高原环境对人体有哪些影响,好耶,坏耶? 王老先生年过古稀,依然精神矍铄。一日与我邂逅街头谈兴不减当年: “哎呀张主任啊,要向你请教呢!我这把岁数,住在西宁好呢,还是回老家去住好哇?”
“您老年轻时来青海,退休后一直呆在青海,是大半辈子的老青海了。再说儿女们都在青海,您啊,自然是在西宁养老好喽!”我这也是顺乎自然的心里话。
“说得也是。这西宁夏天不热冬天不冷,又没蚊子,睡觉连蚊帐都用不着,确实是比秦皇岛都要好的避暑胜地。嗯,嗯……,不过呢,听人家说这青海高原对人体不好。前些年你经常跑青藏铁路沿线去保健,你是专家。你给我说说,这高原对人究竟有啥不好?”
王老的问题可不是三言两语就能说清道明的。别着急,找地方坐下倒杯茶,听我慢慢道来。
话说大约在4万到10万年前的更新世晚期,有一支迁徙的亚洲居民越过冰封连接亚洲和美洲的白令海峡,来到北美洲。多少年后,他们中的一些强悍的群体辗转来到南美洲的安第斯高原,他们就是土著印地安人的祖先。在海拔3800多米、水草丰美的喀喀湖地区,印第安人创造了灿烂的安第斯文化。大约在公元十世纪左右,他们在南美洲的秘鲁建立了历史上著名的印加帝国,发展了彪炳世界文化史的印加文化。
有趣的是,在印加帝国,贵族们居住在高原(山)上,而把一些犯了罪的人流放到沿海地区。显然,在印加帝国的贵族们看来,住在凉爽的高原上是享受。而炎热的海边,那是遭罪的地方。
所以,人们居住在高原,尤其是居住在海拔3000米或2500米以下的所谓的中度高原,对身体的影响来说,弊大还是利大,就连高原医学专家们至今也没搞清。有资料表明,作为人类一大杀手的现代文明病心肌梗死,在高原地区的发病率比平原地区低;然而另一杀手脑卒中的发病情况却刚好相反。不过可以肯定的是,在海拔3000米以上的所谓“医学高原”,对人体的影响肯定是弊大于利。
久居高原的人会出现高原人特有的红脸蛋,从平原初入高原的人如果细心点儿,会发现自己的呼吸和脉搏比在平原的时候加快了……这些都是高原环境作用于人体所致。高原环境因素十分复杂,包括与大气物理和地球化学有关的种种因素,且随季节变化。我们在此略加讨论。好耶,坏耶?请细心的读者自己去体会吧。
先说说高原环境中对人体影响较大的几种因素。
缺氧和低气压
氧是人体不能须臾离开的物质。高原环境对人体的诸多不利因素中,最重要的莫过于缺氧。
为了理解缺氧和低气压对人体的影响,首先让我们知道一下大气压和氧分压的概念。
大气压 地球周围大气受地心引力作用而对地球表面所形成的压力称为大气压。大气压的高低是由空气分子密度决定的。海拔越高,空气分子密度越低,也就是常说的空气稀薄。所以,随着海拔的升高,大气压逐渐降低。
氧分压 空气是由多种气体共同组成的。在空气中,氧占20.94%,氮占78.09%,其余气体有氩、二氧化碳、臭氧和水汽等,所占比例很小。在大气压中,各种气体所形成的压力称为该气体的分压,例如氧所形成的压力就称为氧分压。实际上,氧在空气中所占的比例不受海拔高度影响,只是由于大气压随着海拔的升高而渐降,所以氧分压也就相应降低。在高原环境诸因素中,氧分压对人体健康特别重要。
在海平面,大气压为101.31千帕(760 毫米汞柱),通常称为一个大气压;氧分压为21.19千帕(159毫米汞柱)。到了海拔3000米的高原,大气压和氧分压分别降为 70.61千帕(530毫米汞柱)和15.47千帕(116 毫米汞柱),约相当于海平面地区的三分之二。而当你上升到海拔5000米的高原时,大气压和氧分压分别只有67.33千帕(405毫米汞柱)和11.33千帕(85毫米汞柱), 几乎仅相当于海平面地区的一半。
在高原,人们呼吸时吸进的空气中氧分压低,因此人体肺泡气氧分压、动脉血氧分压和动脉血氧饱和度都相应下降。人体内氧的供应不足,组织器官缺氧,就会出现一系列跟缺氧有关的表现。常见的有头痛、头晕、心慌、气短、嘴唇和指甲青紫、恶心、呕吐、食欲下降、腹胀、疲乏、失眠和血压改变等。如果从平原迅速进入3000米以上高原,或从较低海拔的高原进入更高海拔的高原,或久居高原低氧环境,或遇有寒冷、感染和体力负荷过重等诱因,一部分人可能会发生急慢性高原疾病。
此外,低气压对人体的影响也是不容忽视的。
寒冷
在高原,寒冷是仅次于缺氧的对人体不利因素。众所周知,气温是随着海拔的升高而递降的。海拔每升高 100米,气温约下降0.6度。海拔相同的情况下, 纬度越高则气温越低。寒冷环境中,人体代谢率增高,因此耗氧量也增加,从而进一步加重本来就存在的缺氧。对人体来说这无异于雪上加霜。在寒冷的环境中,人体散热增加,容易发生冻伤和冻僵。
气流
气流就是空气的流动,空气的流动形成了风。高原地区风日多,风压强,最大风速可达每秒30米。风增加人体的对流散热,也就增加了寒冷的程度,是导致冻伤的重要因素之一。风速越大,人的体力负荷越大,氧的消耗也越大,更容易加重缺氧,导致疲劳和衰竭。
干燥
在高原,给人的另一突出感觉就是气候干燥。这是因为高原空气相对湿度太低。
湿度表示大气中水汽的含量,也就是大气潮湿的程度。海拔越高,空气湿度越低。在海拔3000米的高原,大气湿度只有平原地区的三分之一,海拔6000米处甚至仅为平原的5%。干燥的气候使人的皮肤粘膜干燥,容易发生口唇干裂、咽炎、干咳、鼻子出血和手足皲裂等。
强辐射
在高原,你会觉得天空特别明亮,千里旷野一览无余,远处的雪山如在眼前。在晴朗的夜晚,满天的繁星显得特别硕大,格外耀眼。这是因为高原空气稀薄,水汽及尘埃较少,空气透明度高的缘故。正因为如此,高原地区太阳辐射强,单位面积所接受的紫外线量比平原地区多。此外,冰雪的反射更增加了紫外线的辐射度。因此,在高原野外行走或劳动时,如不注意防护,容易发生日光性皮炎和雪盲。
电离辐射
人体遭受着来自宇宙和地面环境的电离辐射的侵袭。在高原,来自外层空间的穿透力强的宇宙射线量比平原地区多,也是对人体健康不利的因素之一。
上述因素虽然对人体有影响,但作为万物之灵的人类却具有习服能力。这也是天人合一的一种表现。以下就聊一聊人体对高原的习服。
习服的概念
所谓习服,就是人体在神经体液调节下发生一系列改变以适应新环境的过程。高原地区的自然环境比平原地区严酷。由平原进入高原的人,为了适应高原环境,需要有一个习服的过程。即使原来居住在中度高原的居民,在进入海拔更高的高原时,同样也需要有一个习服的过程。
对人体所能习服的高原的海拔高度,有人做了如下划分:
无症状带海拔3000米以下,一般不出现明显的高原反应症状。
完全代偿带海拔3000-5000米。 在此高度内人体可出现一系列缺氧症状,但通过机体的代偿机制,一般可以习服。
不完全代偿带海拔5000-7000米。 在此高度内人体不能完全代偿。
危险的临界高度以海拔7000米作为危险的临界高度。
高山死带海拔7000米以上为高山死带,人体已不能代偿。
上述划分只是根据一般情况而做出的一种人为的界定,并不是绝对的。人们之间存在着个体差异,适应能力差者,可能在海拔3000米以下的高原就会出现明显的高原反应;而对训练有素的登山运动员来说,海拔7000米以上的地区也不是什么高山死带。
无论如何,人们对高原的习服是一个逐渐的过程。进入高原时,最好采取循序渐进的阶梯式方式。即先在海拔较低的高原居留一段时间,然后抵达预定地区。这样做有利于逐步习服高原,防止剧烈的高原反应、高原脑水肿以及高原肺水肿等急性高原病。
习服过程中人体各系统的变化
神经系统初入高原低氧环境,可能出现大脑皮层功能紊乱。开始时,因为大脑皮层兴奋性增高而表现为多言多语、失眠、步态不稳、幻听和幻视等。随着在高原居留时间的延长,这些症状可减轻直至消失。如果缺氧重,大脑皮层功能可从兴奋转为抑制而出现嗜睡、蒙�状态甚至昏迷。
记忆正确率在海拔3000米左右,基本上无变化;海拔4000米时约降低8%;海拔5000米时约降低14.8%。
嗅觉缺氧可使嗅神经末稍感觉器兴奋性降低,从而使嗅觉迟钝。
味觉在高原,表现为味觉迟钝。
视力视力在海拔3000米以上开始减退,海拔5000米以上减退明显。视力减退与大脑皮层和视网膜缺氧有关。
听力听力在海拔4000-5000米开始减退,海拔 6000―7000米时明显减退。其原因除听神经缺氧外,也与空气密度降低有关。
呼吸系统进入高原后,由于缺氧而呼吸加深加快,使肺通气量(每分钟吸入或呼出的气体量)增加。
消化系统从平原进入高原,会感到食欲不振、腹胀,这种情况在海拔3000米以上地区更明显。进入海拔4500米地区,甚至会出现恶心、呕吐、腹痛等。适应能力较强者在高原生活两周左右后上述症状会减轻甚至消失。
心血管系统
心率心率在初入高原时明显加快,海拔4000米处每分钟心率一般比平原地区增快20-30次。 随着在高原居留时间的延长,心率逐渐变慢而与在平原时相近。对高原适应不良的人心率可能长期加快,且可能出现各种心律失常。
血压进入高原后血压的变化因人而异,个体差异较大。一般来说,初入高原时收缩压(高压)轻度升高,以后出现舒张压(低压)升高。适应良好者经过一段时间后血压恢复至正常范围;适应不良者有的表现为血压升高而成为高原高血压,有的则表现为血压降低而成为高原低血压。
血液系统进入高原后血液中红细胞和血红蛋白明显增加,这是因为红细胞和血红蛋白的主要功能是运输氧气,在高原低氧环境中,它们的增加是人体对低氧环境的一种代偿。由于红细胞是血液中的主要细胞成分,所以红细胞和血红蛋白的增加必然会增加血液粘稠度,从而增加心脏负担,加大血液循环的阻力。对于少数高原适应不良者来说,这会成为慢性高原病的发病原因。
免疫功能以往的研究发现,人进入高原后习服期间免疫反应增强,当发生急性高原病时体内免疫球蛋白含量增加。久居高原者如发生慢性高原适应不全症,则体内免疫球蛋白含量减少,表明长期的缺氧环境导致人体免疫功能减退。
能量平衡和体重 即使在安静状态下,人体内仍进行着持续不断的代谢,称为基础代谢。自然,只要体内进行代谢,就要不断地消耗能量。劳动或运动时体内代谢加快,能量消耗也随之增加。人和动物生命过程中所需的能量是由食物中所含的糖、脂肪和蛋白质供给的。人的生命过程中,如果体重保持不变,说明身体消耗的能量与通过食物所摄取的能量之间保持平衡,这种情况叫做能量平衡。如果体重增加,表明能量的摄入大于消耗,叫做正氮平衡。如果体重减轻,则表明能量的消耗大于摄入,机体动用了体内储存的能源,这种情况称为负氮平衡。
高原环境对人体能量代谢有明显影响。初入高原者由于对高原环境产生恐惧心理而精神紧张,加之高原缺氧、寒冷、大风、昼夜温差大等因素,会使人体代谢率增高。同时,高原反应可导致消化功能紊乱而食欲减退,能量摄入不足。以上情况使人体出现负氮平衡而体重减轻。有人对从平原移居到海拔5000米以上高原一年的人进行调查,发现体重都有不同程度的减轻。一般初到高原时体重减轻较明显,随着对高原的习服,食欲和体重都会有所改善。对高原适应能力差者体重减轻更明显。从高原返回平原后,短期内食欲改善,体重增加。近年有人提出可以到高原减肥,有兴趣的朋友可以参考。
高原对劳动能力的影响
脑力劳动在海拔4000米左右的高原,一般会出现记忆力减退和注意力不集中,表明脑功能减退。这种情况随着海拔高度的升高而加重。有人观察到,在海拔5200米以上地区居留3个月后会出现脑力疲乏;居留1年以上者返回平原后在一个时期内仍会有智力减退,脑力疲乏持续数周,而后随着时间的推移,上述改变逐渐恢复。
体力劳动高原缺氧使体力劳动能力减退,这是确定无疑的。人们做过多次调查,发现人在海拔4000米高原从事轻度体力劳动时,相当于在海平面从事中度体力劳动;中度强度的体力劳动时则相当于海平面的重度体力劳动。鉴于此,在高海拔地区从事体力劳动尤其是重体力劳动时应该适当调整劳动时间,注意劳逸结合。有的高山病专家提出,在海拔5000米以上的高原不宜从事重体力劳动。
影响高原习服的心理因素
在人们的心目中,青藏高原充满了神秘,初次涉足高原者,有的对高原严酷的自然环境缺乏了解和准备,抱着无所谓的态度;有的对高原环境过于恐惧,进入高原时精神十分紧张。这些对高原习服非常不利。以下是一些初入高原者容易存在的不良心理因素。
恐惧心理这种心理的人对高原只是耳闻,并未目睹。他们将高原环境想象得过于危险,进入高原后精神过度紧张。须知这样会使交感神经过度兴奋,耗氧量增加,进一步加重在高原本来就存在的缺氧,容易导致急性高原反应。初入高原者可能会有一些高原反应的症状,这是不足为怪的。但有恐惧心理的人听到别人说某种高原病是什么症状时,他立即可以产生相同的感觉,以为自己患了这种病。有人报道,在海拔5000米的某哨卡, 两名初上高原的士兵听战友讲肺水肿有多么难受。约两三个小时后这两名士兵便觉得头痛加重,呼吸困难,胸闷咳嗽。这种情况是由于恐惧心理所致。
忧虑心理这种心理的人对自己能否适应高原缺乏信心,意志薄弱,身体潜能得不到发挥,影响对高原的习服常表现为频繁呕吐、剧烈头痛、心慌气短。这样的人如果第二次上高原,由于对高原环境已有体验,可能不再出现上述症状。
焦虑心理这种人进入高原后性情焦虑,坐卧不安,容易与人发生冲突。这样会使人体耗氧量增加,从而加重缺氧,甚至诱发急性高原病。
悲观心理移居高原后如果患有慢性高原病,如高原心脏病、高原高血压、高原脱发等,容易产生悲观心理,以致对未来失去信心,对工作、前途、恋爱、婚姻忧虑颇多。
可见,不良心理因素不利于高原习服,因此进入高原前后应开展心理学教育和心理咨询。进入高原者本人的自我心理调整更为重要。
高原是人类赖以生存的美丽家园。10多年前有学者统计,全球居住在高原地区的总人数大约有4亿多。作为高原人,应该认识高原。这也是我这篇文章的初衷。
(作者简介:青海省第五人民医院主任医师)