北极寒区救援人员及伤员低体温伤防治策略研究进展

田 竞, 张 贺, 武 岳, 孙 蕊

北部战区总医院 1.卫勤训练中心;
2.风湿免疫科,辽宁 沈阳 110016

北极地理环境独特,终年极为寒冷和干燥[1],北极地区国家为了在极地赢得竞争优势,军事演习和部署等活动具有显著增长的态势[2-3]。随着人类在极地区域开展的科研、军事、经济等活动日益增多,针对医疗救助的要求也在不断提升。增强救援人员和伤员低体温伤的防治能力是提升极地区域医疗保障水平的重要举措之一,对我国在极地区域相关战略目标的实现具有积极意义。对于创伤患者而言,低体温是重要并发症之一,其与酸中毒、凝血功能障碍并称为“致死三联征”。创伤后低体温可引起患者内环境紊乱,导致预后较差,病死率较高[4-5]。既往的多项研究强调了预防低体温伤以及应用复温措施的重要性[6-7];
也有研究介绍了有关复温措施的干预,如通过电热毯、加温输液等进行复温[8-9];
但对于低体温伤领域的防治策略研究较为鲜见。近年来,我国加大了极地区域的探索力度,极地严寒区域救援人员和伤员易出现低体温伤,因此,在极地卫勤保障工作体系中,低体温伤防治成为了关键性内容之一。本文旨在对北极寒区救援人员及伤员低体温伤防治策略的进展作一综述。

北极处于地球自转周最北端,终年寒冷,平均气温-18℃。在恶劣的环境下,一旦物资用尽,等待人们的很有可能就是低体温伤或死亡。近些年,全球气温呈现上升趋势,人们开始将目光锁定到北极地区,对其资源进行开掘利用[10-11]。恶劣的自然条件和特殊的地理位置对医疗救援提出了巨大的考验。

低体温伤又称低体温症,是指各种阻碍热生成的因素和增加热丢失的因素导致体温低于35℃。低体温是战创伤之后较为常见的并发症,寒冷环境中的低体温更是致死的重要因素。极地区域极为严寒,而救援人员往往需要较长时间在户外执勤或救援,若防寒举措存在问题,譬如裸露手部救治伤员、遭受暴风雪、不能及时更换潮寒衣物等,救援者的血管会因为极度寒冷出现严重收缩,进而发生低体温伤。

2.1 寒冷环境对机体影响的基础研究 人体体温正常区间为36.4℃~37.3℃,对于非创伤和创伤低体温患者而言,前者的核心温度为32℃~35℃,后者则是低于35℃。人体较难适应寒冷,当遭遇寒冷侵袭时,易诱发冻伤,对中枢神经、运动、血液、呼吸、泌尿等系统带来较为严重的侵害,甚至致人死亡[12]。

2.2 寒冷环境对中枢神经系统的影响 交感神经会在寒冷环境中变得敏锐,人体代谢活动显著提升,若较长时间受到寒冷刺激,人体的感觉神经元、运动神经元功能会受到一定限制,进而出现冻僵现象,或出现不可逆的损害。有研究显示,寒冷损伤会让患者脑神经传输速度显著减缓[13]。氧化损伤还会进一步强化这种寒冷损伤,进而导致脑水肿和细胞凋亡等。一般而言,体温每降低1℃,脑血流量下降比例约为6%~7%,体温下降严重会带来致命威胁。

2.3 寒冷环境对运动系统的影响 人体处于寒冷环境时,骨骼肌的能量代谢能力会明显增长,形成较多的热量,对体温进行维持,但易出现外周神经系统功能障碍,骨骼肌缺乏较高的调节能力,导致肌腱撕裂等严重问题[14]。

2.4 寒冷环境对心血管系统的影响 当救援人员在低体温初期时,心血管受到的影响体现在平均动脉压、每分钟输出量、心率有所上升。随着体温的进一步下降,心肌收缩力显著下降,同时伴随血压、心率下降等。当体温低于33℃,冠状血流量下降,心肌缺氧现象出现;
当体温低于30℃、25℃这两个温度节点,心脏分别出现心房颤动、心室颤动;
体温下降至24℃之下则有大概率产生心搏骤停。在低体温下,心肌细胞的死亡率也明显上升。

2.5 寒冷环境对血液系统的影响 外伤之后的流血现象会激活相应的凝血系统,使凝血块迅速生成,产生止血效果;
但在低体温下,凝血系统受到显著负面影响,血小板功能受损,当体温<32.8℃后,凝血因子活性明显降低,仅为正常时的1/3左右;
局部组织出现冻伤会进一步导致血红蛋白和红细胞快速增长,红细胞可变性减弱,同时,毛细血管阻力上升,血小板凝聚度增长,血液严重粘滞,进而产生血栓[15]。

2.6 寒冷环境对呼吸系统的影响 呼吸系统受到的影响主要体现在呼吸道纤毛运动活性显著减弱,分泌物、粘稠度有所上升。体温<25℃则易出现肺水肿问题。对氧离曲线进行分析,最初呈现出左移,随后开始聚集代谢产物,甚至出现酸中毒,进而使氧离曲线右移。在低体温早期,呼吸反射性刺激显著增加,随后潮气量、呼吸速率明显减小,严重时延髓呼吸中枢受到显著抑制,气管等纤毛活动不再活跃,进而产生较为严重的呼吸道疾病。

2.7 寒冷环境对泌尿系统的影响 体温在下降初期阶段易出现利尿效应,原因是抗利尿激素被明显抑制,以及周围血管出现收缩。随着体温进一步下降,肾小球滤过率、肾血流量均有所下降,严重时会伴急性肾衰竭。

2.8 寒冷环境对全身免疫代谢系统的影响 出现低体温后,人体代谢速率会超过正常2倍,进而诱发储能耗竭问题;
体温下降明显则易产生寒战现象,寒战时的代谢率会超过正常时6倍,耗用能量更高;
若进一步降低体温,血流量开始显著下降,水电解质、酸碱平衡性被破除,导致低氧性肝损伤。

在寒区作战行动中,一旦战斗人员受伤制动,在严寒天气下暴露时间过长,其低体温发生风险就会升高,各种因素导致低体温伤的病死率为12%~80%[16]。在战场中,相较于合并其他伤型的伤员而言,出现低体温伤员的死亡率可增加3倍。

低体温伤的救治过程包括院前救治、院内急性期救治及院内后期并发症处理等。复温在整个低体温伤的救治中占有重要地位。低体温程度不同,采用的救治复温方式也有所差异。若低体温程度较轻,只需要体表复温即可;
若达到中度水平,则需体腔复温,不过要尽可能减小侵入性;
若达到重度水平,则需侵入性更大的体腔复温,或通过血液循环的方式给予复温。在复温时,最先要做到防范体温进一步下降,复温过速或过当均易致使伤员死亡。

某项研究涉及到了2 848名伤员,其中,低体温占比18%,研究结果显示,酸中毒、低血压、Glasgow评分、低红细胞比容、心动过速与低体温显著相关,当体温<32℃时,致死率增至21%,若伤员伴随冲击伤、枪弹伤等并存在失血问题,致死率可高达100%[17]。美国陆军第102前沿外科手术队在2002—2003年被分配至阿富汗坎大哈机场履行救治工作,对90位伤员前后实施多达112次手术,其中,枪伤、爆炸伤、刺伤、其他外伤、机动车事故占比分别为34%、8%、5%、7%、14%[18],统计发现,若伤员未进行保温毯处理,就易因为体温下降而导致伤情加重。严重休克、创伤也与体温异常具有显著关联性。因此,对于战创伤患者的救治,早期复温及保温措施十分关键。但需要补充说明,在损害控制性复苏基本策略中要求低压、低容量、延迟、低温,这是一种主动的控制性低温,目的在于增加救治的“黄金时间”,为大出血伤员获取更多时间来进行复苏和止血治疗[19]。

有学者对3种主动低体温预防产品进行了应用,这些产品主要是通过电力或化学来驱动,具体为Bair Hugger升温设备、自发热保暖贴、低体温预防处置包(HPMK),此外还使用了被动预防低体温产品,具体为热水袋、裹尸袋、Blizzard保温毯、太空毯及羊毛毯,研究结果显示:主动预防产品的效果优于被动产品,其中,HPMK效果最优,维持较高温度时间可达2 h;
主动预防设备即便持续使用6 h也不会超过44℃,超过44℃会对人体组织带来显著损伤;
最佳的被动预防低温产品为Blizzard保温毯和热水袋,能够持续2 h较高温度;
大多被动预防法和全部主动预防法的效果都要好于羊毛毯;
在室温环境中,除了HPMK具有较佳效果之外,Blizzard保温毯、热水袋的效果也较为出色;
伤员不能直接接触担架或地面,防范身体因为热传导效应而丢失热量[20]。

此外,还要对脚、头的保暖给予关注,这些部位更易丢失热量。若是静脉注入室温液体,会让人体体温快速下降,因此,静脉输液时需适当加温,不能低于37.8℃,若是低体温患者,加温区间应为40.0℃~42.2℃。

4.1 防寒训练,增强御寒能力 开展适应性耐寒训练,利用组织体能锻炼来对身体素质进行强化,使之更好地应对极寒天气环境。常用的方式就是冷水锻炼,借助于冷水浸泡手脚、洗脸等,对人体末梢血液循环进行刺激,从而对其循环功能进行改善[21-22]。具体训练方法:(1)户外锻炼,每天户外运动2次,每次30 min;
(2)早晚使用5℃~10℃的冷水泡脚、洗脸,持续1个月;
(3)采用循序渐进的方式提升身体在冷环境中的暴露时间,在较为寒冷的环境下,需适当缩短适应时间,进而对末梢循环功能进行改善,使之具有较佳的冷习服能力[23]。这些方法会减少人体对寒冷的敏感性,锻炼天数至少60 d,最多90 d。

4.2 宣传防寒知识 组织医疗救援人员出发前做好健康宣教,内容包括:极地环境、地理位置和气候简介,防寒基本常识,低体温伤的症状、自救互救方式、预防等。借助于主动学习强化自身防寒意识,对极地任务有着正确的认知,消除自身的恐惧、紧张心理。借助于防寒知识普及、健康教育等,使得部队、个体的防寒意识显著增强,并能对环境温度的改变有着更高的敏锐性,从而提前给出预防机制,最大限度减少野外作业人员的冻伤风险。在正式进入到寒冷环境前,需要对广大官兵开展极寒区域的卫生教育工作,使其知晓寒冷对人体所带来的严重影响,以及运用何种措施来进行预防。

4.3 防寒相关物资准备

4.3.1 饮食方面 若条件准许,需要对营养进行保障,积极提升食物热量,并为患者补充锌、维生素E、维生素C等抗氧化剂,抗氧化剂、高热量饮食补充剂能很好地增强抵御寒冷的能力[24-25]。执行任务之际,还需配置高热量食物,如巧克力等,可更好地帮助补充能量。

4.3.2 衣物方面 防寒服的目的就是保暖,对其进行合理的配置能够有效预防低体温伤[26]。需选择干燥、清洁的衣物,多层次穿戴手套、衣服、鞋袜,且不能过紧,同时对潮湿衣服进行及时更换[27]。(1)保持服装清洁:油污等会导致衣服气隙受阻,弱化其隔热功能,脏衣服的隔热保暖性会显著下降,在清除油污、污渍过程中可使用温水。(2)保持服装干燥:服装内、外具有较高干燥性的同时还需要防范衣服融雪,倘若衣服落雪,在条件准许的情况下,需将其及时清理,冰水冻僵的衣服还需要及时进行除冰、烘干。防范出汗,并在棉衣中垫毛巾,若是棉衣汗湿,需要对其进行及时烘干。预防头面部冻伤应佩戴帽子面罩。(3)保持服装多层:衣服需要借助多层隔热,而非重量,在寒冷环境中,需要适当增加服装层次。(4)保暖手套的使用:确保手套具有干燥和清洁性,不同层次的手套相互之间需存在间隙,不能过于紧致,若有条件,需要在外层配置外用手套,并具有较高的防水性,从而防范汗水渗透。此外,还可以选择超薄发热手套等,由于很多防护用具在寒冷环境下的使用年限较短,需要按照实际任务进行科学配置。(5)鞋袜的穿用:注重穿戴多层,并使之具有宽松性,防范过紧。鞋袜还需要具有干燥和干净,若是鞋袜汗湿,需要及时加以烘干,并活动双脚。

4.3.3 医疗物资方面 将小组作为重要单位对急救包进行配置,为冻伤时的消炎、镇痛等提供支持。急救包内药品尽量选择抗寒能力强的防冻药品,选择在-50℃~-60℃,甚至是更低温环境下也不会出现变质、不会对药效产生影响的药物[28-29]。还需准备主动和被动式的预防低体温产品等。

4.4 防治组织管理 对极地气候特点、动态规律进行及时了解,并按照这些规律给出科学的任务计划。尽可能选择晴朗、暖季等环境,制定相关的演习任务计划。在暴风雪、寒流侵袭前,做好全面预报工作,并让每个个体知晓。此外,还需要做好防寒部署工作,针对冻伤还需要给出相应的应急预案;
全员接受相关急救培训,均能够完成低体温伤的基本处理,会使用急救包;
保持健康的身体、足够的饮食和良好的营养、充足的休息和睡眠对寒冷区域的救援人员十分关键。

4.5 低体温伤应急救援 对暴露部位进行防护,如鼻尖、手指、耳廓等。最大限度规避饥饿、疲劳等作业,保持能量充足,精力充沛。暴露在外的皮肤可以适当涂抹凡士林油,起到保湿的作用。不能长时间静止,在户外需要适当活动,规避局部冻僵问题。倘若出现了低体温伤员,及时进行互救自救,对伤员实情进行明确,不能搬运,通过大衣等保暖物品对冻伤组织进行包裹,将低温环境隔离,防范加重病情;
不能通过雪来刺激伤员,也不能用火进行快速加温,这会影响局部血液循环恢复,进而导致机械性损伤;
及时呼叫救援队,要求确保通讯联络通畅、精准定位,为伤员的救治获取更多时间。救援者需要及时将伤员转移,使之进入到温暖的环境中,更换伤员身上的潮湿衣物,将其置入保暖袋进行休息,并使伤员局部冻伤部位处于温暖干燥的环境,使之复温,尽快帮助伤员恢复局部血液循环,解决机体代谢紊乱问题,救治的整体性原则就是镇痛、保暖、复温。

极地地理环境颇为独特,而且还蕴含着极为稀缺的科学资源,这使其成为国际上很多国家军事探索的核心区域,基于极地环境开展低体温伤防治卫勤保障研究受到很多国家的高度重视,该领域研究涉及到的内容包括低体温伤因素、致伤原理及防治措施分析等,对该领域展开研究具有重要的实际意义和价值。

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