中暑(heat illness)是在暑热天气、湿度大及无风环境中,病人因体温调节中枢功能障碍、汗腺功能衰竭和水、电解质丧失过多而出现相关临床表现的疾病。在美国,热浪(heat wave)期中暑死亡人数约为非热浪期的10倍。美国运动员中,热(日)射病(heatstroke,sun stroke)是继脑脊髓损伤和心脏骤停后第三位死亡原因。
【病因】
大气温度升高(>32℃)、湿度较大(>60%)、对高热环境不能充分适应及工作时间长、剧烈运动或军事训练,又无充分防暑降温措施时极易发生中暑。此外,在室温较高而无空调时,肥胖、营养不良、年老体弱和慢性疾病病人更易发生中暑。据统计,心肌梗死、脑血管意外等疾病可使中暑发生率增加10倍。通常,发生中暑的原因有:①环境温度过高:人体能从外界环境获取热量;②产热增加:重体力劳动、发热疾病、甲状腺功能亢进症和应用某些药物(如苯丙胺)使产热增加;③散热障碍:如湿度大、肥胖、穿透气不良衣服或无风天气等;④汗腺功能障碍:人体主要通过皮肤汗腺散热,系统性硬化病、广泛皮肤瘢痕或先天性无汗症、抗胆碱能药或滥用毒品可抑制出汗。上述因素会促发和导致中暑。
【发病机制】
正常人腋窝温度36~37.4℃,直肠温度(中心温度)36.9~37.9℃。根据外界环境,下丘脑体温调节中枢通过控制产热和散热来维持体温的相对稳定。
(一)体温调节
1.体温调节方式
(1)产热:人体产热主要来自体内氧化代谢过程,运动和寒战也能产生热量。气温在28℃左右时,静息状态下,人体产热量为210~252kJ(50.4~60.48cal)/(h•m2)。体重70kg的人,基础代谢产热量约418.7kJ(100kcal),缺乏降温机制时,体温可升高1.1℃。人体剧烈运动产热量较静息状态时增加20倍,为2520~3780kJ(604.8~907.2kcal)/(h•m2),占人体总产热量的90%。
(2)散热:体温升高时,通过自主神经系统调节皮肤血管扩张,血流量增加约为正常的20倍,大量出汗促进散热,又会引起水盐丢失。人体与环境之间通过以下方式进行热交换:①辐射(radiation):约占散热量的60%。室温在15~25℃时,辐射是人体主要的散热方式。②蒸发(evaporation):约占散热量的25%。在高温环境下,蒸发是人体主要的散热方式。皮肤每蒸发1L汗液,散热2436kJ(580kcal)。湿度大于75%时,蒸发减少。相对湿度达90%~95%时,蒸发完全停止。③对流(convection):约占散热量的12%。散热速度取决于皮肤与环境的温度差和空气流速。④传导(conduction):约占散热量的3%。水较空气的热传导性强,人体皮肤直接与水接触时,散热速度是正常的20~30倍。
2.高温环境适应 通常,炎热环境中运动丢失1~2L/h汗水,有时甚至多达4L。在热环境每天工作100分钟持续7~14天后,才能达到良好热适应。对抗高温时表现为心排血量和出汗量增加,汗液钠含量较正常人少,出汗散热量为正常的2倍。训练有素的马拉松运动员,直肠内温度高达42℃而无不适。无此种适应代偿能力者,易发生中暑。
(二)高温环境对人体各系统的影响
中暑损伤主要是由于体温过高(>42℃)对细胞产生直接损伤作用,引起酶变性、线粒体功能障碍、细胞膜稳定性丧失和有氧代谢途径中断,导致多器官功能障碍或衰竭。
1.中枢神经系统 高热能引起大脑和脊髓细胞快速死亡,继发脑局灶性出血、水肿、颅内压增高和昏迷。小脑Purkinje细胞对髙热反应极为敏感,常发生构音障碍、共济失调和辨距不良。
2.心血管系统 热射病病人常表现高动力循环状态,外周血管阻力降低,心动过速(>180次/分)及心脏指数、中心静脉压(CVP)升高。持续高温引起心肌缺血、坏死,促发心律失常,加重心力竭,继而心排血量下降和皮肤血流减少,影响散热,形成恶性循环。
3.呼吸系统 高热时,呼吸频率增快和通气量增加,持续不缓解会引起呼吸性碱中毒。热射病时可致肺血管内皮损伤发生ARDS。
4.水和电解质代谢 热适应后第二周,因出汗、排尿丢失及补充不足,体内总钾量减少20%(500mEq)以上。大量出汗常导致水和钠丢失,引起脱水和电解质平衡失常。
5.肾脏 由于严重脱水、心血管功能障碍和横纹肌溶解等,可发生急性肾衰竭。
6.消化系统 中暑时的直接热损伤和胃肠道血液灌注减少可引起缺血性溃疡,容易发生消化道大出血。热射病病人,发病2天后几乎都有不同程度的肝坏死和胆汁淤积。
7.血液系统 严重中暑病人,发病后2~3天可出现不同程度的DIC。DIC又可进一步促使重要器官(心、肝、肾)功能障碍或衰竭。
8.肌肉 劳力性热射病病人,由于肌肉局部温度增加、缺氧和代谢性酸中毒,常发生严重肌损伤,引起横纹肌溶解和血清肌酸激酶升高。
【病理】
热射病病人病死后尸检发现,小脑和大脑皮质神经细胞坏死,特别是Purkinje细胞病变较为突出。心脏有局灶性心肌细胞出血、坏死和溶解,心外膜、心内膜和瓣膜组织出血;不同程度肝细胞坏死和胆汁淤积;肾上腺皮质出血。劳力性热射病病死后病理检查可见肌肉组织变性和坏死。
【临床表现】
根据发病机制和临床表现不同,通常将中暑分为热痉挛(heat cramp)、热衰竭(heat exhaustion)和热(日)射病。上述3种情况可顺序发展,也可交叉重叠。
(一)热痉挛
剧烈活动后,大量出汗和饮用低张液体后出现头痛、头晕和肢体、腹壁肌群痛性痉挛,肢体活动受限,有时腹痛与急腹症表现相似,数分钟缓解,无明显体温升高,无神志障碍。热痉挛也可为热射病早期表现。
(二)热衰竭
多见于老年人、儿童和慢性病病人。严重热应激时,体液和体钠丢失过多引起循环容量不足所致。表现为多汗、疲乏、无力、头晕、头痛、恶心、呕吐和肌痉挛,心率明显增快、直立性低血压或晕厥。
中心体温(core body temperature,CBT)升高不超过40℃,无神志障碍。血细胞比容增高、高钠血症、轻度氮质血症和肝功能异常(肝转氨酶可升高至数千单位)。
(三)热射病
髙热(CBT>40%)伴神志障碍。早期受损器官依次为脑、肝、肾和心脏。根据病人发病时的状态和发病机制,将热射病分为劳力性热射病(exertional heatstroke)和非劳力性热射病(non-exertional heat-stroke)两种类型。前者是内源性产热过多,后者是因体温调节功能障碍致散热减少。
1.劳力性热射病 多发生在青壮年人群,剧烈运动或从事体力劳动后数小时发病,约50%病人大量出汗,心率160~180次/分,脉压增大,可发生横纹肌溶解、急性肾衰竭、肝衰竭(发病24小时后肝转氨酶可升至数万单位)、DIC或MODS,病死率高。
2.非劳力性热射病 多见于居住在通风不良环境的老年体衰者及产妇,其他高危人群包括精神分裂症、帕金森病、慢性酒精中毒及偏瘫或截瘫病人。84%~100%病人无汗,皮肤干热和发红,直肠温度最高可达46.5℃。病初可表现行为异常或痫性发作,继而出现谵妄、昏迷和瞳孔对称缩小,严重者出现低血压、休克、心律失常及心力衰竭、肺水肿和脑水肿。约5%病人发生急性肾衰竭,可有轻、中度DIC,常在发病后24小时左右死亡。
【实验室检査】
严重病人常出现肝、肾、胰和横纹肌损伤的实验室参数改变,应紧急进行有关生化检查,如血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)和止、凝血功能及动脉血气分析,尽早发现重要器官功能障碍证据。怀疑颅内出血或感染时,应行脑CT和脑脊液检查。
【诊断与鉴别诊断】
炎热夏季,遇有高热伴昏迷者首先考虑中暑。热射病应与脑炎、脑膜炎、伤寒、斑疹伤寒、脑恶性疟疾、甲状腺危象、震颤性谵妄及下丘脑出血、抗胆碱能药中毒或抗精神病药恶性综合征鉴别。
【治疗】
中暑类型和病因不同,但基本治疗措施相同。
(一)降温治疗
快速降温是治疗的基础,迅速降温决定病人预后。降低劳力性热射病病人体温的时间段由原来的“黄金1小时(golden hour)”改为“黄金半小时(golden halfhour)”。
1.体外降温 将病人转移到通风良好的低温环境,脱去衣服,同时进行皮肤肌肉按摩,促进散热。无虚脱病人,迅速降温的金标准是冷水浸浴(cold water immersion,CWI)或冰水浸浴(ice water immersion,IWI),将病人身体(除头外)尽可能多地浸入2.0~14.O℃(35~57℉)冷水中,并且不停地搅动水,以保持皮肤表面有冷水,在头顶部周围放置用湿毛巾包裹的冰块。此法能在20分钟内将体温从43.3℃降至40.0℃以下。对虚脱者采用蒸发散热降温,如用15℃冷水反复擦拭皮肤、用电风扇或空气调节器。体温降至39℃时,停止降温。
2.体内降温 体外降温无效者,用冰盐水进行胃或直肠灌洗,也可用无菌生理盐水进行腹膜腔灌洗或血液透析,或将自体血液体外冷却后回输体内降温。
3.药物降温 热射病病人,解热镇痛药水杨酸盐治疗无效,而且可能有害。迅速降温出现寒战者,生理盐水500ml加氯丙嗪25~50mg静脉输注,应监测血压。
(二)并发症治疗
1.昏迷 应进行气管内插管,保持呼吸道通畅,防止误吸。颅内压增髙者静脉输注甘露醇1~2g/kg,30~60分钟输入。痫性发作时,静脉输注地西泮。
2.液体复苏 低血压病人应静脉输注生理盐水或乳酸林格液恢复血容量,最初4小时补充1200ml等张晶体溶液。必要时静脉滴注异丙肾上腺素,勿用血管收缩药,以免影响皮肤散热。
3.多器官衰竭 应予对症支持治疗。出现横纹肌溶解,尿量至少保持为2ml/(kg•h),尿pH>6.5。心力衰竭合并肾衰竭伴有髙钾血症时,慎用洋地黄。持续性无尿、尿毒症和高钾血症是血液透析或腹膜透析的指征。应用H2受体拮抗药或质子泵抑制药预防应激性溃疡并上消化道出血。DIC病人根据病情输注新鲜冷冻血浆和血小板。
(三)监测
1.降温期间连续监测体温变化,逐渐使体温降到37~38℃。
2.放置Foley导尿管,监测尿量,应保持尿量>30ml/h。
3.中暑高热病人,动脉血气结果应予校正。体温超过37℃时,每升高l℃,PaO2降低7.2%,PaCO2增加4.4%,pH降低0.015。
4.发病24小时可出现凝血障碍,更常见于48~72小时。应严密监测有关DIC实验室参数(纤维蛋白原、纤维蛋白降解产物、凝血酶原时间和血小板)。
【预后】
热射病病死率为20%~70%,50岁以上病人高达80%。决定预后的不是发病初始体温,而是在发病30分钟内的降温速度。如果发病后30分钟内能将直肠内温度降至40℃以下,通常不发生死亡。
降温延迟,病死率明显增加。器官衰竭数目决定预后。无尿、昏迷或心力衰竭病人病死率高。昏迷超过6~8小时或DIC者预后不良。血乳酸浓度可作为判断预后的指标。
【预防】
1.暑热夏季加强预防中暑宣传教育,穿宽松浅色透气衣服。在阳光下活动时,戴宽边遮阳帽,使用防晒霜。
2.炎热天气尽量减少户外活动,避免在11:00~15:00暴露于阳光太久。
3.改善年老体弱、慢性病病人及产褥期妇女的居住环境。
4.改善高温环境中的工作条件,多饮用渗透压<200mOsm/L的钾、镁和钙盐防暑饮料。
5.中暑病人恢复后,数周内应避免阳光下剧烈活动。