陳雪梅，崔歡歡，郭麗瓊，樊毫軍，劉子泉

高原是指使機(jī)體產(chǎn)生明顯生物學(xué)效應(yīng)的海拔3 000 m以上的低壓缺氧地區(qū)。生物體在高原環(huán)境下直接或間接受到?jīng)_擊波的作用而發(fā)生的肺部損傷稱為高原肺沖擊傷。受高原環(huán)境特殊性影響，與平原肺沖擊傷有所不同，其傷情并非為高原環(huán)境的低壓缺氧和沖擊波致傷參數(shù)的簡單疊加。探討高原肺沖擊傷傷情特點(diǎn)、致傷機(jī)制和救治具有重要的軍事意義。

1 高原肺沖擊傷特點(diǎn)

1.1 高原肺沖擊傷外部表現(xiàn)特征王建民[1]等人實(shí)驗(yàn)觀察到兔受高壓沖擊波致傷后，體表局部出現(xiàn)兔毛脫落，周圍兔毛變細(xì)、軟，且脫落區(qū)皮膚表面有滲血現(xiàn)象；趙新虎[2]實(shí)驗(yàn)中，受爆炸沖擊傷后大鼠均無死亡，3 h內(nèi)清醒，可自由活動、進(jìn)食、進(jìn)水，但反應(yīng)較遲鈍，24 h內(nèi)有嗜睡現(xiàn)象；高原沖擊傷實(shí)驗(yàn)中[3-4]，所有致死和存活的大鼠均無體表損傷。部分大鼠有血性泡沫從口鼻流出?？诒浅鲅烧J(rèn)為是中度、極重度高原沖擊傷的表現(xiàn)形式和特征，是死亡前的重要表現(xiàn)。隨著海拔高度升高，受沖擊傷大鼠口鼻出血百分率也增高。高原和平原的口鼻出血百分率均隨沖擊波的增強(qiáng)而增高。實(shí)驗(yàn)中口鼻出血的大鼠多數(shù)患有嚴(yán)重的肺水腫和肺出血，并均于短時(shí)間內(nèi)死亡。

1.2 高原肺沖擊傷大鼠死亡率較高王峰[4]等人將130只成年大鼠分3組分別暴露于不同的模擬高原環(huán)境5 000 m、4 000 m、3 500 m、396 m（對照組），并使用BST-Ⅰ型生物激波管致傷，入射沖擊波超壓峰值為3.8 MPa。觀察到各組死亡率分別為40%、16.7%、0%、0%；楊志煥[2]將90只大鼠分別暴露于5 000 m、4 000 m、396 m（對照組），使用BST-Ⅰ型生物激波管致傷，入射沖擊波超壓峰值為190.40 kPa，觀察到各組死亡率為35.0%、25.0%、0%。Damon[5]等人研究發(fā)現(xiàn)，受沖擊傷大鼠的死亡率與海拔高度明顯相關(guān)，環(huán)境壓力越低，大鼠對沖擊波的耐受性明顯下降，同樣死亡率所需的沖擊波強(qiáng)度明顯下降，可見，相同沖擊波致傷條件下，海拔高度對沖擊傷大鼠的存活率有非常明顯的影響。高原環(huán)境大氣壓氧分壓降低，且隨著海拔升高氧缺乏加重，實(shí)驗(yàn)大鼠對沖擊波的耐受性下降，表現(xiàn)為沖擊傷的傷情較平原和低海拔地區(qū)更重，死亡率增加，高原沖擊傷大鼠的死亡率明顯高于平原沖擊傷大鼠的死亡率，并隨海拔高度的上升而增大。高原沖擊傷和平原沖擊傷相比大致可加重一個(gè)等級，海拔4 000 m和5 000 m的肺沖擊傷傷情較平原重1～3個(gè)等級，死亡率增加25～35%。另外，在相同的海拔高度下，沖擊傷的死亡率與沖擊波的強(qiáng)弱相關(guān)。隨著沖擊波強(qiáng)度增加，死亡率上升，高原環(huán)境下更為明顯。沖擊波正壓持續(xù)時(shí)間在高原較平原稍長因素可能與這有關(guān)[6]。

1.3 肺是高原沖擊波致傷的主要靶器官沖擊波主要作用于含氣臟器，而機(jī)體主要的含氣臟器為肺，首先受到?jīng)_擊波的損傷。肺為主要的致死靶器官，致死及存活動物均有重度、極重度的肺出血、肺水腫情況。在大鼠的高原沖擊實(shí)驗(yàn)中[3-4,7]，高原沖擊傷組大鼠有90%以上的肺損傷發(fā)生率，除少數(shù)個(gè)例出現(xiàn)輕度的胃腸漿膜下出血，其他各例未出現(xiàn)胃腸道損傷情況，也未見其他實(shí)質(zhì)臟器損傷情況。受高原沖擊傷后肺損傷率為100%，肺出血、肺水腫嚴(yán)重程度隨海拔升高而增加。實(shí)驗(yàn)動物的肺出血存在明顯的傷情分類級差，高原環(huán)境沖擊傷肺出血程度較平原地區(qū)重2～3級，高原沖擊傷實(shí)驗(yàn)大鼠以重度和極重度肺出血為主。相同沖擊波分別作用于高原和平原的實(shí)驗(yàn)動物，高原沖擊傷后實(shí)驗(yàn)大鼠表現(xiàn)出更高的肺水腫發(fā)生率及更重的肺水腫程度。高原沖擊傷后肺水腫的程度與平原沖擊傷相比加重約1～3個(gè)分類等級。平原和高原肺沖擊傷的肺水腫程度都與沖擊波的強(qiáng)弱相關(guān)。高原條件下，沖擊傷肺水腫的程度隨海拔的升高而加重，海拔由3 500 m上升至4 000 m，傷情等級增加。海拔為5 000 m時(shí)，發(fā)生重度、極重度肺出血的比例達(dá)75%以上。

1.4 高原肺沖擊傷病理變化特點(diǎn)高原肺沖擊傷肺組織的主要生理和病理特征為肺出血、肺水腫及肺微循環(huán)功能障礙。王峰[4,8]、李曉炎[6]等人對大鼠的高原沖擊傷傷情實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，大鼠在高原環(huán)境下受沖擊傷后，肺部組織的顯微和超微病理發(fā)生變化表現(xiàn)出不同程度的肺出血、肺水腫、肺泡擴(kuò)張、破裂和融合，伴有血管周圍出血和水腫，部分動物出現(xiàn)心內(nèi)膜和腸道漿膜下出血。大鼠模擬高原沖擊傷實(shí)驗(yàn)中[9]，電鏡下還觀察到血?dú)馄琳嫌休p度融合現(xiàn)象、全血粘度升高，血球壓積一過性升高。但其血液流變學(xué)改變的機(jī)制尚不明確，可能與傷后血管通透性增加有關(guān)。王建民[1]等在平原地區(qū)的大白鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，受沖擊傷后肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷嚴(yán)重，是引起肺水腫與肺微循環(huán)功能異常的重要病理基礎(chǔ)。劉建倉[10]等人觀察高原沖擊傷后動物的血流動力學(xué)指標(biāo)變化及變化差，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示右心室內(nèi)壓、中心靜脈壓顯著升高，平均動脈壓呈上升趨勢、一氧化碳（Carbon Monoxide，CO）顯著降低。其中傷后右心室內(nèi)壓均顯著上升，說明肺臟損傷加重，肺動脈壓升高。傷后6 h內(nèi)靜脈血回流障礙，發(fā)生淤滯致使中心靜脈壓升高，造成肺臟缺血、缺氧損傷加重。機(jī)體在高原缺氧環(huán)境下通過調(diào)動外周小動脈收縮來增加血流量的代償可能導(dǎo)致了平均動脈壓升高。不同海拔高度的沖擊傷致肺損傷動物肺部病理變化基本相同，但隨著海拔高度增加，高原沖擊傷肺組織的出血和水腫病理改變加重。無沖擊波致傷組動物解剖后肺部未見明顯肺損傷。

2 高原肺沖擊傷損傷機(jī)制

高原肺沖擊傷是肺損傷的一種，致病機(jī)制雖有部分相同之處。但高原低壓、缺氧環(huán)境使機(jī)體臟器儲備功能降低、器官負(fù)荷加重，對外來致傷因素的耐受性降低，加重了機(jī)體的損傷程度，組織對致傷能量的吸收也增加，與平原相比，肺損傷程度加重[11]。且機(jī)體受沖擊波后的物理和生物效應(yīng)與高原環(huán)境激發(fā)的高原反應(yīng)復(fù)合致傷進(jìn)一步加重肺損傷傷情。機(jī)體體內(nèi)調(diào)控基因及影響因子較多，發(fā)病機(jī)制尚不明確。研究認(rèn)為高原肺沖擊傷的研究機(jī)制可能與下述因素有關(guān)：肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞對爆炸沖擊波耐受性較低，受爆炸沖擊波后肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，嚴(yán)重影響肺的呼吸和屏障功能, 嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致呼吸衰竭致死。血管通透性增加會使血管內(nèi)的液體大量滲透至組織間隙，導(dǎo)致肺水腫的發(fā)生[3-4,12-13]。這一致傷機(jī)制與平原[1]肺沖擊傷一致，但高原肺沖擊傷肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷更重。

炎癥因素是各種急性肺損傷發(fā)生的根本原因[14]。而在缺氧環(huán)境下，核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3（NOD-Iike Receptor Protein 3，NLRP3）炎性小體的下游細(xì)胞因子白介素細(xì)胞1β（Interleukin-1β，IL-1β）在肺損傷患者中有明顯升高[15]，楊志煥[12]在對大鼠的高原復(fù)合傷沖擊傷實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)動物出現(xiàn)肺部炎癥反應(yīng)，表明NLRP3炎性小體可能參與高原肺沖擊傷的損傷。

肢體受高速彈片等沖擊致傷后血流擾動波產(chǎn)生遠(yuǎn)達(dá)效應(yīng)。壓力波到達(dá)肺臟后使已遭受沖擊波致傷的肺損傷進(jìn)一步加重[16]。隨著海拔升高，肺損傷程度加重[4-6]，在海拔4 000 m和5 000 m的肺沖擊傷傷情較平原重1～3個(gè)等級；肺沖擊傷發(fā)生的重要機(jī)制之一可能是過牽效應(yīng)[17-18]，陳海斌[19]定義過牽效應(yīng)為沖擊波作用于機(jī)體時(shí)，運(yùn)動流體的物理狀態(tài)在流速超過聲速時(shí)發(fā)生突躍變化，造成肺組織過速擴(kuò)張而發(fā)生損傷。并探討了肺沖擊傷中過牽效應(yīng)的發(fā)生機(jī)制，實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出過牽效應(yīng)是肺沖擊傷發(fā)生的重要機(jī)制。包括肺組織過速擴(kuò)張效應(yīng)，發(fā)生肺破裂；肺過速擴(kuò)張效應(yīng)，造成肺表面損傷的發(fā)生。暫無過牽效應(yīng)參與高原肺沖擊傷的研究，猜測與一般肺沖擊傷相似，過牽效應(yīng)參與高原肺沖擊傷的產(chǎn)生，具體的致傷程度有待研究。

肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白A（Pulmonary Surfatcant-Associated Protein，SP-A）參與機(jī)體局部防御、免疫和炎癥反應(yīng)，在急性肺損傷發(fā)病機(jī)制中起重要作用。機(jī)體缺氧時(shí)受沖擊傷導(dǎo)致肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞受損，而肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞是參與肺表面活性物質(zhì)（SP）產(chǎn)生的主要場所。從徐建洪[20]研究可以看出，缺氧大鼠受沖擊傷后SP-A明顯下降，史辛波[21]實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，隨著缺氧程度加重，受沖擊傷大鼠SP-A升高越顯著，傷情加重。由以上結(jié)論，可認(rèn)為缺氧型肺損傷與SP-A水平相關(guān)，且SP-A水平與缺氧肺沖擊傷傷情程度有密切關(guān)系。

肺組織中活性因子一氧化氮合酶、內(nèi)皮素-1、低氧誘導(dǎo)因子、鐵調(diào)素水平發(fā)生變化也是高原肺沖擊傷的重要致病因素，該機(jī)制需進(jìn)一步研究。

3 高原肺沖擊傷治療

肺沖擊傷以機(jī)體缺氧、呼吸困難、無明顯的外部傷口為特征，一般平原肺沖擊傷主要通過高壓氧（Hyperbaric Oxygen，HBO）[22]、輸血補(bǔ)液和水電解質(zhì)平衡、大劑量地塞米松[23]進(jìn)行治療。基于高原環(huán)境的特殊性，與平原沖擊傷致傷機(jī)制不同，但有關(guān)高原肺沖擊傷的治療，文獻(xiàn)報(bào)道很少。單佑安[23]等人單一使用大劑量地塞米松治療高原沖擊傷大鼠時(shí)，死亡率與對照組相比無明顯變化，表明可以參考但不能簡單采用治療平原沖擊傷的方法治療高原肺沖擊傷。高原肺沖擊傷藥物治療原則主要包括降低肺動脈高壓、穩(wěn)定血?dú)庵笜?biāo)、降低肺毛細(xì)血管通透性及抗炎。

3.1 高原肺沖擊傷基礎(chǔ)救治受高原肺沖擊傷后需及時(shí)減輕患者心肺負(fù)擔(dān)、保持呼吸道暢通、氧氣供給、有氣栓患者應(yīng)給予高壓氣體逐漸減壓、輸血輸液、藥物治療。高原肺沖擊傷患者條件允許時(shí)應(yīng)下降至少1 000 m，或通過補(bǔ)氧提高動脈血氧飽和度大于90%。為避免病情加重，患者在下降過程中需盡量減少活動量，最好有人協(xié)助其下降。若為救援機(jī)運(yùn)送患者下山，應(yīng)考慮到其上升速度及高度，避免在運(yùn)送過程中對患者造成二次傷害。且要對病人采取相應(yīng)的保暖措施，以避免寒冷所致交感神經(jīng)興奮而加重病情。

3.2 高壓氧聯(lián)合鹽酸地塞米松和山莨菪堿通過藥物治療高原肺沖擊傷，一般采用鹽酸地塞米松和山莨菪堿。鹽酸地塞米松具有抗過敏、抗休克、抗炎及穩(wěn)定溶酶體等作用。山莨菪堿具有解除血管和小氣道痙攣、改善微循環(huán)等作用[25-26]。山莨菪堿及地塞米松能提高機(jī)體應(yīng)激能力、改善血管通透性及微循環(huán)。HBO治療主要用于各類缺氧性疾病，可提高血液含氧量、增加氧分壓和改善組織的缺氧情況。在以往的研究中發(fā)現(xiàn)，僅使用鹽酸地塞米松和山莨菪堿對肺沖擊傷進(jìn)行治療具有一定療效。HBO聯(lián)合鹽酸地塞米松和山莨菪堿進(jìn)行治療時(shí)，治療效果更為顯著[27]，血?dú)獾玫矫黠@改善，死亡率16.7～26.4%。

3.3 輸血輸液翁格文[9]等人的研究結(jié)果表明，受高原沖擊傷后，適量輸血、輸液對血液流變學(xué)的糾正可能有益，為避免加重肺損傷，應(yīng)減緩輸血、輸液速度，最好在血流動力學(xué)監(jiān)測情況下進(jìn)行，且以輸注膠體為主。由于高原肺沖擊傷可能同時(shí)存在失血和電解質(zhì)紊亂等并發(fā)癥，這在需要進(jìn)行快速輸血補(bǔ)液、糾正水電解質(zhì)平衡時(shí)成為救治的主要矛盾，需依據(jù)具體傷情準(zhǔn)確判斷并及時(shí)進(jìn)行救治。

3.4 氧應(yīng)激誘導(dǎo)型血紅素加氧酶王峰[8]等人在研究中發(fā)現(xiàn)氧應(yīng)激誘導(dǎo)型血紅素加氧酶1（Heme Oxygenase-1，HO-1）參與了沖擊傷的發(fā)展和發(fā)生，對高原沖擊傷大鼠使用HO-1誘導(dǎo)劑氯化高鐵血紅素后有治療作用，改善了動脈血?dú)夂脱装Y反應(yīng)水平、支氣管肺泡滲出減少，影響了其傷情的發(fā)展和轉(zhuǎn)歸。但HO-1的用量存在一個(gè)閾值，在閾值范圍內(nèi)使用有顯著治療效果，過量使用反而會加重肺損傷程度。HO-1使用劑量對高原肺沖擊傷的治療效果需進(jìn)一步研究。

3.5 高壓氧聯(lián)合氫水HBO治療嚴(yán)重性肺損傷存在氧中毒的副作用，并且未經(jīng)處理的多種并發(fā)癥均是HBO治療方法的禁忌癥。近年來，氫氣具有抗炎作用得到了證實(shí)，氫氣與氧自由基結(jié)合是治療炎癥損傷的，可以解決以上兩個(gè)問題。據(jù)此，常銀濤[28]做出了HBO結(jié)合氫水治療肺損傷的科研設(shè)想并進(jìn)行大鼠實(shí)驗(yàn)。結(jié)論得出：氫水可減少致炎因子，對急性肺損傷起到保護(hù)作用。HBO聯(lián)合氫水與單獨(dú)使用HBO治療相比，炎癥因子表達(dá)和炎性產(chǎn)物生成有下降趨勢，該治療方法治療急性肺損傷有較顯著的療效，對高原肺沖擊傷的治療具有參考意義。

4 展 望

關(guān)于人體高原肺沖擊傷的研究不多，主要集中在對動物尤其是大鼠實(shí)驗(yàn)的研究。由于動物與人在體型、重量、生命體征等參數(shù)存在顯著差異，故對人高原肺沖擊傷的研究尚需新技術(shù)、新方法基礎(chǔ)上的理論研究和精細(xì)換算轉(zhuǎn)換。為獲取更多可靠的高原肺沖擊傷數(shù)據(jù)，亟待籌建和完善高原肺損傷防治研究平臺，以應(yīng)對軍事沖突或恐怖襲擊中沖擊波致傷因素權(quán)重的增加，力求在高原肺沖擊傷防護(hù)與診治上取得新突破。