熱環(huán)境對軍隊?wèi)?zhàn)斗力的影響及熱致疾病防治策略

高金卯，張水寬，謝曉莉

隨著非常規(guī)、不對稱和混合戰(zhàn)爭的出現(xiàn)，官兵面臨著各種各樣的環(huán)境挑戰(zhàn)，了解作戰(zhàn)人員面臨的環(huán)境威脅、及時采取策略來緩解影響戰(zhàn)斗力的各種因素，是衛(wèi)勤人員及指揮員的必備能力[1]。熱致疾病是戰(zhàn)爭和非戰(zhàn)爭軍事行動中重要的減員因素，涉及的高溫極端環(huán)境一直困擾著作戰(zhàn)人員和指揮員[2，3]。熱射病是由熱損傷因素作用于機(jī)體引起的嚴(yán)重致命性疾病，其中勞力性熱射?。‥xertional Heat Stroke，EHS）是部隊熱致疾病的主要類型。僅2016年，美軍現(xiàn)役軍人中有2163例被診斷為EHS，發(fā)病率為1.79/1000人/年，美國熱射病和熱衰竭的未校正發(fā)病率分別為0.38和1.41/1000人/年，且呈逐年上升的趨勢[4]。本文重點討論熱環(huán)境對戰(zhàn)斗力的影響、EHS預(yù)防策略以及康復(fù)歸隊（Return to Duty，RTD），為提升部隊?wèi)?zhàn)斗力提供參考。

1 熱環(huán)境對戰(zhàn)斗力的影響

影響部隊?wèi)?zhàn)斗力中的環(huán)境因素包括極端溫度、濕度以及海拔高度等，了解不同環(huán)境下的生理特點對于衛(wèi)勤保障非常重要。人體具有完善的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以保持核心溫度在生理安全范圍內(nèi)。在熱環(huán)境中，人體可以通過對流、傳導(dǎo)、輻射和蒸發(fā)（最主要）等多種生理機(jī)制來維持核心溫度穩(wěn)定。但是，當(dāng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)超負(fù)荷時，即便核心溫度僅有小幅上升（2.8~3.9℃），也會出現(xiàn)全身功能障礙，如果不能降低體溫，會導(dǎo)致多器官功能衰竭甚至死亡[5]。

運動過程中，需要將骨骼肌產(chǎn)生的多余熱量排除，利用血液將熱量從核心轉(zhuǎn)移到皮膚。依賴完整的循環(huán)系統(tǒng)，散熱機(jī)制才能發(fā)揮作用。但是，當(dāng)環(huán)境溫度高于人體核心溫度時，對流、傳導(dǎo)和輻射不再有效。最重要的是熱環(huán)境對于蒸發(fā)也會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，蒸發(fā)散熱需要與環(huán)境間有一定的水汽壓力差，在高濕度環(huán)境或貼身穿戴裝備時，水汽壓梯度差不足，熱量無法轉(zhuǎn)移，引起無效性汗分泌，體溫極易升高。因此，在濕熱的環(huán)境中（相對濕度≥75%）更容易出現(xiàn)EHS[6]。

在高強度運動中，有限的血液供應(yīng)必須滿足激增的骨骼肌代謝需求以及皮膚散熱需求，器官臟器血液供應(yīng)減少。此外，高熱高強度運動時，大量汗液蒸發(fā)導(dǎo)致有效循環(huán)血量減少，加劇臟器功能障礙。研究表明，高熱高強度運動時，體液每丟失1%，核心體溫就會隨之升高0.22℃[7]。簡單來說，相同情況下體液多丟失4%，核心體溫約升高1℃。此外，高強度運動中核心溫度還受到其他因素影響，包括健康水平、熱習(xí)服能力、衣著裝備、代謝率、心率以及心理狀況等。

運動過程中，體溫隨著代謝熱量的增加而升高是正常的生理反應(yīng)，有助于優(yōu)化生理功能和促進(jìn)散熱。通過代償，機(jī)體達(dá)到一個新的穩(wěn)定的核心溫度，以適應(yīng)增加的代謝率和散熱，將這種現(xiàn)象稱為“運動性高熱”。熱適應(yīng)能力良好的戰(zhàn)士可以在核心溫度顯著升高（39.5℃~40.0℃）的情況下成功完成任務(wù)，且無任何不適癥狀[8]。

中暑失代償（Uncompensated Heat Stress，UCHS）是由于產(chǎn)熱超過了散熱能力，不能保持穩(wěn)定的核心溫度，持續(xù)失代償會增加熱量潴留，導(dǎo)致核心溫度逐漸升高、增加嚴(yán)重?zé)嶂录膊〉娘L(fēng)險。UCHS的危險因素的認(rèn)識和鑒別對于衛(wèi)勤人員和指揮員來說非常重要。多種因素可導(dǎo)致體溫升高，包括個體因素、體能活動、疾病、藥物、環(huán)境因素等。由于戰(zhàn)爭及非戰(zhàn)爭軍事行動需要，作戰(zhàn)人員缺乏時間適應(yīng)環(huán)境，容易出現(xiàn)失代償并進(jìn)一步導(dǎo)致EHS[9]。血液集中于骨骼肌和皮膚時，腸道等其他臟器的灌注減少，導(dǎo)致缺血、內(nèi)毒素血癥和氧化應(yīng)激等[9]。此外，EHS時，核心溫度過高（＞41℃）會導(dǎo)致直接熱損傷[10]。細(xì)胞對EHS的反應(yīng)受到其嚴(yán)重程度和持續(xù)時間的影響，包括適應(yīng)（獲得性熱耐受性）、損傷或死亡（凋亡或壞死）。EHS、組織臟器缺血以及全身炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致細(xì)胞功能障礙、彌漫性血管內(nèi)凝血和多器官功能障礙綜合征等[11，12]。此外，腦血流減少、代謝紊亂以及凝血異常等會導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙[13]。UCHS可進(jìn)一步發(fā)展為EHS，死亡風(fēng)險較高，嚴(yán)重影響部隊?wèi)?zhàn)斗力和任務(wù)的完成。

2 EHS的預(yù)防策略

全軍熱射病專家組在EHS的預(yù)防中，強調(diào)熱習(xí)服訓(xùn)練、合理安排訓(xùn)練時間、關(guān)注重點人群、訓(xùn)練中及時補水以及重視訓(xùn)練中監(jiān)測等5個方面[14]，結(jié)合病因預(yù)防、“三早”預(yù)防、臨床預(yù)防的三級預(yù)防策略，軍隊EHS預(yù)防可以參照以下方法展開。

2.1 初級預(yù)防策略 軍事訓(xùn)練和軍事行動涉及大量的熱暴露，盡量減少熱暴露、降低危險因素是熱致疾病預(yù)防的主要措施。熱習(xí)服是身體對熱應(yīng)激反應(yīng)的耐受性，在熱致疾病初級預(yù)防中非常重要，是決定能否抵御極端高溫的最重要因素[15]。

熱習(xí)服關(guān)鍵在于給予充足的適應(yīng)時間、制定恰當(dāng)?shù)挠?xùn)練策略進(jìn)行熱習(xí)服，維持并提升提高戰(zhàn)斗力。研究發(fā)現(xiàn)，極端濕熱環(huán)境下訓(xùn)練第一周，中暑風(fēng)險最高，至少1~2周后才能獲得適應(yīng)性。但是，獲取的熱習(xí)服會在脫離環(huán)境后2~3周內(nèi)消散，需要重新適應(yīng)[16，17]。熱習(xí)服主要通過熱暴露結(jié)合運動實現(xiàn)，熱習(xí)服中主要的生理反應(yīng)是增加有效循環(huán)血量，改善皮膚血流量，降低出汗閾值、增加排汗量、降低汗液中的鈉離子濃度以及降低皮膚和核心溫度等[18]。與熱習(xí)服之前相比，能夠更好地在運動中散熱，并延緩核心溫度的升高。除了熱習(xí)服之外，還需要篩查個體易感因素、實時評估環(huán)境風(fēng)險、科學(xué)制定訓(xùn)練計劃以及補水策略等。

進(jìn)入熱環(huán)境后，體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)會滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，以保持體內(nèi)熱量平衡，最常見的方法是“散熱”，采用多種方式減少熱量蓄積，方法包括相對低溫環(huán)境（庇蔭、冷水浸泡）及加強對流（扇風(fēng)），傳導(dǎo)降溫（冰敷）等。但是，實際上冰敷降溫的效果并不理想，降溫速率在0.034℃/min左右。

降溫背心是美軍常用的裝備，在熱致疾病的二級預(yù)防中發(fā)揮重要作用。降溫背心采用嵌入式相變材料包，在固態(tài)（“凍結(jié)態(tài)”）到液態(tài)的轉(zhuǎn)變過程中吸收大量的熱量；降溫背心采用先進(jìn)的蒸發(fā)式面料，浸入水中后可迅速冷卻，恢復(fù)固態(tài)；降溫背心具備水循環(huán)系統(tǒng)，可以將冷卻后的水注入到背心的皮膚附近。此外，還有降溫手套、降溫頭盔等，機(jī)理與其相似[19，20]。浸臂式冷卻系統(tǒng)（Arm Immersion Cooling System，AICS）是常用簡單的二級預(yù)防措施，利用前臂的大表面積與質(zhì)量比的特點，浸入冷水直接由皮膚散熱。相關(guān)研究表明，AICS冷水（10~20℃）可以快速降低核心溫度和皮膚溫度，有效延長熱環(huán)境耐受時間[21]。

2.2 二級預(yù)防策略 EHS的二級預(yù)防關(guān)鍵在于“早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療”，核心原則是快速識別、核心溫度評估和現(xiàn)場全身降溫。EHS預(yù)后與高熱持續(xù)時間密切相關(guān)，早識別、早降溫能夠降低EHS的發(fā)病率和病死率。

快速識別是得到及時救治的關(guān)鍵，但第一接觸者大多為戰(zhàn)士，缺乏必要的醫(yī)學(xué)常識。因此，需要對全體官兵培訓(xùn)，戰(zhàn)士在高溫運動時，表現(xiàn)出嗜睡、譫妄等或類似癥狀時，必須意識要立即給予醫(yī)療幫助，而不是認(rèn)為行為怪異。地區(qū)和專業(yè)兵種間培訓(xùn)策略不同，但均應(yīng)具有內(nèi)容簡單、重復(fù)頻率高等特點。此外，可以進(jìn)行“模擬訓(xùn)練”，例如經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的“傷員”進(jìn)行“模擬中暑”，為緊急情況下的處置提供指導(dǎo)。

核心體溫評估對于EHS的診斷很重要，是與其他疾病重要的鑒別點，一般通過測量直腸溫度，獲得較為方便。大多數(shù)野戰(zhàn)醫(yī)療人員訓(xùn)練有素，掌握有效的降溫方法，但是部分人員培訓(xùn)過時，仍采用傳統(tǒng)的觀念和方法，仍關(guān)注表面溫度（腋溫或口腔溫度），認(rèn)為有效的護(hù)理和治療只能在醫(yī)院和急診科進(jìn)行。核心體溫的獲取也存在一個潛在障礙，即對隱私的擔(dān)憂或?qū)χ肛?zé)的恐懼。

當(dāng)確診為熱衰竭或熱休克后，應(yīng)立即采取一切可能的降溫措施，包括全身冷水浸泡（Whole-Body Cold Water Immersion，CWI）、稀釋后的酒精擦洗等（如條件有限，首選腋窩和腹股溝）。此外，還可以采用冷生理鹽水靜滴等。CWI是最佳的降溫方法，研究表明，在出現(xiàn)癥狀后的10~15 min內(nèi)將全身（脖子以下）浸入2~10℃ 冷水中，降溫效果最高，死亡率為零[22]。CWI具備較好的安全性和有效性，且培訓(xùn)簡單易于操作，在EHS急救中應(yīng)用廣泛。

2.3 三級預(yù)防策略 當(dāng)初級和二級預(yù)防策略失敗，發(fā)生EHS時，需要采取三級預(yù)防策略以最小化并發(fā)癥及死亡風(fēng)險。三級預(yù)防的關(guān)鍵是治療，預(yù)防并發(fā)癥和后遺癥，但三級預(yù)防在實踐中仍然存在顯著差距，軍事訓(xùn)練和軍事任務(wù)面臨多重挑戰(zhàn)。

EHS的早期以多臟器功能損傷為特點，及時治療?？赏耆謴?fù)，不留后遺癥[23]，后期以腦功能受損為主要并發(fā)癥，體溫24 h內(nèi)不能降至正常，病死率高達(dá)60~80%，如昏迷時間超過6~8 h，提示預(yù)后不良，可能殘留大腦功能障礙。由于高熱直接損傷、繼發(fā)性缺氧、缺血性壞死及繼發(fā)性出血等原因，神經(jīng)系統(tǒng)損傷在EHS器官損傷中尤為明顯，尤以小腦受損最為突出[24]。肝臟是熱打擊的前哨臟器，熱射病肝損傷是EHS常見并發(fā)癥之一，是死亡的重要原因。熱射病肝損傷早期腹部B超及CT常無明顯異常，僅表現(xiàn)為肝功能指標(biāo)的改變。因誤診在早期使用退熱藥（如對乙酰氨基酚）治療熱射病可顯著增加熱射病肝損傷風(fēng)險。橫紋肌溶解（Rhabdomyolysis，RM）是EHS常見并發(fā)癥，幾乎發(fā)生在所有的患者中，由于劇烈運動和高熱導(dǎo)致橫紋肌缺氧和細(xì)胞能量代謝障礙，以“肌痛、無力和深色尿”為主要臨床表現(xiàn)，常造成腎臟功能損傷，加速多臟器功能障礙[25]。

快速有效降溫、氣管插管和保護(hù)氣道、液體治療、堿化尿液、應(yīng)用利尿劑以及高壓氧治療等是避免EHS器官損傷的關(guān)鍵，一線衛(wèi)勤保障人員在應(yīng)立足現(xiàn)場條件，迅速判斷損傷情況給予及時干預(yù)。

3 康復(fù)歸隊

RTD決策是非常重要和復(fù)雜的，雖然現(xiàn)在可以通過的血常規(guī)和血化學(xué)指標(biāo)來評估腎臟、肝臟和凝血功能障礙恢復(fù)情況，但對體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)完整性的評估仍然是一個空白[26]。大多數(shù)在獲得及時治療后幾周內(nèi)就能完全康復(fù)，但有些人會出現(xiàn)長期的并發(fā)癥，可能包括多系統(tǒng)器官（肝、腎、肌肉）、神經(jīng)損傷、運動能力下降以及熱適應(yīng)不良等。對于潛在的運動-耐熱性缺陷、神經(jīng)心理障礙等改變的評估具有挑戰(zhàn)性，缺乏循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

目前，RTD標(biāo)準(zhǔn)包括無不適癥狀、各器官檢查結(jié)果正常，并逐步增加運動量和進(jìn)行熱習(xí)服。每個人的熱適應(yīng)能力不同，在相同的條件下，有些人體溫上升更早、速度更快，稱之為熱適應(yīng)不良[27]。熱適應(yīng)不良是先天或遺傳的，也可能是EHS的后遺癥。EHS康復(fù)后熱適應(yīng)不良可能持續(xù)幾周到5年，甚至是永久的。美國運動醫(yī)學(xué)會（American College of Sports Medicine，ACSM）推薦以下做為RTD標(biāo)準(zhǔn)[5]：（1）出院后至少休息7天；（2）1周后進(jìn)行隨訪，進(jìn)行體格檢查、實驗室檢查及生物標(biāo)志物檢測，這將決定是否繼續(xù)RTD；（3）開始活動時，應(yīng)先在涼爽的環(huán)境進(jìn)行，在2周內(nèi)逐漸增加時間、強度和熱暴露，并對熱適應(yīng)能力進(jìn)行評估；（4）若在4周內(nèi)未能適應(yīng)正常訓(xùn)練，應(yīng)進(jìn)行運動-熱適應(yīng)能力檢測；（5）如果熱適應(yīng)正常，可以在恢復(fù)訓(xùn)練后2~4周參加任務(wù)或執(zhí)勤。此外，RTD還受到個人心理因素、任務(wù)性質(zhì)等影響。

4 小 結(jié)

軍人是熱致疾病的高發(fā)群體，除了濕熱環(huán)境因素外，還面臨著訓(xùn)練強度高、心理壓力大、睡眠剝奪、長期疲憊等易感因素。熱致疾病，尤其是EHS，嚴(yán)重影響官兵生命健康和部隊?wèi)?zhàn)斗力的維持，其預(yù)防和治療貫穿衛(wèi)勤保障和軍事訓(xùn)練整個過程?；鶎有l(wèi)勤力量，包括軍醫(yī)及衛(wèi)生員在熱致疾病的防治中處于關(guān)鍵位置。該如何減少熱致疾病的發(fā)生，主要在于以下幾點。一是及時發(fā)現(xiàn)，早期干預(yù)，做好初級、二級和三級預(yù)防；二是為根據(jù)環(huán)境特點、官兵個體素質(zhì)等對訓(xùn)練和任務(wù)計劃提供建議；三是常態(tài)化組織教育，提升衛(wèi)勤人員及官兵熱致疾病防治能力。熱致疾病雖然無法完全避免，但如果及時采取循證醫(yī)學(xué)支撐的措施處理，可以最大限度避免死亡和嚴(yán)重后遺癥的發(fā)生。因此，如何有效防治熱射疾病是衛(wèi)勤人員、指揮員以及廣大官兵共同努力的目標(biāo)。