中暑之生理机转及预防课件

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(3000ml)，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41.7℃，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，GOT2640U/L，GPT840U/L，Bil5.2mg/dL，CPK100000IU/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，Barbinski’ssign陽性心電圖呈現心臟下壁心肌缺氧血清肌酸酐上升至18.2mg/dL，血尿素氮195mg/dL，血清鉀6.2mg/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8.0mEq/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:39.1ºC，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: 70Kcal/hr

日照後之熱散發: 150Kcal/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(4公里/時) 340籃球 3445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：600ml,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/100gm/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=>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12mL/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39.4oC

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23272930485101520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公式：室外溫度(°C)＋室外相對濕度(%)×0.1=危險係數危險係數危安狀況預防方法小於30安全正常作息30至35注意水份補充確實35至40警戒水份補充確實、避免激烈競技大於40禁止強制水份補充、避免室外日照操課中暑危險係數測定法範例：室外溫度33度室外相對濕度80%速算法：33+(80X0.1)=41處置：對照危險係數屬「禁止」狀況，應強制補充水份並避免室外日照操課。容易誘發中暑之藥物I.因抑制胆鹼激素作用(Cholinergiceffect)而減少排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急性腎衰竭多發性器官功能障礙症候群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Teketal,.EmMedClinNorthAm1992.運動型中暑導致橫紋肌溶解橫紋肌溶解病患24~33%，導致急性腎衰竭CPK超過10000U/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10000U/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、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vWfAg凝血酶、內毒素或細胞激素刺激血管內皮細胞分泌vWfAg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-1α,IL-6,TNF-α,ET-1,PAFetc

GideonM.AmJForenMedPathol22:100,2001傳統性和運動型中暑特性傳統型中暑運動型中暑瀰漫性血管內凝血異常不常見常見急性腎衰竭不常見<5%常見，30%橫紋肌溶血極少嚴重嚴重乳酸性中毒不常見常見高尿酸血症中度嚴重低血鉀症很少常見肌酐酸-尿毒氮比例1:10增加磷酸酐肌酸、醛縮酶微量增加極度增加低鈣血症不常見常見低血糖症不常見常見AmFamPhy1998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