高原环境对人类生存与健康的终极挑战在于“缺氧”(Hypoxia)。此问题非单一维度,乃地理、生理、病理、心理四重因素交织作用之结果。针对高原缺氧分析“四理”原因即地理性缺氧、生理性缺氧、病理性缺氧、心理性缺氧,并对“四因”拟相应对策即优化生存环境克服地理性缺氧、调整生活状态克服生理性缺氧、治疗生病疾患克服病理性缺氧、适应生命变化克服心理性缺氧。建立高原缺氧“四因”、“四理”、“四法”对策框架,力求公众精准地抓住高原缺氧这一危及人民生命健康问题的核心矛盾,从应对高原缺氧科普高度、整体维度、实践广度,系统论述了高原缺氧“四因”、“四理”、“四法”对策。
一、地理性缺氧:高原环境的客观现实
原因:地理性缺氧是高原环境的物理本质。根据道尔顿分压定律,大气压强随海拔升高而降低,虽然氧气体积分数不变(约为20.9%),但氧分压(Partial Pressure of Oxygen, PO₂)却呈指数级下降。海拔每升高1000米,大气压下降约11%,氧分压随之同步下降。在海拔3650米的拉萨,大气压约为海平面的64%,氧分压也降至约100mmHg(海平面约为159mmHg),这意味着人体每次呼吸摄入的氧气分子数目显著减少。这是所有高原健康问题的物理根源。
对策:优化生存环境,克服地理性缺氧 此对策旨在从外部环境着手,提升局部空间的氧分压,直接对抗地理性限制。
1. 物理增压(增氧)环境:这是最直接有效的方法。借鉴航空医学和航天医学中舱压控制的技术与理论,在关键场所(如医院、疗养院、宿舍)建立富氧室或高压氧舱。高压氧能大幅提高血氧含量,不仅用于急性高原病的抢救,对于改善慢性缺氧状态、促进组织修复亦有奇效(依据《高压氧医学》原理)。
2. 弥散式供氧系统:在公共场所如会议室、培训中心、火车站,通过弥散式供氧技术,缓慢提高整个空间的氧浓度(如至24%-25%),形成“氧吧”环境,可在不知不觉中缓解缺氧症状,提高工作效率与舒适度。
3. 生态与环境优化:虽无法改变大气压,但可通过植树造林、保护湿地、合理规划城市通风廊道等方式,优化局部小气候,提升空气质量,间接减轻呼吸系统的环境压力。
二、生理性缺氧:机体代偿与失代偿的博弈
原因:初入或久居高原,人体为适应低氧环境会启动一系列代偿机制,即高原习服(Acclimatization)。这个过程由颈动脉体等化学感受器触发,涉及多个系统:
· 呼吸系统:呼吸加深加快(通气量增加),以吸入更多空气。
· 循环系统:心率加快,心输出量增加;红细胞和血红蛋白代偿性增生,以提升携氧能力(EPO调节)。
· 细胞水平:线粒体功能与毛细血管密度可能发生适应性改变。
然而,这种代偿是有限度的。当缺氧程度超过个体生理代偿能力,或代偿本身带来新的负担(如血液过粘导致循环阻力增加),便会从“习服”转向“失代偿”,出现一系列生理性缺氧症状,如疲劳、失眠、头晕、记忆力下降等。
对策:调整生活状态,克服生理性缺氧 此对策旨在通过优化生活方式,助力并维持机体的良性代偿,避免失代偿。核心在于落实世界卫生组织(WHO)倡导的“健康四大基石”:
1. 合理膳食:保证充足能量,增加碳水化合物摄入(因其氧耗更低、产能效率高),补充优质蛋白质和富含铁、叶酸、维生素B12的食材(如红肉、动物肝脏、深绿色蔬菜),以支持血红蛋白的合成。充足饮水,降低血液粘稠度。
2. 适量运动:遵循“循序渐进”原则,避免初到时剧烈运动。进行有氧运动与呼吸训练(如腹式呼吸、深呼吸),能有效提升肺活量和机体利用氧的效率。著名的“高原训练法”正是利用低氧环境刺激生理代偿的典范。
3. 戒烟限酒:吸烟产生的一氧化碳与血红蛋白结合能力是氧气的200多倍,严重削弱携氧功能。酒精则能抑制呼吸中枢,加重缺氧,并增加代谢耗氧,必须严格限制。
4. 心理平衡与充足睡眠:睡眠是机体修复、能量储备的关键时期。保证优质睡眠,能有效恢复因代偿而持续工作的器官功能,为次日应对低氧挑战储备能量。
5. 腹式呼吸预增氧:深挖腹腔“氧仓库”,未雨绸缪
5.1科学原理:传统胸式呼吸主要依赖肋间肌收缩,潮气量较小,多以通气为主。而腹式呼吸(Diaphragmatic Breathing),又称膈肌呼吸,通过膈肌的大幅度升降来改变胸腔容积。吸气时,膈肌收缩下移,腹腔内压力增高,胸腔负压增大,能吸入更多新鲜空气;呼气时,膈肌松弛上移,辅助排出更多二氧化碳。
5.2科学依据:《黄帝内经》 有云:“呼吸精气,独立守神。”这里的“呼吸精气”即强调深长、均匀的呼吸对涵养精气神的重要性。腹式呼吸正是“呼吸精气”的现代科学诠释。从生理学看,膈肌每下降1cm,胸腔容积可增加250-300ml。研究表明,规律的腹式呼吸训练可使潮气量增加30%以上,显著提升肺泡通气效率和气体交换率,从而提高动脉血氧分压(PaO₂)。相较于胸式呼吸,腹式呼吸能更有效地调动肺底部约占全肺60%的中下叶肺泡参与工作,避免了这部-分肺泡的塌陷(atelectasis),极大改善了通气血流比值(V/Q匹配),是最直接、最经济的“预增氧”手段。
5.3科学普及:对于初入高原或长期居住者,每日进行10-15分钟的腹式呼吸训练(吸气时鼓腹,呼气时收腹),犹如为身体开启一个“内置氧泵”,能有效缓解低氧应激反应,提高缺氧耐受能力,预防急性高原病的发生。
三、病理性缺氧:基础疾病在高原的“放大器”效应
原因:高原低氧环境如同一面“放大镜”,会使许多在平原已存在的消耗性疾病或基础疾病急剧恶化,形成严重的病理性缺氧。
· 呼吸系统疾病:如COPD、哮喘、肺纤维化等患者,本身通气或换气功能已受损,高原低氧无疑是雪上加霜。
· 心血管疾病:如冠心病、心力衰竭。低氧会增加心脏负荷,诱发心绞痛、心肌梗死;红细胞增多则加重心脏射血阻力和血栓形成风险。
· 血液系统疾病:如贫血(缺铁性、巨幼细胞性等)。血红蛋白本就不足,携氧能力大打折扣,高原缺氧症状会尤为突出。
· 其他消耗性疾病:如肿瘤、慢性感染、肝肾功能障碍等,这些疾病本身代谢亢进、耗氧增加,或影响氧的运输与利用,在高原环境下会加速病情进展。
对策:治疗生病疾患,克服病理性缺氧 此对策强调“治本”,是针对已有疾病患者的保底策略。
1. 严格筛查与评估:对进入高原或久居高原的人群,尤其是中老年人,进行严格的心肺功能评估(如肺功能测试、心脏彩超、运动负荷试验)和血液检查,识别高风险个体。
2. 积极治疗原发病:这是最核心的一环。必须对基础疾病进行规范、持续、有效的治疗。如控制感染、纠正贫血、稳定心功能、优化呼吸治疗方案。
3. 加强监测与预警:教育患者及家属识别病理性缺氧加重的迹象(如紫绀加重、呼吸困难加剧、水肿、意识改变等),并建立快速转诊和医疗干预通道。利用指脉氧仪等便携设备进行日常血氧饱和度监测至关重要。
四、心理性缺氧:“意念性”缺氧的桎梏
原因:心理性缺氧,又称“意念性缺氧”或“高原恐惧症”,是一种由心理应激引发的主观缺氧感受和一系列生理反应。由于对高原环境的未知和恐惧,个体处于持续的精神紧张、焦虑甚至恐慌状态。这会通过神经-内分泌-免疫轴引发一系列反应:
· 焦虑促使交感神经兴奋,释放大量儿茶酚胺,导致心率过快、呼吸急促(过度通气可能反而引发呼吸性碱中毒)、耗氧量增加。
· 紧张情绪可能导致睡眠障碍,进一步削弱生理代偿能力。
· 这种负面心理状态形成恶性循环:越害怕,越紧张;越紧张,症状越重;症状越重,越恐惧。
对策:适应生命变化,克服心理性缺氧 此对策着眼于“调心”,是实现全面高原适应的“润滑剂”。
1. 科学认知与健康教育:知识是最好的镇静剂。通过培训,让民众科学了解高原反应的本质、正常生理过程、适应周期以及应对方法,破除神秘感和恐惧感。树立“高原可防可控可适应”的信心。
2. 心理调适与放松训练:推广正念冥想(Mindfulness)、腹式深呼吸、渐进式肌肉放松等技巧。这些方法被心理学和心身医学证明能有效降低交感神经张力,减轻焦虑,平稳心率和呼吸,从而减少不必要的氧耗。
3. 社会支持与氛围营造:建立良好的团队和社会支持网络,相互鼓励,分享积极体验,能极大缓解个体心理压力。组织积极健康的文娱活动,转移对躯体不适的过度关注。
4. 必要时专业干预:对于焦虑症状严重者,不应回避,可寻求专业心理医生的帮助,必要时可短期、小剂量使用抗焦虑药物辅助适应。
应对高原缺氧这一世界性难题,构建应对高原缺氧“四因-四理-四法”模型,从生物生理-精神心理-社会伦理-环境地理的现代医学模式出发,对高原生命健康问题进行的系统性解构与整合。
· 地理性缺氧是“天时”之困,需以科技环境改造应对之。
· 生理性缺氧是“肉身”之搏,需以健康生活方式赋能之。
· 病理性缺氧是“旧疾”之危,需以精准医疗方法攻克之。
· 心理性缺氧是“心魔”之障,需以智慧静心方道化解之。
应对高原缺氧“四因-四理-四法”并非割裂,而是相互影响、互为因果。唯有如此“四管齐下”,方能实现从“克服高原反应”到“主动高原适应”的转变,最终达成“人民健康,高原安康”的宏伟目标。扎西德勒!
作者:王立祥、迟春花、张文宏、王福生(院士),均系由中华医学会、西藏自治区卫生健康委员会主办——2025西藏卫生健康人才培养活动周日喀则健康咨询活动专家
王立祥
解放军总医院第三医学中心原急诊科主任、教授、博士生导师;医学著作十余部、获得专利百余项、发表论文千余篇、救死扶伤万余例………国家健康科普专家、全国学校急救教育专家、全军十二五心肺复苏重点项目首席专家、国家工信部卫健委5G+心脏猝死防治救系统项目首席专家;“科创中国”50先导技术腹部提压心肺复苏发明者,“科普中国”年度科普作品《“救”在身边的5G+生命急救平安站“惠民工程建设》荣誉获得者;中国心肺复苏专家共识系列指南、中华精准健康传播专家共识系列指南领衔制定者;获医学科学家奖、国家、军队科技进步二等奖、获军队优秀人才一类岗位津贴;获全国优秀科技工作者终身荣誉称号。
来源: 人民日报健康号