中等度高海拔低氧环境对健康成人血糖、血脂谱及甲状腺激素水平的影响
刘丹; 李梅; 王玉娥; 姜烁; 尤丽丽; 黎锋; 李欣
【期刊名称】《《中国病理生理杂志》》
【年(卷),期】2019(035)009
【总页数】6页(P1683-1688)
【关键词】中等度高海拔; 甲状腺激素; 皮质醇; 空腹血糖; 血脂谱
【作 者】刘丹; 李梅; 王玉娥; 姜烁; 尤丽丽; 黎锋; 李欣
【作者单位】中山大学孙逸仙纪念医院 内分泌科 广东广州510120; 中山大学孙逸仙纪念医院神经科 广东广州510120; 林芝市人民医院全科医学科 西藏林芝860000; 广东省人民医院急危重症医学部 广东广州510080
【正文语种】中 文
【中图分类】R594.3; R363.2
随着经济社会的发展，入藏旅游、工作和生活的人数明显增加，高原环境对人体健康的影响也备受关注。影响人体的高原环境因素主要为高海拔所伴随的低压、低氧。从平原进入高原、暴露于高海拔低氧环境，可刺激机体产生一系列“应激性”或“适应性”改变。机体对高原低氧产生代偿性调节反应，从而恢复机体生理机能和作业能力的这一获得性适应过程被称为“高原习服(acclimatization)”，具有一定的时间依赖性。甲状腺激素和肾上腺皮质激素是调节人体代谢和应激反应的重要激素，参与了机体对高原低氧的适应性反应。在高原习服适应过程中，也伴随有血糖和血脂等代谢指标的改变。糖脂代谢异常不仅是代谢综合征的重要亚组分，也与动脉粥样硬化性心脏病的发生发展密切相关。然而，海拔高度对糖脂代谢的影响报道较少且结论不一致。本研究拟通过观察健康成人进驻3 000 m高原后甲状腺激素、肾上腺皮质激素、血糖及血脂谱的变化，探讨中等度高海拔低氧环境对糖脂代谢的影响。
材 料 和 方 法
1 研究对象
本研究纳入了2018年5月由广东(平均海拔<50 m)派驻西藏林芝(平均海拔约3 000 m)进行援建工作的健康成人共48名，其中男性26名，年龄(35.96±5.54)岁；女性22名，年龄(35.23±7.64)岁。排除有神经系统疾病、心肺疾病、甲状腺疾病及其他慢性疾病史，或服用减重药物或激素类药物等。本研究获林芝市人民医院伦理委员会批准(CFDA 2015S00011)，所有受试者签署知情同意书。
2 研究方法
受试者在进藏当天接受人体数据测量并留取空腹静脉血样本作为其基线资料，随后乘飞机进藏。进藏第1～3天稍作休息调整，可以慢走，避免剧烈活动。自进藏第4天开始从事日常工作和生活，身体活动量比进藏前减少。观察期间避免剧烈运动锻炼，不限制进食。其它生活习惯保持不变。
采集所有受试者在进藏前基线及进藏1月和3月时的人体测量学数据，包括腰围(waist circumfe-rence, WC)、身高和体质量(body mass)，计算体质量指数(body mass index, BMI)为体质量/身高2(kg/m2)；并留取其空腹静脉血检测血常规、空腹血浆葡萄糖(fasting plasma glucose, FPG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-densit
y lipoprotein cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、甘油三酯(triglyceride, TG)及尿酸(uric acid, UA)。血清非高密度脂蛋白胆固醇(non-high-density lipoprotein cholesterol, non-HDL-C)为TC与HDL-C的差值。
留取受试者在进藏前基线及进藏1周、1月和3月时空腹静脉血进行甲状腺相关激素和肾上腺皮质激素检测，检测方法均采用直接化学发光法，使用仪器为ADVIA Centaur XP全自动化学发光免疫分析仪。游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyroxine, FT3)正常参考值范围为3.5～6.5 pmol/L，批间变异为 3.1%～3.4%，批内变异为1.7%～4.0%；游离甲状腺素(free thyroxine, FT4)的正常参考值范围为11.5～22.7 pmol/L，批间变异为2.33%～4.00%，批内变异为2.23%～3.33%；促甲状腺素(thyroid-stimulating hormone, TSH)正常参考值范围为0.55～4.78 mU/L，批间变为1.20%～2.35%，批内变异为1.44%～2.85%。血皮质醇(cortisol)正常参考值范围为118.6～618.0 nmol/L，批间变异为4.4%～6.0%，批内变异为2.9%～4.2%。
3 统计学方法
研究数据采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(m
ean±SD)表示，偏态分布的计量资料以中位数和四分位数间距表示，并经对数转换为正态分布资料后进行统计分析。研究指标各时点变化总体比较采用单因素重复测量的方差分析，而各时点变化两两比较采用Bonferroni法。以P<0.05表示差异有统计学意义。
结  果
进藏暴露于高原环境第1～3天，48名受试者中有2名出现轻度的头晕、头痛和心悸，经间断吸氧并休息后症状缓解。余受试者未诉不适。
1 暴露于高原低氧环境对体质量、腰围、血红蛋白和血生化指标的影响
与进藏前基线相比，受试者的体质量及BMI在进藏1月～3月似呈线性趋势逐步下降(P<0.05)，而腰围则无明显变化；对受试者的血液指标检测分析表明，其血红蛋白浓度在进藏1月和3月逐渐增高；红细胞计数和红细胞比容在进藏1月上升并维持；其空腹血糖水平在进藏1月明显降低；血清总胆固醇水平在进藏3月较其基线水平下降,非高密度脂蛋白胆固醇水平在进藏1月较其基线水平下降；而其他血脂指标无显著变化；血尿酸水平也在进藏1月和3月逐渐增高,见表1。
表1 暴露于中等度高海拔环境后人体测量学数据及血液检测指标的变化Table 1.Changes of anthropometric variables and blood parameters after exposure to moderate altitude (Mean±SD)Sex/total ParameterBaseline1 month3 monthsMale (n=26)Body mass (kg)70.54±7.2969.88±7.3068.57±7.66*BMI (kg/m2)23.96±1.7623.74±1.7823.28±1.82**WC (cm)84.31±7.2784.50±7.0984.44±7.22Hb (g/L)156.73±7.94180.00±11.22**184.12±9.16**##RBC (×1012/L)5.39±0.356.09±0.43**6.22±0.40**#Hct (%)47.75±2.1853.64±2.88**53.91±2.35**FPG (mmol/L)5.22±0.384.73±0.36**4.82±0.43**TC (mmol/L)5.60±0.825.37±0.735.29±0.77TG (mmol/L)▲1.67 (0.99～2.05)1.58 (1.13～2.52)1.50 (1.10～2.15)HDL-C (mmol/L)1.11±0.141.13±0.141.07±0.14LDL-C (mmol/L)▲3.55 (2.95～4.02)3.43(2.85～3.60)3.26 (2.87～3.66)Non-HDL-C (mmol/L)4.48±0.854.24±0.714.22±0.73UA (μmol/L)376.71±71.68415.83±72.52**430.95±72.95**#Female (n=22)Body mass (kg)54.18±6.7652.81±6.43**52.53±6.34**BMI (kg/m2)21.42±2.0720.88±1.97**20.77±1.90**WC (cm)71.64±5.4171.93±4.9871.46±5.31H
b (g/L)134.36±11.39151.50±13.20**152.91±12.34**RBC (×1012/L)4.69±0.395.29±0.48**5.29±0.32**Hct (%)41.70±3.0246.42±3.27**46.37±2.94**FPG (mmol/L)5.31±0.304.81±0.44**4.63±0.38**TC (mmol/L)5.22±0.865.03±0.784.98±0.93TG (mmol/L)▲1.14 (0.80～1.32)0.94 (0.80～1.32)1.10 (0.90～1.35)HDL-C (mmol/L)1.25±0.211.30±0.201.26±0.21LDL-C (mmol/L)▲2.98 (2.53～3.26)2.81 (2.49～3.41)2.76 (2.51～3.52)Non-HDL-C (mmol/L)3.96±0.853.73±0.753.72±0.85UA (μmol/L)297.96±60.61302.53±54.17308.69±60.58Total (n=48)Body mass (kg)62.82±10.7961.81±11.01**60.97±10.73**#BMI (kg/m2)22.81±2.2622.43±2.32**22.12±2.20**#WC (cm)78.39±8.9978.60±8.7978.51±9.31Hb (g/L)146.45±14.62167.43±18.48**169.35±19.04**#RBC (×1012/L)5.07±0.505.74±0.60**5.78±0.60**Hct (%)44.98±3.9950.45±4.68**50.33±4.64**FPG (mmol/L)5.26±0.344.76±0.40**4.73±0.42**TC (mmol/L)5.41±0.855.21±0.755.13±0.86**T
G (mmol/L)▲1.19 (0.95～1.82)1.28 (1.01～1.96)1.34 (0.97～1.57)HDL-C (mmol/L)1.18±0.191.21±0.191.16±0.19LDL-C (mmol/L)▲3.22 (2.78～3.84)3.05 (2.64～3.53)3.03 (2.57～3.62)Non-HDL-C (mmol/L)4.24±0.88 4.02±0.76* 3.99±0.82**UA (μmol/L)341.12±76.42366.55±85.00*375.10±89.94**#
BMI: body mass index; WC: waist circumference; Hb: hemoglobin; RBC: red blood cells; Hct: hematocrit; FPG: fasting plasma glucose; TC: total cholesterol; TG: triglyceride; HDL-C: high-density lipoprotein cholesterol; LDL-C: low-density lipoprotein choleste-rol; non-HDL-C: non-high-density lipoprotein cholesterol; UA: uric acid. ▲Non-normally distributed data, expressed as median and interquartile range. *P<0.05,**P<0.01 vs baseline group; #P<0.05, ##P<0.01 vs 1 month group.
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将受试者按性别进行分组后进一步分析表明，男性组的体质量及BMI在进藏3月才下降，而女性组的体质量及BMI早在进藏1月即降低；2组受试者的空腹血糖水平均在进藏1月明显降低；2组受试者的非高密度脂蛋白胆固醇水平和男性组的血清总胆固醇水平在进藏后均有降低趋势，但在不同时点之间变化无显著性差异，见表1。
2 暴露于高原低氧环境对甲状腺激素和肾上腺皮质激素的影响
与进藏前基线相比，受试者的FT4水平在进藏1周上升，此后维持在较高水平(P<0.01)；FT3水平在进藏1月内的波动无显著差异，但在进藏3月降低(P<0.01)；而FT4/T3比值在进藏1周上升，在1周～1月之间处于平台期，在进藏3月又进一步升高；TSH水平则在进藏1周降低，在进藏1月和3月有所回升，但仍低于其基线水平，见表2。
与进藏前基线相比，受试者的血皮质醇水平在进藏1周明显升高，在进藏1月回落，但仍高于其基线水平(P<0.01)，进藏3月的血皮质醇水平与1月相比无明显改变,见表2。
表2 暴露于中等度高海拔环境后甲状腺功能和皮质醇分泌水平的变化Table 2.Changes of thyroid function and cortisol secretion after exposure to moderate altitude (Mean±SD)Baseline(n=48)1 week(n=46)1 month(n=46)3 months(n=48)HormoneFT4 (pmol/L)16.76±1.6018.86±2.03**18.83±1.97**18.87±1.76**FT3 (pmol/L)5.19±0.595.28±0.645.20±0.614.92±0.55**††#FT4/FT33.28±0.323.59±0.41**3.65±0.36**3.89±0.41**††##TSH (mU/L)4.21±1.971.78±0.79**2.19±2.05**††2.43±1.04**††Cortisol (nmol/L)428.06±162.75620.80±163.26**541.17±129.89**†581.38±135.66**
**P<0.01 vs baseline group; †P<0.05， ††P<0.01  vs 1 week group; #P<0.05， ##P<0.01  vs 1 month group.
讨  论
国际高山医学协会根据海拔高度对人体的影响进行了区域划分，其中1 500～3 500 m之间的区域被划分为高海拔地区，而超过3 500 m的区域则被划分为超高或极高海拔地区[1]。2 500～3 000 m则通常被认为是低氧导致机体血氧饱和度降低并引发机体产生一系列适应性反应的临界海拔高度。本研究选择了平均海拔高度约3 000 m左右的西藏林芝地区，结果表明，平原居民进驻于此中等度高海拔地区后血皮质醇和甲状腺激素水平产生适应性改变，体重、空腹血糖、总胆固醇和非高密度脂蛋白胆固醇水平下降。