吳 玉，宋桐林，劉運勝，羅勇軍，陳 建

(第三軍醫(yī)大學(xué)高原軍事醫(yī)學(xué)系軍事醫(yī)學(xué)地理學(xué)教研室/高原環(huán)境醫(yī)學(xué)教育部重點實驗室/全軍高原醫(yī)學(xué)重點實驗室,重慶 400038)

居住地地理因素與急性高原反應(yīng)相關(guān)性分析*

吳 玉，宋桐林，劉運勝，羅勇軍，陳 建△

(第三軍醫(yī)大學(xué)高原軍事醫(yī)學(xué)系軍事醫(yī)學(xué)地理學(xué)教研室/高原環(huán)境醫(yī)學(xué)教育部重點實驗室/全軍高原醫(yī)學(xué)重點實驗室,重慶 400038)

目的 觀察平原健康青年男性暴露于高原環(huán)境時急性高原反應(yīng)(AMS)發(fā)病情況，探討青年男性原居住地地理因素與進(jìn)入高原后AMS癥狀學(xué)評分之間的相關(guān)關(guān)系。方法 收集6個不同地區(qū)青年男性急進(jìn)高原(海拔3 680 m)時人群的人口學(xué)資料，并進(jìn)行AMS癥狀評分。將人群根據(jù)是否有AMS分為AMS組與對照組，比較兩組間各地理因素的情況。將對象原居住地地理因素與AMS發(fā)生進(jìn)行相關(guān)性分析，并應(yīng)用主成分回歸分析探討影響AMS患者的癥狀學(xué)評分的主要地理因素。結(jié)果 相關(guān)分析顯示，除年平均氣溫和年平均風(fēng)速與AMS發(fā)病無相關(guān)關(guān)系外，其余8個指標(biāo)均差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。經(jīng)主成分分析確定了3個主成分因素，累積貢獻(xiàn)率為81.39%;以AMS評分為因變量經(jīng)主成分回歸分析得到回歸方程。結(jié)論 來自不同地域的人群，對高原環(huán)境耐受能力存在差異，原居住地海拔越低、平均降雨量越大越容易發(fā)生AMS。

急性高原反應(yīng)；地理因素；相關(guān)分析；主成分分析

高原環(huán)境對人體有較大影響。平原人進(jìn)入高原后，部分人群會因習(xí)服不良發(fā)生包括頭痛、嘔吐、心慌、食欲減退等在內(nèi)的一系列臨床癥候群，稱為急性高原反應(yīng)(acute mountain sickness，AMS)。不同地區(qū)人群，由于生長環(huán)境的不同，對高原的適應(yīng)能力亦存在差異[1-2]。若能在進(jìn)入高原前，對AMS的可能性做出預(yù)測并采取針對性措施，具有重要意義。作者對294例來自6個不同省市縣的青年男性，急進(jìn)高原后進(jìn)行觀察與AMS癥狀學(xué)評分，并分析AMS發(fā)病情況與原居住地地理環(huán)境因素之間的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇四川、重慶、湖北、江西、陜西、云南籍男性青年294例作為研究對象，2012年12月同批次進(jìn)入海拔3 680 m地區(qū)，年齡(18.39±1.31)歲，居住在2 200 m以下地區(qū)，均為首次進(jìn)入高原。

1.2 方法 AMS癥狀學(xué)評分與分度按照軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB198-91《急性高原反應(yīng)的診斷和處理原則》進(jìn)行，根據(jù)總計分值將AMS分為4 度：基本無反應(yīng)(總分小于5分)，輕度反應(yīng)[頭痛(+)或嘔吐(+)或總分5～10分]，中度反應(yīng)[頭痛(++)或嘔吐(++)或總分大于10～15 分]，重度反應(yīng)[頭痛(+++)或嘔吐(+++)或總分大于15]，其中輕度以上被認(rèn)為是AMS陽性，并將評分結(jié)果分為AMS組(AMS評分大于或等于5分或頭痛、嘔吐癥狀大于或等于1度)和非AMS組(AMS評分小于5分且無明顯頭痛、嘔吐癥狀者)。本研究對象共294例，其中AMS組153例(52.04%)，非AMS組141例(47.96%)。根據(jù)地理學(xué)上將海拔500 m作為定義高原的重要指標(biāo)，將對象按不同海拔分為地理平原組(海拔小于500 m)和地理高原組(海拔500～2 200 m)。地理氣象數(shù)據(jù)以研究對象戶籍所在地市、縣級地理信息為準(zhǔn)，包括不同地區(qū)人群籍貫所在地的地理位置：經(jīng)度、緯度、海拔高度。不同地區(qū)氣候數(shù)據(jù)包括：年平均氣壓、年平均氣溫、氣溫平均年較差、日照時數(shù)、相對濕度、年平均降雨量、平均風(fēng)速，共10個指標(biāo)。數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)[3]。

2 結(jié) 果

2.1 AMS組和非AMS組原居住地地理因素比較 地理位置因素中，AMS組的戶籍地的經(jīng)度、緯度明顯高于非AMS組，海拔低于非AMS組(P<0.01)；氣象因素中，氣溫平均年較差、相對濕度、平均降雨量明顯高于非AMS組(P<0.01)；日照時數(shù)、平均蒸發(fā)量明顯低于非AMS組(P<0.01)；年平均氣溫和平均風(fēng)速差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

2.2 來自不同海拔地區(qū)人群AMS發(fā)病情況比較 294例對象來源地海拔分布為20～2 120 m，其中地理平原組182例，地理高原組112例；與地理平原組比較，地理高原組AMS患病例數(shù)明顯降低，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=67.93，P=0.00)，見表2。

2.3 出生地地理因素與AMS評分的相關(guān)性

2.3.1 單變量相關(guān)分析 相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，除年平均氣溫和平均風(fēng)速外，其余地理因素均與總評分明顯相關(guān)(P<0.05)。其中，海拔(r=-0.57)、日照時數(shù)(r=-0.28)、平均蒸發(fā)量(r=-0.16)與總評分呈負(fù)相關(guān)，其余與總評分呈正相關(guān)，見表3。

表1 AMS組和非AMS組原居住地地理因素比較

表2 不同海拔高度來源人員AMS發(fā)生情況比較

表3 出生地地理因素及與AMS之間的相關(guān)分析

2.3.2 主成分回歸分析 因各地理變量之間有較強(qiáng)的相關(guān)性，會導(dǎo)致回歸分析具有多重共線性，故采用主成分分析法提取主成分。原始變量經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化變換后,依次記為a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9、a10，求相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值和方差貢獻(xiàn)率(見表4)。結(jié)果表明前3個主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)81.39%，說明其包含了原指標(biāo)的絕大部分信息，可以代替原來10項指標(biāo)對AMS患者癥狀學(xué)評分進(jìn)行評價?；貧w分析發(fā)現(xiàn)，Z1、Z3與AMS得分明顯相關(guān)(P<0.01)，Z2與AMS得分無明顯相關(guān)(P>0.05)，見表5。

表4 相關(guān)矩陣的特征根及其方差貢獻(xiàn)率

由于主成分是原變量的線性表達(dá),通過計算樣本相關(guān)矩陣R的特征向量,進(jìn)而給出前3 個主成分的函數(shù)表達(dá)式:

Z1=0.39a1+0.28a2-0.44a3+0.09a4+0.38a5-0.33a6+0.29a7+0.29a8-0.32a9-0.21a10

(1)

Z2=-0.01a1-0.49a2+0.09a3+0.53a4-0.29a5-0.26a6+0.35a7+0.39a8+0.22a9+0.03a10

(2)

Z3=0.45a1-0.10a2-0.07a3-0.06a4+0.12a5+0.35a6-0.07a7+0.36a8+0.11a9+0.70a10

(3)

以是否患病作為因變量，3個主成分變量為自變量進(jìn)行Logit回歸分析，得到回歸方程為：

Y=0.526Z1-0.031Z2+0.507Z3+0.094(χ2=86.70，P<0.01)，R2=0.26，AdjR2=0.34。

(4)

表5 Logistic回歸分析結(jié)果

3 討 論

AMS是指個體從低海拔地區(qū)在短時間內(nèi)進(jìn)入高海拔地區(qū)(海拔高度大于或等于2 500 m)，由于機(jī)體缺氧所致的病理生理反應(yīng)。其發(fā)生的影響因素很多，目前認(rèn)為性別、到達(dá)海拔、進(jìn)入季節(jié)、進(jìn)入速度、方式、心理素質(zhì)、預(yù)防措施等都是其影響因素[4-6]。高原低氧導(dǎo)致人體產(chǎn)生的一系列變化涉及多個系統(tǒng)的相互作用和影響，從而導(dǎo)致AMS發(fā)生的復(fù)雜性和動態(tài)性[7-9]。本研究從地理環(huán)境對人體影響的角度，初步探索了人群戶籍地地理環(huán)境因素與AMS發(fā)病情況的相關(guān)性，提出高原病易感人群篩選的線索，建立起從生長地域環(huán)境、基因多態(tài)性、疾病易感性的邏輯關(guān)系鏈，提示來自不同地域的人群，對高原環(huán)境耐受能力存在差異，來自我國東部、低海拔、高降雨量地區(qū)的人群，可能攜帶某些疾病易感基因，導(dǎo)致對高原低壓低氧環(huán)境的不耐受。

人類的疾病和健康狀態(tài)是基因、環(huán)境等因素綜合作用的結(jié)果[10-11]。我國地域廣闊，整個國土面積包含7種自然帶及8種氣候類型，各區(qū)域之間自然地理特征迥異。居住在不同自然區(qū)域的人群，由于長期在這樣的地理環(huán)境中生活，逐漸形成對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的適應(yīng)能力。在短時間內(nèi)，未經(jīng)階梯習(xí)服進(jìn)入高海拔地區(qū)，不同地區(qū)人群對高原特殊環(huán)境的適應(yīng)能力表現(xiàn)出顯著差異[12-13]。如來自于低海拔地區(qū)人群(<500 m)，AMS發(fā)病率顯著高于來自較高海拔地區(qū)人群(500～2 200 m)。經(jīng)度、緯度、海拔、氣溫平均年較差、日照時數(shù)、相對濕度、平均降雨量、平均蒸發(fā)量8個自然地理因素與AMS評分之間呈現(xiàn)相關(guān)性。按是否患病分組，結(jié)果顯示原居住地自然地理因素對AMS的發(fā)生具有一定影響。地理位置因素中，AMS組的原居住地的經(jīng)度、緯度明顯高于非AMS組，海拔低于非AMS 組(P<0.01)；氣象因素中，氣溫平均年較差、相對濕度、平均降雨量明顯高于非AMS 組(P<0.01)，日照時數(shù)、平均蒸發(fā)量明顯低于非AMS組(P<0.01)。主成分回歸分析顯示，經(jīng)度、海拔、氣溫平均年較差、平均降雨量、平均風(fēng)速5個因素與AMS發(fā)病之間具有密切關(guān)系。但由于平均風(fēng)速在t檢驗和相關(guān)分析中均被排除，出于審慎考慮，應(yīng)排除平均風(fēng)速這一因素。

回歸分析發(fā)現(xiàn)，Z1、Z3與AMS得分明顯相關(guān)(P<0.01)，Z2與AMS得分無明顯相關(guān)(P>0.05)。由主成分表達(dá)式可知，Z1的表達(dá)式中經(jīng)度、海拔、氣溫平均年較差這3個變量的系數(shù)較大，這3項對Z1起主要作用，且海拔與之成負(fù)相關(guān)，提示海拔越低的地區(qū)，AMS發(fā)病率高。氣溫年較差與Z1成正相關(guān)，即氣溫平均年較差越大的地區(qū)，AMS發(fā)病率高。根據(jù)地理學(xué)規(guī)律，氣溫年較差較大是溫帶大陸性氣候的主要特征，山區(qū)海拔越高，氣溫年較差越小。結(jié)合本文研究對象籍貫范圍，位于長江中下游平原地區(qū)的湖北、江西屬于中緯度大陸腹地，海拔相對較低，氣溫年較差較大，與實際AMS發(fā)生情況相符。Z3的表達(dá)式中，經(jīng)度、平均降雨量、平均風(fēng)速這3個指標(biāo)對其影響較大，且均呈正相關(guān)。故Z3再次反映了東部降水較多地區(qū)，AMS發(fā)病率高。綜合上述分析結(jié)果，并結(jié)合本次研究對象，提示偏東方向的江西、湖北等地區(qū)人群AMS發(fā)病率較高，海拔較低、平均降雨量較大可能是影響其高原環(huán)境耐受力的危險因素。

地理因素之間相關(guān)系數(shù)矩陣顯示，很多指標(biāo)間有較強(qiáng)的相關(guān)性，嚴(yán)重的共線性關(guān)系[14]。如海拔與氣溫、濕度。如采用一般回歸分析或逐步回歸，會對方程參數(shù)的估計帶來困難，致使參數(shù)不準(zhǔn)確，故采用主成分分析法提取主成分，用建立的3個主成分代替原來10 項指標(biāo)，大大簡化了評價體系，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行回歸能較好地解決這一問題。當(dāng)今社會流動性不斷加大，原居住地信息可得性較差，而戶籍所在地顯然是一個對原居住地信息擬合較好的代理指標(biāo)，不僅準(zhǔn)確度高而且便于獲得。本文存在一些不足：(1)觀察樣本較單一，均為青年男性；(2)涉及地域范圍僅6個地區(qū)，可能存在選擇偏倚；(3)對外界環(huán)境的研究中，只涉及了自然地理環(huán)境部分，而對人群生活的人文環(huán)境(如飲食習(xí)慣、城鄉(xiāng)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)水平等)未作探討，在今后的研究中可以作進(jìn)一步分析。

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Correlation between geographical factors of residence and acute mountain sickness*

WuYu,SongTonglin,LiuYunsheng,LuoYongjun,ChenJian△

(TeachingandResearchingSectionofMilitaryMedicalGeography,CollegeofHighAltitudeMilitaryMedicine,ThirdMilitaryMedicalUniversity/KeyLaboratoryofHighAltitudeEnvironmentalMedicineofMinistryofEducation/KeyLaboratoryofHighAltitudeMedicineofPLA,Chongqing400038,China

Objective To investigate the onset situation of acute mountain sickness(AMS) among plain healthy young men exposing to plateau environment and to study the relationship between the geographical factors of original residence place in young males and the symptomatic scores of AMS after entering plateau.Methods The demographic data of young males from 6 different regions when entering into plateau(elevation 3 680 m) were collected and the symptomatic scores of AMS were evaluated.The population was divided into the AMS group and control group according to whether haning AMS.The geographical factors were compared between the two groups.The geographical factors of original residence place and AMS occurrence were performed the correlation analysis.The principal component regression analysis was adopted to analyze the main geographical factors affecting the symptomatic scores of AMS patients.Results The correlation analysis showed that except the annual average temperature and annual mean wind speed had no significant correlation with AMS onset,other 8 indexes had statistical differences (P<0.05).Three principle components were determined through the principal component regression analysis,its cumulative contribution rate was 81.39%,and a regression equation was obtained with AMS score as the dependent variable.Conclusion The ability resistant to plateau environment in the population from different regions is different.The elevation of primary residence place is lower,the mean average rainfall is greater,AMS is easier to occur.

acute mountain sickness;geographical factors;correlation analysis；principle component analysis

? 著·

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.07.001

國家自然科學(xué)基金青年項目 (41201090)；國家科技支撐計劃課題(2009BA185B01)；衛(wèi)生行業(yè)科研專項項目(201002012)。 作者簡介：吳玉(1983-)，講師，碩士研究生，主要從事高原醫(yī)學(xué)地理學(xué)研究?！?/p>

，E-mail:jchenone@163.com。

R188；R135.6

A

1671-8348(2017)07-0865-03

2016-07-18

2016-11-16)