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1、中暑之生理機轉及預防,三軍總醫院 腎臟科,朱柏齡,實例介紹,主訴：語言障礙約3個月 現病史： 90-8-26，出操後高燒、神志昏迷為恭醫院長庚醫院 (神志昏迷，原因不明，疑似中暑) 90-9-11神志恢復，但有語言障礙 轉至三總 預後：90-11-27 出院時，仍有語言障礙,實例介紹 (91年),主訴：跑步途中昏倒及高燒 現病史： 例行跑步(3000公尺昏倒送至804醫院 神智昏迷、高燒、無尿靜脈補水(3000 ml) ，未恢復轉往三總 多重器官衰竭(腎、肝、腦、腎出血、橫紋肌溶解) 結果：死亡,實例介紹 (92年),男，21歲 CC：高燒及神智昏迷約一天 現病史 一週前入五 鐵皮屋內出公差(
2、8 AM 11 AM) 罰跑約數百公尺 虛弱嗜睡 金門縣立醫院 (體溫40.8C)氣管插管全身抽搐昏迷 後送台灣 預後 多重器官衰竭，住院19日後死亡,中暑病例報告（一）,一位20歲入伍新兵在劇烈運動後，神智躁動不安，與長官爭吵並威脅長官 之後，這位弟兄瘋狂地在操場奔跑，直到崩潰倒在地上 當時環境溫度 32.2，溼度 80% 理學檢查病患呈現昏迷狀態，乾熱皮膚，瞳孔放大，沒有反射，肛溫 42.2，心跳 160/分，血壓 80/40 毫米汞柱，呼吸次數 30次/分,中暑病例報告（二）,冷水冷卻後，血壓上升至 100/60 毫米汞柱，體溫下降至 38.9 病患呈現全身抽搐及癲癇狀態 體溫上升至 4
3、1.7，皮膚發紺，尿液極少 實驗室檢查呈現白血球偏高（18000/cumm），血小板偏低（46000/cumm），血清肌酸酐 5.6mg/dL，血尿素氮 68mg/dL，鈉 136，鉀 5.8，碳酸氫根 9mEq/L，GOT 2640 U/L，GPT 840 U/L，Bil 5.2 mg/dL，CPK 100000 IU/L,中暑病例報告（三）,病人仍呈現昏迷狀態，體溫 38.9，並開始接受血液透析治療。 病人呈現全身性點狀出血及黃疸， Barbinskis sign 陽性 心電圖呈現心臟下壁心肌缺氧 血清肌酸酐上升至 18.2 mg/dL，血尿素氮 195 mg/dL，血清鉀 6.2 mg/
4、dL，病患繼續接受血液透析治療。 病患呈現全身抽搐，之後很快死亡，死前血清鉀離子由 4.2 上升至 8.0 mEq/L,實例介紹,主訴：發燒及神智昏迷約一小時 現病史：例行跑步後神志昏迷及發高燒 送至醫務所降溫送至三總 (體溫:39.1C，神志昏迷) 預後：急性腎衰竭、肝衰竭、完全恢復，住院11天。,對熱之生理反應,基礎產熱率: 70 Kcal/hr 日照後之熱散發: 150 Kcal/hr 工作後之產熱,產熱量(I),活動 Kcal/hr 打字 84 足球 102 輕度裝配工作 108 角力 114 曲棍球 173 挑磚塊 216 推獨輪車 300,產熱量(II),活動 Kcal/hr 步行
5、 (4公里/時) 340 籃球 344 5公里賽跑 360 手工鋸木 450 鏟土 570 游泳 660,熱之排除,傳導，對流，輻射 (當週遭溫度低於體溫) 水分由體表蒸發 呼吸道蒸發,熱之排除,每蒸發一公克水分，約有0.6千卡熱 量損失 無感水分排除：600 ml,同時排除身 體基本熱量產生的20% -30% 當環境溫度超過或等於皮膚溫 度時(約34-36oC)= 無法藉由 傳導， 對流，輻射來排熱,熱適應(Acclimatization),重複及長期暴露於熱環境下，導致初期暴露熱環境所受之生理壓力減弱,對熱之生理反應,例子: 重度工作時: 肌肉溫度= 41.1oC 代謝產熱: 未曾熱適應之
6、年輕人, 在高熱 環境下運動一小時 肝靜脈之溫度 = 41.6oC, 直腸溫度= 40oC,對熱之生理反應,主要熱之來源: 肌肉收縮時之生化反應+肝臟代 謝(葡萄糖新生及肝糖溶解) 在重度工作下，直腸之溫度可能 低估身體其他部分之溫度,心血管系統對熱之反應,皮膚及骨骼肌之血管擴張大於 內臟血管收縮之速度=有效動 脈容積減少 對熱之忍受能力: 和心血管系統之反應能力有關,心血管系統對熱之反應,肌肉收縮之工作= 大量血液流往肌肉 (運動性高熱) 在劇烈運動時，肌肉血流量可增至正常 時之20-40倍( 1ml/100 gm/min) 七十公斤之男性，肌肉重30公斤，負重 物跑步，使用2/3之肌肉能力
7、= 分流至 肌肉之血流 4L/min,心血管系統對熱之反應,肌肉收縮產生之熱 傳導流至肌肉之血管 流回心臟 至下視丘 引起皮膚血管擴張及流汗,心血管系統對熱之反應,腦內溫度 週圍血流量 暴露在高熱前臂血流量可由 4ml/min/dL肌肉量，升至12 mL/min 流至下視丘前葉血液之溫度控制此 反應 (並非由皮膚或核心溫度控制),心血管系統對熱之反應,至肌肉及皮膚之血流量增加=嚴重之 低血壓 (若內臟之血管收縮不足時) 若皮膚溫度升高至 40.5oC 而動脈血 溫度增至 39.4 oC 心輸出量 125% 肝血流量 15% 60% 血管阻力 120%,心血管系統對熱之反應,當內臟血流之減低無法
8、代償血 漿之喪失(流至皮膚及肌肉， 血管擴張，及流汗) 有效動脈血容積明顯降低,心血管系統對熱之反應,血液分流至肌肉及皮膚 有效動脈容積 靜脈回流 心跳 心搏出量 若心跳及靜脈回流能適當維持=心輸 出量不變或上升 若高溫持續過久= 心輸出量明顯下降,年齡及體熱之儲存,23,27,29,30,48,5,10,15,20,年齡,有效體熱之儲存,(Cal/M2/hr),心血管系統對熱之反應,當於高熱環境運動至體力耗竭時， 皮膚血流量極度下降 皮膚之排汗能力 排汗量 包覆式高熱 在熱環境下忍受大量工作之關鍵在 於是否能維持適當之心輸出量,心臟血管系統對熱之調適,三項主要之調適 增加最大心輸出量 減少最
9、大心跳速率 增加心搏出量,心臟血管系統對熱之調適,熱適應者:同樣之運動量體 溫上升較少 增加心臟血管系統功能，加 速散熱 加速代謝之效率(有氧代謝),汗液量及成分,部隊士兵熱曝露六個月: 前2週: 汗液排出量 後五個月: 汗液量 同樣工作體溫上升較少 達到排汗之體溫未變，只是排汗量減少,訓練後心肺之調適(II),改善肺換氣效率 最大排氣量 最大排氣量耗費之能量 擴散能力,中暑之定義,在濕熱環境下劇烈的運動體能操練，即可能導致中暑傷害 熱中暑以高體溫(肛溫超過40.6C)，嚴重神經學異常及多發性器官衰竭為特徵,熱環境下之熱能調控,熱平衡是指代謝性熱能之產生，熱能與周圍環境之交換以及汗液之熱能排散
10、之間取得平衡點 代謝性熱能包含身體產生之內因熱自外在環境吸收之熱能 熱能以輻射對流及傳導來排散 1大卡熱能需要1.7毫升汗液來排散，劇烈運動時，1小時產生的熱能可能需要1公升之汗液來排散,中暑之危險因子,溫度過高 濕度過高 中暑危險係數過高 劇烈運動 代謝疾病：甲狀腺、糖尿病、心臟病、肝病 先天無汗腺症 感冒、發燒、腹瀉、肺炎、感染 睡眠不足，體質耗弱,手汗症手術後 肥胖症(85kg) 情緒緊張者 水份缺乏者 新兵(當兵5至7天) 鉀離子缺乏者 藥物導致排汗不良,中暑危險係數測定法,中暑危險係數測定法,容易誘發中暑之藥物,I.因抑制胆鹼激素作用(Cholinergic effect) 而減少排
11、汗功能的藥物 抗組織胺(Antihistamine)：Vena，CTM，Bonamin 乙型神經阻斷劑(Propanolol、Tenormine) 抗胆鹼抑制劑(atropine),容易誘發中暑之藥物,因剌激新陳代謝而增加身體熱量產生的藥物 甲狀腺補充劑 安非他命 利尿劑 三環抗憂鬱劑 吸入性麻醉劑,熱適應,逐漸增加熱環境下之運動量，讓身體適應，能忍受過去無法承受的運動量而能順利排散熱能，免除生命威脅。 熱適應需要數週的時間，這期間涵蓋心臟血管及系統的適應，腎素，血管張力素，留鹽激素之活化，腎臟鹽分之保存，熱能排散效率之提升，血漿容量之擴張，以及肌肉機械效益之改善,中暑導致急性腎衰竭之機轉,熱
12、之直接細胞傷害,血液灌流不足,全身性血管內血液凝固 致器官出血,低血鉀,高血鈣,橫紋肌溶解,熱導致細胞傷害,氧化磷酸化作用失調 酵素系統停止作用 細胞膜之鈉通透性增加 ATP 能量減少 膜去極化性增高 蛋白質變性及細胞壞死,Tek et al,. Em Med Clin North Am 1992.,運動型中暑導致橫紋肌溶解,橫紋肌溶解病患 2433%，導致急性腎衰竭 CPK超過 10000 U/L 之病患有較高比率之低血鈣現象 血清肌酸酐與血清 CPK 成正比 血清CPK大於 10000 U/L 之病患之急性腎衰竭之發生率增高,中暑病患血管內皮細胞傷害之證據(I),多發性器官如肺、腦、腎臟、
13、肝臟及腸道細胞之壞死及出血 上述器官廣泛性微小血管循環血栓之形成 顯微結構內皮細胞傷害之證據 廣泛性血管內血液凝固合併器官出血及成人呼吸窘迫症候群,中暑病患血管內皮細胞傷害之證據(II),內毒素和發炎前驅細胞激素活化血管內皮細胞酵素 增加白血球沾黏於血管內皮組織和釋放ICAM-1，血管內皮素和 vWf Ag 凝血酶、內毒素或細胞激素刺激血管內皮細胞分泌vWf Ag,因為高體溫造成死亡的腸道病因病理機轉,腸道黏膜水腫，瘀點出血，在迴腸和大腸部分特別顯著 內臟的組織灌流量減少和缺氧 腸道缺血增加小腸的通透性增加和細菌轉移至血液導致菌血症 內毒素血症增加IL-1, IL-6, TNF-, ET-1,
14、 PAF etc,Gideon M. Am J Foren Med Pathol 22:100, 2001,傳統性和運動型中暑,中暑併發症,急性腎衰竭 橫紋肌溶解症 腦水腫 腦出血 脊椎神經障礙(下半身癱瘓) 急性肝衰竭 肺炎,肺水腫 呼吸衰竭 心臟衰竭 腸胃道出血 瀰漫性血管內凝血症(DIC) 敗血症 死亡,中暑的預防,可預防的疾病 使其適應環境的熱度 盡量排於每日較涼快的時間出操（32以下，溼度80%以下） 減少體能活動的程度 補充水分和含鹽份的食物,中暑的預防,小心注意其他內科疾病和藥物，如利尿劑，抗膽鹼性物質，鎮靜劑 穿著較寬鬆，易排汗之衣物 強迫性行為官兵之心理治療 熟悉中暑之臨床症狀及初步急救措施，如 CPR、降溫等,注意中暑之臨床症狀,呼吸急促、嘔吐、汗液減少 口渴、尿液減少、可樂顏色尿液 發燒、頭暈、神智不清 肌肉痙攣、抽筋 躁動、精神病症狀、昏迷,謝謝聆聽 敬請指教,