航海、潜水医学
人们在从事航海、潜水作业时,将受到水面及水下各种环境因素(物理、化学和生物)的影响。航海、潜水医学就是研究这些环境因素引起航海和潜水从业人员和有关人员的生理反应、病理变化、疾病的流行规律及其诊断与防治措施的科学。就其研究内容的性质而言,航海、潜水医学是军事医学的一门分支学科; 就其任务的重点而言,则主要属于预防医学的范畴。航海、潜水医学与医学领域中的其他学科的关系十分密切,如生理学、预防医学及临床医学等。同时,它又渗透了海洋、工程、物理、化学以及航海和潜水技术等学科的有关部分。所以,就其内容的复杂性而言,航海、潜水医学又是一门新兴的综合性应用边缘科学。
航海医学 航海医学为航海事业提供医学上的技术保障,使舰艇和船舶人员(以下简称舰员)能在航海过程中适应环境、保持健康、增强体质及提高工作效率,以便顺利地完成航海任务。出海航行的时间越久,海上情况越复杂,迫切需要解决的医学问题也就越多。
驾乘浮具长时间生活在海上的记载,最早见于我国春秋时代(《论语》:“乘桴浮于海”)。大规模的海上远航,则起自我国明代郑和七次下“西洋” (1405~1433),其船队的人员编制中已配备有“医士”。此后,又有西班牙政府支持的Colombo四次横渡大西洋(1492~1502)等。那时的航海记录多偏重于航海本身和异域见闻,对于在船人员的健康和疾病状况,尚无明确记载。较认真的航海医学记载,开始于18世纪50年代。有长期航海经历的苏格兰医生Lind,研究了航海人员在航海过程中所罹患的坏血病及其防治,并介绍了蒸馏海水以获得淡水的方法;同时还制订了船上预防疾病和航海卫生等方面的规则。他在1757年所发表的《论海员保健最有效的方法》一文,已被认为是航海医学的萌芽。
现代航海医学包括了军用的和民用的、水面的和水下的各种航行期间的医学问题。而在军事航海中,由于舰艇结构、武器装备和人员活动等特点,其医务保障工作比在一般航海中更为重要。随着海军建设的不断发展和需要,军事航海医学已经形成为一门独立的学科——海军军事医学。海军军事医学中的某些独特内容,因其专业的相对独立性,又发展成为各种专业学科,如舰艇卫生学、海军流行病学、海军潜水医学、海军原子与化学武器损伤防治学、海军卫生勤务学以及潜艇医学等。航海医学的任务是研究和解决航海条件下的各种医学问题。在航海期间,许多因素不但影响航海人员的心理状态、生理机能及健康状况,而且还会直接或间接地造成疾病的发生与流行。在军事航海中,这些因素包括:
❶海上的自然环境。海上的水文和气象复杂多变,湿度高,风浪大。
❷舰艇的特点。舰艇的机动性大,经常在较短时间内航行在不同的海域,驶离、停靠不同的港口与码头。同时,舰艇舱室空间比较狭小,舰员的居住比较拥挤。在出海航行期间,淡水及新鲜食品的供应受到一定限制,而且还会产生和增加不少对机体有害的因素,例如噪声、振动、颠簸以及某些舱室中的高温与空气污染等。
❸舰员的生活特点。在航行期间,环境比较孤独,舰员的生活相对单调,而且值更值勤多,工作紧张,劳动强度和体力消耗也较大。此外,以上各种因素还可影响舰员的休息和睡眠。在航海医学中,为了进一步贯彻“预防为主”的方针,提高航海人员在航海期间的适应能力,保证身体健康,除了继续搞清航海中其他有关因素外,还必须进一步探讨机体对这些因素的耐受及适应能力,并研究各种简便而有效的防护性措施。
航海医学的研究范围十分广泛,涉及到许多专业。在军事航海医学中,根据其重要性,目前主要有三类:
❶舰艇卫生: 主要研究各种环境因素对机体作用与影响的规律,并根据这些规律制订卫生措施及卫生学标准。
❷舰艇防疫: 重点研究传染病在舰员中的流行规律及影响因素,制订各种传染病的防疫措施。
❸舰艇医疗保健:侧重研究与航海有关疾病的发病机理、临床表现及适合于航海条件下的诊断方法与防治措施,制订关于选拔和评定舰员的体格检查标准。此外,军事航海医学还研究海军卫生勤务及海军原子与化学武器损伤防治等。在航海医学中,有些研究课题的解决还必须依靠造船等有关部门的互相配合与协作,尤其是涉及到舰船内部结构及各种设备的改进,使其符合卫生学设计标准。
我国的航海医学是从人民海军创建后,按照军事航海的要求而逐渐发展起来的。在人民海军创建初期,便十分重视舰艇的卫生医务保障工作,配备了专职的舰艇医务人员。五十年代后期起,相继成立了专门的海军军事医学的研究和教学机构,促进了航海医学的不断发展。同时,还举办了各种类型的航海医学学习班,培养了一批技术骨干。目前,一支专门从事航海医学的专业队伍已经形成,并且具备一定的专业技术水平。解放后30多年来,航海医学为确保各项护航、训练及战备等航海任务的完成,已经作出了比较大的贡献,尤其在水面及水下长期航行的卫生医务保障方面,积累了许多宝贵经验。七十年代中,研制成功了复方晕海宁,不但预防晕船效果好,且副作用较小。同时,还收集和汇编了与航海有关的流行病学资料,制订了我国的水面舰艇和潜艇的卫生标准及长期航行食品供给标准等。此外,在海水淡化、噪声防护、舰艇灭鼠及杀虫等方面也取得了一定成绩。
我国的航海医学是一门发展中的学科,在应用研究方面进展较快; 但在航海医学基础理论、心理学及战伤救治等方面,还有许多有待解决的课题; 舱室的自动化监控程度也有待进一步改善。同时,还必须加强人材的培养。只有这样,才能为我国的航海事业作出更大的贡献。
潜水医学 潜水医学是研究潜水过程中各种医学问题的一门学科。其研究内容包括: 人在水下或高气压环境中劳动作业时的生理反应和病理变化,潜水疾病的防治,潜水作业中的卫生学要求和医务保障措施以及根据人在水下的生理卫生特点,为潜水装具与装备的研制提出设计要求和进行生理学鉴定等。
在潜水过程中,潜水人员要承受一定的静水压,且必须呼吸压缩气体。所以,研究高气压和水下环境中其他因素对人体的影响,成为潜水医学的独特内容之一。它与研究沉箱、隧道等高气压作业中各种医学问题的学问共同组成高气压医学; 同时还与研究潜艇潜航条件下和失事后艇员脱险救生中各种医学问题的潜艇医学共同组成水下医学。
潜水医学的任务是运用医学理论知识和实践技术,增强和提高潜水人员的体质和健康水平; 在潜水的全过程中,从医务方面保障潜水人员顺利地完成潜水作业任务,并在作业完成后保障他们安全迅速地返回常压环境,以便有效地预防各种潜水疾病的发生。一旦出现潜水疾病,能够及时进行诊断与有效的治疗。同时,还应协同工程技术部门,不断更新潜水装具与装备,改进作业方法,以便进一步提高潜水作业效率,增加潜水人员的潜水深度及水下作业时间,促进潜水事业的不断发展。
潜水作业是在高压、低温、能见度差、水的阻力大及呼吸高分压气体等复杂多变的环境中进行的一种强劳动。如果这些因素的作用超过了机体的生理耐受限度,就可导致潜水人员发生疾病及受到伤害,甚至造成残废或死亡。同时,由于水下作业需要潜水人员直接潜水去完成,所以解决他们在潜水作业过程中一系列的医学问题,就成为安全潜水的先决条件。通过反复的现场调查与实践、临床观察和模拟实验,不断地总结了战胜水下环境的经验,逐步地满足了人类利用水下环境和开发水下资源的需要,进一步促进了潜水医学的不断发展。
最早的潜水医学只是对一些现象的简单描述。例如1637年出版的宋应星所著的《天工开物》一书中,记载了潜水人员在水下发生“气逼(憋)”及出水后出现 “寒慄”。当时的防治方法是:“气逼则撼绳”,以便水面人员迅速将其“提引”出水; 并“煮热毳急覆之”,以防 “寒慄死”。它揭示了人类在潜水中所遇到的两个重要矛盾——呼吸和低温问题。十九世纪中叶,西方才出现了有关潜水医学较系统的记载。由于实验科学的兴起和发展,为解决潜水技术中所存在的医学问题提供了可靠的依据。1878年出版的Bert所著的《气压——实验生理学的研究》一书,是第一部系统地阐明潜水-高气压条件下医学-生理学理论问题的专著。1890年,Moir第一个建造的医疗加压舱,成功地治疗了减压病,有力地证明了减压病病因的气泡学说。1907年,Haldane等提出了一整套有关惰性气体在体内运动规律的假说,为安全减压理论奠定了科学的基础; 据此所制订的减压表,明显地降低了减压病的发病率,推动了潜水事业的发展。自1920年始,研究了氦氧混合气潜水,突破了空气潜水的深度限制。1957年Bond提出的饱和潜水新概念,进一步丰富了潜水医学的理论,大大地促进了潜水作业效率的提高。目前,饱和潜水已经成为向深海进军的重要手段,而且使得潜水技术从简单的个体劳动方式发展成为现代化大生产的水平。
我国劳动人民在从事水下环境作业中,虽然有过良好的开端,但自从明代后,却日趋落后。由于未能继承和发扬我国原有成就,又不能借鉴外国的经验,因此解放前的潜水医学处于十分落后状态。当时只有在几个沿海城市设有几家外商经办的“打捞公司”,潜水工人寥寥无几,潜水深度仅20~30米。由于完全没有医学保障,潜水事故很多,减压病的发病率也甚高,造成残废、死亡的屡见不鲜。解放后,随着潜水事业的蓬勃发展,我国的潜水医学也从无到有并迅速发展。由于社会主义经济和国防建设的需要,潜水任务不断增加,队伍日益扩大,机构逐步健全。在此过程中,建造了各型潜水作业船只。研制和更新了潜水装具与装备,制订和颁布了《潜水规则》等安全操作的条令和条例,建立了完整的医务保障制度,配置了医用加压舱等基本设备。根据我国特点而研制成功的空气潜水、氦氧重潜水、潜艇单人脱险等装具和配套设备,以及制订或改进的减压表与操作程序等,已经足以保障潜水人员在达到相应极限或设计深度、水底停留和回到常压过程中的安全。在氮氧饱和-空气巡回潜水的模拟实验和海上验证中,也已表明完全有可能达到该种潜水的极限深度并进行作业。在积极开展潜水医学科学研究的同时,努力培养了各级潜水医务人员,成立了专业学会组织,开展了学术活动,编写了教科书及专业著作,出版了潜水技术和潜水医学的专业性刊物,而且还进行了国际间的技术交流。30多年来,我国的潜水医学水平日益提高,潜水事故及各种潜水疾病的发病率逐年降低。对各种潜水疾病的治疗及预防,也取得了较好的成绩。由于改进了加压治疗表,对各型减压病的治愈率已达到较高的水平。在勘察沉船“跃进号”、打捞“阿波丸”以及进行南京长江大桥等很多深度较大的水下工程项目中,出色地完成了医务保障工作,取得了显著的成绩,并缩小了与国际先进水平的差距。
在七十年代中,世界上空气潜水公认的最大有效作业深度为50~60米。氦氧常规潜水个别作业记录为187米,但一般仍停留在120米左右。饱和潜水模拟实验已达686米,海上实验的深度达到460米,巡回潜水已超过500米,而实际作业为160~180米。在援潜救生方面,快速上浮法单人脱险达到183米,深潜救生艇集体援救为122米。我国氦氧饱和潜水模拟实验已达302米。
从潜水技术的发展来看,短期内要完全用潜水机械系统来取代人的直接潜水,似乎可能性不大。所以潜水医学问题突出地成为人类能否向深海进军的关键。根据现状及发展趋向,预测80年代潜水医学研究可能主要侧重在潜水技术的利用、效率和安全等课题,因为这些比单纯增加深度更有实际意义。在常规潜水领域中,还需对减压原理等应用基础理论进行深入的研究,使各环节能更好配套,更趋提高。在饱和潜水领域中,尚需依靠医学与工程技术人员的密切协作,深入探讨在600米左右深度的长期暴露过程中,机体对静水压、氧、高分压惰性气体、气体密度和低温等因素的耐受限度; 同时研究外界环境因素对人体影响的防护性措施。潜水医学应为潜水事业的现代化建设作出积极的贡献。