急性高原疾病对赴藏旅游者的生理健康影响概述

基金项目:国家社会科学基金项目(青藏高原旅游开发研究,编号:07BJY130)研究成果之一

[摘 要]青藏铁路的全线通车,引发了国内外游客进藏旅游热潮,然而青藏高原的特殊环境和高原缺氧对进藏旅游者的健康构成威胁,本文详细阐述了青藏高原气候特点及对人体健康的影响,并在高原医学工作者对急性高原疾病的研究基础上分析总结了急性高原疾病对急进高原旅游者的健康影响,以期能为高原旅游者进藏旅游提供指导.

[关 键 词]高原环境急性高原疾病人体健康影响

一、绪言

青藏高原素有地球“第三极”和“世界屋脊”之称,平均海拔4500米以上,是世界上海拔最高、面积最大、地形最复杂的高原.青藏高原自然风光奇特,同时又是以藏民族为主体的多民族区域,千百年来,藏族及其各兄弟民族创造的高原文化,在世人面前呈现出无穷的神秘感和极大的诱惑力,成为全球旅游者心驰神往的旅游地.特别是青藏铁路全线贯通,青藏高原成为21世纪我国乃至世界最具诱惑力的旅游目的地.

然而,青藏高原毕竟是世界屋脊,巨大的高原自然环境有着自己的特殊环境,青藏铁路只是解决了跨越西藏的屏障,高原旅游中的高原缺氧和高原疾病依然是威胁广大游客的“天敌”,脱离供氧列车后游客依然面临的是高原缺氧环境.据新华网拉萨9月14日专电,青藏铁路开通两月一名游客死于高原病,死因为高原反应引发心脏病导致死亡.高原特殊自然环境及高原疾病对人体健康影响究竟多大尤其是对短期入藏旅游者的身体健康影响如何针对这一问题,本文阐述了高原气候对人体健康影响,并综合国内外高原医学研究者对急性高原疾病的研究成果,全面分析高原自然环境及高原疾病对急进高原旅游者的生理健康影响.

二、青藏高原气候特点及对人体健康影响

青藏高原总的气候特点是寒冷、干燥、低气压、紫外线强及强辐射,这些气候因子对人体有许多不利的影响,其中对人体影响最大的取决于所在高原的高度.青藏高原气候对人体生理活动的影响是最主要表现在以下几个方面:

1.低气压

气压一般随高度的增加而有规律地下降.气压越低,空气越稀薄,空气中氧分压越低(见图1),肺内的氧分压也随着降低,这样血红蛋白就不能饱和,出现血氧过少的现象.只有当动脉中的氧分压高于7.98kPa才能满足机体的基本需要,低于这个水平.,机体将明显缺氧从而导致人们易发生急性高原反应,各系统功能将有较大变化,当人们进入青藏高原环境以后一般会由于缺氧而出现乏力、头痛、头晕、心慌、胸闷、呼吸急促、食欲下降、腹胀、疲乏、失眠、体温和血压改变、恶心呕吐等症状,如长时间缺氧则会使大脑皮层受到严重损害,引起头痛、头晕、以至昏睡、意识丧失,直至危及生命.

2.寒冷

在相同纬度高原地区要明显比平原寒冷.平均而言,海拔每升高100m,气温下降约0.6℃,高原地区空气稀薄、洁净,所以大气对地面的保温作用差,使得该地区昼夜温差较大,可达10℃～15℃.青藏高原年平均气温都在10℃以下,极端最高气温不超过33℃,年温差仅在25.6℃以下,积温低于2000℃,冬季漫长甚至长冬无夏.初进高原者与久居高原者相比,其对寒冷的适应明显较后者差.初进高原者处于低温环境时会发生全身骨骼肌的细微颤动即寒颤,这是机体在调适,以产生较多热量来抵御寒冷.但这种适应过程会促使人体氧耗量增加,易进一步引起缺氧.在严寒季节,初到高原者对缺氧的适应过程会更困难.因处于寒冷环境下,人体的对流散热使体热散失较快,对保持体温不利.另外,寒冷促使耗氧和氧需求增加,机体负荷加重,促进组织缺氧的发生和发展,可成为促发急性高原反应和疾病的重要因素.

3.干燥

高原地区(干燥)相对湿度较平原要低,大气中水分随海拔增高而减少,在3000米时大气中水分只相当于平原的34%,海拔6000米时仅为平原的5%.由于空气中水分随海拔上升而递减,故高原气候随海拔升高而更干燥.此外高原多大风天气更使人体表及呼吸道散失水分明显高于平原,尤以劳动和剧烈运动时更甚,同时由于缺氧及寒冷等利尿因素的影响,使机体水分含量减少,致使呼吸道粘膜和全身皮肤异常干燥,易发生咽炎干咳、鼻出血、唇炎和手足皮肤干裂等症状.

4.强辐射和强紫外线

高原地区因日照时间长、太阳辐射强、中波长、紫外线量大.全年日照时数在2000～3000小时左右,明显高于平原.人在高原所受日光辐射强度随海拔上升而增加.因海拔上升空气越稀薄,且干燥少云,使太阳辐射增强.地表接受太阳辐射量也随海拔增高而增加.如青海省总辐射量为586～754千焦/平方厘米,比华北平原、黄土高原高出84～167千焦/平方厘米,比四川、湖北、湖南、江浙诸省高出209～251千焦/平方厘米.日光辐射除高海拔因素外,还受其他因素的影响,如高原生活、工业等污染较小,空气较洁净.因此,日光透过大气层就较多,而日光中的紫外线被吸收的较少,还由于冬季高原多积雪,在5000米以上高山常年积雪,白雪对日光的反射可使日光的辐射作用加大增强.

紫外线是太阳辐射线的一个组成部分.在高山和高原地带由于空气稀薄,水汽及尘埃较少,紫外线被空气吸收减少,辐射强度增加,特别是中波紫外线增加较为明显.在海拔4000米高原,300纳米紫外线量较平原增加2.5倍.在雪线以上和冰雪覆盖的高山和高原,高原的日光和紫外线经过雪地反射后会更加强烈,雪地对入射紫外线反射量高达90%,由于入射和反射的紫外线加在一起,人体所接受的紫外线辐射量和强度明显增加.海拔越高,强度越大,海拔每升高100米,紫外线强度增加1.3%(见图2)因紫外线具有极强杀菌作用,同时对正常人体细胞的损伤也严重.所以增强的紫外线可对肤和眼睛造成损害.常见有湿疹、光感皮肤病、角化病、化脓性皮肤病以及眼部的角膜灼伤等疾病的发生.

5.各种因素的综合作用对人体的影响

研究表明,单一气象的要素的状态与变化在诱发某些疾病方面起作用.但是,在同一时间范围内的气候现象往往是多个气象要素共同作用的结果,因而,在更多情况下是两个或多个气象要素的共同作用而对人体健康产生影响.低压性缺氧与寒冷常常互为因果,彼此增强.高原的气温随着海拔高度的增加而减低,而高原地区多风且风速可达每秒30米这就增加人体的对流散热,从而增加寒冷的程度而导致冻伤发生.气流愈大,愈增加人体的体力负荷和氧的消耗造成疲劳和衰竭,易诱发和加剧高原性疾病.

综上所述,高原地区的自然环境主要体现在低气压、低气温、低湿度和强日照辐射,并且由于这些特点而对人体健康带来一定的影响.

三、急性高原疾病

高原病是发生在高原低氧低压环境的一种特发病,是由于对高原低压性缺氧不适应导致机体病理生理上一系列改变而引起的各种临床表现的总称.人类最早的有关高山病(Mountainsickness)的记载见《汉书西域传》,记载公元前30年汉成帝时,使臣西行(今克什米尔一带),要经过皮山山脉(今喀拉喀什山口和喀喇昆仑山口)的大头痛山和小头痛山.

总体来说,高原病可分为急性高原病和慢性高原病两大类.急性高原病,一般而言,指抵达高原2周内发病的高原病.急性高原病又分为急性高原反应、急性高原肺水肿、急性高原脑水肿和急性高原混合型(指同时有肺水肿和脑水肿,或以肺水肿、脑水肿为主同时伴有两个以上器官功能损坏或衰竭的临床型),急性高原病因个体差异、具体环境等诸多客观因素的影响,病情有轻有重,差异很大.慢性高原病又分为慢性高原反应、高原红细胞增多症、高原心脏病、高原高血压病、高原低血压病和慢性高原病混合型(高原红细胞增多症伴心肺等两个以上器官功能损害的临床型).本文主要探讨急性高原病对人体生理健康的影响,慢性高原病在此不另赘叙.

1.急性高原反应(Acutehighaltituderesponse)

急性高原反应是人体进入高原(尤为海拔3000米以上高原),因低压低氧而出现的一系列临床症候群.多发生于进入高原数小时或1～3天内,一般经3～10天的高原适应后症状逐渐消失.

(1)发生率

Hackett(1976)调查表明,攀登海拔5500米时53%的人发生急性高原反应,其中男性占53%,女性占51%.吴天一等(1983)报告,海拔2260～2880米发生率为6.2%,海拔3050～3797米为39.9%,海拔4068～5188米为92.9%.崔树珍等(1988)对454名健康男性青年调查表明,急进海拔3450～4300米高原的发生率为48.45%.袁延年等(1999)报道,3700m以上地区的急性高原反应发生率81.4%.而据西藏军区总医院对新兵空运进藏的调查表明,进入3000m、3655m高原时的AMS的发病率分别为57.3%和63.8%,进入3900m以上和4500m地区时的AMS的发病率高达89.2%和100%,一般来说,平原人快速进入海拔3000米以上高原,50%的人将出现急性高原反应症状.但也有少数人在2000多米就出现轻度症状.柴自杰(2000)研究结论为年龄越大,进入高原后发生急性高原反应的机率越大.此外,平时训练强度高低和身体素质的好坏与急性高原反应的发生率成反比.

(2)临床表现

急性高原反应的临床表现主要有头痛、失眠、食欲缺乏、恶心、眩晕、呼吸困难、尿少、呕吐、倦怠、运动失调等.其症状发生率见图5.头痛常为前额头痛,经常伴有眩晕,严重时可能有视觉障碍,但眼底检查正常.

研究表明,急性高原反应发生率与海拔高度呈显著正相关.说明海拔越高,低压、低氧越明显,对人体的正常生理功能影响越大.急性高原反应还存在着个体差异.大量资料证实,健康状况一致的人进入高原后可表现出不同的适应状态.乘汽车或飞机快速进入高原者易发生急性高山病,而进入海拔3000米以上的高原时采取缓慢升高的办法较安全.

2.急性高原肺水肿(Highaltitudepulmonaryedema)

急性高原肺水肿(HAPE)是高原低氧引起的特发性肺型急性高原病,其发病机理是低氧致肺小动脉收缩并形成不均匀的局部灌注,造成大量血液涌达的那些毛细血管流体静力压增高,而使液体渗入肺泡.上呼吸道感染,过度劳累和寒冷是发病的三大诱因.1960年Houston首次报告了一例海拔3600米高原发生的高原肺水肿.

HAPE较常见,且发病急促,经过凶险,死亡率高,是值得十分重视的一种急性高原病.HAPE发病不受年龄限制,一般在4000米高度以上发病,但对缺氧敏感者也可发生在2500～3000米左右.发病者通常有3种情况:(1)初入型高原肺水肿:居住平原的人在急速进入高原后一时未适应而发病.(2)再入型高原肺水肿:久居世界高原的人到平原短期居住,重返高原时发病.(3)高原居民在进入更高地区或在原地区接受某些动因(激烈活动,手术等)也可发病.

(1)发生率

世界各地报告的急进高原或高山的高原肺水肿发生率差异较大.国外成人最高发生率达15.5%,最低为0.03%.国内成人最高发生率为9.9%,最低为0.15%.

(2)临床表现

高原肺水肿发病很急,一般不发热,先有头痛、心悸、失眠、厌食和恶心等先兆症状,然后出现频繁干咳,并渐渐加重,伴有紫绀,呼吸困难,接着咳嗽更加严重,并且咳痰,典型的痰呈粉红色泡沫状,有时亦可呈薄稀橙,色如啤酒或橘子水,也可呈白色清水样.痰量极多,1小时可咳200～300mI,甚至从口鼻涌出.

因本病病情急,发展快,发病后急需积极抢救.只要诊断及时,正确,症状可于数小时内好转,一般7-l0日痊愈,但如被误诊为感冒,支气管炎或一般高原反应等病症,延误治疗也可导致死亡.

3.高原脑水肿(HighAltitudeCerebralEdema)

急性高原脑水肿(HACE)或称高原昏迷、脑型高原病,是高原人体的一种特发性高原病,也是急性高原病中最为严重的一种临床类型.多发生在海拔4000m以上高海拔地区,其发生常与进驻高原的速度、海拔高度、自然条件以及进驻高原途中的各项保障工作的优劣有密切关系.

(1)发生率

HACE发病率因地区不同而略有差异,国内张西洲报告在1%～3%之间,而国外Hackett报告为1.8%～4.8%.周其全等调查结果为0.9%～1.9%,接近于国内张氏报告的数字.Singh等(1969)在1925例急进高原的平原人中调查,发现有4例出现视力模糊,视神经边缘不清或明显的视神经水肿,24例恶性急性高山病病人在剧烈头痛后出现严重的神经系统表现.杨景义等(1985)在海拔4800米和5200米对39例高原脑水肿的研究表明,轻型11例(占28.2%),中型13例(占33.3%),重型3例(占7.7%),极重型12例(占30.8%).

(2)临床表现

高原脑水肿可出现一系列神经精神症状.最早表现兴奋增强,病人好动不安,劲头十足,喋喋不休,,语无伦次,步态蹒跚,状如酒醉.共济失调是重要的早期症状.典型症状是剧烈头痛、频繁的恶心呕吐.

(3)混合型急性高山病

重症急性恶性高山病常同时存在高原肺水肿和高原脑水肿表现,此即混合型急性高山病.据Dickinson(1981)报告,50例急性恶性高山病中,11例(占22%)为脑水肿型,6例(占12%)为肺水肿型,33例(占66%)为混合型.混合型病情较单纯肺水肿或脑水肿严重,病死率也高.

四、急性高原病易感人群

1.AMS易感人群

多数人在环境有害因素作用下呈现出轻度的生理负荷增加和代偿功能状态,但仍有少数人处于病理性变化即疾病状态甚至出现死亡.通常将在急性高原暴露时容易受到环境损伤,导致AMS发生的人群称为AMS易感人群.这类人群对急性高原暴露这一有害因素作用反应比普通人群更为敏感和强烈,即在易感人群中AMS的发病率明显高于普通人群.

2.判断依据

目前对易感个体预测已有科学的测试方法有血气测定法(吕永达,尹昭云等,1985,1986),心肺功能运动试验(吴天一等,1992)等及郑然的预测指标标准值判断依据(见表1).根据预测指标值判断依据,可对进驻或居住高原的群体中,预测出对低氧易感的个体,这类人发生高原病的几率极高,从而认为是不宜进驻高原者.

注:表中英文缩写中文对照

SP―收缩压DP―舒张压

MAP―平均动脉压pp―脉压差

F―血浆皮质醇pH―酸碱度

RVET―右室射血期RPEP/RVET―右室心肌紧张指数/射血指

RHI―右心指数RSV―右肺区域性血流量数

CCO―脑区域性血流量Vo2max―最大摄氧量

3.AMS发生的地域差异性

不同地区人群AMS的发生也具有地区差异性.刘运胜(2002,2005)研究结果显示,AMS的发生情况具有明显的地理差异性,并具有一定的变化趋势和规律.总体来说,低海拔地区的人群要比中高海拔的人群对高原环境的适应能力差.来自北方地区的人群对寒冷的环境和风沙等医学地理因素更能够适应,而南方地区人群对寒冷的不适应则加重了其AMS发生的程度.同时南方地区的人群与来自西北地区的人群的消化系统更难适应高原特殊的医学地理环境.

五、急性高山病发生规律及结论

1.急性高山病中主要表现为急性高原反应症状(图8),故对高原旅游者来说主要是预防急性高山反应的发生.

2.急性高山病发病率主要集中发生在海拔3000米以上且随海拔的上升而递增,海拔2500米以下基本上是无反应区,2500-3000米为急性高原反应低发区,其发生率一般不超过10%,海拔3000～4000m地区为急性高原反应的多发区,发生率已可超过30%,海拔4000～5000m地区是急性高原反应的高发区,如果预防措施不力或人员身体耐缺氧性差,发生率很可能超过50%,且易发生急性高原脑水肿与高原肺水肿.海拔超过5000m为危险区,有生命禁区之称.

3.高原病发生的最主要危险因素是上升的速度、高度.一般认为上升的高度越高,速度越快,则发病率也越高,病情也越严重,因机体代偿机制来不及充分发挥.

7.在寒冬进入青藏高原的平原人其AMS发病率远高于夏季进入青藏高原者.因为冬季严寒使人体引起的寒颤产热,使机体代谢增加,四肢骨骼、肌肉耗氧增多,而供氧减少,特别是与人体重要器官心、脑供氧减少有关.寒冷加上高原风速过大,可使皮肤的实际温度下降,导致四肢寒冷、麻木、刺痛,甚至发生冻伤.

5.个体易感性也影响AMS发病率的高低.总体来说,低海拔地区的人群要比中高海拔的人群对高原环境的适应能力差.来自北方地区的人群对寒冷的环境和风沙等医学地理因素更能够适应,而南方地区人群对寒冷的不适应则加重了其AMS发生的程度.同时南方地区的人群与来自西北地区的人群的消化系统更难适应高原特殊的医学地理环境.

6.建议急进高原旅游者以阶梯式缓慢进入高原旅游,以海拔2500～3000米高度为适应高度区,在此高度停留2～3d作生理适应调整,待身体适应后,再上升3000～4000米,4000～5000米高度区,切勿图旅途之快而冒生命危险.