首頁(yè) 資訊人體對(duì)高海拔缺氧適應(yīng)與低海拔恢復(fù)的血流動(dòng)力學(xué)發(fā)現(xiàn)

人體對(duì)高海拔缺氧適應(yīng)與低海拔恢復(fù)的血流動(dòng)力學(xué)發(fā)現(xiàn)

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年07月28日 13:18

高海拔地區(qū)獨(dú)特的低壓缺氧環(huán)境顯著影響人體健康，但人體如何適應(yīng)高海拔環(huán)境（習(xí)服），以及返回低海拔后如何恢復(fù)（習(xí)服的可逆性），目前仍缺乏深入研究。近日，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院及青藏高原研究院宮繼成研究員與朱彤教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review，NSR）發(fā)表題為“Human Adaptation to High Altitude: Acclimatization and Reversibility of Haemodynamics”的研究。該研究通過(guò)定組研究設(shè)計(jì)，揭示了人體在高海拔環(huán)境下通過(guò)血流動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)維持氧氣供應(yīng)，以及返回低海拔后相應(yīng)生理恢復(fù)的生物學(xué)機(jī)制。值得注意的是，返回低海拔后，部分血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)表現(xiàn)出優(yōu)于基線水平的超?；謴?fù)現(xiàn)象。本研究為深入理解人類高海拔生理適應(yīng)機(jī)制及其健康防護(hù)策略提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

北京大學(xué)的徐一凡博士、華喬依博士、陳悟博士為共同第一作者，宮繼成研究員、朱彤教授為共同通訊作者，其他主要作者來(lái)自北京大學(xué)、西藏大學(xué)、帝國(guó)理工學(xué)院、西藏定日縣醫(yī)院、北京大學(xué)第三醫(yī)院等單位。該研究得到了國(guó)家第二次青藏科考、西藏自治區(qū)科技計(jì)劃重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

全球每年有超過(guò)一億人前往高海拔地區(qū)（海拔≥2500米），2023年西藏接待旅游人數(shù)約5500萬(wàn)。赴高海拔人群均面臨低壓缺氧帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn)與低溫、強(qiáng)紫外線等暴露。目前，大量研究聚焦于缺氧暴露數(shù)天內(nèi)急性高原病及其相關(guān)生理病理機(jī)制，但對(duì)于更長(zhǎng)時(shí)間缺氧暴露下人體產(chǎn)生的適應(yīng)性變化，以及回到低海拔后如何恢復(fù)的生物學(xué)機(jī)制尚不清楚。人體血流動(dòng)力學(xué)調(diào)控著血流分布和氧輸送效率，是高海拔生理適應(yīng)過(guò)程的核心環(huán)節(jié)。因此，研究其動(dòng)態(tài)變化有助于揭示人體經(jīng)歷高海拔缺氧持續(xù)暴露后的習(xí)服機(jī)制，以及返回低海拔后的恢復(fù)機(jī)制。

本研究采用前瞻性定組研究設(shè)計(jì)（圖1），招募了21名健康成年人（平均年齡32.5歲，長(zhǎng)期居住于北京），在北京（44 m，低海拔）和珠峰地區(qū)（4300-5200米，高海拔）共完成83人次臨床隨訪。本研究系統(tǒng)評(píng)估了受試者在四個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)（低海拔基線期、急性高海拔暴露初期、高海拔習(xí)服期和低海拔恢復(fù)期）的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)（如血壓、脈搏波傳導(dǎo)速度等）及低氧相關(guān)指標(biāo)（如血氧飽和度、血紅蛋白等）。同時(shí)，采集血樣開展轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，并對(duì)調(diào)控血流動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵通路基因進(jìn)行靶向分析，以深入探究心血管系統(tǒng)在不同海拔下的適應(yīng)性變化及其分子機(jī)制。

圖1 研究設(shè)計(jì)

研究系統(tǒng)揭示了人體暴露于高海拔環(huán)境后血流動(dòng)力學(xué)的適應(yīng)性特征，及其返回低海拔的可逆性（圖2）。在急性高海拔暴露初期，受試者舒張壓（DBP）顯著升高11%，每搏輸出量（SV）降低17%，同時(shí)心內(nèi)膜下心肌活力率（SEVR）下降19%，提示心肌氧供與氧需出現(xiàn)失衡。隨著高海拔停留時(shí)間延長(zhǎng)（約1周），血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)逐漸趨于穩(wěn)定，大部分指標(biāo)恢復(fù)至接近基線水平，顯示出良好的可逆性。值得注意的是，受試者返回低海拔后，脈搏波傳導(dǎo)速度（PWV）顯著下降12%，舒張壓（DBP）亦下降5%。這些變化提示，短期高海拔暴露后返回低海拔環(huán)境，可能對(duì)部分血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)有改善作用。

圖2 血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)隨海拔的變化。第4次隨訪（低海拔恢復(fù)期）時(shí)脈搏波傳導(dǎo)速度（PWV）及舒張壓（DBP）相比第1次隨訪（低海拔基線）時(shí)顯著下降。

進(jìn)一步的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析揭示，人體暴露于高海拔缺氧環(huán)境時(shí)，血流動(dòng)力學(xué)相關(guān)的多條通路呈現(xiàn)出激活（activation）與抑制（counterbalance）并存的狀態(tài)。例如，參與血管與心肌收縮和舒張的基因表達(dá)均上調(diào)；同時(shí)，促氧化酶與抗氧化酶的基因表達(dá)亦同步上調(diào)。這表明機(jī)體通過(guò)一種拮抗性、代償性的調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)驅(qū)動(dòng)對(duì)高海拔缺氧環(huán)境的適應(yīng)過(guò)程。部分基因表達(dá)的變化隨高海拔暴露時(shí)間延長(zhǎng)而更為顯著，提示生理適應(yīng)性調(diào)節(jié)逐步強(qiáng)化。當(dāng)受試者返回低海拔后，相關(guān)基因表達(dá)恢復(fù)至基線水平，與血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的變化趨勢(shì)一致，體現(xiàn)了機(jī)體對(duì)短期高海拔生理應(yīng)激具有可逆的恢復(fù)能力（圖3-4）。

本研究通過(guò)血流動(dòng)力學(xué)分析，揭示了人體高海拔生理適應(yīng)及返回低海拔后恢復(fù)的生物學(xué)機(jī)制。基于此開展靶向干預(yù)研究，有望為急進(jìn)高海拔人群開發(fā)新的健康防護(hù)策略提供科學(xué)依據(jù)。