高原低氧环境的快速习服与长期适应机制研究

青藏高原--人类低氧适应的研究青海高原医学研究所吴天一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，然而人类需要在此生存和开发。

据WHO（1996）的统计，全世界居住在海拔2,500m以上的人数为1.4亿，加之，全世界每年有4千万人去到高山和高原地区，即总计有1.8亿人蒙受高原低氧的影响。

低氧（hypoxia）这一术语，表达了这样一个概念，即由于海拔增高，形成大气压下降和氧分压降低，导致人体的低氧血症(hypoxemia)，海拔3,000m以上，人体的氧离曲线开始陡峭，缺氧明显化。

到达特高海拔，即5,500m，大气压仅为海平面的1/2，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。

而在珠峰顶，即海拔8,848m，大气压仅为海平面的1/3，人体的血氧水平相当于心肺病人的频死状态（West,1981）。

低氧，这就是高原对人类的挑战。

我国有世界上最为博大高耸的青藏高原。

因此低氧对人类的影响是我国高原生命科学中要解决的重点课题，它直接关系到我国社会经济发展，对西部大开发更有重要的战略和现实意义。

我国在青藏高原研究中，作为生命科学和环境医学的重要内容“高原人类适应生理学”（high altitude adaptive physiology）受到了重视，因为环境、资源和开发都与人类的生存活动息息相关。

而青藏高原是地球上一个特殊的低氧环境，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、生理机能和疾病状态等一系列问题。

从这个意义上说，青藏高原作为人类和医学地理学（human and medical geography）的研究已引起世界性的关注。

青藏高原特殊的地理环境和生物资源成为研究人类适应的理想之地，而这里的世居藏族和移居汉族又构成了研究的“群体优势”。

第39卷第3期2018年6月韩山师范学院学报Journal of Hanshan Normal University Vol.39No.3Jun.2018收稿日期：2018-05-21作者简介：陈静侬（1964-），女，广东澄海人，韩山师范学院体育学院副教授．高原低氧状态下机体的生理变化及应对措施陈静侬，李军（韩山师范学院体育学院，广东潮州521041）摘要：平原地区的人群初进入高原，容易引起头痛、失眠、食欲减退、疲倦、呼吸困难等一系列的适应性“高原病”，抑制了渴望进驻高原工作、旅游人群的欲望．了解平原与高原转换初期机体呼吸、心血管、神经、运动等系统的生理适应原理，借鉴原住居民的驯服机制，根据健康基石原理，实施针对性的营养措施、强化大脑皮层神经过程特性、采用复合式方法提高睡眠质量、实施低强度运动生活方式，能够有效降低高原反应，使初上高原人群生活正常化．关键词：高原病；驯服机制；应对措施中图分类号：G 804.2文献标识码：A 文章编号：1007-6883（2018）03-0067-06平原地区的常住人群进入高原后机体会发生一系列的适应性反应，又称高原病[1-4]，但世代居住高原的各族人民，被证实对高原的低压低氧环境有较好的适应性[5-6]，因此，系统了解平原地区人群初进入高原产生不适应的成因、世居高原地区人群低压低氧驯服机制，为普通人群进驻高原工作、旅游提供适应指导，对促进高原旅游产业，进而推动地区的发展，具有重要意义．1原住居民低压低氧驯服机制1.1环境适应机制适应是生物界普遍存在的现象，是在进化过程中形成的．高原适应是指世居的人群发生的一种可遗传的，而且具有遗传基础结构、功能和习惯特征，因而能很好地在高原环境中生存繁衍的过程[7]．长期生活在高原低压低氧环境中，人体的形态、机能和体成分等方面会做出相对应的变化，以适应高原环境．在人体形态适应方面，主要表现在体表特征、身体线性尺度、骨的干骺融合时间等方面[8]；机能适应方面，生活在高原的藏族比汉族有较大的胸围和肺体积，更大的肺活量，肺容量及残气量，更佳的睡眠质量，更好的高海拔体力劳动表现和较低的血红蛋白浓度需求[9]．在运动状态下，藏族比汉族可获得更大的工作负荷和氧耗水平，表现了更高的副交感和较高β-交感神经张力[10]；血液成份中的Hb 和HCT ，13岁以下各民族间无差异，13岁以上青少年和成人汉族的Hb 和HCT 都比藏族高[11]，生活在海拔3800m 和4300m 以上的人群，Hb 和HCT 指标明显高于海拔3200m 生活的人群．1.2基因遗传机制藏族的高原适应具有明显的遗传学基础．研究认为，藏族人群的线粒体与汉族不同，从而导致在高原缺氧状态下具有不同的遗传背景[12]．并有学者发现HIF-1a 基因C1772T 等基因多态性与高原缺氧··67适应有关[13-14]．西藏人（Sherpa地区）eNOS的两个位点频率比低海拔地区高，在与缺氧有关的2个基因EPAS1和EGLN1选择性扫描中发现了强信号，这两个基因与非藏族的低海拔地区（汉族与日本人）明显不同[15-16]，绝大多数藏族人群居住于高原地区，其高原适应能力优于汉族，遗传因素不可低估．1.3营养素摄入机制研究表明，合理营养有助于高原习服，高原地区的营养状况有别于平原地区．对青藏高原地区的饮食习惯调查显示，高原原住居民三大能源物质的摄入习惯与平原地区不同．高原地区谷物的摄入以青稞为主，而平原地区多以小麦、大米为主，青稞具有高蛋白、高纤维、高维生素、低脂肪和低糖营养特点，尤其是所含的β-葡聚糖量是所有大麦品种中最高的，是小麦平均含量的50倍[17-20]．富含脂肪的肉类主要是牛羊肉，又称红肉．红肉是一类营养价值极高的食物，富含优质蛋白质、VB11、VB12、硒、锌、铁等，是平衡人类膳食的重要营养源，对人类机体发育、智力发育和机体健康等发挥着重要作用．氨基酸，如色氨酸、酪氨酸、赖氨酸、谷氨酸、牛磺酸以及B族维生素和抗氧化维生素具有提高缺氧耐力的效果，高原地区独特的草本植物也具有抗缺氧的作用，如红景天和三七提取物对进入高原人群的生理功能有改善作用[21]．2初期进入高原环境机体的应激变化2.1呼吸系统适应性变化低压低氧引起缺氧诱导因子（HIF）等转录因子介导的多个基因的转录翻译改变，引起机体能量代谢稳态失衡、神经内分泌改变、体液平衡紊乱、氧化应激和血管功能异常[22]．人体面对低氧环境时会产生生理性适应，在人体刚进入高原环境中，最先发生明显变化的是肺通气量增加，特征表现为呼吸频率加快、呼吸深度加深和胸闷气急，肺通气量的增加主要是增加肺部氧气分压，以满足机体在低压低氧环境下的氧气需求，经过一定时间的机体适应后会有所改善，但呼吸频率和深度的增加易导致血液中CO2含量下降和碳酸氢钠盐的储备量相对增加，严重后果将导致呼吸性碱中毒[23-25]．高原的低压环境中机体的最大摄氧量会减少，有专家学者研究认为可能与动脉血管中的血氧饱和度与最大心输出量的下降相关．所以进入高原环境活动具有一定的风险，同时对人体的健康也有促进的作用[26]．2.2心血管系统的适应反应人体在高原环境中进行活动或者休息时，因受到低压低氧的影响造成血液氧含量的减少，为了能够正常供给机体氧气的需求，通过增加心率来应对因环境变化造成血液供氧量不足的问题，虽然在一段时间适应过程后心率有所下降，但相较平原环境中的心率高[27]．高原低氧环境下人体心脏的每搏输出量是呈下降的趋势，在对每搏输出量的影响因素中有总血容量、心脏体积和心肌的收缩力度，在高原环境下每搏输出量的改变与总血容量的减少有直接的关系[28]．心肌的收缩与舒张是自发性的，不受神经系统的控制，主要是由细胞内Ca2＋浓度控制的，而Ca2＋浓度的控制主要是受肌浆网、质膜和线粒体膜等调节，高原低压低氧的环境可以改变Ca2＋的通透性，造成心肌肌浆网Ca2＋转运障碍和缺氧性心肌功能损伤，进而改变了心肌的收缩和舒张[29-30]．2.3血液成分的改变平原人群初进入高原时，血浆容量在前14天的时间内出现下降的趋势，血浆容量的下降是机体在高原环境中表现每搏输出量下降的重要导致因素，在进入高原1-2天的时间内出现血浆容量的减少也造成机体即刻出现血液浓缩现象，但机体为了适应高原缺氧的环境，促红细胞生成素生产红细胞显著增加，使得血液浓缩进一步持续．血液的浓缩对机体的影响是有双重性的，积极的一面是血红蛋白增多使得机体耐力得到提升，同时消极的一面是血液浓度升高造成血液粘滞性增加，减少了每搏输出量和心输出量，同时增加了心率[31]．2.4骨骼肌生化功能适应·68·高原环境中机体活动对人体肌肉负荷大于平原环境，肌乳酸的堆积增多，肌肉耐力呈现下降[32]．高原环境中骨骼肌生化指标分析中显示，股四头肌中的磷酸果糖激酶和乳酸脱氢酶的活性有明显下降，证明糖酵解活动提高，底物氧化酶活性降低，肌肉最大做功明显下降[33]．在对高原环境中骨骼肌变化的研究中发现，人体骨骼肌随着机体对高原环境的适应，单位骨骼肌中毛细血管数量增加，毛细血管的主要功能是血液与组织间进行氧气、营养、能量物质和代谢产物的交换，理论上毛细血管的增多有利于肌肉摄氧能力的提升[34]．人体生理学研究显示高原训练对肌细胞中肌红蛋白的浓度有增加的效果，肌红蛋白的增多有利于肌肉对氧气的储备，但在训练中需要高强度训练才会出现明显的增幅．2.5机体运动素质特征久居平原者初到海拔3000-4500m或以上地区，往往会出现各种低氧反应．长时间处于高原缺氧的环境下机体的合成代谢减弱、分解代谢加强，特别对蛋白质的分解代谢增强，大腿和上肢肌肉横断面积分别下降[35]，并且Ⅰ型纤维的横断面积和Ⅱ型纤维面积都不同程度地降低[36]，不能维持较大负荷体力劳动，骨骼肌横断面积减小；训练效果的减弱，导致肌力的流失和力量的下降．低氧环境中机体对缺氧刺激产生了适应性变化，尤其是呼吸系统、心血管系统、运动系统更为显著[37]，但是由于缺氧，活动强度的提升极为困难，负荷强度相对较小，运动中最大心率和运动后心率较低，机能反应较低[38]．人们在高原缺氧环境下从事较长时间的有氧代谢活动，他们的最大摄氧量在长时间处于高原环境下会显著提高，高原训练可以显著提高最大摄氧量、乳酸阈值，提高运动员的有氧代谢能力[39-41]；随着负荷功率提高和活动时间增加，机体会逐渐适应，而同时肺活量也会随着时间的推移呈现阶梯式提升．低氧低压的环境对人体的力量、爆发性力量和灵敏素质有降低的现象，有学者研究发现低氧的环境会引起脑组织发生相应的变化，使得神经系统之间的信息传导和传递出现减弱现象，进而使速度、力量、灵活性和爆发力下降．3应对高原缺氧环境的对策3.1实施针对性的营养措施初上高原，机体基础代谢率相对于平原时会升高30%，当在高原居留的时间持续过长时人体基础代谢仍高于平原水平17%[42]．高原地区青少年的血糖含量相比于平原地区会有所下降，而糖耐量、糖酵解、糖异生会有所提高；其中高原地区青少年的脂代谢加强，血游离脂肪酸、血甘油三脂、血胆固醇、脂肪分解酶代谢会上升，而脂肪合成酶下降；同时蛋白质的合成减少，分解增强；尿中维生素B1、维生素B2排出量增加，肝肾组织中含量下降，大脑、肾上腺、外周血、尿维生素C含量下降．营养适应首先要增加葡萄糖的摄取，加强对优质蛋白质的摄入，减少摄取油炸食物；针对维生素排出量增加的特点，要加强维生素B1、B2、C和硒、锌、铁的摄入[43]，脂肪的补充要以红肉为主．3.2强化大脑皮层神经过程特性平原过渡到高原时，高原缺氧会对机体的神经系统产生强烈刺激，大脑皮层兴奋和抑制过程功能失调，并且神经—体液调节产生一系列代偿性变化，同时高原低氧环境下机体的皮质和纹状体神经元产生衰弱和凋亡[44]，这就极易导致类神经衰弱综合征的发生．神经系统的受损，会使刚入高原的青少年的心理功能产生一系列不良影响，如：精神萎靡、情绪抑郁、焦虑不安、工作学习效率降低等，并且还伴随感觉、记忆、思维和注意力不同程度的下降．心理状态调整可以采用低氧预适应模式，通过间歇性缺氧对机体神经系统的刺激，增强神经系统对心理功能的调节[45]；增强机体对缺氧的免疫能力；其次，以情境性模拟训练为内容进行健康指导，达到心理适应的目的．3.3用复合式方法提高睡眠质量进入高寒、低氧、低压的高原环境时，人体的中枢神经系统对高原环境产生应激反应，如：机体产生兴奋、紧张、恐惧等现象，进而导致人体睡眠絮乱、睡眠觉醒次数增多[46]，同时在这种低氧、低·69·压环境下人体的呼吸频度增加，导致低氧血症，并对机体的睡眠节律产生一定的影响，主要表现为：浅睡眠期增多，慢波睡眠期减少，睡眠的连续性受到破坏[47]．睡觉前1.5h进行有氧运动练习，对促进正常睡眠有积极的作用，因为有氧运动结束后的1-2h内，身体疲劳度很高：神经兴奋性下降、肌糖原储备耗尽、大脑皮层质及神经突触内含量很高的一种抑制性神经递质5-羟色胺水平降低，感觉身体乏力，反应迟钝，引发躯体性疲劳，容易进入睡眠状态．但是高原运动的强度需严格控制，以步行和肢体的摇摆运动为主；主动调整呼吸方式，在进入高原环境前，养成良好的呼吸习惯：呼吸尽量采取有节律的腹式呼吸，并且努力控制主动呼气，因为呼气是主动，吸气是被动，上了高原以后，注意保持以呼气为主的习惯，感觉呼吸不适，先用嘴呼气，保持大脑处于非缺氧状态，有利于加深睡眠深度；睡觉前可以进行必要的按摩，主要是面部和腹部，采用轻、慢、长的手法，按摩的方向顺着淋巴流动的方向，时间控制在15min之内，有利于刺激副交感神经的兴奋机制，容易入睡；有条件的可以通过低频重复电或磁刺激等物理刺激，增加脑细胞代谢功能，改善低氧睡眠，增强睡眠质量，或在医生的指导下服用相关的药物．3.4采取低强度运动生活方式高原环境中氧含量骤减，肺泡内氧分压下降，弥散入肺毛细血管血液中的氧气含量降低，动脉血氧分压和饱和度也随之降低，容易导致器官组织供氧不足[48]，机体发生不适的心理、生理变化使人的交感神经产生兴奋，末稍血管强烈收缩，左心室负荷加重，心肌耗氧量巨增；同时高原地带植被稀少，日间温差大，日照时间长，紫外线强，易导致机体发生脱水、皮肤和口唇干裂等现象；同时在高寒且风冷指数高的高原环境下，机体容易发生冻伤现象[49]．因此高原地区人们从事生产活动时，应加强对强度的控制，应避免强度过大，因为氧供应不足会对神经及心脏产生一定损害；其次，避免因强紫外线以及高温对人体皮肤的损害；同时在高寒环境下要加强保暖，避免机体冻伤现象的发生．4结束语高原低氧低压，同时还具有高寒、干燥、湿度小、降水量低、紫外线强等气候特点．初上高原使人机体代谢加强、神经系统衰弱、睡眠障碍、生活方式适应性下降，特别是出现呼吸困难，严重的引发伤亡．但是通过加强对糖、脂肪、蛋白质、维生素等营养物质的合理调控、增加神经过程大脑皮质的兴奋—抑制的均衡刺激，使交感神经和副交感神经的转化在机体需要的条件下依从配合，从而有效提高高原反应的心理抵抗，使睡眠正常或者不良反应在可控范围，保证正常的生活方式．虽然高原的恶劣环境，可是机体通过营养、心理、睡眠、生活方式等调节可以习服，但是需要根据各人的具体情况，设置针对性的应对措施，循序渐进，重视各个程序环节，否则容易对机体造成不同程度的损害．参考文献：[1]刘辉，李成，耿瑞慧．藏区高原环境对武警执勤官兵肾脏功能的影响[J]．武警医学，2016，27（4）：376-378．[2]刘晓秋，解亚宁，韩婷婷，等．青海高原武警官兵睡眠质量及社会学影响因素分析[J]．中华行为医学科学，2006，15（7）：635-636．[3]王东川，冯基．部队高原卫勤保障难点与对策[J]．武警医学，2012，23（6）：541-542．[4]ISHIKAWA 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respiratory,cardiovascular,nervous and other sports systems,learning from the domestication mechanism of the aboriginals on the plateau,following the principle of health foundation,taking targeted nutri⁃tion measures,strengthening the characteristics of cerebral cortex nerve process,adopting complex method to improve sleep quality,and launching a low-intensity exercise lifestyle can reduce altitude sickness and help those who go to the plateau to lead a norm life.Key words：plateau sickness;domestication mechanism;countermeasures责任编辑周春娟·72·。

青藏高原植物适应高海拔环境的生理机制研究青藏高原是全球海拔最高的高原，也是全球生物多样性最丰富的地区之一。

这里的植物适应了高海拔、低氧、低温、强紫外辐射等恶劣环境，具有很强的生命力和适应性。

通过研究青藏高原植物适应高海拔环境的生理机制，可以为生物学、生态学和环境科学等领域的研究提供有益的参考。

一、高海拔环境的特点青藏高原的海拔高度平均在4000米以上，其中有许多地区海拔超过5000米。

这里的氧气、温度、光照等环境因素与低地区不同，从而会对植物的生长和发育产生显著影响。

高山环境与低地区相比有以下几个显著特点：1.氧气含量低由于大气压力的下降，高海拔地区氧气含量低，这对植物的呼吸和代谢过程产生了不利影响。

2.温度低高海拔地区气温低，尤其是夜间温度低，高山植物必须适应较低的温度条件。

3.紫外辐射强由于高山地区的氧气含量较低，紫外辐射比低地区更强，这会对植物的繁殖、光合作用、生长和发育产生不利影响。

4.水分蒸发快高海拔地区气温低、相对湿度低，水分蒸发快，水分供应不足，这对高山植物的生长和发育有重要影响。

二、植物对逆境的适应机制高山植物在适应高海拔环境的过程中，表现出了很多独特的适应机制。

以下是高山植物适应高海拔环境的几种适应机制：1.氧气利用效率提高高山植物通过提高氧分子的亲和力和氧传递速率，来提高氧气的利用效率。

同时，高山植物进行与低海拔植物不同的代谢途径，以提高光合作用效率。

2.温度适应能力增强高山植物一般能够适应低温条件，它们通过改变细胞膜的组成、增加膜中不饱和脂肪酸的含量、增加保护酶的数量、调整细胞内代谢物的含量等方式来适应低温环境。

3.抗紫外线能力提高高山植物通过增加紫外吸收物的含量，来降低紫外线的穿透深度；通过调节细胞色素的代谢过程，来改变光合色素的比例，以适应高光强度的条件。

4.提高水分利用效率高山植物通常能够通过调节气孔大小、增加叶片厚度、发展深层根系等方式来降低水分蒸发速率，从而提高水分利用效率。

高海拔地区人体适应性的生命科学研究高海拔地区的人体适应性是一个值得深入研究的话题，因为这是人类生命生存的一种极端环境。

高海拔地区的氧气含量比低海拔地区要少，由于人体需要氧气来供给身体各个器官的正常功能，因此在高海拔地区生活，会导致身体机能变化，以应对这种环境的挑战。

许多人被高海拔地区的美丽景色所吸引，而这也促使了研究高海拔地区的必要性。

为了适应高海拔环境，人的身体做出了许多生理和代谢上的调整。

现在，许多研究人员利用新技术探索人体在高海拔地区生存的机制。

首先，血红蛋白和血管生成是适应高海拔环境的重要因素。

血红蛋白可以带氧分子到身体各个部位，从而维持身体正常代谢活动。

在低氧环境中，人体会增加血红蛋白的数量，以增加与氧分子结合的可能性。

此外，人体还会增加血管生成，从而增加氧气在身体中的运输速度。

这些变化都是为了能够更好地适应高海拔的环境。

其次，许多高海拔地区的居民在体型、代谢和饮食方面有很大的不同。

例如，一些高海拔地区的人们身材较小，但是心肺功能较强（大多是因为长期习惯了在缺氧环境中活动）。

此外，高海拔地区富含碳水化合物和低脂肪的饮食也有助于适应高海拔环境；因为这种环境下，脂肪被认为是不利于高海拔区域居民的健康食物，因为脂肪分解会释放出二氧化碳，这会导致血液酸化，从而损伤人体棕榈酸系统的功能。

此外，高海拔地区的人们的代谢甚至能够影响到遗传变异的产生，从而传递到下一代。

许多研究人员认为，一些高海拔居民所遭受的代谢变化，有可能会影响他们子女的基因遗传，从而保证其后代有可能更好地适应高海拔环境。

总之，人体在高海拔地区的生存和适应性问题是一个复杂的生命科学问题，涉及人体心肺功能、代谢等方面。

在未来，我们需要进一步深入研究这些问题，以更好地理解人类的适应性，为人类在最恶劣的环境中生存提供更好的保障。

高原习服的重要性及研究现状张卫花;康龙丽【期刊名称】《国外医学（医学地理分册）》【年(卷),期】2018(039)002【摘要】高原低氧环境一直是影响高原人群居住、工作、旅游的重要限制因素,低氧环境可以使人体许多组织器官的功能发生改变从而造成生理健康及精神状态受损.面对这一问题,除直接的药物治疗外,高原习服是缓解高原低氧危害的重要天然途径.高原习服是指当平原地区人进入高原时机体的各种组织器官发生一系列形态结构及功能变化来适应高原低氧环境.显然,高原习服的相关机理及预防措施的研究直接关系到人类更好的生存及生命健康.本文综述了高原低氧对人们的具体危害;高原习服的重要性及意义;高原习服相关生理、分子机制以及促进高原习服的措施,为更好地了解高原习服的基础理论及相关机制提供一定的参考.【总页数】5页(P108-112)【作者】张卫花;康龙丽【作者单位】西藏民族大学医学部,高原环境与疾病相关基因研究高校重点实验室,陕西咸阳 712082;西藏民族大学医学部,高原环境与疾病相关基因研究高校重点实验室,陕西咸阳 712082【正文语种】中文【中图分类】R155【相关文献】1.习服高原与脱习服 [J], 张华耀;张彦雪;杨哲新;黄芃;王菲菲;孔繁玲2.进藏列车女乘务员高原习服-脱习服过程对月经的影响 [J], 冯平;张雪峰;王胜玉;周其全3.高原习服与既往高原暴露对急性高原病预防的作用 [J], 唐绪刚;张学森;姜大春;薛林4.高原习服对急进高原人员健康影响的Meta分析 [J], 张科;琚国全;郭春;汪辉武5.急进高原和高原习服两种状态对心肌损伤指标的影响 [J], 杨家树;刘杰;戚丽华;黄思妺;矫祯浩;吴方;李孟丽;苟津铭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高原动物低氧适应的表观遗传学机制研究张康;巴桑珠扎;次仁罗布;旦增洛桑;尼玛仓决;斯朗旺姆;普布曲珍;德吉玉珍;索朗曲吉【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2024(51)4【摘要】高原低氧环境是生物在高海拔地区所面临的主要生存挑战。

动物高原适应性遗传基础复杂,相关研究主要聚焦在比较基因组、群体基因组和进化基因组,正选择基因集中体现在低氧诱导因子(HIF)调控通路。

目前,动物高原适应的表观遗传学机制越来越受到关注。

表观遗传学可以调节基因表达的可塑性和稳定性,影响细胞功能和生物体适应环境变化的能力。

研究表明,高原生物经历了长期的低氧适应,表现出了与表观遗传学相关的适应性调节。

DNA甲基化和组蛋白修饰是表观遗传学的重要修饰方式,与高原适应密切相关,通过调控基因表达水平影响细胞功能。

HIF作为低氧环境中的关键转录因子复合物,其稳定性和活性受到表观遗传学的调控。

DNA甲基化和组蛋白修饰直接影响HIF信号通路的功能,而非编码RNA和细胞色素P450(CYP450)酶等表观遗传机制同样也参与了HIF信号通路的调控。

深入理解高原低氧环境适应与表观遗传学之间的关系以及HIF信号通路的表观遗传学作用机制,对于揭示适应性进化和相关疾病的发生机制具有重要意义。

笔者总结了高原低氧环境适应与表观遗传学的关系,并重点探讨了HIF信号通路在表观遗传学调控中的作用机制。

【总页数】11页(P1582-1592)【作者】张康;巴桑珠扎;次仁罗布;旦增洛桑;尼玛仓决;斯朗旺姆;普布曲珍;德吉玉珍;索朗曲吉【作者单位】佛山科学技术学院生命科学与工程学院;西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所;拉萨市堆龙德庆区农业农村局兽医站【正文语种】中文【中图分类】S813【相关文献】1.高原土生动物低氧适应机制研究进展2.热应激影响动物生殖的表观遗传学机制研究进展3.研究发现泛素信号调控哺乳动物青春期发育起始表观遗传学机制以及中枢性性早熟发病机理4.高原动物线粒体DNA在低氧适应领域研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

西地那非对高原人体耐缺氧抗疲劳的现场研究摘要】目的探讨西地那非对高原人体耐缺氧抗疲劳的作用。

方法在海拔3700m选择10名已习服半年的男性士兵,采用服药前（对照组）后（实验组）的自身对比运动负荷双盲实验。

运动结束检测血中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、乳酸（BLA）和尿素氮（BUN）的含量。

结果海拔3700m负荷运动，实验组较对照组SOD增高，有非常显著性差异（P<0.01）； MDA、BLA、BUN降低，有显著性差异（P<0.01或0.05）。

结论西地那非可增强高原运动机体抗氧化的能力，加速乳酸清除，具有抗疲劳耐缺氧的作用。

【关键词】高原西地那非运动 SOD MDA BLA【中图分类号】R96 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2013）15-0073-02运动源性自由基产生过多是造成运动性疲劳和损伤的重要因素，也是高原运动能力下降的始动因素。

因此如何探讨高原训练引起的运动性疲劳机理和预防手段已成为高原医学工作者研究的重点。

西地那非(sildenafil)自从研制出来以后，其药理学和治疗作用一直被广泛和深入研究。

西地那非是一种环磷酸鸟苷（cGMP）特异的5型磷酸二酯酶（PDE5）选择性抑制剂，目前主要用于治疗勃起功能障碍[1]。

最近，又以扩张肺血管作用被发现用于肺动脉高压的治疗。

我们在海拔3700 m采用口服西地那非前后的自身对比双盲实验进行了运动负荷试验，旨在探讨西地那非对高原低氧运动性疲劳恢复的作用机制，为提高高原机体抗低氧耐力提供实验依据。

材料与方法一、受试对象在海拔3700 m，选择10名已习服半年的男性士兵，年龄18～20岁。

上高原前体检确认健康，均自愿参加本次试验。

二、实验药物和方法1.实验药物：枸橼酸西地那非片由辉瑞制药有限公司提供（批准文号：国药准字H20020528），每片100mg，研碎后装入胶囊。

对照组口服装入奶粉的同一型号胶囊。

采用双盲实验方法（除实验设计者外，检测者和受试者均不知所服药物为何物）。

文献综述促进高原习服措施的研究进展3高钰琪　黄庆愿　刘福玉(第三军医大学高原军事医学系全军高原生理与高原病研究重点实验室,重庆,400038) 摘要　高原低氧环境对机体有很大影响,平原人进入高原后,劳动能力明显降低,部分人可发生急性或慢性高原病。

但人体对高原环境也具有强大的习服适应能力,在一定限度内通过采取适当的措施和手段,可以有效加快个体或群体的习服过程,促进高原习服。

促习服的措施和手段主要有阶梯习服、适应性运动锻炼、缺氧预适应、高原富氧室、药物、促习服因子、营养和高原耐缺氧食品等。

平原人在由平原进入高原的过程中阶梯习服复合适应性体格锻炼是促进高原习服最有效的措施,在此过程中,辅以药物预防可能会起到更为有效的效果。

有关其作用的模式和效果更为显著的药物值得进一步研究。

提高高原睡眠质量,合理的营养均有利于促进高原习服。

预缺氧作为一种新的促习服措施,目前正受到人们的关注,但对预缺氧方式的选择尚有待进一步研究。

利用现代高新技术积极研究寻找有效的生物促习服因子也是当前研究的热点。

本文着重综述国内外有关促进高原习服措施的研究进展。

关键词:　高原,　缺氧,　习服 中图分类号:Q494. 文献标识码:A 文章编号:1001-5248(2002)04-0306-04 高原环境影响人体的主要因素是缺氧。

平原人进入高原后,机体在神经-体液调节下发生一系列的代偿适应性变化,以适应高原环境,这个过程称之为习服。

大多数平原人在由平原进入高原后,通过机体的代偿适应性反应可以获得对高原环境的良好习服,能够在高原环境中正常工作、生活而无任何不适。

但也有一部分人,在由平原进入高原后,由于上述代偿适应性反应不足或过于强烈而发生习服不良,从而出现各种急、慢性高原病。

实践证明,人体对高原环境具有强大的习服适应能力,在一定限度内通过采取适当的措施和手段可以加快习服过程,促进高原习服。

积极研究寻找能有效促进高原习服的措施对于提高进驻高原部队指战员的健康水平和战斗力具有十分重要的意义。

高原生理学高原环境对身体生理的影响和适应机制高原生理学：高原环境对身体生理的影响和适应机制1. 引言高原是指海拔2000米以上的地区，以其复杂的环境条件和独特的气候特点而闻名。

长期暴露在高原环境中，人体会经历一系列的生理变化以适应这种特殊环境。

本文将探讨高原环境对人体生理的影响以及身体是如何适应这些挑战的。

2. 高原环境的影响2.1 氧气稀薄高原海拔较高，大气中的氧分压较低，导致氧气供应不足。

长期暴露在高原环境中，人体会出现缺氧的症状，如气短、心率加快等。

2.2 气候极端高原环境的气候条件多变，温度波动大，晴天夜晚温度骤降，日间紫外线照射强烈。

这些极端的气候条件给人体带来了挑战，容易引发皮肤晒伤、脱水、体温调节失常等问题。

2.3 突发事件高原地区经常出现地震、山体滑坡等突发事件，这些事件不仅对人体心理造成压力，也可能对身体带来伤害。

3. 身体对高原环境的适应机制3.1 呼吸系统调整在高原环境中，身体会通过增加肺活量、改善血液氧合能力等方式适应氧气稀薄的情况。

这些调整能够提高血氧饱和度，减轻缺氧症状。

3.2 心血管系统适应高原环境下，人体心脏需要更多的氧气供应，因此心脏会适应性地增大。

同时，心血管系统会通过增加心脏排血量、提高血压等方式来应对高原环境的挑战。

3.3 代谢适应高原环境下，人体代谢系统会发生一系列调整。

其中包括改变能量代谢途径，提高脂肪氧化的能力，以便更有效地利用有限的氧气资源。

3.4 神经内分泌系统调节从神经和内分泌水平上看，人体会增加肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌，以提高身体的应激能力，适应高原环境的压力。

4. 高原生理学的研究进展科学家们通过多种研究手段，如体力劳动试验、气候模拟实验和基因组学研究等，对高原生理学进行了深入的研究。

这些研究有助于我们更好地了解高原环境对人体生理的影响，也为高原地区的健康管理和适应措施提供了科学依据。

5. 高原环境下的适应建议5.1 缓慢适应在前往高原地区之前，适应者应该提前几天到达低海拔地区进行适应，以缓解身体对高原环境的冲击。

高原环境下运动员的适应与营养补充策略作者：李云来源：《中国学校体育》2018年第03期一、高原环境对运动员身体的影响1.呼吸系统。

运动员初到高原会明显感受到呼吸频率加快，肺通气量增大，呼吸频率加快。

高原低氧耐受训练后，运动员会提高摄氧量和血氧饱和度，有利于运动员尤其是耐力项目能力提高。

但是通气量增大过度，二氧化碳排出过多，引起呼吸碱中毒，反而不利于运动能力的提升[2]。

2.循环系统。

运动员初上高原，心率略上升。

随着高原习服，携氧能力和对氧气的适应力提高，最大心率及心输出量下降，这是一种心血管适应性的变化。

缺氧会引起促红细胞生成素合成增加，血红蛋白含量增加，红细胞生成数量增加，血液携氧能力和摄氧能力增加。

3.运动系统。

高原训练对运动系统的影响主要体现在骨骼肌上。

肌肉蛋白合成能力下降，容易分解，从而使肌肉力量下降。

高原训练期间影响肌肉质量、肌肉力量和速度素质，一般容易出现体重下降[2]。

4.消化系统。

高原气压低、胃张力降低、收缩减少；缺氧导致胃肠道血流量下降、进食后胃蠕动减弱、消化液分泌减少，胃肠功能下降[2]。

5.内分泌系统。

机体睾酮水平的下降，导致合成能力下降。

而睾酮属于同化激素，高原训练使得糖原、蛋白合成能力受到限制。

高原训练促使睾酮下降的原因在于长时间大强度训练后机体消耗过大，睾丸产生的睾酮数量下降[3]。

6.免疫机能。

机体免疫能力下降，导致患病几率升高。

二、高原环境下的营养补充原则1.食用易消化食物。

存在消化系统障碍会出现食欲下降，热量摄入不足的现象。

所以，应选择容易消化的食物，以保证摄入足够的能量。

少吃油腻及油炸食物，肉食选择牛羊肉、鸡肉、鱼肉。

还可以选择肉汁、浓菜汤、适量调味品刺激消化腺分泌，促进营养物质吸收。

此外，鲜柠檬、泡菜、茶刺激开胃活跃消化功能[5]。

2.注重对铁的补充。

铁不足容易损害携氧能力，抑制对氧的抽取，降低最大摄氧量。

高原训练前2周应注意机体铁的补充，可在膳食中尽量多食用含铁丰富的动物内脏、蛋黄、豆类等食物，也可强化铁制剂的补充。

高原缺氧环境对机体运动代谢的影响及调节研究随着现代化的发展，许多人都选择到高原地区旅游或工作。

然而，高原缺氧环境对人体的代谢系统有很大的影响，尤其是对机体运动代谢的影响更加明显。

本文将探讨高原缺氧环境对机体运动代谢的影响及其调节研究。

一、高原缺氧环境对机体运动代谢的影响1. 呼吸系统的影响高原缺氧环境下，机体需要更多的氧气来满足代谢需求，导致呼吸频率和深度增加，以提高血氧饱和度。

此外，肺泡面积增加、肺毛细血管分布增多等因素也会影响氧的传递和利用效率，从而影响运动时的能量供给。

2. 心血管系统的影响高原缺氧环境下，机体需要更多的氧气，因此心脏需要更多的工作来提供足够的氧气供应。

此时，心脏收缩力和心输出量会增加，而心率和心肌重量也会增加。

同时，由于血液粘度增加和血管内皮细胞功能受损等原因，动脉阻力和外周血管阻力可能会增加。

3. 能量代谢的影响高原缺氧环境下，机体的能量代谢会发生改变。

由于氧气供应不足，机体将需要更多地依靠无氧代谢，因此产生乳酸的速率会增加，并伴随着酸中毒的风险。

4. 神经内分泌系统的影响高原缺氧环境下，机体的神经内分泌系统也会受到影响。

低氧环境会导致体内一些激素的分泌增加，如血管加压素和肾上腺素等，以增加心血管系统的代偿能力。

同时，肾上腺素和皮质醇的分泌也会调节机体的代谢水平。

二、高原缺氧环境对机体运动代谢的调节研究1. 训练适应尽管高原缺氧环境对机体的运动代谢产生了不良影响，但是研究表明，适当的训练能够提高机体对缺氧环境的适应性。

例如，长期在高原环境下进行训练，可以增加肺功能、改善氧的传递和利用效率，从而提高机体的耐缺氧能力。

2. 药物干预在高原缺氧环境下，一些药物可以帮助机体改善代谢能力。

例如，甲状腺素可以增加机体的代谢水平和氧的利用能力，酸化剂可以提高机体的酸耐受性，以及钙通道阻滞剂等药物也可以改善血管内皮细胞的功能，从而降低外周阻力。

3. 营养补充在高原缺氧环境下，机体需要更多的能量和营养素来维持正常的代谢水平。

科技视界Science&Technology VisionScience&Technology Vision科技视界快速进驻高原地区时,进驻人员会发生急性高原反应,高原昏迷和高原肺水肿等情况(acute mountain sickness,AMS),常见表现有厌食、头痛、疲乏、呕吐、眩晕、失眠等,重则出现重症高原反应,高原脑水肿、高原肺水肿等,严重威胁到急进高原人员的生命。

统计数据显示:高原反应的发生率为60%~90%,高原昏迷和高原肺水肿的发生率为1%~2%。

在急进高原作训和作战时,急性高原反应的发生率会更高,造成各类军事人员活动能力受限,进而影响部队战斗力。

西藏某部在军事演习中统计的数据显示:高原适应不全症的发病率可达23%~32%。

虽然机体对高原环境具有强大的习服适应能力,但这种能力是有一定限度的;机体在短时间缺氧后,对继发缺氧性损伤具有很强的抵御和保护效应。

机体对低氧环境的适应能力可以通过预缺氧的方式加快建立机体习服机制。

低氧预适应能够有效促进高原习服的行程,是一种通过自身保护机制来提高缺氧耐力的有效方法。

具体措施是通过一次或多次低氧刺激(短暂、非致死性),使机体获得的对继发低氧性损伤的耐受性。

由于高原地区进行实地训练难度较大,实现起来颇费人力,财力,特别是阶梯式上升训练需要的时间很长,所以大多采用模拟舱内间歇性低氧方式进行低氧预适应训练。

这种方式也可以提高机体低氧通气反应和低氧工作能力,从而降低急性高原病的发生,与高原环境实地训练效果相似。

与进驻高海拔地区实地持续低氧暴露训练不同,采用模拟舱内间歇性缺氧预适应训练可以产生明显的习服效应。

这种训练每次低氧暴露时间相对较短,采取的缺氧程度相对较高,可根据所要到达的目的地高度设定相应的氧分压。

通过对人员暴露在低氧阶段中的状态研究,确定预适应产生的习服效果与训练状态,保障习服建立程度的科学性。

据Sen Gupta研究报道:经过中间海拔高度,进行连续的体力锻炼可以改善缺氧耐力和中枢神经系统的活动能力,最终研究结果表明中间海拔高度适应足够长的时间,结合体力锻炼比单纯适应或单纯海平面体力锻炼的效果均好。

项目名称：高原低氧环境的快速习服与长期适应机制研究首席科学家：范明中国人民解放军军事医学科学院起止年限：2012.1-2016.8依托部门：总后勤部卫生部一、关键科学问题及研究内容我国有20%左右的疆域处于“世界屋脊”的青藏高原和帕米尔高原。

如何防护高原低氧等环境因素的影响不仅有利于那里自然资源的开发利用，而且有助于管理与开发这些少数民族聚集的边陲要地，有着深远的经济和政治意义。

氧的利用和调节是生命活动的重要基础，与生物的繁衍、进化密切相关；低氧还是许多重大疾病发生发展中的基本过程；进行低氧损伤、适应机制与干预的研究，将有助于深化对生命本质的认识并为相关疾病的研究提供重要的思路。

有关成果还可以服务于航天、航空、航海、极地医学与运动医学等相关领域的研究。

一、研究方向的聚焦：在前一个973项目中，我们在主要研究方向上，进行了以下的凝练：由于现有防护措施、研究深度和工作意义的不同，在低氧与严寒等环境因素之间，拟以低氧相关的基础与应用问题为主要研究对象。

由于低氧急性损伤的规律和防护方面已经有了大量的工作，而在相关适应（习服）发生发展的规律与机理研究中有新的发现和生长点。

因此，以低氧适应机制为主要研究方向。

不仅如此，对于进一步的工作重点我们还有以下考虑：在对于低氧的不同适应类型的研究中，为了更好的寻找低氧易感标志物，在群体适应和个体适应之间选择以个体适应为主。

为了更好的探讨内源性抗损伤、促适应的物质，在遗传性适应和获得性适应研究方面，以获得性适应为主。

通过这一凝练过程，可以更好的明确目标，部署力量。

从应用需求方面看，对低氧等恶劣环境因素的短期接触造成的危害防护研究的主要问题是如何提前预测可能发生的危害，准备好有关的防护措施（器材或药品）。

而对于长期接触有关的恶劣环境因素的情况下，就需要充分调动机体内在的防护机制，积极促进机体对这些恶劣环境因素的适应性。

二、科学问题的凝练：我们在前一个973项目已经以低氧习服与适应机制为主要研究方向。

项目名称：高原低氧环境的快速习服与长期适应机制研究首席科学家：范明中国人民解放军军事医学科学院起止年限：**依托部门：总后勤部卫生部一、关键科学问题及研究内容我国有20%左右的疆域处于“世界屋脊”的青藏高原和帕米尔高原。

如何防护高原低氧等环境因素的影响不仅有利于那里自然资源的开发利用，而且有助于管理与开发这些少数民族聚集的边陲要地，有着深远的经济和政治意义。

氧的利用和调节是生命活动的重要基础，与生物的繁衍、进化密切相关；低氧还是许多重大疾病发生发展中的基本过程；进行低氧损伤、适应机制与干预的研究，将有助于深化对生命本质的认识并为相关疾病的研究提供重要的思路。

有关成果还可以服务于航天、航空、航海、极地医学与运动医学等相关领域的研究。

一、研究方向的聚焦：在前一个973项目中，我们在主要研究方向上，进行了以下的凝练：由于现有防护措施、研究深度和工作意义的不同，在低氧与严寒等环境因素之间，拟以低氧相关的基础与应用问题为主要研究对象。

由于低氧急性损伤的规律和防护方面已经有了大量的工作，而在相关适应（习服）发生发展的规律与机理研究中有新的发现和生长点。

因此，以低氧适应机制为主要研究方向。

不仅如此，对于进一步的工作重点我们还有以下考虑：在对于低氧的不同适应类型的研究中，为了更好的寻找低氧易感标志物，在群体适应和个体适应之间选择以个体适应为主。

为了更好的探讨内源性抗损伤、促适应的物质，在遗传性适应和获得性适应研究方面，以获得性适应为主。

通过这一凝练过程，可以更好的明确目标，部署力量。

从应用需求方面看，对低氧等恶劣环境因素的短期接触造成的危害防护研究的主要问题是如何提前预测可能发生的危害，准备好有关的防护措施（器材或药品）。

而对于长期接触有关的恶劣环境因素的情况下，就需要充分调动机体内在的防护机制，积极促进机体对这些恶劣环境因素的适应性。

二、科学问题的凝练：我们在前一个973项目已经以低氧习服与适应机制为主要研究方向。