特殊环境人群营养学.ppt

特殊环境人群营养学,高温环境人群营养低温环境人群营养高原环境人群营养,特殊环境人群：处于特殊生活、工作环境和从事特殊职业的各种人群习服能力：适应环境的能力,高温环境人群营养,高温环境与机体的关系高温环境对营养代谢的影响高温环境人员的营养需要高温环境人员的营养保障措施,什么是高温环境？,通常把35以上的生活环境和32以上（或气温在30以上、相对湿度超过80）的劳动作业环境或辐射热强度超过4.1841J（1cal）/cm2.min，或通风不良而存在的热源散能量超过83.7kJ/m2.min。,某学生入学军训，突然出现口渴、头晕、恶心、心悸症状，出汗少、体温升高、皮肤干燥等体征,高温下人体的散热方式,当皮肤温度高于环境温度时，机体可通过对流、热辐射和汗液蒸发途径散热。当环境温度接近或超过皮肤温度（平均为35）或热辐射强度很大时，人体便不能藉对流、热辐射散热，汗液蒸发散热成为机体维持热平衡的唯一途径,高温环境与机体的关系,高温环境对机体的影响热应激机体的热适应,高温环境对机体的影响（热应激）,1体温调节2水盐代谢3循环系统4消化系统5神经系统6泌尿系统,机体的热适应,热适应，也称为热习服（heatacclimatization），即机体在长期反复的热作用下，可出现一系列的适应性反应。表现为机体对热的反射性调节功能逐步完善，各种生理功能达到一个新的水平。,高温作业,气温体表温度热辐射深部组织温度代谢产热,机体中心温度增高,体温调节代谢率出汗蒸发散热,产热散热,维持体温（热适应）,下丘脑调节,热适应过程,高温作业,气温体表温度热辐射深部组织温度代谢产热,机体中心温度持续增高，产热远大于散热,机体处于高度热应激状态。T39,蓄热过量,中暑,超过体温调节能力,热蓄积过程,（日射病、热射病）,高温环境中,水盐代谢障碍,水电解质紊乱,热痉挛,水盐代谢,出汗多，不易蒸发,醛固酮分泌钠、氯离子重吸收,热适应,高温作业,心脏负荷、心跳加快、每搏输出量,血液流向皮肤,向工作肌输送血液、维持血压,心肌代偿性肥大,脑供血不足,热衰竭,心血管系统,注意力准确性协调性反应性,神经系统,高温,中枢神经系统受抑制,肌肉工作能力下降,热负荷产热,高温排汗增多肾血流量和肾小球滤过率尿量血液浓缩，肾负担过重,泌尿系统,肾功能不全,高温作业,胃肠运动减弱消化腺功能减退、消化液分泌减少胃液中的游离盐酸减少胃的排空加速血液流向体表导致消化道血流减少,食欲减退、消化不良、胃肠道疾患,消化系统,中暑,中暑是高温环境下由于热平衡和/或水盐代谢紊乱等而引起的一种以中枢神经系统和/或心血管系统障碍为主要表现的急性热致疾病(acuteheatillness),根据我国职业性中暑诊断标准（GB11508-89），可将中暑分为以下三级：1、先兆中暑：患者在高温环境中劳动一定时间后，出现头昏、头痛、口渴、多汗、全身疲乏、心悸、注意力不集中、动作不协调等症状、体温正常或略有升高。2、轻症中暑：除有先兆中暑的症状外，出现面色潮红、大量出汗、脉搏快速等表现，体温升高至38.5以上。3、重症中暑：包括热射病、热痉挛和热衰竭三型。,热射病（日射病）突然发病，四肢酸痛，头痛、头昏，恶心、呕吐，体温高于40,大量出汗后“汗闭”，脉搏微弱，呼吸急促常见于强干热型或湿热型高温作业热痉挛大量失水、失盐肌肉痉挛、疼痛，以腓肠肌最常见，呈对称、阵发性，患者神志清楚，体温正常常发生于干热型高温作业热衰竭大量失水、脑供血不足先有头痛、头昏、心悸、恶心，体温不高，脉搏微弱，血压下降，晕厥，严重时发生周围循环衰竭。常见于高温高湿环境,防暑降温措施,1.改革生产工艺流程2.隔热3.通风降温,(一)技术措施,(二)保健措施,1供应饮料和补充营养2个人防护3预防保健,高温环境对营养代谢的影响（1）,能量代谢机体代谢率增加心率加快、大量出汗使能量消耗增加在3040的环境温度中，每增加1，增加能量0.5,蛋白质及氨基酸代谢1.失水和体温增高引起蛋白质分解代谢增加2.因出汗引起氮的丢失,热应激期蛋白质高分解状态蛋白质需要量热适应期蛋白质合成分解趋于平衡蛋白质需要量,1ml0.2GS,对照组,葡萄糖,血胆固醇、磷脂、总脂正常,葡萄糖,血胆固醇、磷脂、总脂,不安、水的摄入增加,行为正常,大鼠实验,脂肪和碳水化合物,高温环境对营养代谢的影响（2）,水：（1）调节体温（比热高）（2）维护人体生理生化功能（溶解力强）,高温环境对营养代谢的影响（3）,矿物质：汗液中各矿物质的丢失占矿物质总排出量的比例为：钠5468、钾1944、钙2223、镁10%15、铁45。,高温环境对营养代谢的影响（4）,钠：保持体液的渗透压和体液平衡，维持肌肉的正常收缩和保持酸碱平衡钠细胞外渗透压下降，细胞水肿膜电位改变，神经肌肉兴奋性增高肌肉痉挛血液pH值下降酸中毒,只补水不补钠肌肉痉挛,高温环境对营养代谢的影响（5）,钾：丢失途径：（1）出汗丢失（2）通过肾素-血管紧张素-醛固酮系统，使尿钾排出量显著增加血钾降低时，心脏容易产生期前收缩及其他心律异常。,高温环境对营养代谢的影响（6）,钙：高温环境可增加汗钙的丧失。镁：高温环境血清镁浓度降低0.9（常温下只降低0.4）。铁和其他微量元素：由于出汗而失去一定的铁、锌、铜、锰、硒等微量元素。,高温环境对营养代谢的影响（6）,维生素代谢1.维生素C：从汗液中丢失；需要量增加；消耗增多2.硫胺素：尿中排出量减少；出汗丢失；补充后增强劳动能力、提高机体耐高温能力；满足碳水化合物代谢增加的需要3.核黄素：因出汗丢失；补充核黄素后对体力与自我感觉都有良好影响4.维生素A：高温下引起维生素A缺乏症最快（动物实验）,高温环境人员的营养需要,（一）能量温度在3040之间在RNIs的基础上，按环境温度每增加1，则增加能量0.5%（二）蛋白质、脂肪和碳水化合物1.蛋白质：占总能量的12%2.脂肪：不超过总能量的30%3.碳水化合物：占总能量的比例应不低于58%。（三）矿物质钙：1000mg。铁：增加1020。锌不应低于15mg。氯化钠的补充应考虑出汗量的问题，如全天出汗量3L，食盐需要量为15g；出汗量在35L/d，食盐需要量为1520g；出汗量5L/d，食盐需要量为2025g。（四）维生素维生素C:150200mg;硫胺素:2.53.0mg，核黄素比常温时增加1.52.5mg。维生素A：1500gRE。,高温环境人员的营养保障措施,膳食原则1.合理搭配、精心烹调适当注意优质蛋白质的供应（瘦肉、鱼、蛋、牛奶、黄豆及豆制品）适量脂肪可增加菜肴香味、促进食欲，但不宜过多。2.注意补充矿物质氯化钠、钾、钙、镁；铁、锌等微量元素。3.注意及时补充水分膳食（汤）、含盐饮料。4.供给充足的维生素：维生素B1、维生素B2、维生素C和维生素A。,水盐的补充,水的补充量：及时按出汗量饮水高温作业工人8小时工作时间内的饮水推荐摄入量建议如下：中等强度劳动在中等气象条件时为35L高强度劳动在气温及辐射热强度特别高时为5L以上,高温作业中食盐需要量及补充方式,其他矿物质的补充,随汗流失的矿物质成分除钠外还有钾、钙、镁等以及一些阴离子，如氯、磷酸根、硫酸根等。含有多种盐类的盐片，每片含有钠离子144mg、钾离子244mg、钙离子20mg、镁离子12mg，柠檬酸盐445mg、乳酸盐89mg、氯离子266mg、硫酸银离子48mg、磷酸根离子119mg，每天24片，溶于饮料中摄入，其效果优于单纯的食盐片。葡萄糖电解质溶液，每升含钠离子17mEq、钾离子3.5mEq、磷酸根6mEq、氯离子12mEq、葡萄糖30g，结果体温、汗液丢失速度血清钠的升高都比不补充、只补充水或只补充0.1%氯化钠溶液好，直肠温度上升较小，作业效率明显改善。,饮料,饮料的温度和饮用方式温度：10左右饮用方式：少量多次饮料的选择：食盐饮料：可选用盐开水、盐汽水及盐茶，食盐浓度均以0.1%0.2%为宜。不含盐饮料：可选用白开水、茶水、柠檬酸水，或由酸梅糖浆、陈皮糖浆、山楂糖浆等配成饮料等。,促进食欲和消化的措施,1为高温作业者安排凉爽的就餐环境。2安排合适的淋浴场所，在离开高温环境进入食堂之前提供淋浴机会3在进餐制饮用适量的冷饮也可以促进食欲但最不宜过多饮料温度不要低于10。4在配餐中配一些凉稀饭和美味凉菜及凉汤既可补充水盐只能促进食欲。在进餐前先喝以饮料或汤。5.在膳食中增加能促进消化液分泌的调料如葱、姜、蒜等；增加维生素B1；食醋,中暑案例,案例一：建筑工人，男，30岁。夏季白天烈日下在工地上工作，工作强度大，晚上住简易棚，没空调，休息不好，一晚只能睡四、五个小时，第二天接着干高强度的工作。现突然发生头晕、头痛，体温高于40，大量出汗后“汗闭”，脉搏微弱，呼吸急促。,案例二：工厂车间工人，女，28岁，工作是将一种颗粒状物质通过高温物理变化加工成拉丝状。近日出现面色苍白，头昏，突然晕倒，脉搏微弱，血压下降。,案例三：务农者，女性，52岁因长时间顶着烈日做农活，发生晕倒，并出现四肢和腹部肌肉发生强直性痉挛。,患者，男，37岁。入院前5h在封闭高温环境中劳动后突觉发热、头晕、意识恍惚，伴四肢肌肉痉挛，发病后约10min入院。入院查体：T42，R42次min，BP9060mmHg，意识不清，皮肤黄染，前胸及四肢可见散在出血点；双瞳孔缩小，直径均为2mm，对光反射消失；双肺底可闻及少量细湿啰音；HR130150次min，律齐，无杂音；四肢肌张力高，四肢阵发性痉挛。辅助检查：血小板、纤维蛋白原呈进行性下降，血浆凝血酶原时间延长；便潜血阳性；谷草转氨酶（AST）329U/L、谷丙转氨酶（ALT）331UL；尿常规：RBC24HP，蛋白3g/L，可见颗粒管型02HP，BUN15.93mmolL，Cr170.3molL；血气分析：pH7.19，FiO20.37,PaO247.5mmHg，PaCO232.7mmHg，PaO2FiO2=12。胸片：双肺多处斑片状影；血K+2.5mmolL，血Na+133mmolL，血Cl-97mmoLL。,低温环境人群营养,低温环境与机体的关系低温环境对营养代谢的影响低温环境人员的营养需要低温环境人员的营养保障措施,什么是低温环境？,低温环境是指环境温度在10以下低温作业的定义是：在生产劳动过程中，其工作地点平均气温等于或低于5的作业为低温作业。,低温环境与机体的关系,低温环境对机体的影响机体对低温环境的适应,低温环境与人体各个系统,1.消化系统2.心血管系统3.呼吸系统4.神经系统5.内分泌免疫系统,定义：机体遭受低温侵袭所引起的局部或全身性损伤。分类非冻结性冷伤：由10以下至冰点以上的低温加以潮湿条件所造成，包括冻疮、战壕足、浸渍足（手）等。冻结性冷伤：由冰点以下的低温所造成，包括局部冻伤或全身冻伤（又称冻僵）。,冷伤,一、非冰结性冷伤,冻疮好发于手、足、耳廓及鼻尖，与反复暴露于冰点以上的低温潮湿环境有关。临床表现：皮肤紫红色斑并痒感或胀痛，可有水疱，表皮脱落，出血、糜烂或出现溃疡。易复发。,战壕足和水浸足（手）战壕足多见于战时；水浸足（手）多见于海员、渔民、水田劳作以及施工人员。临床表现：感觉缺失、感觉异常与灼痛。水肿、起疱，溃疡，常伴发蜂窝织炎、淋巴结炎甚至组织坏死。预防和治疗：防寒、防潮；外用冻疮膏，已破溃者抗感染治疗。,冻疮,二、冻结性冷伤,病理局部冻伤在细胞水平上有冰晶形成，是由于细胞脱水及微血管闭塞所致。复温后局部血管扩张，微循环中血栓形成，释放氧自由基、血栓素等介质，可以进一步加剧毛细血管与组织损伤。,临床表现：局部冻伤：皮肤苍白发凉、麻木或丧失知觉，不易区分其深度。复温冻融后按其损伤的不同程度分为四级。（红斑性）：伤及表皮层；红肿充血，热、痒、刺痛；数日后症状消失，表皮脱落，不留瘢痕。（水疱性）：伤及真皮；充血水肿明显，形成水疱；23周结痂，脱痂愈合，轻度斑痕形成。,（腐蚀性）：伤及皮肤全层或皮下组织；创面由苍白变为黑褐色，周围红、肿、痛、水疱，感觉消失；46周坏死组织脱落，愈合慢，有瘢痕。（血栓形成与血管闭塞）：伤及肌肉、骨骼；创面死灰色，无水疱；肢体呈干性或湿性坏疽；留有功能障碍或致残。,冻伤,局部冻伤,低温环境对营养代谢的影响,（一）能量消耗增加,基础代谢水平增加（10%15%）寒战穿笨重的衣服额外耗能甲状腺分泌增加以热形式发散能量消耗,能耗,(二)产能营养素：以碳水化合物供能为主逐步转变为以脂肪和蛋白质供能为主。蛋白质的代谢有所增加，支链氨基酸的利用比较活跃，但与脂肪和糖相比产热十分有限。低温下优先利用脂肪；脂肪的氧化分解因气温的下降而变得旺盛初期：糖原迅速减少，血糖上升；持续：糖原异生作用增强，碳水化合物代谢的酶活性下降,（三）水和矿物质代谢多尿，血中锌、镁、钙、钠、钾含量下降常见人体碘、氟的缺乏,（四）维生素代谢维生素B1的需要量增加维生素A维生素D维生素E维生素C,低温环境人员的营养需要,（一）能量需要基础代谢可提高10%15%（二）蛋白质、脂肪、碳水化合物供给比例1.蛋白质13152.脂肪35403.碳水化合物4550。,低温环境人员的营养需要,（三）维生素：低温条件下各种维生素需要基比常温下高，约高3050。,前苏联寒冷地区居民维生素推荐摄入量建议,泛酸1015mg、维生素B1223g、叶酸l2mg、生物素200300g、胆碱0.51.0g、生育酚1520mg、维生素K200300g维生素C：100mg500mg,（四）矿物质钠钙微量元素,低温环境人员的营养保障措施,基本原则：1能量比同一人群常温下能量推荐摄入量增加10152调整蛋白质、脂肪及碳水化合物的供给比例蛋白质、脂肪、碳水化合物三者的供给应占总能量的1315、3540、4550为宜。3注意膳食中食盐、钙、钾和镁有足够数量以克服这些元素由于排出和血中含量偏低的倾向。4增加维生素的供给量应特别注意增加维生素C的供应，其他维生素如维生素B1、维生素B2、维生素A和烟酸等的推荐摄入量建议增加30%50。,膳食指导原则：1能量供给应比温带地区有所增加应增加粮食和食油的供应量。2保证蛋白质的需要量注意肉类、蛋类、鱼类、豆类及其制品的供应。同时还可选择含高蛋白、高脂肪的食品，如坚果类（核桃仁、花生仁等富含蛋白质和脂肪）。3提供富含维生素和矿物质(维生素C、胡萝卜素、钙、钾)的新鲜蔬菜和水果。同时还应适当增加动物肝脏、蛋类、瘦肉的供应量以保证机体对维生素A、维生素B1、维生素B2等的需要。4食盐的推荐摄入量每日每人大约1520g/d。5寒冷地区膳食供应量应注意符合当地的饮食习惯，尽量提供热食物。,食补1食补以粥为佳如“腊八粥”、八宝粥、高粱粥、猪肚粥、瘦肉粥、鸡汁粥等,2主食中的食补,3食补亦可适量饮用药酒,高原环境人群营养,高原环境与机体的关系高原环境对营养代谢的影响高原环境人员的营养需要高原环境人员的营养保障措施,什么是高原地区,一般将海拔3000m以上地区称为高原。高原气候的特点：一、大气压和氧分压低二、沸点低三、气温低四、湿度低五、太阳辐射和电离辐射强六、气流快,高原缺氧,无反应区（3000m以下）：血氧饱和度90以上，无症状,代偿区（3000-4500m）：血氧饱和度90，呼吸循环代偿，无症状,障碍区（4500-6000m）：血氧饱和度80-70，组织缺氧，工作能力下降,危险区（6000-7000m）：血氧饱和度70-60，严重缺氧，未经历缺氧锻炼者可昏迷,休克致死区（7000以上）：血氧饱和度低于60，意识丧失、死亡,高原环境与机体的关系,急性缺氧：初进高原两周内。神经系统症状头痛、头晕、昏迷；心悸、气促、胃肠症状恶心、呕吐、食欲下降；周身无力,慢性缺氧：进入高原数周或长期居住。血压异常、红细胞增多症、心脏肥大,进入4000m以上高原地区时，血氧饱和度低于80，可出现低氧症状,对生理功能初期营养素代谢变化1.碳水化合物2.蛋白质3.脂肪4.水盐,缺氧对人体代谢的影响,低氧环境机体氧运输和利用的变化1低氧条件下肺通气及血管循环的适应性变化：肺通气，肺血管收缩，心功能改变2低氧对血红蛋白氧亲合力的调节：红细胞增多3低氧条件下，细胞水平上氧摄取和氧利用4线粒体适应（mitochondrialadaptation）,低氧对脑、体功能的影响出现头痛、头晕、嗜睡、神经精神行为异常，体力活动能力和作业能力明显降低，严重的可出现脑水肿、昏迷、神志恍惚一系列病症。,低氧对食物摄入量的影响初入高原，消化功能受到影响，胃张力降低，饥饿收缩减少，饮食后胃蠕动减弱，幽门括约肌收缩，胃排空时间延长，消化液分泌量减少不能满足生理需要。,高原环境对营养代谢的影响,碳水化合物代谢血糖和肝糖原下降，血乳酸含量增高在一定浓度时葡萄糖的利用速度快于平原。蛋白质代谢氮的摄入量减少蛋白质和氨基酸分解代谢加强，氮排出量增加蛋白质合成率下降血清必需氨基酸/非必需氨基酸比值下降,高原环境对营养代谢的影响,脂类代谢脂肪分解大于合成，脂肪贮量减少；血浆游离脂肪酸、甘油三酯、胆固醇、磷脂等均高,水和矿物质代谢急性低氧：水代谢呈平衡电解质代谢出现紊乱，细胞水肿血浆中钠、钾、氯都有升高，尿中钠、钾、氯排出量明显下降。钙代谢可受高原紫外线的影响，血钙增高,维生素代谢的影响（一）维生素B1（二）维生素B2（三）维生素C核苷酸代谢动物实验表明，幼鼠在低氧时。脑组织中核糖核酸（RNA）含量增高而脱氧核糖核酸（DNA）含氧降低，其改变将会对脑组织结构和功能产生影响。,高原环境人员的营养需要,能量：从事同等强度的劳动，在高原适应