民航飞行员心脏性猝死病因分析及对策

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民航飞行员心脏性猝死病因分析及对策

刘春元

首都国际机场集团紧急医学救援中心,北京 100621

前言近几年民航集中发生了几起航线飞行员猝死的事件。回顾这些猝死飞行员的医学资料,其中有的人没有明确冠心病史,有的人还比较年轻,体检状态较好。这几例飞行员猝死原因分析归因为心脏性猝死。本文就飞行员心脏性猝死的原因进行分析讨论。

关键词 飞行员;心脏性猝死;交感神经兴奋

Analysis and Countermeasures of Sudden Cardiac Death of Civil Aviation Pilots

Liu Chunyuan (Emergency Medical Rescue Center of Capital International Airport Group, Beijing 100621)

Foreword  In recent years, there have been several incidents of sudden death of pilots on various routes in civil aviation. Looking back at the medical data of these sudden death pilots, some of them did not have a clear history of coronary heart disease, and some people were still relatively young and had a better physical examination. The cause analysis of the causes of sudden death of pilots in these cases is attributed to sudden cardiac death. This article analyzes and discusses the causes of sudden cardiac death in pilots.

Keywords  Pilot; Sudden cardiac death; Sympathetic excitement

心脏性猝死是指急性症状发作后1小时内发生的以意识突然丧失为特征的、由心脏原因引起的自然死亡。无论是否有心脏病,死亡的时间和形式未能预料[1]。虽然绝大多数心脏性猝死发生在有器质性心脏病的患者,如有冠心病史等,但现实生活中仍然有数量可观的无明显原因的猝死发生。大量有关心脏骤停的资料显示,即使在没有器质性心脏病、心脏毒性损害、电解质异常、明确的遗传性致心律失常或其他一过性的致心律失常的条件存在前提下,某些不利的刺激亦可引起心室颤动。特发性心室颤动的发生比以前实际记录的要多,占所有心脏性猝死的8%[2] 美国心血管病专家詹姆斯最新的大样本回顾性研究心脏性猝死者的医学资料发现有2/3的猝死者没有心血管病病史,甚至其中1/3的猝死病人没有重大疾病的就诊记录。(资料来源-郭继鸿教授,北京大学人民医院,公开课:心脏性猝死的现代观点)。

这种无预期的猝死往往造成的影响和冲击更大,如果发生在飞行员群体中,飞行安全隐患是严重的。在发生的几个飞行员猝死事件中,回顾这些案例的体检资料,有些人是有冠心病史、高血糖、高血脂、冠状动脉硬化狭窄的高危因子,也有无高危因子飞行员猝死发生。根据有关资料,2000年到2017年全球职业足球运动员猝死59人,猝死年龄17岁到35岁,这个现象是无法用现有的共识的冠心病理论解释的。无论是足球运动员还是航线飞行员,接受的都是目前医学所知的最高标准检查的医学监测,所以是否有心血管病之外的猝死原因呢?这是个值得反思的问题。

心脏性猝死主要为致命性快速心律失常所致,它的发生是冠状动脉血管事件、心肌损伤、心肌代谢异常和(或)自主神经张力改变等因素相互作用引起的一系列病理生理异常的结果[1]

1 心脏性猝死的发生原因作如下分析

1.1中老年人群以冠状动脉疾患为主要原因的心脏性猝死

80%心脏性猝死由冠心病及其并发症引起,其中75%有心肌梗死病史[1]

1.2青少年心脏性猝死多见于先心病和多类型心肌病,比如左心室肥厚性心肌病。

以上类型心脏性猝死目前研究较为充分,不做赘述。

1.3交感神经过度兴奋对心脏的影响

法医学家马丁•塞穆尔斯说:人体有一种被称为“战斗或逃跑”的自然保护机制。该理论认为,在荒野中,远古人如果面临生命威胁,保护系统将自行启动,此时将会不自主的出现心跳加速,瞳孔扩张,消化减慢等反应,而这一切的反应都是为了增加战斗或者逃跑的成功率。现代社会,这种应激反应的正面作用越来越有限,反而会导致猝死。俄罗斯神经学家弗拉基米尔•别赫捷列夫提出精神性猝死,还提到那个著名的实验:一个死刑犯被蒙住双眼在他的胳膊上淋水却被告诉他的血管被割开正在流血,这名死刑犯几分钟后死亡。以上情况都警示了应激条件下交感神经兴奋对生命的威胁。

黄大有教授在其著作(人民卫生出版社1985年出版)《试验诊断的理论基础和临床意义》中谈到:由于我国食谱在习惯上多是胆固醇含量较低的,尤其是农民,故总的动脉粥样硬化的发病率较西方国家为低,但根据了解,农村脑血管意外和心肌梗死的发病率并非想象的低。因此除膳食中胆固醇因素外,尚应该考虑其他因素,特别是精神-神经紧张因素值得重视。精神紧张可以引起交感神经兴奋,从而促进小动脉的痉挛,导致动脉营养血管缺血缺氧,此将对胆固醇沉着有潜在的致病性影响。故高度紧张脑力工作者和汽车司机等发生动脉硬化者明显超出体力工作者和其他各种的人[3]。请注意黄大有教授的著作是1985年出版的,在那个年代很多人仅仅是温饱状态,远远没有达到糖、油、脂类食物摄入过多。

飞行员在工作状态,特别是操作飞机起降和飞行中的突发情况处理,使得飞行员经常处于应激状态。由于现代生活节奏加快,飞行员在非工作状态所面临的精神压力也明显增大,往往由上次飞行造成的精神紧张还未消除又再次飞行。逐渐形成累积效果,交感神经兴奋长期得不到缓解,造成心脏功能损伤。

心脏神经支配有交感神经、副交感神经(迷走神经心支)和心脏的传入神经(感觉神经),其中起主要功能作用的是交感神经系统,交感神经兴奋则心率加快,心肌收缩力加强。心交感神经节前纤维为胆碱能纤维,节后纤维为肾上腺素能纤维。冠张动脉主要受交感神经-肾上腺素能神经的调节。

下面将对长时间交感神经兴奋对心脏左心室心肌和冠状动脉平滑肌的影响展开讨论。

美国A.M卡茨教授在其著作《心脏生理学中》有如下观点:任何能引起心肌持久性功能亢进的条件都能导致心肌收缩性的下降。其结果心肌受长时间血液动力学超负荷作用的病人以及原发性心肌病的病人其心脏收缩功能明显收到损害。心脏功能降低的最常见的原因是心脏持久性血液动力学超负荷,心肌产生能量的能力是有限制的,心肌肥厚是心脏对慢性血液动力学增加需要的一种反应[4]。              

长期交感神经兴奋会造成左心室心肌损伤。这个结论来源于冠状动脉对左心室供血的特征和左心室心肌对缺血状态的高度敏感。

生理状态下,冠状动脉血流的时相变化:在心动周期中左心室冠张动脉在心脏收缩期间暂停或明显减少,在舒张期间则明显增多。右心室的冠张动脉血流量无明显的时相变化。左心室心内膜下心肌完全依赖于舒张期冠张动脉血流的灌流!左心室内膜下心肌对缺血缺氧十分敏感,易于发生缺血缺氧损伤[5]

可以推导出如果一个人长期应激,交感神经兴奋,心率增快,那么他的左心室应该是较正常生理状态会更多的收缩次数造成叠加累积的收缩时间延长,心脏舒张总时间减少,依赖舒张期供血的左心室心肌供血较正常情况下减少。总的结果是左心室心肌得不到充分的血液灌注造成慢性缺血。左心室心肌在交感神经亢进的作用下做了更多的功但较正常情况下减少了血液供应。如果这种状态时间足够长,一定会造成左心室心肌的损害。也很有可能造成左心室肥大。左心室心肌如同一个人在吃不饱的情况下被强行驱赶高强度工作,长时间是不能耐受的。

冠状动脉在正常情况下受神经、体液和代谢等因素的调节,处于动态舒缩状态中,以适应心肌供血需要。如果冠状动脉的调节发生紊乱,则可使冠张动脉痉挛,引起心肌缺血缺氧,严重冠状动脉痉挛可发生心肌梗死,甚至猝死[5]

冠状动脉是供应心肌血运的,为心肌细胞做工提供能量支持。冠状动脉的狭窄、硬化或内皮损伤会造成心肌缺血。临床上长期关注血脂、血糖因素造成的机械性血管堵塞、狭窄,血管壁的粥样硬化。目前还是关注冠状动脉内皮的损伤和状态较多,而冠状动脉的重要结构平滑肌的状态关注不够。冠状动脉平滑肌的作用类似水龙头,人体会根据实际需要通过交感神经调整血管平滑肌紧张度,造成血管管径的变化,这种管径的变化会明显改变冠状动脉的血流量。

冠状动脉平滑肌的紧张性是冠状动脉血流的决定因素[5]。目前对冠状动脉平滑肌的紧张性变化造成的暂时的功能性血管痉挛或狭窄关注不够。由于冠状动脉生理性的调节变化,血管紧张持续时间短暂、随机动态观察困难,容易被忽略。

长期交感神经兴奋造成的冠状动脉损伤。这个结论来源于冠状动脉紧张度的交感神经控制原理和血管平滑肌的长时间过度紧张造成的平滑肌损伤。

冠状动脉上有α和β2两种肾上腺素能受体,心外膜较大的冠张动脉上拥有较多的α受体,心肌内较小的冠状动脉阻力血管上拥有较多的β2受体,交感神经兴奋,α受体被激活大的心外膜冠张动脉收缩,β2受体激活,心肌内较小的动脉阻力血管舒张[5]。这种变化的直接结果是造成心外膜较大的冠状动脉和心肌内较小的冠状动脉血管间的压力差增大,单位时间心肌供血增多。这个情况类似临床抢救时候的加压输液。人体的这个冠状动脉调节机制完全是为了适应人体危险情况下的应激反应,特殊情况下持续很短时间紧急状态。

如果交感神经兴奋时间过长,收缩的冠状动脉平滑肌就会疲劳损伤,类似我们都经历过过度运动造成的骨骼肌痉挛和慢性腰肌劳损。

可以做一个大胆的推测,冠状动脉平滑肌损伤造成平滑肌硬化会引起整个动脉血管硬化。血管硬化影响血管内皮的稳定,造成内皮损伤,损伤内皮释放内皮素,内皮素是目前已知的最强的冠状动脉缩血管物质[5]。内皮素引起冠状动脉强烈收缩,造成心肌严重缺血。

2 预防飞行员猝死的对策

2.1非交感神经兴奋性增高原因的防控

包括控制高血压、逆转左室肥厚, 治疗脂质代谢异常, 改善饮食习惯, 进行有氧运动, 少量饮酒, 戒烟, 治疗糖尿病, 控制血糖[6]

2.2长期交感神经兴奋性增高的防控

提高有关人员对长时间交感神经兴奋增高对飞行安全的不利影响,对飞行员健康的不利影响的认识。

发现高紧张度交感神经飞行人员涉及到交感神经功能的评价。交感神经功能的评价方法多种多样,目前为止,主要包括神经递质的检测、交感神经电位检测、代谢酶类及生化指标的检测和血流动力学的检测,但都难以准确反映交感神经兴奋性的水平[7目前比较可行的是依赖航卫人员和飞行人员之间的充分沟通,医生对飞行人员做出一个初步诊断。24小时心率监测有一定的诊断价值。

降低持续的交感神经兴奋性是比较困难的,因大多造成紧张的刺激源无法短期消除,每个人的性格特点、行为习惯、价值观和个体生存环境不容易改变。可以选择的处理方法除了保证睡眠、加强有氧运动、饮食调整、心理疏导等常规方法外,有专家建议短期服用β阻滞药物来降低交感神经兴奋度。但需要在专业医生的指导下使用。

胡大一教授指出:适度的体力活动和适量的饮酒可以明显降低心脏性猝死的发生[6]。究其原因和减低交感神经兴奋有关。疼痛科特有的星状神经节阻滞技术可以有效减低交感神经兴奋增高。在保证操作时安全的前提下,是一种非常有效的治疗,对人体的副作用很少,值得推荐。

对飞行人员进行综合健康管理,在控制心血管病高危因素的同时,充分认识长期交感神经兴奋度高对飞行员心脏的不利影响,将飞行人员的交感神经兴奋度控制在安全的范围内对提高飞行安全水平,防止心脏性猝死的发生有重要意义。

3 参考文献

[1]  葛均波 ,徐永健 等 心脏骤停与心脏性猝死  内科学第8 版.-北京:人民卫生出版社,2013 :329

[2]  郑智 李树生 猝死防治学-北京:中国医药科技出版社,2004.7:150

[3]  黄大有 实验诊断的理论基础和临床意义-北京:人民卫生出版社1985.2:321

[4]  A.M卡茨,〔美〕心脏生理学高天礼,刘泰摓译

–北京:科学出版社,1979.4:459-463

[5]  倪家骧等 临床疼痛治疗技术-北京:科学技术文献出版社,2003.4:360-363

[6]  胡大一 心脏猝死危险因素的预防 中国心脏起搏与心电生理杂志 2006年第20卷第5期:379

[7]  王春乐,陈炜,唐晓鸿 交感神经功能的评价方法。中华高血压杂志 2014年9月第22卷 第9期:888