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

1 熱環境對戰斗力的影響

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

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

在高強度運動中，有限的血液供應必須滿足激增的骨骼肌代謝需求以及皮膚散熱需求，器官臟器血液供應減少。此外，高熱高強度運動時，大量汗液蒸發導致有效循環血量減少，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，有助于優化生理功能和促進散熱。通過代償，機體達到一個新的穩定的核心溫度，以適應增加的代謝率和散熱，將這種現象稱為“運動性高熱”。熱適應能力良好的戰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，且無任何不適癥狀[8]。

中暑失代償（Uncompensated Heat Stress，UCHS）是由于產熱超過了散熱能力，不能保持穩定的核心溫度，持續失代償會增加熱量潴留，導致核心溫度逐漸升高、增加嚴重熱致疾病的風險。UCHS的危險因素的認識和鑒別對于衛勤人員和指揮員來說非常重要。多種因素可導致體溫升高，包括個體因素、體能活動、疾病、藥物、環境因素等。由于戰爭及非戰爭軍事行動需要，作戰人員缺乏時間適應環境，容易出現失代償并進一步導致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，導致缺血、內毒素血癥和氧化應激等[9]。此外，EHS時，核心溫度過高（＞41℃）會導致直接熱損傷[10]。細胞對EHS的反應受到其嚴重程度和持續時間的影響，包括適應（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會導致細胞功能障礙、彌漫性血管內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致中樞神經系統功能障礙[13]。UCHS可進一步發展為EHS，死亡風險較高，嚴重影響部隊戰斗力和任務的完成。

2 EHS的預防策略

全軍熱射病專家組在EHS的預防中，強調熱習服訓練、合理安排訓練時間、關注重點人群、訓練中及時補水以及重視訓練中監測等5個方面[14]，結合病因預防、“三早”預防、臨床預防的三級預防策略，軍隊EHS預防可以參照以下方法展開。

2.1 初級預防策略 軍事訓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防的主要措施。熱習服是身體對熱應激反應的耐受性，在熱致疾病初級預防中非常重要，是決定能否抵御極端高溫的最重要因素[15]。

熱習服關鍵在于給予充足的適應時間、制定恰當的訓練策略進行熱習服，維持并提升提高戰斗力。研究發現，極端濕熱環境下訓練第一周，中暑風險最高，至少1~2周后才能獲得適應性。但是，獲取的熱習服會在脫離環境后2~3周內消散，需要重新適應[16，17]。熱習服主要通過熱暴露結合運動實現，熱習服中主要的生理反應是增加有效循環血量，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。除了熱習服之外，還需要篩查個體易感因素、實時評估環境風險、科學制定訓練計劃以及補水策略等。

進入熱環境后，體溫調節系統會滿負荷運轉，以保持體內熱量平衡，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境（庇蔭、冷水浸泡）及加強對流（扇風），傳導降溫（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防中發揮重要作用。降溫背心采用嵌入式相變材料包，在固態（“凍結態”）到液態的轉變過程中吸收大量的熱量；降溫背心采用先進的蒸發式面料，浸入水中后可迅速冷卻，恢復固態；降溫背心具備水循環系統，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，機理與其相似[19，20]。浸臂式冷卻系統（Arm Immersion Cooling System，AICS）是常用簡單的二級預防措施，利用前臂的大表面積與質量比的特點，浸入冷水直接由皮膚散熱。相關研究表明，AICS冷水（10~20℃）可以快速降低核心溫度和皮膚溫度，有效延長熱環境耐受時間[21]。

2.2 二級預防策略 EHS的二級預防關鍵在于“早發現、早診斷、早治療”，核心原則是快速識別、核心溫度評估和現場全身降溫。EHS預后與高熱持續時間密切相關，早識別、早降溫能夠降低EHS的發病率和病死率。

快速識別是得到及時救治的關鍵，但第一接觸者大多為戰士，缺乏必要的醫學常識。因此，需要對全體官兵培訓，戰士在高溫運動時，表現出嗜睡、譫妄等或類似癥狀時，必須意識要立即給予醫療幫助，而不是認為行為怪異。地區和專業兵種間培訓策略不同，但均應具有內容簡單、重復頻率高等特點。此外，可以進行“模擬訓練”，例如經過專業培訓的“傷員”進行“模擬中暑”，為緊急情況下的處置提供指導。

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。大多數野戰醫療人員訓練有素，掌握有效的降溫方法，但是部分人員培訓過時，仍采用傳統的觀念和方法，仍關注表面溫度（腋溫或口腔溫度），認為有效的護理和治療只能在醫院和急診科進行。核心體溫的獲取也存在一個潛在障礙，即對隱私的擔憂或對指責的恐懼。

當確診為熱衰竭或熱休克后，應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，在出現癥狀后的10~15 min內將全身（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，且培訓簡單易于操作，在EHS急救中應用廣泛。

2.3 三級預防策略 當初級和二級預防策略失敗，發生EHS時，需要采取三級預防策略以最小化并發癥及死亡風險。三級預防的關鍵是治療，預防并發癥和后遺癥，但三級預防在實踐中仍然存在顯著差距，軍事訓練和軍事任務面臨多重挑戰。

EHS的早期以多臟器功能損傷為特點，及時治療常可完全恢復，不留后遺癥[23]，后期以腦功能受損為主要并發癥，體溫24 h內不能降至正常，病死率高達60~80%，如昏迷時間超過6~8 h，提示預后不良，可能殘留大腦功能障礙。由于高熱直接損傷、繼發性缺氧、缺血性壞死及繼發性出血等原因，神經系統損傷在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，僅表現為肝功能指標的改變。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險。橫紋肌溶解（Rhabdomyolysis，RM）是EHS常見并發癥，幾乎發生在所有的患者中，由于劇烈運動和高熱導致橫紋肌缺氧和細胞能量代謝障礙，以“肌痛、無力和深色尿”為主要臨床表現，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、氣管插管和保護氣道、液體治療、堿化尿液、應用利尿劑以及高壓氧治療等是避免EHS器官損傷的關鍵，一線衛勤保障人員在應立足現場條件，迅速判斷損傷情況給予及時干預。

3 康復歸隊

RTD決策是非常重要和復雜的，雖然現在可以通過的血常規和血化學指標來評估腎臟、肝臟和凝血功能障礙恢復情況，但對體溫調節系統完整性的評估仍然是一個空白[26]。大多數在獲得及時治療后幾周內就能完全康復，但有些人會出現長期的并發癥，可能包括多系統器官（肝、腎、肌肉）、神經損傷、運動能力下降以及熱適應不良等。對于潛在的運動-耐熱性缺陷、神經心理障礙等改變的評估具有挑戰性，缺乏循證醫學證據。

目前，RTD標準包括無不適癥狀、各器官檢查結果正常，并逐步增加運動量和進行熱習服。每個人的熱適應能力不同，在相同的條件下，有些人體溫上升更早、速度更快，稱之為熱適應不良[27]。熱適應不良是先天或遺傳的，也可能是EHS的后遺癥。EHS康復后熱適應不良可能持續幾周到5年，甚至是永久的。美國運動醫學會（American College of Sports Medicine，ACSM）推薦以下做為RTD標準[5]：（1）出院后至少休息7天；（2）1周后進行隨訪，進行體格檢查、實驗室檢查及生物標志物檢測，這將決定是否繼續RTD；（3）開始活動時，應先在涼爽的環境進行，在2周內逐漸增加時間、強度和熱暴露，并對熱適應能力進行評估；（4）若在4周內未能適應正常訓練，應進行運動-熱適應能力檢測；（5）如果熱適應正常，可以在恢復訓練后2~4周參加任務或執勤。此外，RTD還受到個人心理因素、任務性質等影響。

4 小 結

軍人是熱致疾病的高發群體，除了濕熱環境因素外，還面臨著訓練強度高、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，嚴重影響官兵生命健康和部隊戰斗力的維持，其預防和治療貫穿衛勤保障和軍事訓練整個過程。基層衛勤力量，包括軍醫及衛生員在熱致疾病的防治中處于關鍵位置。該如何減少熱致疾病的發生，主要在于以下幾點。一是及時發現，早期干預，做好初級、二級和三級預防；二是為根據環境特點、官兵個體素質等對訓練和任務計劃提供建議；三是常態化組織教育，提升衛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學支撐的措施處理，可以最大限度避免死亡和嚴重后遺癥的發生。因此，如何有效防治熱射疾病是衛勤人員、指揮員以及廣大官兵共同努力的目標。