高海拔对流量-容积曲线和通气功能的影响

平原人长期移居高原环境对慢性低氧的通气适应,国内外学者研究甚多,一致认为主要是由于低氧刺激引起的过度通气来实现。而通气适应的力学机制国内研究甚少。本工作对昭觉地区(海拔2200m)从青少年到成年的世居彝族和移居汉族进行肺通气功能观察,初步探     

高原低氧对机体无氧代谢阈值的影响

为了探讨高原低氧对机体无氧代谢阈值(AT)的影响,本研究采用Wasserman无创性方法,分别测定了11名新兵在平原(四川淮口,海拔500m)和经空运进驻高原 (西藏错那,海拔4370m)后的第3、5、7和14天的AT。结果表明:新兵进驻高原后AT由平原的813.6±147.4kg·m/min降低到395.5±194.5 kg·m/min(P<0.01);高原低氧引起AT的降低幅度与受试者平原AT的高低呈正相关(r=0.933,P<0.01);进驻高原后第3、5、7天AT维持在较低水平,随后呈上升趋势。但移居高原1年战士的AT仍低于平原水平(P<0.05)。提示,高原低氧能够显著地降低机体的AT,并且AT越高的个体进驻高原后受低氧环境的影响程度越大。     

高原鼢鼠和高原鼠兔血液参数和血红蛋白亚型对不同海拔生境的响应

高原鼢鼠和高原鼠兔是青藏高原特有的物种,对高原低氧环境有很强的适应性。本研究测定了不同海拔的高原鼢鼠和高原鼠兔的红细胞数目、血红蛋白浓度、平均红细胞压积、平均红细胞体积等;通过质谱测序明确两种高原动物血红蛋白亚型;采用PAML4.8程序分析两种动物血红蛋白亚基中的正向选择位点;采用同源建模的方法分析正向选择位点对血红蛋白氧亲和力的影响,基于对两种高原动物血液特征的分析,探讨了它们适应低氧的策略。结果表明,随着海拔升高,高原鼢鼠通过增加红细胞数目、减小红细胞体积应答低氧,相反,高原鼠兔通过减少红细胞数目、增大红细胞体积应答低氧;高原鼠兔红细胞中具有α₂β₂成年型血红蛋白和α₂ε₂胎儿型血红蛋白,高原鼢鼠红细胞中只有α₂β₂成年型血红蛋白,但高原鼢鼠血红蛋白氧亲和力和别构效应显著高于高原鼠兔;高原鼢鼠与高原鼠兔的血红蛋白α和β亚基中,正向选择的氨基酸位点数目、位置以及它们的侧链基团极性和取向具有明显不同,这可能是造成两种动物血红蛋白氧亲和力不同的重要原因。总之...     

高原鼢鼠和高原鼠兔红细胞低氧适应特征

为探讨高原鼢鼠对低氧高二氧化碳洞道生境及高原鼠兔对高海拔低氧生境的适应机制,用Sysmex SF-3000血细胞分析仪及聚丙烯酰胺凝胶电泳对两种高原动物的血常规及血红蛋白类型进行分析,后者采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法。结果表明,高原鼢鼠和高原鼠兔的红细胞数(RBC)、红细胞压积(HCT)及平均红细胞容积(MCV)组间无显著差异(P>0.05),但高原鼢鼠和高原鼠兔的红细胞数显著高于SD大鼠,红细胞压积及平均红细胞容积均显著低于SD大鼠(P<0.05);高原鼢鼠的血红蛋白浓度(HBC)与SD大鼠无显著差异(P>0.05),但显著高于高原鼠兔的HBC(P<0.05)。高原鼢鼠血红蛋白主要有2种类型,高原鼠兔血红蛋白主要有3种类型,而SD大鼠血红蛋白主要有5种类型。从血红蛋白电泳迁移来看,2种高原动物血红蛋白类型有明显的趋同特征并与SD大鼠具有明显的差异。上述结果提示,长期适应高海拔低氧环境的高原动物的红细胞和血红蛋白表现出趋同进化,同时因生境和习性的差异又表现出各自的特异性。     

习服高原与脱习服

目的:研究人体进入低氧、低气压、低温的高海拔环境后机体出现生理应激反应和习服高原的过程。并探索在高原居住若干年后返回低海拔常氧地区机体呈现脱高原习服的临床征象。方法:习服高原环境采用回顾在藏工作50年资料、摘取相关数据,青藏铁路施工中调查资料、空运部队进藏公开发表资料之汇总共5万例。脱高原习服采用曾在藏工作生活过3~50年返回平原后问卷调查2 060人(分布全国各地)的综合资料。结果:①习服高原环境方面:5万例资料显示:当人进入高原低氧环境出现生理性的调节,临床上出现轻微的高原反应。也有个别人根本无任何反应。若体内缺氧状况得不到及时改善,原属生理应激反应就转变为病理生理范畴,出现重症高原反应,进一步发展可发生急性高原肺水肿、高原脑水肿,应迅速送医院治疗,贻误会造成死亡。在已习服高原人群中若干年后有10%左右的移居者出现红细胞过度增生,血红蛋白超过210mg/L,肺动脉收缩压大于50mmHg,右心增大,呈"多血貌"的慢性高原病(蒙赫氏病)。脱高原习服方面:我们采用在西藏曾已习服高原3~50年后返回平原2 060人,分布全国各地已完成脱高原习服和正在脱高原习服者问卷调查临床征象。②脱高原习服的症状轻重及持续时间的久暂与在高原环境海拔高度、年龄及习服高原时间久暂成正相关。一般情况下三年后就可完全脱高原习服,也有极少数人1‰无法脱习服,在低原无法生活而重返高原。在脱习服人群中有200人分布在黄土高原,这里平均海拔1 000m以上,这些人反应极轻微,况三个月后就完全脱高原习服。结论:习服高原最佳选择阶梯性适应训练法进入高原。脱习服如能选择阶梯性适应到低海拔地区,则可减少脱习服时间与减轻症状。     

高原健康居民某些内分泌激素的变化及其生理意义

本文在海拔10m(青岛)、2260m(青海西宁)和3700m(青海玉树)三个高度,用放射免疫法,测定445例健康人血四碘甲腺原氨酸(T_4)、三碘甲腺原氨酸(T_3)、3,3’,5’三碘甲腺原氨酸(rT3)皮质醇(F)和醛固酮(ALD)含量。结果发现:(1)高海拔地区世居藏族与有15年以上移居史的汉族居民五项测值间无显著差别(P>0.05);(2)高海拔地区居民T_3、T_4、F和ALD含量降低(P<0.05～0.001),而rT3则升高(P<0.01)。这些变化的生理意义,可能反映了高原居民对低氧环境的一种慢性适应机制。在某些高原疾病防治中,适当应用肾上腺皮质激素,可能有一定临床价值。     

高原低氧对高原鼠兔和大白鼠肺泡Ⅱ型细胞及表面活性物质超微结构的影响

本文报道高原低氧(海拔3300米)对高原鼠兔、移居高原大鼠、急进高原大鼠的肺泡Ⅱ型细胞及表面活性物质超微结构的影响。发现高原鼠兔肺占体重的百分比低于移居高原大鼠(P>0.05)和急进高原大鼠(P<0.001)。透射电镜和扫描电镜观察,表明急进高原大鼠肺泡Ⅱ型细胞微绒毛减少,线粒体变性肿胀,板层体排空、合成减少。而高原鼠兔未出现上述超微结构改变。移居高原大鼠的微细结构变化介乎于高原鼠兔与急进高原大鼠之间。     

血红蛋白与脊椎动物高海拔适应进化

高海拔环境是研究脊椎动物对极端环境适应进化过程的典型范例之一.血红蛋白在脊椎动物呼吸和氧化能量代谢中的核心作用决定了其无论在进化生物学还是高原医学研究领域都有着极其重要的意义.然而,如果不清楚研究对象的系统进化地位和机体本身的适应进化特点,就无法对各个水平的适应进化机制作出全面诠释.因此,对脊椎动物的低氧适应进化研究首先从机体生理需求的差异出发.此外,血红蛋白的功能适应性还表现在物种或种群间的空间分布差异导致不同程度的低氧需求.因此,本文从个体和系统发育水平评述了血红蛋白的分子进化及功能适应研究,深入比较了长期定居和短期移居物种间的适应机制区别,系统分析了鸟类及其他脊椎动物适应高海拔低氧环境的趋同和趋异进化特征.最后通过评价不同研究方法的优缺点,结合功能蛋白和物种进化相似的分子遗传规律,为未来高海拔低氧适应进化及高原医学研究提出一些新的思考.总之,本文支持功能验证在适应性进化相关基因研究中的必要性,强调整合分子、细胞和系统水平确定研究方案的重要性,以及系统发育背景和种群进化历史在研究对象选择中的重要意义.     

基于线粒体基因组的沙蜥高海拔适应研究

高海拔地区的物种容易受到低温、低氧、强紫外辐射等极端环境因素的影响。研究这些物种对特殊环境的应对反应,能够为进一步理解适应进化的机制提供重要线索。线粒体是细胞的能量代谢中心,因此线粒体基因组很可能在动物高原适应中起着重要作用。鬣蜥科Agamidae沙蜥属Phrynocephalus物种广泛分布于海拔1000~5300 m范围内,是研究高原适应的良好材料。本研究对2种高海拔沙蜥和6种低海拔沙蜥的线粒体基因组进行了比较研究,检测了可能经历过正选择的蛋白编码基因,探讨了线粒体基因在沙蜥高海拔适应中的作用。结果发现,在不同物种间,高海拔西藏沙蜥Phrynocephalus theobaldi的线粒体基因组中蛋白编码基因的进化速率最快;在不同基因间,ATP8具有最快的进化速率。使用分支-位点模型进行正选择检测,发现ATP8基因在西藏沙蜥中存在明显的正选择信号(P<0.05,ω>1)。通过贝叶斯方法进一步计算每个位点的后验概率,发现在ATP8基因上存在2个正选择位点。这些结果说明ATP8基因可能在西藏沙蜥高海拔适应中起到了重要的作用。但在同为高海拔的青海沙蜥Phrynocephalus vlangalii中,却没有发现类似的正选择信号,这揭示不同物种高海拔适应的分子机制可能不同。     

低氧暴露诱导肌萎缩发生的机制探讨

高海拔地区常伴随着诸多不利环境因素,使初上高原者处于应激状态,对机体代谢系统产生一系列不良影响,其中之一就是诱发骨骼肌萎缩。肌萎缩是一种肌肉功能减退的反应,表现为肌纤维横截面积减小,肌纤维类型转变和肌肉力量、耐力下降。高原环境造成的肌萎缩与低氧环境密切相关。高原训练是竞技体育中一种提高氧运输能力、心脏供血能力及最大摄氧量的有效训练方式,但此过程中造成的骨骼肌质量丢失会影响运动员力量和耐力的发挥,不利于运动表现;同时,随着高原旅游和低氧减肥的兴起,世居平原大众进入高原后发生的肌量丢失和肌力下降也会影响其健康状态。低氧暴露所诱发的肌萎缩程度由低氧浓度和暴露时长所决定,是一个多器官、多组织参与的整体调控骨骼肌蛋白代谢失衡的过程,且在不同类型的肌纤维中表现不同。但目前关于低氧暴露导致肌萎缩的机制还不完全清楚。因此,本文将就该问题相关研究进展进行综述,以期进一步阐明低氧诱导肌萎缩的生物学机制,从而利用低氧刺激更好地提高运动成绩和服务大众健康。     

一种模拟高原低氧炎症导致脑损伤的小鼠模型建立及评价

本文旨在建立一种能在平原地区有效、稳定模拟高原低氧炎症导致脑损伤的小鼠模型。选用8周龄雄性C57BL/6小鼠为建模对象,利用低压低氧舱模拟海拔6 000 m处的高原低氧条件,采用腹腔注射5 mg/kg脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导炎症反应,作用时间为12 h。通过ELISA检测小鼠血清中促炎因子IL-6、TNF-α及抑炎因子IL-10的水平,探讨模拟高原低氧炎症的有效性;并通过组织切片HE染色评价高原低氧炎症诱发的脑损伤组织形态变化。结果显示,模拟海拔6 000 m高原低氧环境联合LPS处理组的炎症反应最为剧烈,小鼠血清中IL-6、TNF-α、IL-10表达显著高于对照组(P0.001,P0.000 1,P0.000 1)、高于单纯高原低氧处理组(P0.000 1,P0.000 1,P0.001),也高于单纯LPS处理组(P0.05,P0.000 1,P0.000 1)。同时,与单纯高原低氧环境组或LPS处理组相比,高原低氧环境联合LPS处理组显示出更为严重的脑组织损伤,皮层、海马部位出现细胞肿胀、细胞间隙增宽、血管增生及神经元皱缩伴随核固缩深染等现象更为明显。引人注意的是,丘脑腹后核群区对高原低氧联合LPS处理更为敏感,组织结构的破坏程度更甚于皮层和海马部位,且伴有细胞排列紊乱现象。以上结果提示,本研究利用低压低氧舱模拟高原低氧环境并联合LPS处理,在平原地区成功建立了一种与高原低氧炎症导致脑损伤高度相似的小鼠模型,有望应用在后续相关研究中。     

急性低氧对藏族长期移居海平后动脉血气的影响

本工作目的是研究长期移居海平后的藏族人回到高原后功能变化。研究对象是16名年轻藏族人,来上海(海平)前,均出生并居住于西藏高原(海拔高度约3700m),在上海上学4年期间从未返回高原。同时选取10名海平年轻汉族人作对照。观察急性低氧至3700m 2h后动脉血气的变化。动脉血气的各项指标用ABL3型血气分析仪自动测定。在经受3700m急性减压低氧后,长期移居海平藏族人的Pao_2和Sao_2明显高于海平汉族,分别为7.2±0.6,5.5±0.2kPa(P<0.05)和87.9±3.3％,78.2±1.6％(P<0.05)。长期移居海平后藏族人的Paco_2仍低于汉族人,而pH值高于海平汉族人,藏族人Hb含量低于海平汉族。研究结果提示,藏族人在低氧高原环境生长和发育过程中所形成的低氧适应能力可能是由藏族人遗传因素所决定的。     

颜色明度辨别阈限的高海拔效应

高海拔低氧环境暴露广泛影响人类中枢神经系统。以往高海拔低氧环境影响人类颜色感知的研究集中于模拟高海拔环境和急性暴露于高海拔环境,鲜有对长期暴露于高海拔低氧环境的移居者和世居者的研究。本研究采用最小变化法比较汉族平原居住者(30名)、汉族移居高海拔区时间满2年者(30名)、高海拔藏族世居者(28名)的红、绿、蓝、黄4种颜色的明度差别阈限,观察其受海拔环境的影响。结果显示,长期高海拔暴露对世居者和移居者的蓝色和红色差别阈限影响最显著,对蓝色差别阈限影响显著大于红色,而对绿色差别阈限产生的影响仅发生于世居者。研究提示,血液供应量与高原环境暴露导致视觉颜色加工选择性改变有内在的关联。     

颜色明度辨别阈限的高海拔效应北大核心CSCD

高海拔低氧环境暴露广泛影响人类中枢神经系统。以往高海拔低氧环境影响人类颜色感知的研究集中于模拟高海拔环境和急性暴露于高海拔环境,鲜有对长期暴露于高海拔低氧环境的移居者和世居者的研究。本研究采用最小变化法比较汉族平原居住者(30名)、汉族移居高海拔区时间满2年者(30名)、高海拔藏族世居者(28名)的红、绿、蓝、黄4种颜色的明度差别阈限,观察其受海拔环境的影响。结果显示,长期高海拔暴露对世居者和移居者的蓝色和红色差别阈限影响最显著,对蓝色差别阈限影响显著大于红色,而对绿色差别阈限产生的影响仅发生于世居者。研究提示,血液供应量与高原环境暴露导致视觉颜色加工选择性改变有内在的关联。     

不同海拔高原鼠兔个性特征与SERT基因多态性关联

个性特征是指动物个体间稳定、可遗传的行为差异,与相关基因多态性有关,反映了动物对环境的适应模式,探究个性相关基因变异,将有助于更好地理解动物对环境的适应与进化机制。本文以高原鼠兔 (Ochotona curzoniae) 为对象,研究了5个不同海拔地区高原鼠兔的个性 (探究性、勇敢性和温顺性) 差异特征,并检测了个性相关基因5-羟色胺转运体 (SERT) 的单核苷酸多态性 (SNP) 和mRNA表达。结果发现,高海拔地区高原鼠兔的探究性和勇敢性显著高于低海拔地区,而高海拔地区高原鼠兔SERT基因mRNA表达量显著低于低海拔地区,提示不同海拔高原鼠兔个性特征差异可能与SERT基因mRNA表达有所关联。进一步检测不同海拔地区高原鼠兔SERT基因多态性及其分布差异情况,发现该基因存在6个SNP (其中5个位于外显子3,1个位于外显子5 );不同海拔地区鼠兔基因分布差异分析显示外显子5的c.A1063C 同义突变与海拔之间存在显著相关,高海拔地区该位点CC基因型分布频率显著高于低海拔地区;c.A1063C的基因型虽然与探究性、勇敢性无显著相关,但与温顺性显著相关。综上所述,随着海拔升高,高原鼠兔探究性和勇敢性增加,这有利于动物获取更多的食物资源,进而增加其生存机会。与此同时,SERT基因多态性显示与不同海拔地区的生存环境相适应的特征,且与温顺性有关,暗示不同海拔高原鼠兔个性差异可能与SERT基因SNP的差异有关。本研究从基因表达与突变的角度尝试阐述高原鼠兔适应不同海拔环境的行为差异,显示了不同海拔地区高原鼠兔行为生存策略潜在的分子机制。     

聚集中国

藏族人为何适应高海拔低氧环境 为了研究藏族人群对于高海拔低氧地区的适应机制,科学家在海拔3200米以上的三个不同地区共收集了200多份藏族世居样品,     

聚集中国

藏族人为何适应高海拔低氧环境 为了研究藏族人群对于高海拔低氧地区的适应机制，科学家在海拔3200米以上的三个不同地区共收集了200多份藏族世居样品，     

大鼠急性低氧模型尿液蛋白质组的变化

本研究旨在探究急性低氧对大鼠尿液蛋白质组造成的影响。在该项研究中,大鼠被放置于模拟海拔5 000 m高原环境的低氧舱内24 h。在低氧后0、12、24 h收集尿液样本,并使用液相色谱-串联质谱技术（LC-MS/MS）对尿蛋白进行分析。与低氧0 h相比,低氧12 h组共鉴定到144个差异蛋白,低氧24 h组共鉴定到129个差异蛋白。功能分析显示,差异蛋白参与了一系列与低氧应激有关的生物学通路,如抗氧化应激、糖酵解、补体和凝血级联反应等。研究结果表明,尿液蛋白质组可以反映急性低氧刺激后的显著变化。这些发现可能提供了一种判断机体缺氧状态的方法,有助于辅助检测缺氧状态。     

低氧对动物组织糖原含量和血糖水平的影响

比较不同年龄组大鼠和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的心肌、骨骼肌和脑皮层组织的糖原含量,以及血糖浓度在模拟高原低氧的变化,发现急性高原低氧暴露24小时,老年组大鼠心肌、骨骼肌糖原含量在海拨8000米高度时有不同程度升高。血糖水平在8000米高度也有明显上升。成年组大鼠心肌、骨骼肌和脑皮层组织糖原含量随海拔升高而增加。慢性低氧暴露25天,大鼠脑组织糖原含量在海拔7000米时略有升高,心肌和骨骼肌糖原含量在海拔7000米时明显升高。低氧暴露7天和48小时,大鼠血糖浓度无明显变化。 高原鼠兔在急性低氧暴露期间,成年组脑糖原含量在海拔5000米和8000米高度时均有明显下降,心肌糖原在8000米高度时明显升高。骨骼肌糖原含量随海拔升高而略有降低。幼年组高原鼠兔脑糖原含量随海拔升高而下降,心肌和骨骼肌糖原在海拔升高时有增加倾向。成年和幼年组鼠兔血糖水平则随海拔上升而升高。     

高原移居者红细胞滤过指数的变化及其机理

目的：探讨不同海拔和同一海拔高底氧环境不同血色素范围对高原健康人红细胞流变特性的影响及其可能发生的机制。方法：检测不同海拔高度（2260m、3300m、4080m）对320健康人EFI、SOD、和MDA的影响。结果：随海拔高度的升高,高原健康人EFI和MDA含量明显升高,而红细胞SOD活性明显降低;EFI与MDA呈正相关,而与红细胞SOD活性呈负相关。同一海拔低氧环境Hb增高者,EFI和MDA升高,而红细胞SOD活性降低;随海拔升高,EFI和MDA含量明显升高,而红细胞SOD活性明显降低。结论：不同海拔红细胞流变学和氧自由基代谢差异性的形成,低氧环境起核心作用;而随海拔高度升高和同一海拔低氧环境自由基代谢异常加重者是导致高原健康人红细胞流变学异常的中心环节。