医学研究杂志年月第卷第期·院士述评·高原低氧环境对人类的挑战’青海高原医学科学研究院吴天一〔作者简介吴天一,塔吉克族,教授,研究员,博士生导师,中国工程院院士。现任青海高原医学科学研究院常务副院长,科技部省部共建高原医学研究国家重点实验室主任。卫生部高原病研究重点实验室主任。中华医学会高原医学分会常务副主委。国际高山医学协会科学顾问,国际病理生理协会理事,中国高原医学杂志主编,美国编委。长期从事低氧生理学及高原医学研究。主持和参与国家重点、重大科研项目四项,省部级课题项,获国际高山医学奖一项,国家科技进步二等奖一项,省部级科技奖项。耸立在地球上的高山和高原,构成特殊的地理单元,形成独特的自然景观和生态系统,人类在与大自然的斗争中,既感受到了这一极度环境的影响,又深感它存在的重要。对医学生物学来说,高原山是一个低氧环境,然而人类需要在此开发和生存。据的统计,全世界居住在海拔米以上的人数为亿,加之全世界每年有万人去到高山和高原地区,即总计有亿人蒙受高原低氧的影响。探讨最佳的高原生物学适应模式及阐明其生理机制,有重要意义。高原环境对人类的影响涉及大气物理、地球化学和生态等多种因素,其中大气压低、低氧、低温、低湿、太阳幅射强等因素往往综合作用于人体,其中低氧是关键性的因素。低氧这一术语,表达了这样一个概念,即高原环境随海拔增高,形成大气压下降和其中的氧分压降低,即空气中的氧含量低下,导致吸人气氧分压下降而引起人体的低氧血症,即我们习惯所说的“缺氧”。一般来说,海拔米以上,人体开始出现缺氧反应海拔米以上,人体的氧离曲线开始陡峭,缺氧明显化海拔米以上,大气压近于海平面的,此时人体出现明显的低氧血症,并引起显著生理反应和一系列临床问题。到达特高海拔,即米以上,人类无法长期生存。而在珠峰顶,即海拔米,大气压仅为海平面的,肺泡气氧分压低至,人体的血氧水平相当于心肺病人频死状态的水·获国家自然科学基金一支持平。低氧,这就是高原对人类的挑战。青藏高原在人类低氧适应研究中的特殊地位和优势号称“世界屋脊”的我国青藏高原是世界上面积最大万平方公里、海拔最高平均米以上和相对人口最多万以上的高原。与世界其他高原地区不同,在人群结构中,移居约占,世居约占。而且大部分移居者为持久居住高原,但他们是平原人群,面临“习服”考验,我国高原大量的移居人群为研究高原习服提供了机会。随着西部大开发和高原建设的发展,又不断有大量平原人群进人高原,例如修建在昆仑山和唐古拉山的青藏铁路格尔木至拉萨段,全长公里,有在海拔米以上,最高点米,从一年,近万员工上山筑路,这是一场在特殊低氧环境的生产劳动,低氧防护成为突出的医学问题。此外,我国有从天山、帕米尔、喀喇昆仑到喜马拉雅长达公里的高山国境线,最高点“神仙湾”海拔米,解决高山部队的适应和战斗力是另一个突出的问题。但是由于青藏高原具有不同的高山地理、地貌和完整的高原生态系统,为我们提供了最理想的高原天然实验室。特别是生活着不同高原适应历史的藏、汉、回、土、撒拉、蒙古和哈萨克等民族,在研究人类对高原低氧环境习服一适应中,不同高原人群世居和移居的低氧适应问题意义重大,它涉及高原环境与人类进化、遗传、生长发育、生理功能和疾病状态等一系列问题。从这个意义上讲,青藏高原作为人类和医学地理学的研究对象已引起世界性的关注。·咬士述评·,,其中,藏族在世界高原人群中由于居住海拔最高,适应历史最长,我国学者对高原藏族的研究,已初步从整体、器官、细胞和分子几个水平上证明其已建立起完善的氧传送和氧利用系统,从而在世界高原人群中获得了最佳高原适应性。“藏族高原适应生理”成为世界关注的热点课题。青藏高原特有的高山物种如耗牛、高原鼠兔和喜马拉雅旱獭等被认为是充分适应动物,通过比较生理学研究所获得的低氧适应生物学模式为人类高原生理提供了重要借鉴。青藏高原丰富的藏药和高山植物是研究高原“致适应剂”的源泉。高原低奴损伤的表现形式由于高原环境低氧引起人体缺氧而导致生理功能障碍或病理生理变化称之为低氧损伤,主要表现形式如下劳动能力受限在高原,由于最大摄氧能力下降和无氧代谢阐值降低,体力活动和劳动...
