高原气候卫生
高原气候卫生是研究高原气候卫生学特点,探索生理功能变化规律,研究有效防护措施,提高部队指战员的习服能力,以完成保卫边防,建设高原的任务。高原一般是指海拔3000m以上,产生明显生物效应的地区。中国高原面积较大,海拔3000m以上地区约占全国总面积的1/6,横亘西藏、青海、新疆、云南数省。高原气候特殊,对部队生活、劳动、训练和行军作战有时可造成严重危害,是卫生学中的一个重要问题。
高原气候特点
❶气压低。随着海拔的升高,空气分子密度逐渐减小,压力降低,一般海拔每升高100m,大气压下降约5mmHg,水的沸点降低0.334℃,但在一定高度上的大气压,随季节、气候及纬度也有变化。
❷氧分压低。高原空气中气体含量的百分率与平原相同,所以海拔升高,大气压降低,空气中的氧分压也降低。
❸寒冷与风。气温随海拔升高而降低,一般每升高1000m,气温下降约0.6℃,此外,高原大部分地区受不到海洋季风的影响,昼夜之间和山阴山阳之间的温差大;随着海拔的升高,气流速度增大,在高山地区常有时速100km的阵风(相当12级风)出现。
❹湿度低。随着海拔的升高,大气中水蒸气含量减少,空气干燥。如以海平面空气中水蒸气绝对量为100,在海拔3000m空气中水蒸气量还不及海平面的1/3;6000m时只有海平面的5%。
❺太阳辐射强。高原空气稀薄,尘埃和水蒸气含量少,太阳辐射透过率随海拔高度而增加,一般每升高1000m,辐射强度增加10%。地理环境对高原太阳辐射量有较大影响,在有积雪时,雪面日光反射量可高达75~90%。在气候温湿的山林地区,反射量则会减少。
❻紫外线强。随着海拔的升高,紫外线辐射强度增加,一般每升高100m增加3~4%,而且出现生物学作用较强的短波。
❼电离辐射强。在高原上,来自外层空间而穿透力强的宇宙射线量增加,在3000m高原上,宇宙射线年总量比平原大3倍,高原放射量相当平原本底的最高值。
高原气候对人体生理功能的影响 首先是缺氧的影响。中枢神经系统:中枢神经系统对缺氧最为敏感,随着海拔高度的增加和低氧程度的加深,脑电图的慢波逐渐增多,α波逐渐减少;在轻度缺氧时(2000~3000m),高级神经活动表现为兴奋性增强; 随着高度增加或低氧严重时,即转入抑制过程,表情淡漠,反应迟钝,注意力分散,记忆力减退,嗜睡甚至昏迷,意识丧失,进入超限抑制。呼吸系统:人体进入高原后,肺通气量增大,肺泡氧分压增加,二氧化碳分压降低,呼吸面积扩大,有更多的氧进入血液与血红蛋白结合,提高动脉血氧饱合度,增加组织摄氧量。但是,二氧化碳的大量排出可引起呼吸性碱中毒,不利于机体对高原的习服。通气量增加的机理为: 机体进入低氧环境,当动脉氧分压低于60mmHg时,通过外周化学感受器反射,引起呼吸加深加快,在通气量加大的同时,二氧化碳大量排出,血液和脑脊液的PCO2降低,pH升高对呼吸中枢化学感受器起抑制作用,部分抵消了外周化学感受器对呼吸的兴奋作用。但经3~4天后,脑脊液pH恢复正常,中枢的化学感受器抑制解除,外周化学感受器对呼吸的兴奋作用得以充分发挥,所以人体进入高原后,通气量增大,表现出动态变化的规律,即到达高原数日后,通气量才达到最大值。循环系统:机体进入高原后,心率随海拔的增高而加快,习服后逐渐减慢;心输出量于初入高原时,由于心率加快,每分输出量增加,经过1~2周后,接近或低于平原水平。心输出量的增减与海拔高度和缺氧程度有关,在严重缺氧心肌受损时,心输出量则会减少。动脉血压多数人变化不大,但有的出现血压暂时升高,其发生率随海拔的升高而增加。在急性轻度和中度缺氧时,由于冠状血管扩张,血流量增加,心肌可获较多的氧而无明显缺氧现象;严重缺氧时,尽管冠脉血流量有所增加,但仍不能保证心肌供氧而出现缺氧状态。在急、慢性缺氧时,还会引起脑血流增加,可以导致脑水肿。发生急性高原适应不全症。在急性缺氧时,表现在肺循环方面,主要是肺动脉压升高,因而使右心室负荷加重,引起右心室肥厚,甚至发生衰竭。在急性缺氧时,其它器官循环方面的反应,主要是肾缺血,可能是急性高山病发病机理中的重要环节。血液和造血系统:人体进入高原后,红细胞数、血红蛋白量及血球比积增加,初期由于血液浓缩和血库释放贮存的红细胞所引起; 以后与红细胞生成素分泌增加有关。红细胞和血红蛋白的增多,可以增加携氧能力,提高动脉血氧饱和度,但红细胞生成过多,血液粘滞性增高,循环阻力加大,反而降低高原习服能力,甚至发展成为红细胞增多症。泌尿系统: 排尿量与缺氧程度有密切关系,轻度缺氧时多尿,严重缺氧时少尿。少尿发生的机理与缺氧引起脑垂体后叶抗利尿素分泌增加,肾小管对水的再吸收增强和缺氧引起肾小动脉收缩,肾血流量锐减,滤过尿液减少有关。少尿是脑水肿形成的因素之一,在急性高原适应不全症的发生中占有重要地位。消化系统:食欲减退,胃排空时间延缓,肠蠕动减弱,并可出现腹胀、腹痛,唾液、肠液、胆汁分泌减少,而胰腺分泌增加,在习服之前,消化系统功能趋向减退,是初入高原者体重下降的主要原因。
除上述缺氧的影响之外,还有低气压对生理的影响。主要表现有:沸点降低,饭不易煮熟,易引起消化不良;初入高原者,消化不良,腹内产气,易引起腹胀;寒冷、风、干燥的影响,容易发生冻伤和冻僵,同时干燥也会引起口唇和肢端皮肤皲裂; 紫外线的影响主要是暴露的皮肤易发生晒斑,在雪地执勤、施工和行军作战时易发生雪盲。
高原气候对人体危害的防护原则 加强高原适应不全症的预防。其具体措施是加强身体锻炼和低氧习服锻炼,提高机体缺氧耐力; 摄取合理营养和充分的饮料以利低氧时体内代谢;减轻体力劳动,降低机体耗氧量; 服用高原反应预防药物,促进高原习服能力。做好对寒冷气候的防护。出发执行任务或行军作战时,携带必要的防寒保暖装备。对紫外线要配带防护眼镜,防止雪盲;皮肤皲裂可以局部涂用油脂;低气压造成的沸点降低,可采用高压锅等。