氨茶碱对急进高原者抗缺氧效应的研究

　　作者：杨波，王广义，陈 彬,覃容宾，扎西，陈 练 作者单位：1 解放军总医院心内科,北京市 100853;2 西藏军区总医院心内科

　　【摘要】 　　目的：探讨氨茶碱对急进高原者抗缺氧的效应。方法：总共100名青年男性入选本试验。随机分为2组：氨茶碱组50名(A组),对照组50名(C组)。所有参试者均为从四川省(海拔400米)招募的新兵。在乘飞机从四川进入拉萨(海拔3658米)前7 d,A组和C组分别开始口服氨茶碱和安慰剂。在3个时间点(服药前、服药后7 d、进入高原后3 d)抽血测定血浆一氧化氮(NO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化氢(H2O2)、乳酸(LA)和动脉血氧饱和度(SaO2)。结果：在平原地区服药前、后两组的缺氧和氧化指标比较无统计学差异。进入高原后3 d,所有参试者的血浆SOD，CAT(仅对照组)，H2O2，LA水平增加(P<001),NO，SaO2 下降(P<005，<001)。A组的SOD，CAT，H2O2，LD水平较C组低(P<001),而NO和SaO2 水平高于C组(P<005，P<0001)。结论：氨茶碱具有抗高原缺氧和抗氧化作用。

　　【关键词】 高原病,缺氧,氨茶碱

　　Abstract：Objective:To investigate the anti|hypoxia effect of aminophylline on subjects with acute high|altitude exposure.Methods:Totally 100 young male subjects were enrolled in this study.They were randomly divided into two groups:aminophylline group (A group,50 cases) and control group (C group,50 cases).They were all newly engaged army members recruited from Sichuan province (400 meters above sea level).Subjects of A group and C group orally took aminophylline and placebo respectively 7 days before they entering Lhasa (3 658 m above sea level) by airplane.The serum levels of nitric oxide (NO)，superoxide dismutase (SOD)，catalase (CAT)，hydrogen dioxide (H2O2)，lactic acid (LA)，and arterial oxygen saturation (SaO2) were measured at 3 time points: before drug taken，7 days after drug taken，and 3 days after ascending to high|altitude.Results:There were no statistical differences between two groups in hypoxia and oxidation indicators before and after drug used at plain area.The serum levels of SOD，CAT，H2O2，LA increased(P<001) and NO(P<005)，SaO2(P<001) decreased markedly in all subjects 3days after ascending to high|altitude.The serum levels of SOD，CAT，H2O2，LDin A group were much lower than those in C group (P<001). Meanwhile，the NO and SaO2levels in A group were higher than those in C group (P<005，P<0001 respectively).Conclusion:Aminophylline has significant anti|hypoxia and anti|oxidation effects at high altitude.

　　Author′s　address：Department of Cardiology，Chinese PLA General Hospital，Beijing，100853，China

　　Key words：High|altitude disease;Hypoxia; Aminophylline 每年数以千计的人从平原地区乘飞机急进高原,急性高原病(acute high altitude disease,AHAD)屡见不鲜.其常见症状包括头痛、头晕、食欲下降、恶心、乏力、失眠,最常发生于进入高原的最初3 d[1]。AHAD不仅仅是引起身体不适,更严重的是可导致一系列致命性疾病,如高原肺水肿(high altitude pulmonary edema,HAPE)。研究表明HAPE在海拔1500米地区即可发生[2]。当人急进高原时,会发生急性缺氧反应,身体所有器官、组织、细胞处于缺氧应激状态。氧自由基产生增加,导致机体处于非常脆弱的状态。海拔越高,AHAD发生率越高,机体的应激状态越严重。拉萨市海拔3 658 m。乘飞机在数小时内从平原急进高海拔地区,有些人会发生AHAD甚至HAPE等严重并发症。

　　近年来临床实践表明,氨茶碱治疗HAPE有效。本试验旨在探讨氨茶碱对急进高原者抗缺氧的作用。

　　1 资料与方法

　　11 一般资料

　　本试验的研究对象为从四川省(海拔400 m)招募的100名新兵。纳入条件：①年龄18~20岁; ②四川本地居民; ③此前从未上过高原; ④在新兵常规体检中未发现异常。

　　12 方法 参试者空腹及仅穿内衣时测量体重、身高，并随机分为2组：氨茶碱组50例(A组),对照组50例(C组)。A组从进入高原前7 d开始口服氨茶碱,01g,每日3次。C组同时口服安慰剂(面粉)。事先将氨茶碱和安慰剂放入外表一样的胶囊中。连续服用胶囊10 d(进入高原前7 d,进入高原后3 d)。采静脉血测定一氧化氮(NO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化氢(H2O2)、乳酸(LA),采动脉血测定动脉血氧饱和度(SaO2)。在3个时间点测定上述指标：服药前、服药后7 d、进入高原后3 d。使用Novametrix型分析仪测定SaO2(美国)。其它指标使用752型紫外分光光度仪(中国)。

　　13 统计学处理采用Stata 70统计软件分析数据,数据以均值±标准差(±s)表示。计量资料比较采用方差分析,计数资料采用x2检验。P<005为有显著差异。

　　2 结 果

　　21 一般资料A组与C组平均年龄分别为(187±09)和(186±09)岁,体重分别为(623±49)和(619±51) kg,身高分别为(1713±41)和(1717±40)cm。两组上述指标比较均无显著差异(P>005)。

　　22 服药前各项指标比较缺氧和氧化指标如表1所示。组间比较NO、SOD、CAT、H2O2、LA、SaO2 无显著差异(P>005)。

　　23 服药后7 d各项指标比较服药后7 d组间比较缺氧和氧化指标无差异(P>005)，见表2。

　　24 进入高原后3 d各项指标比较如表3所示,A组的SOD、CAT、H2O2、LD水平明显低于C组(P<001),NO水平高于C组,表明A组被氧化的程度好于C组。SaO2水平也是A组好于C组,表明A组缺氧程度好于C组(P<001)。 表1 进入高原前用药前缺氧和氧化指标比较

　　25 进入高原前、后各项指标的组内比较

　　在A组或C组服药后7 d(进入高原前)和进入高原后3 d的各项指标比较：对于A组内的50名参试者,SOD(t=29037，P=00046),CAT(t=13633，P=01759),H2O2(t=27188，P=00077),LA(t=65193，P=00000)在进入高原后增高,NO (t=21500，P=00340)和SaO2(t=148393，P=00000)降低。C组内有类似结果,但变化程度较A组更显著：SOD (t=48649，P=00000),CAT (t=45072，P=00000)，H2O2(t=57642，P=00000)，LA (t=91689，P=00000)显著升高,NO (t=40453，P=00001)和SaO2(t=216427，P=00000)降低。A组的SOD、CAT、均比C组低(P<001),NO、SaO2较C组高(P<005，<0001)。

　　3 讨 论

　　旅游者和高原工作者可以乘飞机在数小时内从平原到达高原,急进高原常导致HAPE和高原脑水肿(high|altitude cerebral edema,HACE)。氨茶碱是一种常用的支气管扩张剂,价格便宜,容易买到,近年来临床用于治疗高原肺水肿,作者推测它可能具有抗缺氧的作用。 随着海拔的升高,大气压力进行性下降(从海平面升到3 454 m时其大气压从760 mmHg降至494mmHg),导致氧分压进行性下降(从海平面升到3 454 m时氧分压从159mmHg降至104mmHg)[3]，从而急进高原者的动脉氧饱和度急剧降低[4]。 为适应缺氧环境,机体在生理、内分泌等方面作出反应。当失代偿时缺氧对机体会造成损伤。缺氧损伤的表现包括氧自由基增加,代偿性的SOD和CAT活性增加[5]。氧自由基的增加可对细胞膜通透性、离子转运、屏障功能产生破坏性影响,从而导致细胞水肿、变性、溶解,脑组织、肺组织更易受到攻击。缺氧时乳酸产生增加可使血管进一步扩张和细胞水肿,导致血流受阻、组织缺氧。在缺氧环境下,血管内皮释放NO减少,导致肺血管收缩。持续的肺血管收缩可导致肺血管阻力增加,这是肺动脉高压的直接原因,并可导致HAPE和HACE等严重的致命性并发症。 氨茶碱通常用于扩张支气管,它还具有许多药理作用：①抗炎和免疫调节,抑制炎症介质的释放和氧自由基的产生,减轻支气管粘膜充血和水肿,从而减轻气道阻塞;②增强膈肌收缩,改善膈肌血供;③利尿作用,预防水钠潴留,增加心输出量。 本研究表明,所有参试者在进入高原后SOD、CAT、H2O2、LA升高,NO、SaO2 降低。两组间比较发现,氨茶碱组各项指标明显好于对照组,提示氨茶碱具有减轻缺氧、氧化损伤的作用。 本试验是在室内、室温下进行的,如在户外体力活动、低气温、恶劣天气下进行测试，结果可能更加显著。

　　【参考文献】

　　[1]Murdoch DR How fast is too fast? Attemps to define a recommended ascent rate to prevent mountain sickness[J]. Newsletter Int Soc Mountain Med,1999，3: 3-6.

　　[2]Gabry A，Ledoux X，Mozzconacci M，et al High|altitude pulmonary edema at moderate altitude A series of 52 patients[J]. Chest,2003，123(1): 49-54.

　　[3]Schmid JP，Noveanu M，Gaillet R，et al Safety and exercise tolerance of acute high-altitude exposure (3454m) in patients with coronary artery disease[J]. Heart,2005，10(9):1136-1158.

　　[4]Wyss CA，Koepfli P，Fretz G，et al Influence of altitude exposure on coronary flow reserve[J]. Circulation,2003，108: 1202-1207.

　　[5]Wozniak A,Drewa G，Chesy G，et al Effect of altitude training on the peroxidation and antioxidant enzymes in sportsmen[J]. Med Sci Sports Exerc,2001,33(7): 1109-1113.