張生林
高原環(huán)境對(duì)人體有哪些影響,好耶,壞耶?
王老先生年過(guò)古稀,依然精神矍鑠。一日與我邂逅街頭談興不減當(dāng)年:
“哎呀張主任啊,要向你請(qǐng)教呢!我這把歲數(shù),住在西寧好呢,還是回老家去住好哇?”
“您老年輕時(shí)來(lái)青海,退休后一直呆在青海,是大半輩子的老青海了。再說(shuō)兒女們都在青海,您啊,自然是在西寧養(yǎng)老好嘍!”我這也是順乎自然的心里話。
“說(shuō)得也是。這西寧夏天不熱冬天不冷,又沒(méi)蚊子,睡覺(jué)連蚊帳都用不著,確實(shí)是比秦皇島都要好的避暑勝地。嗯,嗯……,不過(guò)呢,聽人家說(shuō)這青海高原對(duì)人體不好。前些年你經(jīng)常跑青藏鐵路沿線去保健,你是專家。你給我說(shuō)說(shuō),這高原對(duì)人究竟有啥不好?”
王老的問(wèn)題可不是三言兩語(yǔ)就能說(shuō)清道明的。別著急,找地方坐下倒杯茶,聽我慢慢道來(lái)。
話說(shuō)大約在4萬(wàn)到10萬(wàn)年前的更新世晚期,有一支遷徙的亞洲居民越過(guò)冰封連接亞洲和美洲的白令海峽,來(lái)到北美洲。多少年后,他們中的一些強(qiáng)悍的群體輾轉(zhuǎn)來(lái)到南美洲的安第斯高原,他們就是土著印地安人的祖先。在海拔3800多米、水草豐美的喀喀湖地區(qū),印第安人創(chuàng)造了燦爛的安第斯文化。大約在公元十世紀(jì)左右,他們?cè)谀厦乐薜拿佤斀⒘藲v史上著名的印加帝國(guó),發(fā)展了彪炳世界文化史的印加文化。
有趣的是,在印加帝國(guó),貴族們居住在高原(山)上,而把一些犯了罪的人流放到沿海地區(qū)。顯然,在印加帝國(guó)的貴族們看來(lái),住在涼爽的高原上是享受。而炎熱的海邊,那是遭罪的地方。
所以,人們居住在高原,尤其是居住在海拔3000米或2500米以下的所謂的中度高原,對(duì)身體的影響來(lái)說(shuō),弊大還是利大,就連高原醫(yī)學(xué)專家們至今也沒(méi)搞清。有資料表明,作為人類一大殺手的現(xiàn)代文明病心肌梗死,在高原地區(qū)的發(fā)病率比平原地區(qū)低;然而另一殺手腦卒中的發(fā)病情況卻剛好相反。不過(guò)可以肯定的是,在海拔3000米以上的所謂“醫(yī)學(xué)高原”,對(duì)人體的影響肯定是弊大于利。
久居高原的人會(huì)出現(xiàn)高原人特有的紅臉蛋,從平原初入高原的人如果細(xì)心點(diǎn)兒,會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的呼吸和脈搏比在平原的時(shí)候加快了……這些都是高原環(huán)境作用于人體所致。高原環(huán)境因素十分復(fù)雜,包括與大氣物理和地球化學(xué)有關(guān)的種種因素,且隨季節(jié)變化。我們?cè)诖寺约佑懻?。好?壞耶?請(qǐng)細(xì)心的讀者自己去體會(huì)吧。
先說(shuō)說(shuō)高原環(huán)境中對(duì)人體影響較大的幾種因素。
缺氧和低氣壓
氧是人體不能須臾離開的物質(zhì)。高原環(huán)境對(duì)人體的諸多不利因素中,最重要的莫過(guò)于缺氧。
為了理解缺氧和低氣壓對(duì)人體的影響,首先讓我們知道一下大氣壓和氧分壓的概念。
大氣壓 地球周圍大氣受地心引力作用而對(duì)地球表面所形成的壓力稱為大氣壓。大氣壓的高低是由空氣分子密度決定的。海拔越高,空氣分子密度越低,也就是常說(shuō)的空氣稀薄。所以,隨著海拔的升高,大氣壓逐漸降低。
氧分壓 空氣是由多種氣體共同組成的。在空氣中,氧占20.94%,氮占78.09%,其余氣體有氬、二氧化碳、臭氧和水汽等,所占比例很小。在大氣壓中,各種氣體所形成的壓力稱為該氣體的分壓,例如氧所形成的壓力就稱為氧分壓。實(shí)際上,氧在空氣中所占的比例不受海拔高度影響,只是由于大氣壓隨著海拔的升高而漸降,所以氧分壓也就相應(yīng)降低。在高原環(huán)境諸因素中,氧分壓對(duì)人體健康特別重要。
在海平面,大氣壓為101.31千帕(760 毫米汞柱),通常稱為一個(gè)大氣壓;氧分壓為21.19千帕(159毫米汞柱)。到了海拔3000米的高原,大氣壓和氧分壓分別降為 70.61千帕(530毫米汞柱)和15.47千帕(116 毫米汞柱),約相當(dāng)于海平面地區(qū)的三分之二。而當(dāng)你上升到海拔5000米的高原時(shí),大氣壓和氧分壓分別只有67.33千帕(405毫米汞柱)和11.33千帕(85毫米汞柱), 幾乎僅相當(dāng)于海平面地區(qū)的一半。
在高原,人們呼吸時(shí)吸進(jìn)的空氣中氧分壓低,因此人體肺泡氣氧分壓、動(dòng)脈血氧分壓和動(dòng)脈血氧飽和度都相應(yīng)下降。人體內(nèi)氧的供應(yīng)不足,組織器官缺氧,就會(huì)出現(xiàn)一系列跟缺氧有關(guān)的表現(xiàn)。常見的有頭痛、頭暈、心慌、氣短、嘴唇和指甲青紫、惡心、嘔吐、食欲下降、腹脹、疲乏、失眠和血壓改變等。如果從平原迅速進(jìn)入3000米以上高原,或從較低海拔的高原進(jìn)入更高海拔的高原,或久居高原低氧環(huán)境,或遇有寒冷、感染和體力負(fù)荷過(guò)重等誘因,一部分人可能會(huì)發(fā)生急慢性高原疾病。
此外,低氣壓對(duì)人體的影響也是不容忽視的。
寒冷
在高原,寒冷是僅次于缺氧的對(duì)人體不利因素。眾所周知,氣溫是隨著海拔的升高而遞降的。海拔每升高 100米,氣溫約下降0.6度。海拔相同的情況下, 緯度越高則氣溫越低。寒冷環(huán)境中,人體代謝率增高,因此耗氧量也增加,從而進(jìn)一步加重本來(lái)就存在的缺氧。對(duì)人體來(lái)說(shuō)這無(wú)異于雪上加霜。在寒冷的環(huán)境中,人體散熱增加,容易發(fā)生凍傷和凍僵。
氣流
氣流就是空氣的流動(dòng),空氣的流動(dòng)形成了風(fēng)。高原地區(qū)風(fēng)日多,風(fēng)壓強(qiáng),最大風(fēng)速可達(dá)每秒30米。風(fēng)增加人體的對(duì)流散熱,也就增加了寒冷的程度,是導(dǎo)致凍傷的重要因素之一。風(fēng)速越大,人的體力負(fù)荷越大,氧的消耗也越大,更容易加重缺氧,導(dǎo)致疲勞和衰竭。
干燥
在高原,給人的另一突出感覺(jué)就是氣候干燥。這是因?yàn)楦咴諝庀鄬?duì)濕度太低。
濕度表示大氣中水汽的含量,也就是大氣潮濕的程度。海拔越高,空氣濕度越低。在海拔3000米的高原,大氣濕度只有平原地區(qū)的三分之一,海拔6000米處甚至僅為平原的5%。干燥的氣候使人的皮膚粘膜干燥,容易發(fā)生口唇干裂、咽炎、干咳、鼻子出血和手足皸裂等。
強(qiáng)輻射
在高原,你會(huì)覺(jué)得天空特別明亮,千里曠野一覽無(wú)余,遠(yuǎn)處的雪山如在眼前。在晴朗的夜晚,滿天的繁星顯得特別碩大,格外耀眼。這是因?yàn)楦咴諝庀”?水汽及塵埃較少,空氣透明度高的緣故。正因?yàn)槿绱?高原地區(qū)太陽(yáng)輻射強(qiáng),單位面積所接受的紫外線量比平原地區(qū)多。此外,冰雪的反射更增加了紫外線的輻射度。因此,在高原野外行走或勞動(dòng)時(shí),如不注意防護(hù),容易發(fā)生日光性皮炎和雪盲。
電離輻射
人體遭受著來(lái)自宇宙和地面環(huán)境的電離輻射的侵襲。在高原,來(lái)自外層空間的穿透力強(qiáng)的宇宙射線量比平原地區(qū)多,也是對(duì)人體健康不利的因素之一。
上述因素雖然對(duì)人體有影響,但作為萬(wàn)物之靈的人類卻具有習(xí)服能力。這也是天人合一的一種表現(xiàn)。以下就聊一聊人體對(duì)高原的習(xí)服。
習(xí)服的概念
所謂習(xí)服,就是人體在神經(jīng)體液調(diào)節(jié)下發(fā)生一系列改變以適應(yīng)新環(huán)境的過(guò)程。高原地區(qū)的自然環(huán)境比平原地區(qū)嚴(yán)酷。由平原進(jìn)入高原的人,為了適應(yīng)高原環(huán)境,需要有一個(gè)習(xí)服的過(guò)程。即使原來(lái)居住在中度高原的居民,在進(jìn)入海拔更高的高原時(shí),同樣也需要有一個(gè)習(xí)服的過(guò)程。
對(duì)人體所能習(xí)服的高原的海拔高度,有人做了如下劃分:
無(wú)癥狀帶海拔3000米以下,一般不出現(xiàn)明顯的高原反應(yīng)癥狀。
完全代償帶海拔3000-5000米。 在此高度內(nèi)人體可出現(xiàn)一系列缺氧癥狀,但通過(guò)機(jī)體的代償機(jī)制,一般可以習(xí)服。
不完全代償帶海拔5000-7000米。 在此高度內(nèi)人體不能完全代償。
危險(xiǎn)的臨界高度以海拔7000米作為危險(xiǎn)的臨界高度。
高山死帶海拔7000米以上為高山死帶,人體已不能代償。
上述劃分只是根據(jù)一般情況而做出的一種人為的界定,并不是絕對(duì)的。人們之間存在著個(gè)體差異,適應(yīng)能力差者,可能在海拔3000米以下的高原就會(huì)出現(xiàn)明顯的高原反應(yīng);而對(duì)訓(xùn)練有素的登山運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō),海拔7000米以上的地區(qū)也不是什么高山死帶。
無(wú)論如何,人們對(duì)高原的習(xí)服是一個(gè)逐漸的過(guò)程。進(jìn)入高原時(shí),最好采取循序漸進(jìn)的階梯式方式。即先在海拔較低的高原居留一段時(shí)間,然后抵達(dá)預(yù)定地區(qū)。這樣做有利于逐步習(xí)服高原,防止劇烈的高原反應(yīng)、高原腦水腫以及高原肺水腫等急性高原病。
習(xí)服過(guò)程中人體各系統(tǒng)的變化
神經(jīng)系統(tǒng)初入高原低氧環(huán)境,可能出現(xiàn)大腦皮層功能紊亂。開始時(shí),因?yàn)榇竽X皮層興奮性增高而表現(xiàn)為多言多語(yǔ)、失眠、步態(tài)不穩(wěn)、幻聽和幻視等。隨著在高原居留時(shí)間的延長(zhǎng),這些癥狀可減輕直至消失。如果缺氧重,大腦皮層功能可從興奮轉(zhuǎn)為抑制而出現(xiàn)嗜睡、蒙眬狀態(tài)甚至昏迷。
記憶正確率在海拔3000米左右,基本上無(wú)變化;海拔4000米時(shí)約降低8%;海拔5000米時(shí)約降低14.8%。
嗅覺(jué)缺氧可使嗅神經(jīng)末稍感覺(jué)器興奮性降低,從而使嗅覺(jué)遲鈍。
味覺(jué)在高原,表現(xiàn)為味覺(jué)遲鈍。
視力視力在海拔3000米以上開始減退,海拔5000米以上減退明顯。視力減退與大腦皮層和視網(wǎng)膜缺氧有關(guān)。
聽力聽力在海拔4000-5000米開始減退,海拔 6000—7000米時(shí)明顯減退。其原因除聽神經(jīng)缺氧外,也與空氣密度降低有關(guān)。
呼吸系統(tǒng)進(jìn)入高原后,由于缺氧而呼吸加深加快,使肺通氣量(每分鐘吸入或呼出的氣體量)增加。
消化系統(tǒng)從平原進(jìn)入高原,會(huì)感到食欲不振、腹脹,這種情況在海拔3000米以上地區(qū)更明顯。進(jìn)入海拔4500米地區(qū),甚至?xí)霈F(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛等。適應(yīng)能力較強(qiáng)者在高原生活兩周左右后上述癥狀會(huì)減輕甚至消失。
心血管系統(tǒng)
心率心率在初入高原時(shí)明顯加快,海拔4000米處每分鐘心率一般比平原地區(qū)增快20-30次。 隨著在高原居留時(shí)間的延長(zhǎng),心率逐漸變慢而與在平原時(shí)相近。對(duì)高原適應(yīng)不良的人心率可能長(zhǎng)期加快,且可能出現(xiàn)各種心律失常。
血壓進(jìn)入高原后血壓的變化因人而異,個(gè)體差異較大。一般來(lái)說(shuō),初入高原時(shí)收縮壓(高壓)輕度升高,以后出現(xiàn)舒張壓(低壓)升高。適應(yīng)良好者經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后血壓恢復(fù)至正常范圍;適應(yīng)不良者有的表現(xiàn)為血壓升高而成為高原高血壓,有的則表現(xiàn)為血壓降低而成為高原低血壓。
血液系統(tǒng)進(jìn)入高原后血液中紅細(xì)胞和血紅蛋白明顯增加,這是因?yàn)榧t細(xì)胞和血紅蛋白的主要功能是運(yùn)輸氧氣,在高原低氧環(huán)境中,它們的增加是人體對(duì)低氧環(huán)境的一種代償。由于紅細(xì)胞是血液中的主要細(xì)胞成分,所以紅細(xì)胞和血紅蛋白的增加必然會(huì)增加血液粘稠度,從而增加心臟負(fù)擔(dān),加大血液循環(huán)的阻力。對(duì)于少數(shù)高原適應(yīng)不良者來(lái)說(shuō),這會(huì)成為慢性高原病的發(fā)病原因。
免疫功能以往的研究發(fā)現(xiàn),人進(jìn)入高原后習(xí)服期間免疫反應(yīng)增強(qiáng),當(dāng)發(fā)生急性高原病時(shí)體內(nèi)免疫球蛋白含量增加。久居高原者如發(fā)生慢性高原適應(yīng)不全癥,則體內(nèi)免疫球蛋白含量減少,表明長(zhǎng)期的缺氧環(huán)境導(dǎo)致人體免疫功能減退。
能量平衡和體重 即使在安靜狀態(tài)下,人體內(nèi)仍進(jìn)行著持續(xù)不斷的代謝,稱為基礎(chǔ)代謝。自然,只要體內(nèi)進(jìn)行代謝,就要不斷地消耗能量。勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)體內(nèi)代謝加快,能量消耗也隨之增加。人和動(dòng)物生命過(guò)程中所需的能量是由食物中所含的糖、脂肪和蛋白質(zhì)供給的。人的生命過(guò)程中,如果體重保持不變,說(shuō)明身體消耗的能量與通過(guò)食物所攝取的能量之間保持平衡,這種情況叫做能量平衡。如果體重增加,表明能量的攝入大于消耗,叫做正氮平衡。如果體重減輕,則表明能量的消耗大于攝入,機(jī)體動(dòng)用了體內(nèi)儲(chǔ)存的能源,這種情況稱為負(fù)氮平衡。
高原環(huán)境對(duì)人體能量代謝有明顯影響。初入高原者由于對(duì)高原環(huán)境產(chǎn)生恐懼心理而精神緊張,加之高原缺氧、寒冷、大風(fēng)、晝夜溫差大等因素,會(huì)使人體代謝率增高。同時(shí),高原反應(yīng)可導(dǎo)致消化功能紊亂而食欲減退,能量攝入不足。以上情況使人體出現(xiàn)負(fù)氮平衡而體重減輕。有人對(duì)從平原移居到海拔5000米以上高原一年的人進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)體重都有不同程度的減輕。一般初到高原時(shí)體重減輕較明顯,隨著對(duì)高原的習(xí)服,食欲和體重都會(huì)有所改善。對(duì)高原適應(yīng)能力差者體重減輕更明顯。從高原返回平原后,短期內(nèi)食欲改善,體重增加。近年有人提出可以到高原減肥,有興趣的朋友可以參考。
高原對(duì)勞動(dòng)能力的影響
腦力勞動(dòng)在海拔4000米左右的高原,一般會(huì)出現(xiàn)記憶力減退和注意力不集中,表明腦功能減退。這種情況隨著海拔高度的升高而加重。有人觀察到,在海拔5200米以上地區(qū)居留3個(gè)月后會(huì)出現(xiàn)腦力疲乏;居留1年以上者返回平原后在一個(gè)時(shí)期內(nèi)仍會(huì)有智力減退,腦力疲乏持續(xù)數(shù)周,而后隨著時(shí)間的推移,上述改變逐漸恢復(fù)。
體力勞動(dòng)高原缺氧使體力勞動(dòng)能力減退,這是確定無(wú)疑的。人們做過(guò)多次調(diào)查,發(fā)現(xiàn)人在海拔4000米高原從事輕度體力勞動(dòng)時(shí),相當(dāng)于在海平面從事中度體力勞動(dòng);中度強(qiáng)度的體力勞動(dòng)時(shí)則相當(dāng)于海平面的重度體力勞動(dòng)。鑒于此,在高海拔地區(qū)從事體力勞動(dòng)尤其是重體力勞動(dòng)時(shí)應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整勞動(dòng)時(shí)間,注意勞逸結(jié)合。有的高山病專家提出,在海拔5000米以上的高原不宜從事重體力勞動(dòng)。
影響高原習(xí)服的心理因素
在人們的心目中,青藏高原充滿了神秘,初次涉足高原者,有的對(duì)高原嚴(yán)酷的自然環(huán)境缺乏了解和準(zhǔn)備,抱著無(wú)所謂的態(tài)度;有的對(duì)高原環(huán)境過(guò)于恐懼,進(jìn)入高原時(shí)精神十分緊張。這些對(duì)高原習(xí)服非常不利。以下是一些初入高原者容易存在的不良心理因素。
恐懼心理這種心理的人對(duì)高原只是耳聞,并未目睹。他們將高原環(huán)境想象得過(guò)于危險(xiǎn),進(jìn)入高原后精神過(guò)度緊張。須知這樣會(huì)使交感神經(jīng)過(guò)度興奮,耗氧量增加,進(jìn)一步加重在高原本來(lái)就存在的缺氧,容易導(dǎo)致急性高原反應(yīng)。初入高原者可能會(huì)有一些高原反應(yīng)的癥狀,這是不足為怪的。但有恐懼心理的人聽到別人說(shuō)某種高原病是什么癥狀時(shí),他立即可以產(chǎn)生相同的感覺(jué),以為自己患了這種病。有人報(bào)道,在海拔5000米的某哨卡, 兩名初上高原的士兵聽?wèi)?zhàn)友講肺水腫有多么難受。約兩三個(gè)小時(shí)后這兩名士兵便覺(jué)得頭痛加重,呼吸困難,胸悶咳嗽。這種情況是由于恐懼心理所致。
憂慮心理這種心理的人對(duì)自己能否適應(yīng)高原缺乏信心,意志薄弱,身體潛能得不到發(fā)揮,影響對(duì)高原的習(xí)服常表現(xiàn)為頻繁嘔吐、劇烈頭痛、心慌氣短。這樣的人如果第二次上高原,由于對(duì)高原環(huán)境已有體驗(yàn),可能不再出現(xiàn)上述癥狀。
焦慮心理這種人進(jìn)入高原后性情焦慮,坐臥不安,容易與人發(fā)生沖突。這樣會(huì)使人體耗氧量增加,從而加重缺氧,甚至誘發(fā)急性高原病。
悲觀心理移居高原后如果患有慢性高原病,如高原心臟病、高原高血壓、高原脫發(fā)等,容易產(chǎn)生悲觀心理,以致對(duì)未來(lái)失去信心,對(duì)工作、前途、戀愛、婚姻憂慮頗多。
可見,不良心理因素不利于高原習(xí)服,因此進(jìn)入高原前后應(yīng)開展心理學(xué)教育和心理咨詢。進(jìn)入高原者本人的自我心理調(diào)整更為重要。
高原是人類賴以生存的美麗家園。10多年前有學(xué)者統(tǒng)計(jì),全球居住在高原地區(qū)的總?cè)藬?shù)大約有4億多。作為高原人,應(yīng)該認(rèn)識(shí)高原。這也是我這篇文章的初衷。
(作者簡(jiǎn)介:青海省第五人民醫(yī)院主任醫(yī)師)