極地人員戶外作業(yè)健康防護(hù)分析

馮逸飛,王楊凱,陳 港,何 穎

(海軍特色醫(yī)學(xué)中心海洋生物醫(yī)藥與極地醫(yī)學(xué)研究室,上海 200433)

南北極曾經(jīng)作為地球上遠(yuǎn)離人類活動(dòng)的地區(qū)，由于具備十分重要的科學(xué)考察、觀光旅游以及資源開(kāi)采、航道運(yùn)輸價(jià)值，越來(lái)越多地受到世界各國(guó)的青睞和重視[1]。鑒于極地區(qū)域極晝、極夜、極寒、極旱、強(qiáng)風(fēng)、長(zhǎng)航等惡劣環(huán)境[2]，極地人員戶外高強(qiáng)度作業(yè)時(shí)無(wú)時(shí)無(wú)刻不面臨著體力、精力和生存的考驗(yàn)，為保障極地人員戶外作業(yè)時(shí)的生命健康，提高人員生活質(zhì)量與工作效率，積極開(kāi)展極地戶外作業(yè)人員健康防護(hù)研究具有重要意義。

1 極地戶外特殊環(huán)境

1.1 北極地區(qū)陸域環(huán)境特點(diǎn)北極地區(qū)的Svalbard群島(74°-81°N，10°-35°E)，位于巴倫支海和格陵蘭海之間，全島陸地中約60%的地區(qū)被雪原和冰川覆蓋，部分冰川延伸至海洋形成廣袤的冰架；同時(shí)，群島上也擁有一些面積較大的無(wú)冰谷地和古代海面較高時(shí)形成的廣闊海岸平原，群島的最高點(diǎn)位于牛頓峰，海拔1 717米[2-3]。北大西洋暖流對(duì)群島的支配影響十分顯著，冬季1月的平均氣溫約為-14℃(6.8℉)，相較于同緯度的其他地區(qū)如加拿大和俄羅斯更加溫暖，根據(jù)對(duì)群島氣候多年的研究和統(tǒng)計(jì)，總體來(lái)說(shuō)Svalbard群島東部的降水量比西部更多，東南部較西北部更溫暖，故擁有極地海洋性氣候的特點(diǎn)[3-4]。

1.2 南極地區(qū)陸域環(huán)境特點(diǎn)南極地區(qū)位于南緯66°34′至南緯90°區(qū)域，包含南極洲和南極洲周圍的相關(guān)海洋地區(qū)，南極大陸上約95%的地區(qū)被冰蓋覆蓋，其中存儲(chǔ)的淡水占到全球淡水總量70%，同時(shí)也使得大陸地區(qū)的平均海拔高程達(dá)到2 350米，素有“冰雪高原”之稱，最高點(diǎn)為瑪麗·伯德地的文森山，海拔5 140米，全洲僅2%的地區(qū)不存在常年的冰雪，是動(dòng)植物的主要棲息地[5]。氣候特點(diǎn)為酷寒、烈風(fēng)和干燥，全洲平均氣溫約為-26℃，平均風(fēng)速約為16.8米/秒，降水量因地區(qū)的不同和距離海洋的遠(yuǎn)近有所差異，從大陸邊緣地區(qū)的500毫米/年，到內(nèi)部地區(qū)的30毫米/年，呈現(xiàn)出距離海洋越遠(yuǎn)降水量越少的特點(diǎn)[5-6]。總體來(lái)說(shuō)環(huán)境較為惡劣，對(duì)人員生存保障與健康防護(hù)具有較大威脅。

2 極地環(huán)境健康影響

極地人員戶外作業(yè)時(shí)處于惡劣自然環(huán)境中，不可避免地遭遇各類生存危險(xiǎn)，特別是各類“創(chuàng)傷”成為人員生命健康的頭號(hào)威脅。由于面臨繁重的作業(yè)任務(wù)及惡劣的自然環(huán)境，人員創(chuàng)傷易發(fā)多發(fā)，往往呈現(xiàn)出：不可預(yù)見(jiàn)性強(qiáng)、傷情種類復(fù)雜、救援手段有限且難度大等特點(diǎn)。

2.1 凍傷凍傷是指當(dāng)機(jī)體暴露于低溫寒冷的環(huán)境之中，以全身血管收縮，毛細(xì)血管閉塞，造成組織缺血缺氧從而導(dǎo)致局部區(qū)域乃至全身性的物理?yè)p傷[7]。如果將南極洲作為背景，其氣候特點(diǎn)為酷寒、干燥和烈風(fēng)，年平均氣溫約-26℃[1]，內(nèi)陸高原平均氣溫約-52℃，極端最低氣溫曾達(dá)到-89.2℃。平均風(fēng)速約16.8米/秒[2]，沿岸地面風(fēng)速常約45米/秒，最大風(fēng)速可達(dá)75米/秒以上[5-6]。戶外作業(yè)人員位于此類極地極端環(huán)境中，在體表裸露部位和肢體遠(yuǎn)心端區(qū)域都可能發(fā)生凍傷，例如手、腳、鼻、耳、臉等部位[7]。

2.2 復(fù)溫后繼發(fā)損傷極地地區(qū)終年維持極低的溫度，作業(yè)人員在日常的工作生活中不但會(huì)遭受因組織凍結(jié)凍傷造成的原發(fā)損傷，同時(shí)也可能面臨因復(fù)溫準(zhǔn)備工作不充分導(dǎo)致的循環(huán)恢復(fù)過(guò)程中繼發(fā)性損傷的威脅。由于極低溫造成傷者的深部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生凍傷或凍結(jié)，極地條件限制下若缺乏專業(yè)全面的復(fù)溫治療，可能造成代謝功能障礙和電解質(zhì)紊亂等問(wèn)題持續(xù)存在，傷者出現(xiàn)局部微循環(huán)功能不全等嚴(yán)重的繼發(fā)損傷。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，凍傷人員在處置失當(dāng)?shù)那闆r下，導(dǎo)致人體組織嚴(yán)重?fù)p傷的情況中有40%是由于原發(fā)性損傷，60%是由于循環(huán)恢復(fù)后的繼發(fā)損傷[8-9]。

2.3 紫外線損傷由于南極地區(qū)臭氧層較薄、光照強(qiáng)，加之冰雪對(duì)紫外線的反射，戶外作業(yè)人員面部、手部等暴露部位易受到紫外線損傷。作為參考，同樣在西藏等強(qiáng)紫外線照射地區(qū)，人員戶外訓(xùn)練過(guò)程中共有約69.68%的被調(diào)查者有不同程度的紫外線損傷，損傷主要分布在臉部、兩側(cè)顴骨周圍及鼻尖、鼻梁等皮膚暴露部位[10]。

2.4 極地意外性創(chuàng)傷極地戶外生活過(guò)程中，容易出現(xiàn)疲勞、饑餓以及不慎掉入冰窟、冰裂縫，導(dǎo)致出現(xiàn)骨折、出血等意外性創(chuàng)傷等危險(xiǎn)；當(dāng)前越來(lái)越多的科考、資源開(kāi)發(fā)人員從事戶外作業(yè)，例如搬抬重物時(shí)，由于嚴(yán)寒、雪地冰面濕滑等導(dǎo)致人員的肌肉、骨膜、筋膜和韌帶等軟組織出現(xiàn)意外性撕裂傷；特別是在戶外缺乏工程機(jī)械輔助時(shí)，不得不以人力進(jìn)行挖掘、搬運(yùn)重物，如開(kāi)采巖石標(biāo)本、從科考船上搬卸物資，作業(yè)人員在惡劣條件下長(zhǎng)時(shí)間暴露，進(jìn)一步增加了意外性創(chuàng)傷的風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 極地海洋動(dòng)物蜇傷在極地戶外作業(yè)時(shí)，部分工作需工作人員進(jìn)入水體中完成，如海洋生物采樣等，在工作期間存在被水母蜇傷的風(fēng)險(xiǎn)。特別是極地地區(qū)特有水母種類如北極霞水母，傘蓋直徑最大可達(dá)5米，擁有八組觸手，每組數(shù)量約為150根，每根觸手可延展至40多米。在作業(yè)人員防護(hù)措施不到位的情況下，其觸手上的刺細(xì)胞會(huì)對(duì)身體裸露部位造成蜇傷，水母?jìng)銧铙w下的觸手上面呈環(huán)狀或瘤狀密集地分布著數(shù)量眾多的刺細(xì)胞，受到機(jī)械刺激與化學(xué)刺激時(shí)，會(huì)將胞內(nèi)的刺絲囊排出到胞外，并通過(guò)其中的毒液對(duì)接觸到的人或動(dòng)物進(jìn)行麻醉與毒殺[11]。

3 極地人員戶外作業(yè)健康防護(hù)策略

3.1 凍傷防治策略針對(duì)可能發(fā)生的凍傷，應(yīng)當(dāng)組織極地戶外作業(yè)人員在前往極地前的2至3個(gè)月內(nèi)進(jìn)行適應(yīng)性的耐寒訓(xùn)練，可以通過(guò)每周進(jìn)行2～3次冷水淋浴，刺激人體的末梢血液循環(huán)，提高機(jī)體循環(huán)功能，降低凍瘡和凍傷的發(fā)生率；并制定適合的體能訓(xùn)練計(jì)劃，在溫度較低的環(huán)境中穿著少量衣物進(jìn)行每周3次以上的戶外長(zhǎng)跑，每次的時(shí)間不少于30分鐘，以提升人體抵抗力并縮短在寒冷環(huán)境中的適應(yīng)時(shí)間[7，12]。到達(dá)南北極地區(qū)進(jìn)行戶外作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意攜帶足量的防凍藥品與裝備，加強(qiáng)人員團(tuán)隊(duì)協(xié)作，開(kāi)展防凍宣傳教育，相互檢查身體狀態(tài)避免傷情發(fā)生或加重；為應(yīng)對(duì)極端寒冷天氣，可以采取搓手、揉臉、揉耳朵、活動(dòng)腳趾等簡(jiǎn)單有效的方法保持身體溫度；當(dāng)人員發(fā)生凍傷時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)體受損部位的范圍，予以局部或全身溫水浴。

3.2 凍溶性損傷防治策略為凍傷患者進(jìn)行復(fù)溫時(shí)，首先應(yīng)使其脫離極地冰凍物體與低溫環(huán)境。衣服、鞋襪等衣物如與肢體凍結(jié)，不可強(qiáng)行脫去，以免造成皮膚撕脫，可以采用溫水(40℃)浸泡凍結(jié)部位使冰凍融化后再脫下或剪開(kāi)；治療過(guò)程中應(yīng)注意保護(hù)患者的凍傷部位，防止再次暴露在寒冷環(huán)境中遭受二次凍傷。凍傷人員從戶外返回室內(nèi)復(fù)溫過(guò)程中應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者體溫，防止體溫回落或體溫回升過(guò)快，可輕輕按摩損傷部位，幫助改善血液循環(huán)，適度把握水浴時(shí)間及方式，警惕在復(fù)溫過(guò)程中可能伴隨的肺水腫、腦水腫、腎功能不全等癥狀。

3.3 紫外線損傷防治策略針對(duì)南北極地區(qū)紫外線照射強(qiáng)烈的情況，極地戶外作業(yè)人員在執(zhí)行戶外作業(yè)任務(wù)時(shí)，應(yīng)穿戴防紫外線面巾、手套并佩戴專業(yè)護(hù)目鏡，護(hù)目鏡鏡片可采用紅色偏光鏡片，以提高在雪地環(huán)境和冰川地區(qū)對(duì)紫外線的吸收率。同時(shí)預(yù)先準(zhǔn)備好充足的防曬霜，盡可能采用防曬指數(shù)(SPF)高的防曬化妝品，以避免極地強(qiáng)烈的紫外線對(duì)作業(yè)人員皮膚造成傷害。醫(yī)務(wù)人員在準(zhǔn)備急救和常用藥品時(shí)應(yīng)盡量選擇低溫條件對(duì)藥效影響不明顯的藥品，同時(shí)常備軟膏和眼藥水，以應(yīng)對(duì)和處置可能發(fā)生的眼部損傷或皮膚損傷。

3.4 意外性創(chuàng)傷防治策略針對(duì)戶外作業(yè)時(shí)可能發(fā)生的各類意外性創(chuàng)傷情況，應(yīng)該對(duì)工作人員進(jìn)行宣傳教育，引導(dǎo)并督促其嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、熟悉安全措施，防止人員蠻干，減少、杜絕傷病的發(fā)生率。盡可能改善人員作業(yè)條件，以機(jī)械操作代替繁重的體力勞動(dòng)。作業(yè)前組織人員進(jìn)行準(zhǔn)備活動(dòng)，包括腰部緩慢前屈、側(cè)屈和后伸活動(dòng)，關(guān)節(jié)部位的拉伸和多方向運(yùn)動(dòng)，使腰部肌肉、筋膜、韌帶和四肢關(guān)節(jié)處的韌帶得到充分的拉伸預(yù)熱以降低受傷風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)積極準(zhǔn)備各類止血、包扎、固定的器材藥品在受傷后第一時(shí)間進(jìn)行自救互救。在戶外寒冷環(huán)境中工作后，應(yīng)在條件允許的情況下沖洗熱水澡以祛除寒濕，消除肌肉和其他組織的疲勞。

3.5 動(dòng)物蜇咬傷防治策略預(yù)防極地動(dòng)物咬傷和蜇傷的最佳方法是盡量遠(yuǎn)離自己不熟悉的動(dòng)物，包括海豹、水母等。因工作原因不得不接觸時(shí)，接觸人員應(yīng)穿戴好防護(hù)設(shè)備。陸上作業(yè)時(shí)，要對(duì)四肢部位的衣物進(jìn)行加厚處理；水下作業(yè)時(shí)，要穿戴寒帶水域?qū)Ｓ酶墒綕撍ＷC潛水服大小與作業(yè)人員體型一致。若意外被動(dòng)物蜇傷或咬傷，需及時(shí)進(jìn)行專業(yè)化消毒、清創(chuàng)等。

4 結(jié) 語(yǔ)

作為地球上最后一片被人類踏足的大陸，南北極因其嚴(yán)酷的自然環(huán)境、獨(dú)特的地理位置以及豐富的資源和價(jià)值，已經(jīng)成為俄羅斯、美國(guó)和其他西方國(guó)家的地緣戰(zhàn)略中重要的戰(zhàn)略發(fā)展方向，眾多極地探索計(jì)劃和極地開(kāi)發(fā)計(jì)劃被紛紛提上日程[13]。作為我國(guó)海洋發(fā)展戰(zhàn)略中的關(guān)鍵一環(huán)，未雨綢繆地進(jìn)行極地衛(wèi)勤保障研究，為極地戶外工作人員提供生存、健康和工作多方面的支撐，提高人員戶外作業(yè)的效率，具有明確的研究?jī)r(jià)值。