科学研究:失温到底有多可怕?
发布时间:2021-06-04
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科学研究:失温到底有多可怕?

2021年5月22日,甘肃省白银市黄河石林山地马拉松越野赛如期举办。在比赛过程中,局部地区突现大风、冻雨甚至冰雹等极端天气,截止到5月23日上午8时,有151人确认安全,21人确认遇难。

甘肃山地马拉松的参赛选手张小涛透露,早上7:30比赛开始前赛区就已经开始刮风了,室温较低。9点钟比赛开始,前20公里并没有下雨,比赛正常进行。

失温到底有多可怕?体温过低时,为什么不能用酒精“暖身子”?

 

当选手们跑到第二打卡点(CP2)之后就开始出现问题了。在到达第三打卡点(CP3)之前有一段爬升路段,当前几名选手跑到该路段时天气开始下雨,逆风风力达到七八级。到半山腰时气温越来越低,天空开始下起冰雹、冻雨,有些选手开始出现了发抖、肢体僵硬等症状。

很不幸,突发的恶劣天气最终导致21名参赛选手丧命,这起事件也成了国内马拉松历史上血的教训。据了解,事发时景泰县长生村的一位牧民恰好在山上牧羊,在听到呼救声后,这位牧民先后救下了6名参赛选手——如果没有这位牧民的帮助,人员的伤亡可能会更加严重。

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救援现场

在户外运动中,失温是最大“杀手”之一

登山、马拉松等长距离户外运动有两大杀手,第一是失温,第二则是心脏衰竭。此次导致21名越野选手丧命的关键原因,正是失温。

正常情况下,人的体温维持在35.8~37.8℃之间,当人体的核心体温低于35℃时即处于失温状态。失温的直接后果,就是新陈代谢失调、意识模糊不清、内分泌紊乱,严重的还会导致死亡。

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A:较冷的环境温度,B:温暖的环境温度

▲在不同的环境温度下,人体的核心温度始终维持在37℃左右。

根据瑞士的医学体系,人体的失温可以分为四个不同的阶段。第一阶段,人体核心温度为32~35℃,人体肌肉会不自觉地发抖打颤;第二阶段,人体核心温度下降到28~32℃,此时意识开始出现混乱,骨骼肌不再颤动;第三阶段,核心温度进一步下降到20~28℃,此时人会陷入严重的昏迷状态;到了第四阶段,核心温度低于20℃,人就会失去生命体征。

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在国内外,因体温过低而丧命的惨剧数不胜数。在美国,每年至少有1500人由于体温过低而死亡,尤其是在男性和老年人群体中,失温致死的案例更加常见。相关调查显示,在70岁以上的老年群体中,失温带来的安全风险更高,大约每10万人中就有5个老年人因失温而丧命。

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在我们的日常生活中,很多行为都可能导致失温,这些行为总结起来大致可以分为两种类型:第一,人体长期暴露于寒冷环境中,比如浸入冰水或者突遇冰雪、寒风等天气,第二种则是饮用大量的酒精。

第一种情况很容易理解,也就是通常所说的冻死。至于第二种情况下的酒精,则出乎很多人的意料。

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饮酒导致血管舒张

在大量饮酒后,人体的血管会舒张开,血液流动加速,热量散失也更快。需要注意的是,饮酒导致体温下降时,人的大脑中枢却会产生温暖的感觉,这是因为酒精干扰了大脑皮层中的体温调节中枢,是神经紊乱而产生的错觉。因此,让失温者饮酒并不能起到“暖身子”的效果,这样反而会使情况更加糟糕。

马拉松比赛中突遇寒风和冻雨,大大增加了失温的风险

从生理学角度来看,人体的热量来源于肝脏和肌肉,这些热量有90%都通过皮肤这一门户散失,另外10%则通过肺部的空气交换流失。

在进行马拉松等剧烈运动时,骨骼肌通过高强度收缩(战栗),短期内产生的热量能增加2~4倍,但在这种情况下,人体通过皮肤散失热量和水分的速度也会加快。因此,在参加马拉松等户外运动时,多带一件衣服能够很好地防止失温现象发生。

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热量通过皮肤散失的形式,主要有辐射、蒸发、传导三种。

首先,辐射散热取决于室温与体温之间的差距,当体温高于室温,通过辐射散失的热量较多。而此次马拉松比赛,冰雹、冻雨会进一步降低环境温度,辐射散热也会因此加剧。

其次,传导是两个物体之间相互接触而发生的热传递现象。甘肃马拉松参赛选手在遇到降雨天气时,湿透的衣物和皮肤直接接触就会产生热传导现象,导致皮肤表面温度快速下降。空气对流也是传导散热的主要方式。在有风的情况下,“风冷效应”会导致人的体感温度比实际温度更低,因此在寒风中运动发生失温的风险更高。

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最后,皮肤上水分的蒸发也会带走很多热量,这里的水分既包括汗液也包括雨水。水的比热容很大,吸热能力强,1 克水从皮肤表面蒸发时会带走2.43 kJ的热量(室温下),这种因素和前两种共同交叠,在短期内就会导致人体核心温度急剧下降,即便对专业运动员也足以构成致命威胁。

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而在此次黄河石林山地马拉松百里越野赛中,局部地区还出现了冰雹,这意味着当时的环境温度很低,实际情况可能比想象中更加恶劣,这无疑大大增加了失温风险。

紧急失温时,我们该如何自救?

在户外进行登山、徒步、越野等长距离运动时,如果遇到突发的恶劣天气,首先要做的就是及时转移或者扎营,果断停止户外活动。

对于已经处于昏迷状态的失温患者,同行人员应该想方设法将其转移到避风处,避免继续暴露在低温环境中。在条件允许的情况下,可以搭建帐篷,构建保温区域进行救援。据了解,在甘肃白银的马拉松事件中,很多选手就是在一个窑洞中度过了难关。如果当时周边没有类似的庇护所,事情的后果只会更加严重。

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成功转移失温者后,救援任务还没有完全完成。为了维持住核心体温,救护者要及时为失温者更换衣物。这是因为在经过剧烈运动后,人的内层衣物往往已被汗水浸湿,而外部的衣物也同样会被雨水打湿,这些潮湿的衣物都会导致大量热量流失。

最后,救援者还应该根据昏迷者失温的严重程度采取相应的保热措施,必要时对核心区域进行加热。

前面已经提到,当失温进入第二阶段时,人体的核心温度在28~32℃之间,此时骨骼肌就不再颤动,身体的产热能力会大幅下降。换言之,只要失温者的核心体温低于32℃,都应该通过外界的辅助设备为失温者供热。

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在对失温者供热时,切记不要揉搓四肢——因为在冻伤的情况下,搓手搓脚等动作可能会导致皮肤擦伤;另外,四肢温度升高也会导致冷血回流,对心脏产生冲击,进而导致心率失调。

正确的做法是,对失温者的脖子、腋窝、腹股沟等核心区域进行加热,热源可以采用热水袋、热水瓶或者暖宝宝,再搭配上袜子、手套、织物等不易导热的物体,保温效果会更好。

总之,户外运动并非儿戏,一切突发情况都有可能发生。只有做好了安全的规划与准备,才能把风险降到最低。


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