抽象
肺动脉压力高海拔的反应还没有研究儿童。这也是不知道的个体反应是否是遗传的。因此,肺动脉压到高空的响应在青春期前的儿童中,测量在它们的生物父亲比较了这一点。
Echocardiography was performed at 450 m and over 3 days at 3,450 m. Systolic pulmonary artery pressure was estimated from the pressure gradient of tricuspid regurgitation.
在增加肺动脉压in children was greater than that in adults at day 1 of high altitude (15.5±9.1与7。9±6.4 mmHg), but returned to adult levels on day 2. The increase in pulmonary artery pressure from low to high altitude of each child correlated with that in the father.
当暴露在高海拔青春期前的儿童瞬时开发更大的肺动脉高压比他们的父辈。肺动脉压到高空的个体响应似乎是至少部分地遗传。
这是越来越流行的家庭,在高空度过他们的假期,但儿童的高海拔公差鲜为人知。现有的有限数据表明,急性高原病(AMS)是成人和儿童同样盛行1。然而,高高原肺水肿(HAPE)的患病率可大人和孩子之间,不同尽管有一些矛盾的证据1。居住在高海拔地区的儿童更容易患上高原性肺水肿2,3低地停留后返回到高海拔时。
高原肺水肿占从高空病引起的死亡人数最多4的,并发生在科罗拉多州每10,000人的一个(USA)。截至成年人的10%可能会受到高原性肺水肿五。高原肺水肿的发生取决于个体易感性,上升和高度率达到。At an altitude of 4,500 m, HAPE occurs in 4–6% after ascent within <1 day6,and in up to 15% of adults at 5,500 m7。虽然不是所有的缺氧性肺动脉高压患者都会发展成HAPE,但成人的主要病理生理机制是由于肺动脉压力的异常升高而导致的缺氧性肺动脉血管收缩(P巴勒斯坦权力机构)8和毛细管压力,这直接对应于HAPE易感性9。
高原肺水肿的儿童的根本原因是非常小的影响。居住在高海拔从低返回高空后发生高原肺水肿患儿可有遗传倾向,以肺动脉高压的发展,建议成年人低地五,因为他们的P巴勒斯坦权力机构呼吸低氧气体混合物时的上升比不敏感对照显著更大3。然而,除了肺动脉高血压,其他机制已经提出,如并发病毒感染导致血 - 气屏障通透性增加10,11或瞬时围产期高血压,可能作为一氧化氮合成的持久缺陷的后果历史12。
然而,响应P巴勒斯坦权力机构急性暴露于高海拔,在比较的成年人不知道低空出生的孩子。此外,如果一个显著相关P巴勒斯坦权力机构上升在高海拔地区的孩子和他们的父母之间存在着一种遗传倾向可能会是重要的。Therefore, 20 lowland children and their fathers were studied at low altitude and over 3 days at high altitude in order to evaluate whether: 1) children differ from adults in theirP巴勒斯坦权力机构响应于缺氧;和2)有上的大小的影响遗传P巴勒斯坦权力机构在缺氧条件下上升。
方法
研究参与者
总共20名健康青春期前的孩子和他们的父亲通过在瑞士阿尔卑斯山俱乐部(伯尔尼,瑞士)的杂志宣布被招募。主题with symptoms and signs of cardiovascular or pulmonary abnormalities, any sleeping problems revealed by history taking or a sleep study at low altitude, a previous history of perinatal pathology and a recent (within 2 months) history of respiratory infection were excluded from the study. None had a history of HAPE, but the majority had not been exposed to altitudes of >4,000 m. Subjects were not allowed to stay at altitudes of >2,000 m during the 2 months prior to the study. On the preceding day and during all testing, subjects were not allowed to take any drugs other than acetaminophen. They abstained from any substances that might interfere with control of breathing, such as alcohol or caffeine, and had ≥8 h rest·night-1之前和在研究期间。在低海拔在高海拔,以确保良好的健康状况进行心肺系统的身体检查和日常。身高,体重和唐纳阶段物在低空一次评估。
设计
Medical and physiological assessments were performed during a 4-h visit to the laboratory at low altitude (450 m; barometric pressure 718 mmHg) within 4 weeks prior to ascent, and at the Jungfraujoch research station at an altitude of 3,450 m (barometric pressure 509 mmHg), which they reached by train in 3 h. Testing was performed 4–5 h after arrival on day 1 (HA1), during the afternoon of day 2 (HA2) after a mountain climb of 1–6 h to a maximal elevation of 4,010 m, and in the morning of day 3 (HA3). The experimental protocol was approved by the ethics committee of the Swiss Federal Institute of Technology Zurich (Zurich, Switzerland) and all of the participants provided written informed consent.
测量
心频率是使用心脏频率监视器(极性Vantage的XL;极性的,带肯佩莱,芬兰)测量动脉血氧饱和度由脉搏血氧仪(OXIMAX N-595;的Nellcor,Leuag,施坦斯,瑞士)15分钟休息之后手指的坐在舒适的椅子。每过5分钟的时间段的平均值被采取。小号ystemic blood pressure (BP) was measured prior to echocardiography after ∼15 min of lying quietly; the mean of three consecutive measurements was calculated. Doppler echocardiography was performed by means of an integrated colour Doppler system using a 4.0-MHz transducer (Toshiba Aplio 80; Toshiba, Oetwil am See, Switzerland). For assessment of the peak pressure gradient between the right ventricle and right atrium, tricuspid valve regurgitation was first located by colour Doppler imaging in the four-chamber view or modified four-chamber view, if required. The peak flow velocity of the transtricuspid regurgitant jet (V“TR)然后使用连续波多普勒测量。基于峰值速度,所述三尖瓣压力梯度(dPTR)中的溶液使用简化伯努利方程(计算dPTR = 4V“TR2)。舒张P巴勒斯坦权力机构从在心脏舒张的结束跨肺动脉瓣的压力梯度估计,使用彩色多普勒记录在胸骨旁视图定位肺功能不全喷射之后。此外,肺血管阻力(PVR)使用下式估计13:
其中VTI右室流出道在使用脉冲波多普勒记录的右心室流出道收缩流的速度 - 时间积分。最后,相对于射血时间加速时间计算为平均值的间接测量P巴勒斯坦权力机构14。
所有记录都存储在磁光盘和使用三个连续的心脏跳动平均三名调查独立离线分析。在分歧的情况下(即> 10%),记录是由三个调查重新分析在一起。共识被发现的所有测量。
急性高山病
AMS是通过在其症状和体征使用环境症状问卷(AMS(AMS-C)得分的脑症状)的评分系统来评估15并且还路易斯湖评分16。AMS诊断标准为AMS- c评分≥0.70分,Lake Louise评分≥5分。
统计
数据以均数±表示sd除非另有说明。使用双向(从低到高海拔地区进行了分析,从低到高海拔地区和群体之间的变化;儿童与成人),用于重复测量的一般线性模型事后测试,包括根据Bonferroni调整。利用上述模型的交互项(对海拔组的反应),检验了儿童和成人在低海拔和高海拔反应上的差异。组间个体值的比较采用配对样本的t检验(基线测量未调整;经多次高空比较调整后)。为了检验孩子和他们的父亲对高海拔反应的显著关系,在一般线性模型中,父亲和孩子的配对被用作协变量。如所示,使用Pearson’s或Spearman’s r检验变量之间的相关性。
结果
The baseline characteristics of the subjects are shown in table 1⇓。正如所料,9-12年生孩子低空比他们的父辈表现出较低的血压和心脏较高的频率。P巴勒斯坦权力机构没有两个基团和所计算出的PVR之间显著不同是相同的。然而,P巴勒斯坦权力机构相对于系统性压力是孩子较高低空。动脉血氧饱和度略有下降,虽然显著,高于儿童。
一位女儿童出现严重的AMS和夸张P巴勒斯坦权力机构after 4 h of altitude exposure and had to be excluded from further analysis because of treatment with dexamethasone. A male child completed the measurements on day 1 and then went home with their father because of home sickness. In one child, the Doppler signal across the tricuspid valve was insufficient for analysis on day 3.
在增加P巴勒斯坦权力机构was significantly greater in children than in adults on day 1 (absolute increase 15.3±8.7与7。7±6.4 mmHg, respectively, p = 0.004, fig. 1⇓;相对增加91±54与4五±42%, p = 0.003), although the altitude-induced fall in arterial oxygen saturation did not differ between the groups (table 2⇓)。小号ystolic BP increased in children but not in adults (p = 0.03; table 2⇓),但这种增加是收缩压小于P巴勒斯坦权力机构(P <0.01)。平均而言,收缩压P巴勒斯坦权力机构relative to systolic BP on day 1 at high altitude increased more in children than in adults (0.15±0.09与0.07±0.05, p = 0.002). In addition, diastolicP巴勒斯坦权力机构(5.4±3.2与1。6±2.8 mmHg, p = 0.04) and calculated PVR increased (40±27与25±21 dyn·s·cm-5(p = 0.02),高原儿童右心室流出道多普勒血流相对于射血时间的加速时间明显减少(0.13±0.08)与0.08±0.05,p = 0.04),与收缩期结果一致P巴勒斯坦权力机构(table 3⇓)。有趣的是,增加的收缩压P巴勒斯坦权力机构From low to high altitude on day 1 of each child correlated significantly with the percentage increase of their father (r = 0.57, p = 0.009, fig. 2⇓)。This relationship was also significant if tested using a multivariate general linear model for repeated measures (p = 0.005). A similar relationship was seen regarding the calculated PVR (p = 0.02), and nonsignificant trends were seen regarding diastolicP巴勒斯坦权力机构(p = 0.22)和加速度时间相对于弹射时间(p = 0.12)。儿童心脏频率明显高于成人(p = 0.002,表2)⇓)。这种增加的心脏频率与收缩压增加显著相关P巴勒斯坦权力机构两组(r = 0.46, p = 0.003),收缩压升高(r = 0.35, p = 0.03)。动脉血氧饱和度的降低也与动脉血氧饱和度的升高有关,但程度较轻P巴勒斯坦权力机构in the whole group (r = -0.31, p = 0.05).
在第2,3天,收缩压P巴勒斯坦权力机构gradually decreased in children, whereas it remained stable in adults (fig. 1·)。然而,包括完成整个研究的人(n = 17对)在内的3天内的总体反应,在重复测量的一般线性模型中,儿童和成年人之间的反应有显著差异(p = 0.02),相关的两两之间有显著的相关性(p = 0.02)。收缩的关系P巴勒斯坦权力机构and systolic BP was persistently greater in children than in adults (p<0.05, table 3·),with a significant relationship in related pairs (p = 0.03). In addition, the estimated PVR remained significantly more elevated in children throughout the study, as did diastolicP巴勒斯坦权力机构on day 2 (table 3·)。
At high altitude, AMS by AMS-C score occurred in 10 children and six adults (p = 0.20), and in eight children and seven adults (p = 0.74) when using the Lake Louise score. Overall, the increase in systolicP巴勒斯坦权力机构在谁开发AMS使用AMS-C分数并结合儿童和成年人(15±9的主题是更大与9±7 mmHg, p = 0.04), but this difference was nonsignificant when using the Lake Louise score (14±8与10±8 mmHg, p = 0.19). Arterial oxygen saturation in those with and without AMS did not differ significantly for the whole group (90.0±2.8与88。9±3.1%, p = 0.26) nor when children and adults were analysed separately.
讨论
在增加P巴勒斯坦权力机构比在高海拔曝光的第一天大人更大的儿童。这不能归因于降低动脉血氧饱和度,因为高度诱导的低氧血症的程度没有两组之间是不同的。全身血压和心脏频率在儿童比成人也增加较多,表明交感神经系统在暴露于缺氧的孩子一个较大的反响。类似的P巴勒斯坦权力机构在这两个群体,并且选择不围产期并发症健康儿童的事实低空表明夸张的肺血管收缩反应是相关的自适应,而不是结构性的差异。该自适应差异不选择性肺循环和也包括在全身循环,但肺动脉系统的响应明显超过了全身脉管系统。
自主神经系统在介导许多生理的调整对缺氧的重要作用,导致增加心脏频率和心输出量,以抵消从空气中的氧降低可用性17。因此,交感神经系统也可有助于夸张肺动脉压力上升,并且是缺氧诱发的肺动脉高压和HAPE建议的病理生理机制之一。在骨骼肌增加交感神经活性,这直接关系到P巴勒斯坦权力机构并且发生之前HAPE的发展,实际上已在HAPE易感的受试者中所示18。因为目前的研究是在中等海拔3450米进行的,在这个高度,成人很少发生HAPE19,无本学科的发展高原性肺水肿。然而,一个相当大的增加P巴勒斯坦权力机构伴随严重的AMS,两者都与成人HAPE的发展有关4一名女性儿童在暴露于高海拔后约3小时内发现了这种病毒20.。严峻的AMS需要立即治疗,包括地塞米松,之后孩子指出来显示降低P巴勒斯坦权力机构。虽然减少P巴勒斯坦权力机构已被证明能有效防止高原肺水肿的成人发展21,我们不可能知道如果没有治疗,这个孩子是否会发展成HAPE。
重要的是,P巴勒斯坦权力机构Found in the children on the first day corresponded to that measured in HAPE-insusceptible adults at an altitude of 4,559 m,即>1,000 m higher than in the present study21。然而,迄今为止,没有证据表明儿童对高原肺水肿的发展比成人更容易受到影响。孩子们表现出逐渐下降P巴勒斯坦权力机构在2和3天,汇聚与P巴勒斯坦权力机构在成人中,虽然有些肺血管收缩的间接措施仍然升高。Nevertheless, adaptation to altitude seems to occur within 2 or 3 days in children, emphasising the importance of slow ascent. This seems particularly important since rapid exposure to high altitude, as is often the case during holidays, is one of the most important risk factors for the development of HAPE7。
本研究的另一个重要方面是发现的证据是遗传组成的个人反应P巴勒斯坦权力机构对高海拔诱发的缺氧。的反应有显著的相关性P巴勒斯坦权力机构每个孩子的高空与他们的父亲,这是一种新发现的。然而,肺动脉高血压的一些形式是已知的遗传性22,并且,在与已知的肺动脉高压的家庭,基因携带者表现出的运动诱发的肺动脉高压的基本上更大的风险23。鉴于这一事实,只有每一个孩子的父母一方(即研究了一半的遗传信息,目前的研究结果表明,肺血管系统对缺氧的个体反应具有显著的遗传决定作用,但其程度仍有待研究。
最后,本研究表明,交感紧张的刺激可能有助于对缺氧过度肺高血压反应。这可能是在过快上涨尤为重要P巴勒斯坦权力机构儿童,因为他们发现在这两个心脏频率和收缩压较大升幅。因此,增加的P巴勒斯坦权力机构在本研究中的儿童可能是由增加的流,直接交感神经血管收缩的组合引起的,如图中的动物模型24,并在较小程度上,直接缺氧诱导血管收缩。在发生HAPE的个体中,也发现了同情语气的不成比例的增加18,但以往的结果并不一致五。其他因素可以额外地向个体响应,例如减少的一氧化氮(NO)的可用性或增加的内皮素1,血管紧张肽II或花生四烯酸的代谢物五。NO,特别是已经被多次提出的一个重要因素五。有趣的是,有一些证据表明,与成人相比儿童可能会表现出减少NO产生肺循环25,26,但本研究没有探讨NO和其他因素可能卷入。此外,交感神经张力增高,作为一个潜在的促成因素的证据仅仅是间接的。因此,需要进一步的研究,以便更详细地解决这一问题。
有可能适用于本研究中的一些限制。如月经周期的到高海拔肺血管响应的影响没有很好地定义不包括母亲。此外,它会一直很难招到大多数准妈妈的,因为只有一个很窄的年龄范围内的儿童被包括在内。此外,所有的血流动力学测量是无创获得,从而引发一些不确定的水平。最后,交感神经张力并没有直接测量。更多的分析,如尿中儿茶酚胺水平或儿茶酚胺动力学,会支持交感神经张力增高。
总之,青春期前的孩子表现出比时做他们的父辈高海拔引起的缺氧肺动脉压力有较大的提高,这是短暂和有限的海拔高度曝光的第一天的效果。儿童的更加显着的肺血管应答,部分地,与较大的交感紧张和由遗传分量调制。还有就是日期没有证据表明,过度增加肺动脉压在孩子们可以将它们诱发高原肺水肿。
支持声明
这项研究是由联邦议会体育(马戈林根,瑞士)的支持。他们在研究的设计和实施没有任何作用,或者在数据的收集,管理,分析和解释。有没有企业赞助的。
利益声明
对于这项研究兴趣的声明,可以发现www.www.qdcxjkg.com/misc/statements.shtml
致谢
作者想感谢所有的参与者,尤其是孩子们,他们对本研究中的宝贵贡献。作者感谢东芝(滨海厄特维尔,瑞士)为使现有的脉搏血氧仪使可用的超声设备和Leuag(施坦斯,瑞士)。笔者也想感谢所有的高海拔研究站少女峰(瑞士)的小组成员为他们的能力和非凡的支持。
- 收到2007年12月10日。
- 公认2008年3月21日。
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