)
Ⅰ.静息
10
77.2±2.6
4.88±0.28
62.8±1.9
300
10
89.4±4.6
, 百拇医药 7.30±0.42
81.6±2.8
600
10
104.9±4.8
10.17±0.48
96.7±3.7
900
10
109.1±4.7
12.81±0.48
117.4±4.2
, 百拇医药
1200
10
113.4±5.3
16.67±0.51
147.2±4.7
恢复(5min)
10
80.3±4.5
7.32±0.44
91.1±4.2
Ⅱ.静息
10
, 百拇医药
79.8±5.6
5.69±0.23
71.2±2.0
300
10
91.1±5.4
8.24±0.51
89.5±3.8
600
10
107.4±5.3
10.96±0.48
, 百拇医药
102.2±4.2
900
8
119.8±4.8
16.15±0.43
134.7±4.5
1200
6
92.5±5.2
15.27±0.42
165.2±4.8
恢复(5min)
, 百拇医药
6
86.1±5.3
10.18±0.40
118.4±4.3
Ⅲ.静息
10
80.5±5.2
6.22±0.22
76.9±1.6
300
10
93.5±4.6
, http://www.100md.com 8.41±0.45
89.9±3.4
600
8
103.8±4.9
10.38±0.44
99.9±3.9
900
6
102.9±4.5
13.50±0.41
131.4±4.7
, http://www.100md.com
1200
5
82.7±4.8
12.31±0.37
148.8±4.6
恢复
5
85.6±4.7
10.56±0.34
123.6±4.7
注:Ⅰ.海拔2261m,Ⅱ.海拔4520m,Ⅲ海拔5620m
表5 世居组在不同海拔静息及运动负荷后的心功能变化(
±) 运动负荷(kgm/min), http://www.100md.com
实验人数
SV(ml)
CO(L/min)
HR(bpm)
Ⅱ.静息
15
77±4
4.99±0.23
63.5±2.2
300
15
87±5
7.48±0.51
, 百拇医药
85.5±4.2
600
15
102±5
11.52±0.63
112.3±7.1
900
15
110±6
16.86±0.57
154.6±6.8
1200
, http://www.100md.com 12
108±7
20.04±0.61
182.7±4.2
恢复(5min)
12
81±5
8.67±0.64
108.4±5.0
Ⅲ.静息
15
82±5
5.95±0.31
, 百拇医药
72.8±2.7
300
15
103±6
9.66±0.54
93.6±4.5
600
15
110±6
14.16±0.66
128.9±6.7
900
15
, http://www.100md.com
114±6
18.04±0.62
157.8±5.1
1200
11
114±7
20.96±0.65
184.4±4.4
恢复(5min)
11
93±6
10.68±0.61
, http://www.100md.com
114.5±4.2
注：Ⅱ，海拔4520m,Ⅲ，海拔5620m
三、运动负荷下心泵功能的变化(表4，5)
分析逐级增量负荷后的心率，并参照有关实验[3，4]，将300～600kg*m/min作为低强度负荷，900kg*m/min为中强负荷，1200kg*m/min已近于极量负荷，属高强负荷。结果队员组与世居组有明显不同。
1. HR：世居组HR持续上升幅度大于队员组。高强负荷下，海拔4520m时世居组HR为182次/分，队员组为165次/分，差异有显著意义(P<0.05)，至5620m，世居组HR仍达184次/分，队员组HR降为144次/分，差异有非常显著意义(P<0.001)。
2. SV：队员组在海拔2261m时SV随增量负荷逐渐上升，从4520m起，仅于低、中强负荷时SV逐渐上升而达峰值，高强负荷时反而下降，且低于600kg*m/min水平，5620m高强负荷时SV下降明显(P<0.05)。而世居组于4520m及5620m SV均呈逐渐上升，上升幅度大于队员组，于高强负荷时仍能维持恒定，与900kg*m/min峰值比无显著差异(P>0.05)。
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3. CO：队员组在海拔4520m时CO初期上升，至高强负荷时反而下降，但差异无显著意义(P>0.05)，为静息值的2.68倍。5620米时，CO开始为上升，但高强负荷时又下降(P<0.05)，为静息值的1.98倍。世居组则4520及5620m均一直持续上升，且幅度大。高强负荷在4520m时为静息值的4.02倍，5620m时为静息值的3.22倍。
4. SV、HR、CO运动后的恢复时值世居组均较队员组为快。
四、运动负荷前后的STI的变化(附图)
(P<0.001)
附图 世居和移居者运动前后CO、P/L比较
运动负荷后STI出现与心泵指数相印证的变化，5620m负荷开始时两组PEP、LVET均缩短，PEP/LVET比值下降，但中强负荷后，队员组PEP缩小不显著，且趋于稳定，LVET缩短，故PEP/LVET比值回升，而世居组PEP、LVET均逐级缩短，PEP/LVET比值逐级降低。
, 百拇医药
五、运动前后动脉血氧分压(PaO2)等变化(表6) 运动负荷前后
PAM(kPa)
PaO2(kPa)
SaO2(%)
相对
O2max(ml*kg/min)
Ⅰ队员组
前
2.28±0.15
, 百拇医药 9.46±0.18
92.4±1.8
49.7±1.2
后
4.85±0.22
10.78±0.19
95.6±1.8
Ⅱ队员组
前
3.30±0.15
6.76±0.25
88.4±1.7
, 百拇医药
43.6±1.8
后
5.69±0.23
7.33±0.16
85.9±1.9
世居组
前
2.78±0.10
6.62±0.17
87.8±0.8
54.5±1.1
后
, 百拇医药
4.33±0.19
7.10±0.13
86.4±0.8
Ⅲ队员组
前
4.48±0.17
5.67±0.24
77.4±0.9
36.4±2.2
后
7.30±0.25
4.56±0.16
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65.6±0.7
世居组
前
3.03±0.11
5.81±0.21
79.3±0.9
48.8±1.3
后
4.60±0.13
6.14±0.17
78.8±0.6
1.PaO2 ：队员组在2261及4520m运动后PaO2增高，但5620m强负荷后PaO2急骤下降(P<0.001)。世居组于4520m运动后PaO2增高，5620m时维持恒定。
, 百拇医药
2. SaO2：5620m时，队员组运动后SaO2明显下降(P<0.001)，世居组则与运动前差异不显著(P>0.05)。
3. PAM：静息状态下，队员组随海拔升高而PAM明显增高(P<0.01)，世居组则上升不明显，且比队员组明显为低(P<0.01)。运动后两组与同高度静息值相比，均有明显升高，但队员组运动后的PAM随海拔升高而逐渐上升(P<0.05)，而世居组运动后4520m与5620m比较PAM变化不显著(P>0.05)。
4. 相对
O2max：两组均随海拔增高而下降，但世居组在4520m明显大于队员组(P<0.001)，至5620m时仍较队员组为大(P<0.05)。讨 论海平面大气压(PB)为101.3kPa(760mmHg)、吸入气氧分压(P1O2)为20kPa(150mmHg)，PaO2为12～13.3kPa(90～100mmHg)。在特高海拔5620m则各为49.9kPa(374mmHg)、9.2kPa(68mmHg)及5.7～6.0kPa(43～45mmHg)，各值均在海平值的50%以下，在这一显著低氧条件下，机体将产生明显的生理应激，其中心血管功能变化为重要的反应。
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在特高海拔心电图改变明显，主要为QRS额面电轴右偏，PII电压增高，可出现不完全右束支传导阻滞及右室肥厚。这主要是低氧性肺动脉高压的表现[5]。Q-Tc是一个判断心室肌复极状态的指标，Q-Tc随海拔升高而缩短，提示心肌电收缩间期缩短。Q-T/T-Q反映心脏工作与休息的时间比例关系，其随海拔增高而延长提示心脏“工作”负荷加重。
心泵功能的优劣是决定对低氧耐受性的关键因素之一。CO是HR(bpm)与SV的乘积。静息状态下，经过适应锻炼的队员组与世居者表现相似的适应方式，即海拔升高，SV并无明显增大，而借助HR增快，使CO值增大。但是，在高海拔和特高海拔，世居组的CO值都处于较队员组相对偏低的水平。
运动负荷下心脏作功增大，氧耗量增加，可提示心脏的储备功能。在特高海拔显著低氧环境中，队员组与世居组显示出明显的差别。队员组仅在中海拔逐级增量负荷时可通过SV、HR同时逐级增加使CO递增。至高海拔时SV在高强负荷时下降，但尚可部分借助HR增速来提高CO。至特高海拔，中强负荷时SV已较在中、高海拔同级负荷时为低，高强负荷时明显下降，HR上升幅度亦受限，导致CO进一步下降。世居组则不同，在高海拔及特高海拔，运动负荷耐受量比队员组大，可完成高强负荷的人数比例较队员组高，且随运动负荷递增除HR增速成较显著外，尚可部分动用SV的提高而使CO保持在较高的水平，从而可部分抵偿动脉血氧下降的影响。
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上述变化经STI测定也得到证实。由于PEP/LVET比值大小与SV、CO、EF均呈负相关，队员组在高海拔及特高海拔，PEP/LVET在低强负荷时缩小，中强负荷起回升增大，说明此时心脏的适应能力已较差。世居组则随负荷增强而持续缩短，反映心肌收缩力是逐级递增的，表现在特高海拔心脏对强负荷的良好适应。
关于特高海拔心功能变化的机理，本研究证实队员组与世居组均通过HR增速来提高CO，如能保持SV的恒定，则CO是HR的线性函数，因此在显著缺氧时，HR的增速是增加CO的一种简单有效的途径。鉴于海拔5620米的1200kg*m/min负荷量，世居组的HR已接近极量负荷心率(220—年龄)，即HRmax，而队员组则较之明显为低。这与West等[6]报道在珠峰6300m登山队员的HRmax是与COmax同时下降相一致。以往观察登山人员在高海拔运动时HR增速的同时常伴有SV下降，此时CO或保持或有所降低[7]。Mori等[8]并依高原运动负荷下SV的变化分为两个类型，效应型者SV值可维持不降，非效应型者SV有明显下降。本研究世居组属前者，队员组属后者。
, 百拇医药
队员组与世居组心功适应差异的原因可能是(1)队员组SV下降或与冠状动脉血流量减少及/或冠状动脉血氧分压下降，造成缺氧对心肌的直接抑制有关[7]；(2)有人观察到，在一定的心室灌注压条件下吸氧，并不能提高SV，而认为高原SV下降是心率过速及心室灌注不足的结果，心肌收缩性则并无抑制[9]；(3)高原上心脏储备能力与最大摄氧能力间有密切相关，高原上HRmax、COmax的下降是与
O2max下降同时发生的[9]。特高海拔世居组的相对O2max为48.8ml*kg-1/min，较队员组的36.4ml*kg/min为高(P<0.01)，O2大小与CO大小呈直线关系。这说明藏族即使在显著低氧条件下，由于肺通气和弥散功能的增强[10]，仍具有较高的最大摄氧能力，这正是高原世居者的主要适应优势[11]。此外，高原世居者可能对氧的利用更为经济有效[12]，综合地反映出显著低氧条件下对劳动的强大耐力。, 百拇医药
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(1989年6月9日收稿 同年11月4日修回), 百拇医药