气候适应

发布时间:2024-11-22 06:22

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气候适应是指机体对气温、气湿、气压、气流等环境因素变化的适应性能。人体为保持机体内部相对稳定,对外界气候影响有一定的调节与适应能力。但如外界条件过度恶劣或个体适应能力薄弱,则可产生临床症状或病理现象。

气温适应 气温适应是对高温或低温环境的适应。如外界温度过高,加之湿度高、辐射热强、风速小则机体内部产热量不易散发,躯体将积蓄热量。如温度过低、风速大、则散热量过大而产热量不足。机体长期处在高温或低温条件下,能作一定范围的调整。

(1)高温适应: 人体开始接触高温环境,感到不能耐受,但连续接触10天左右,能产生耐受性,称为热适应。在高温环境中,皮肤、脊髓及中枢神经中的热感受器发出冲动,刺激下丘脑后部,抑制肾上腺素分泌,减少产热,并通过自主神经调节血流和汗腺,加强散热。热适应是通过一系列的生理反应来完成的。①体温和皮温: 开始接触高温时,体温急剧升高,平均皮肤温度升高,机体深部至皮肤的温度梯度缩小。适应后体温下降至接近接触前水平,皮肤温度降低。②心输出量和心率: 休息状态,接触高温时皮肤血流量可增加,最后导致心输出量增加,适应后心输出量可恢复至正常,所增加的皮肤血流量由内脏血管的收缩补偿。在劳动时,体内产热量增加,随之所需散热量增加,此时心率增加,心输出量增加。适应后心率减慢,但因每搏输出量增加,所以心输出量不见减少。③出汗:外界温度超过皮肤温度时,通过传导、对流和辐射的方式已不足以散热,甚至还从外界吸热,此时汗液的蒸发是散热的唯一途径。水分蒸发可带走大量的热(1g水的汽化热为0.58kcal)。在高温高湿环境中,由于汗液蒸发受到抑制,适应的过程较长。但不论在干热或湿热环境,均能获得适应。未适应者在干热条件下,出汗量每小时只有1L,经10天高温适应后增至2~3L。汗液中电解质的含量在未适应时为3~5g/L、适应后降至1~2g/L。有多年高温适应经历的人,出汗量刚够保持散热所需而不致使汗液成珠状滴落,以减少水和盐的丧失。④体液: 接触高温时,未适应者细胞内液渗出于细胞外,表现为细胞外液和血浆容量的增加,适应后细胞外液及血浆容量均较未适应时低。

影响热适应的因素: ①体表面积和体重之比。肥胖者体表面积和体重之比(A/W)较小。由于散热决定于体表面积,产热决定于体重,所以A/W较小者散热较困难。未适应的肥胖者较易中暑。②性别: 由于女性的出汗能力较小,适应性较男性略弱。③年龄: 年老者最大氧消耗量和心血管容量减小,出汗率降低,因此较年青人适应力差,较易中暑。④体力适应性: 常温下体力锻炼可增加对高温的耐受性,这是因为锻炼增加了肌肉中血管的数量,利于给氧和排出废物;同时内脏张力增加,在劳动时血容量减小,静脉压增高而利于血液回流至心脏。⑤水的平衡: 在高温环境下,尤其在劳动时必须及时补充水分,失水1000ml尚可耐受而无不良反应;失水1500ml则循环血量减少; 失水2000~4000ml如果继续在高温下劳动可引起热衰竭。⑥盐的平衡: 一般在高温下劳动时,未适应者8h工作可出汗4000~6000ml,失盐18~30g;适应者可保持盐平衡,未适应者需另补充。但是在高温适应过程中,接触几天后盐的流失减少,故也应减少进盐。过多的盐分也会抑制高温应激下调节水盐的激素。缺盐易发生热痉挛。⑦饮酒: 饮酒者对热的耐受力显著降低。酒精抑制抗利尿激素,导致多尿而脱水。饮酒易引起中暑。⑧连续接触: 高温适应性由持续接触1~2星期而获得。接触停止数天,则适应性减退,停止接触二星期,适应性将完全消退。

(2) 低温适应: 人体较长时间处于低温环境,也能产生耐受力,称为冷适应。冷适应的获得较缓慢,需经在低温环境中几个月。皮肤及中枢神经中的冷感受器发出冲动,降低下丘脑后部抑制肾上腺的分泌作用,发生颤抖,以增加产热。同时通过自主神经作用,使皮肤血管收缩而减少散热。长时期接触冷环境可增加抗寒能力。生理反应的特点是无颤抖,体温和平均皮温降低。适应者的体温降低2~4℃对机体的活力无影响。未适应者则产生颤抖,氧耗量增加,体温和皮温降低。动物实验证明,大鼠的冷适应表现为颤抖阈降低,非颤抖性产热量增大。这种非颤抖性产热是由去甲肾上腺素的作用产生,低温应激促进了自主神经的活性而增加了去甲肾上腺素的分泌。在人体也有颤抖阈的降低,但未见非颤抖性产热的增加。冷适应只是由节约能量,减少散热来完成的。于冷环境中作体力劳动,能穿较少的衣服并处在较低的皮温条件下而无不适感觉,因此冷适应也是一种行为适应。

局部也可产生冷适应,如暴露部分的脸和手。手部长期处于冷环境中,可见血流量增加而温度增高,在接触冷空气或水时虽有冷感,但无疼痛。未适应者则血流量较小感觉极冷而有寒痛,不能耐受,如继续接触则发生冻伤。

气压适应 低气压大致可分两类: 一类是人们居住在高原(高山)的自然环境中承受的低气压。另一类是人为造成的,如人工制造的低压仓环境。大气压力降低(低气压)对机体的影响,主要是由于氧分压降低。此外,低气压还会有机械性的影响,如人体含空气腔器官的体积膨胀,气体栓塞和组织气肿等。

机体对低压低氧的生理反应: ①中枢神经系统的反应: 中枢神经系统是调节机体各系统生理功能及维持机体与外界环境相互统一的主导者,对低氧敏感性最高。低氧对中枢神经系统主要是起抑制作用,使大脑皮层正常生理机能减弱。另一方面,机体又有各种功能来抵抗低氧,保护大脑免遭低氧影响。这两者相互作用,对初上高原的人同时存在。②呼吸系统的反应: 平原人进入高原低氧环境后,最早的反应之一是通气功能的增强,呼吸加强,肺通气量增加,它对提高低氧环境下肺泡气和动脉血的氧分压,减少吸入气和动脉血之间的氧分压梯差,以改善组织细胞的氧供应,起着积极的作用。通气功能的加强是人体经受低氧后一般能够发生的生理反应,但在相当短的时间内(如在几小时至一天内)通气量增加是否足够,则有个体差异。通气增加,主要由于缺氧时,动脉血中氧分压降低刺激主动脉弓和颈动脉窦的化学感受器反射性引起的。③血液循环的反应: 在进入高原低压低氧初期,除上述呼吸功能加强以外,心血管系统的功能也同时增强,心搏加速,心脏收缩力加强,皮肤和内脏血管收缩,脑血管和冠状血管舒张,血液发生重新分配。经持续不断的低氧刺激,红细胞和血红蛋白增加,肺动脉压升高,导致代偿性右心室肥厚。心血管系统的低氧反应,除有神经体液因素调节以外,还有低氧直接作用。④其他系统的反应: 低氧能抑制肠胃功能和消化酶而引起食欲不振,同时可以不同程度地改变脂肪代谢、水盐代谢而导致体内大量氧化不完全的代谢产物,如乳酸、丙酮酸的积累,引起肌肉的疲劳。

一般说来,上述高原低压低氧对机体器官系统的影响,是适应过程中的一些生理反应,通常人体进入低压低氧环境持续几天,就自行消失,至多一、二周就可以适应。但也有少数人,由于体质上的若干薄弱环节或长期居住高原后缺乏对低氧的耐受力,加重低氧的严重程度,发生机能障碍和严重的病理变化,称为高山病,如高原红细胞增多症、高原心脏病、高山肺水肿等。

人体对高原(高山)低压低氧环境的适应机制,主要有两个方面。①人体对氧的争取: 在功能系统上,通气功能超常,血流增加,红细胞增多,血中酶活力增强,酸碱平衡改变,氧分压低时氧利用增强。②人体对低氧的适应:在组织水平上,降低氧耗,促进能量变换的乏氧过程,提高细胞和组织的非特异性抵抗力。

在上述适应过程的生理机制中,功能系统上的反应是人体进入高原后很快可呈现的,而如解剖的、组织学的、酶系统的以及细胞分子水平等的改变,乃需数月到数年时间才能表现出来。因此,人体从平原进入高原后,初步适应过程主要是器官系统功能上的反应。

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