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举个栗子:为什么有人会中暑?

日报 举个栗子 2年前 (2017-12-31) 282次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:为什么有人会中暑?

【什么是中暑?】

中医的中暑:按着我国传统文化,暑月指夏至后到立秋前的这段时间,即北半球最热的阶段。以我国传统医学中医的说法,中暑是指在暑月人们由于高温等引起的“伤寒”,也就是一切表现为发烧的疾病。如《素问 热病第三十一》说:“凡病伤寒而成温者,先夏至日者,为病温,后夏至日者,为病暑。”

从病因上来说,《景岳全书》说:“暑本夏月之热病,有中暑而病者,有因暑而致病者”。“中暑而病者”就是现在我们说的中暑,也叫“阳暑”。“因暑而致病者”则是指针对热所采取的一些寒凉措施适当导致的疾病,比如因为热穿的太少、晚上盖得太少而感受风寒,即夏天感冒;或者因为热,吃得过于寒凉而导致的腹泻等,也叫“阴暑”。

治疗方面,则没有一定之规,辨证论治,大致与中国武功的见招拆招类似。

现代医学的中暑: 现代医学中没有中暑这种疾病,规范术语是热相关疾病(Heat-related illness),指人处在高温、或/和高湿环境,或/和剧烈运动情况下,引起散热障碍、水电解质代谢紊乱,以至最终可能发展为体温调节完全丧失而引发人体超高热及组织细胞损害,甚至可能导致死亡的系列症候群。包括,汗疹(痱子)、热疲劳、热晕厥、热痉挛、热衰竭、热射病等几种症候群。按照我们的民族习惯,我们仍然以中暑来指代这些热相关疾病。

举个栗子:为什么有人会中暑?

【人体体温调节】

热相关病的核心问题就是在高温环境下人体代谢产生的热量不能及时散发导致的系列症候群。因此有必要对人体体温调节做简单介绍。

人是恒温动物,正常人体核心温度保持在 37℃为中心的一个狭窄范围内(36.7℃~37.2°C)波动。

热平衡:

人体基础代谢产生最基本的热量,代谢率越高,能量产生就越多。体温升高可以增加代谢相关酶的活性,又反过来促进产热增加。核心温度每增加 0.6°C,基础代谢可以提高 10%。

运动是产热的另一个重要因素。骨骼肌的运动是人体最高效的“产热器”。比如,人处在寒冷环境或者病理状态发热的体温上升期,骨骼肌的纤颤即我们所说的“寒颤”能快速产生大量热。

神经内分泌因素,交感神经兴奋、儿茶酚胺和甲状腺激素都能显著提高基础代谢率,促使人体产生更多热量。

近年研究发现,人体也存在可以直接“燃烧”脂肪的棕色脂肪组织,在需要时可以快速产热。

皮肤是散热的主要器官,传导、对流、辐射和蒸发是人体散热的四个途径。

静息状态人体主要通过辐射来散热,占散失热量的 60%,传导和对流、蒸发各占 20%。剧烈运动状态下,蒸发成为散失热量的主要方式,占比可达 80%,传导和对流占 15%,辐射只有 5%。

当环境温度接近人体温度时,传导、对流和辐射的散热效率几乎失效,主要依靠蒸发,即出汗出汗来散热。每蒸发 1 升汗水可以带走 580 千卡热量。

环境空气湿度,对于散热尤其蒸发散热影响巨大。湿度大环境中,人体分泌的汗液就不容易蒸发,反而集聚在皮肤,表现为大汗淋漓,汗液不能蒸发带走热量而是白白流失,达不到散热效果。

比如,对暴露于 32°C、相对湿度 10%,与相同温度、相对湿度 90%的人进行对比研究发现,前者身上几乎不能见到明显汗液,而后者则表现为大汗淋漓,而且散热效率非常低。

因此,高湿是引发热相关病的重要因素。

体温调节机制:

下丘脑体温调节中枢可以设置一个体温水平——称为“调定点温度“,当感受到环境或核心温度偏离调定点温度时,体温调节中枢通过以下 4 个途径来增加产热或散热来保持体温的稳定:

汗腺:温度高于设定水平,下丘脑指令汗腺增加分泌来加大散热力度。

周围小动脉平滑肌:温度高于水平时,下丘脑指令皮肤小动脉扩张,以增加皮肤血液循环流量,增大散热力度;相反,当感受到外界寒冷时,下达收缩指令,减少皮肤血液循环以减少散热。

骨骼肌:骨骼肌运动是人体最高效的产热器,当需要产生更多的热量时,下丘脑通过大脑皮层运动中枢使骨骼肌张力增加,甚至产生肌纤维颤动来快速产热。

内分泌腺体:多种激素可以提高代谢率,增加产热,如甲状腺激素、儿茶酚胺(肾上腺素和去甲肾上腺素)等。

【高温环境下运动的生理反应】

运动可以增加热量的产生,在高温环境下,运动对身体则产生多方面的负面影响,是引发热相关病的重要因素。

心血管系统:运动显著增加骨骼肌血液循环的需求,心脏以增加每次搏动的输出量和心率来满足这种需求的增加。另一方面,高温环境中,人体散热需求增加,同样需要增加皮肤血液循环来完成;运动又可以产生大量热量,更增加人体散热的需求。因此,高温环境下运动对血液循环的需求增加至少来源于以上三个方面,而人体血液总量和心脏输出量又是有限度的,这就会面临血液循环的再分配。持续运动过程中,骨骼肌血液供应量会优先得到满足,那么只能减少皮肤血液循环量,这将减低皮肤的散热能力。产热的显著增加、散热能力减低,人体热量不能被及时散失,因此,高温环境下运动是最容易发生热相关病。

能量代谢:高温环境下运动还显著增加需氧量,呼吸节律加快;当骨骼肌不能获得足够氧气供给,则会消耗糖原并启动无氧代谢,产生更多的乳酸,这就是我们说的无氧运动。糖原的快速耗竭、乳酸的集聚,出汗的增加使得体液和电解质大量丢失,都会产生和增加肌肉劳累和疲惫的感觉。肌肉温度的增加,又会损害骨骼肌功能和代谢,也可导致疲劳,甚至导致肌肉组织细胞结构,这一些列改变表现在临床上就是热疲劳、热痉挛和最终出现横纹肌分解症。

体液代谢:高温环境,尤其是运动状态下,人体散热主要依赖汗液蒸发。汗液组成除了水分外,还含有电解质,主要是钠离子和氯离子。正常生理状态下,汗液由汗腺分泌,钠离子和氯离子会经由汗腺导管逐渐再吸回到血液。出汗量小时,滤液缓慢通过腺体导管,钠离子和氯离子有更多的时间来重新吸收。当出汗量大时,滤液快速通过导管,因此,会造成更大量钠离子和氯离子的丢失。

高温环境下高强度运动,身体每小时可以丢失超过 1 升每平方米体表面积的汗水。正常成年人每小时丢失汗液可以高达 1.5~2.0 升(占身体总重量的 2.5%~3.2%)。比如,研究发现在高温环境从事马拉松运动的运动员每小时可以丢失汗液 3?4 升,一次马拉松运动下来,最高可以损失 10%的体重 。

这种严重脱水,又反过来限制后续出汗能力,使得在高温环境下从事高强度运动的人们特别容易罹患热相关病。

【为什么会中暑】

可见,高温是导致中暑的直接原因,环境湿度是影响中暑发生的重要因素。美国国家气象局(NOAAs)用综合反应气温和空气湿度的表观温度指数表示人实际感觉到的“气温”。如在气温 27.8°C、相对湿度 100%的情况下热指数就达到极端高热警戒线 32°C;再如,32°C 气温、100%相对湿度的热指数就热射病发生极度高危警戒线 55.6°C。

运动显著增加产热,而高温高湿环境下人体散热主要依靠出汗。出汗又可以丢失大量水分和钠和氯等电解质,这又反过来降低人体血液循环同时更限制出汗能力。

这一切都会不同程度影响人体的热动态平衡,当人体的调节不能维持这种动态平衡,就会引发各种症候,中暑就这样发生了。


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