山地疗养环境对机体康复作用的相关性研究
2012-01-21高永喜姚萍陈立赵晓红曹莉芬李清红朱开梅
高永喜 姚萍 陈立 赵晓红 曹莉芬 李清红 朱开梅
(中国人民解放军武汉疗养院,430074)
随着现代疗养医学的发展,人类逐渐重视疗养资源的保护与科学利用,国内外学者对气候与健康,尤其是气候与各种疾病的相关性研究越来越广泛和深入,这是由于随着人类对自然环境作用的增强,气候环境逐步恶化,从而产生一系列疾病。诸多文献探讨了环境污染对机体健康的影响,但关于山地气候环境对机体的影响研究资料较少。本文对山地气候与机体康复效果作一概述,使人们对山地气候有一个正确的认识,更加合理开发和科学利用山地疗养资源。
1 山地气候的特征
我国有很多地方是起伏不平的山地和丘陵,这些地方除受纬度和海、陆影响以外,还受山的高度、大小、坡度、坡向等种种因素影响而具有独特的气候状态,称为山地气候[1]。尤其是低山气候(海拔400~1 000 m)和中山气候(海拔1 000~2 000 m)在医疗保健方面起到了关键作用,在治疗方面很少利用高山气候(海拔超过2 000 m)。山地气候具有大气压低、乏氧、太阳辐射强度大、紫外线丰富、空气清新且轻离子和负氧离子的含量高、夏季气温偏低等特点[2]80-81。山地气候十分复杂,傅抱璞[3]对山地气候有专门研究,概述为:①由于山地空气清洁,故通透性好,随着海拔高度的上升,空气对太阳的红外辐射的通透性显著增加。②气温随着海拔高度的增加而降低,每升高100 m,气温平均下降0.5~0.65℃。山顶和山坡的年变化和日变化比较小,山谷和山间盆地的年变化和日变化比较剧烈。由于山地环境温度低以及空气中水分含量少,故人体在山地靠辐射失去的热明显增多。③大气压随地势高度的上升而降低,随季节不同经常变化,大气压在气旋和发气旋时,因巨大气团的移动下降和升高。④降水随山地高度的升高
而增加,到一定高度减少,并随地区和季节不同而变化。气候愈潮湿,大气愈不稳定,最大降水高度愈低。⑤山地对风的影响有两方面,一是山体本身的障碍影响,使气流被迫改变运行方向,山顶和峡谷风口风速增大;山体的机械影响还可产生布拉风、焚风(干热风)等。另一方面山地还因热力、湿度影响容易形成山谷风。⑥在比较潮湿的山地,在一定高度下,由于气流被迫冷却使气流上升过程中产生云、雾,空气潮湿。以上特征均因山地高度的上升增加而降低,随地区和季节不同经常变化。
2 山地气候与人体健康的关系
2.1 气温对人体生理心理的影响 气温是影响人体最明显的大气环境要素[4]294。气温为15~27℃,相对湿度为30%~60%,人类生活最适宜,能量代谢最为稳定[2]72。机体通过产热与散热以保持体热平衡,环境温度变化,人体产热与散热方式会随之发生变化。当气温低于20℃时,代谢率开始增加,气温低于10℃或超过30℃时,人体代谢率也会明显增加[5]。在寒冷气候条件下,人体会受寒冷刺激而引起肌肉紧张性增强甚至出现寒战,即通过增加肌肉的活动来保持足够的热量。环境温度在4~10℃之间,容易患感冒、咳喘;4℃以下容易诱发心脏病,特别是突然性降温,使人体皮肤及皮下组织血管收缩、血压偏高、微小血管易破裂而引起高血压、肺气肿,诱发冠心病、脑卒中、心肌梗死等疾病[6]。高温环境下,人体通过皮肤蒸发来散热,大量出汗伴随着钠、钾、氯、氮离子的丢失,引起机体电解质紊乱及肾功能不全。当气温在35℃以上时,往往会出现肌肉痉挛、中暑、脱水甚至死亡等严重现象。高温环境不利于人的心理健康,使人注意力下降,运动协调能力和反应速度降低,容易出现疲劳和烦躁,发生过激行为,增加心血管疾病的发生率[7]。
2.2 气压对人体生理心理的影响 气压是大气对地球表面的一种压力。人体对气压的变化一般都能很好地适应,短时间内气压发生较大的波动,则机体会产生不适。气压一般随地势高度的上升而下降,当气压下降时,导致大气中的氧分压、肺泡的氧分压和动脉血氧饱和度都随之下降,并产生一系列人体生理反应,如呼吸急促、心率加快。人体一般只能适应氧分压减少20%,如果超过这一标准,则会出现供氧不足,引起头晕、头痛、恶心及四肢无力等症状。据资料报道[8],在8 000 m以上海拔高度,只有50%的血红蛋白与氧结合,机体内的氧储备会降至正常值的45%。人体内氧的储备降至正常人的45%时,可危及生命安全。有研究认为[2]81,在2 000 m以下中低山地人体不活动时不会出现动脉血氧饱和度的下降,但人体活动时可引起显著下降。山地乏氧必然引起机体一系列的生理适应性反应。主要表现如下:①高山气候作用的前数小时每分钟血容量代偿性增加,单位时间内通过肺的血液量升高,与此同时一些器官和组织的供血状况的变化对于乏氧的适应性具有重要作用。②呼吸频率和深度的增加,肺通气量代偿性扩大,以保证肺泡内氧分压,对呼吸器官功能是非常宝贵的适应性反应。③在到达山地的前两周红细胞数量可增加约12%~15%,血色素含量增加15%~16%,从而显著扩大血氧容量。④在山地气候条件下,可出现对乏氧极敏感的红细胞,实验研究发现:红细胞分解产物是造血的强力刺激因子,增强人体造血功能。⑤低的大气压特别有利于水的蒸发,例如:在2 000 m的高度水的蒸发速度比在同一温度下的海平面地区高52%;液体由呼吸道黏膜高速度蒸发,同样具有治疗作用。总之,人体对气压的适应伴随一系列组织无氧代谢能力的加强,对健康人或慢性病患者具有一定的锻炼作用,可提高机体的适应和代偿能力,调整某些疾病的病理变化过程。
2.3 湿度和风对人体生理心理的影响 空气湿度是指空气中水汽含量的大小,人体对气温的感觉与湿度关系很大,如在气温高于30℃时,高湿度就会影响人体热量散发,使人体感觉温度会比实际气温高;气温低于7.5℃时,高湿度则会使空气吸收人体的辐射热量,造成人体散热比增加,使人体感觉寒冷。因为从体表散失的热量往往取决于空气中水蒸气饱和的程度,当空气中相对湿度的变化大于10%时,腰腿痛病人就会增加。由于空气微生物与空气相对湿度的密切关系,某些微生物能以空气作为中介(或媒体)使疾病传播开来,其中带有对人体有害的病毒、细菌、支原体和真菌或其孢子,从而引发多系统的疾患[9]。湿度变化对呼吸系统水分平衡具有明显影响,在山谷或山间盆地的冬季,相对湿度处于低值,支气管炎、哮喘、肺心病等呼吸系统疾病发病率较高;在山谷地区的夏季,温度和相对湿度处于高值,冠心病、心肌梗死等疾病的发病率升高;在山谷地区的春季,当气温回升,相对湿度较小时,易发生脑出血和脑血栓。
风是指空气的水平流动,主要影响人体的热代谢。有学者认为[8],气温大于18℃,风速0.5 m/s时,风对人的体温调节能被人所感觉。山地多风,夏季一般为微风,受下垫面的影响,10:00风由沟底向上吹,17:00由山顶向沟底吹,使人体热量散发加大加快,倍感凉爽。低气温时,气流能加强热的传导和对流,使人体热量散失加快,如不注意保温容易引起感冒;气温高时(36℃),气流能使人体皮肤温度上升,并使汗液蒸发加快,水分大量丧失,体温调节发生障碍。情绪不佳与干燥的热风有关,尤其是狂风肆虐时,人体血压、呼吸、脉搏的适应性调整,人体会感到心烦意乱、容易发怒,对一些心血管、脑血管患者可能带来危险,且精神失常现象会增多。
2.4 光照对人体生理心理的影响 光照是指太阳直射或散射到地面的日光。光照变化对人体生化、视觉和心理有明显影响。可见光具有较多的生理作用,当可见光被视神经接收后,传入皮层视中枢,再经丘脑、下丘脑,并影响促进性腺激素分泌。光照是正常人体生化的物质元素,可使分子中的电子激发而激活人体生化反应;光照能促进维生素D的增加,维生素D具有促进钙、磷的吸收、利用和存储的功效,促进骨基质的钙化,预防骨质疏松和佝偻病。阳光中的紫外线能增强机体的新陈代谢,对调节细胞繁殖起到关键性作用[4]298-299。有研究表明[10],光照对运动员比赛成绩具有良好的影响,并增强机体免疫功能(癌症患者体内缺乏这种调控作用)。阳光中的红外线可以促进细胞增长,使人血管扩张、血流加快,改善组织的营养状况,有消炎镇痛之功效,并使人精神愉快。不同颜色的光照,会激发人产生不同的情绪体验,青绿色光有镇静作用,蓝紫色光有抑制作用,红橙色光有兴奋作用。如果人长期生活在没有光照的黑暗中,就会使人体内糖代谢发生变化,尿量减少,血糖含量降低,脑垂体和肾上腺功能也会受到影响。但是,在无防护情况下,日光照射时间过长,可引起日晒性皮炎、皮肤红斑、色素沉积、皮肤癌,对眼睛大剂量长时间照射会引起视力阻障,甚至白内障。
3 山地气候的利用
3.1 山地气候的疗养作用 虽然各种气象要素的变化复杂而且又存在一些独特的气候现象,如山谷风、焚风、布拉风等不良的气候条件,使机体很难适应甚至引发一些疾病如:咳喘病、风湿病等。但山地气候又兼有多种类型的特点,从谷底到山顶,可以根据自然疗养因子的分布情况,开展气候疗养,如森林疗养、日光疗养、温泉疗养等。我们对鸡公山疗养环境进行调查分析发现[11],鸡公山属低山带疗养地,平均海拔714 m,野生动植物资源丰富[12],森林覆盖率高达87%。据鸡公山自然保护区2009年对景区空气负离子观测,共获得26个地点的52组数据,景区空气负离子最高达22万个/cm3,平均86 980个/cm3。鸡公山光能日照丰富,气压和温湿度适中,风速缓和,全年44.9%在云雾缭绕中,气温的年变化和日变化都比较小,夏无酷暑,冬无严寒,各月平均气温都低于人体皮感温度,因此无论湿度如何都有利于人体的有效散热,都可以通过辐射、传导、蒸发达到生理平衡;特别是07—08月份,广大平原地区在闷热和皮感热风时,鸡公山则为暖和的皮感不明显的风,其舒适度鸡公山高于平原区两个量级,我院在夏季疗养期间,运用各种疗养因子对178例高血压病进行治疗,有效率达69.1%,并存病好转率达65.8%[13],有力地证明了鸡公山绝佳的空气质量和生态环境,在山地避暑疗养中有着特别明显的作用。惠虎林等[14]对朱雀森林公园疗养资源进行研究,朱雀森林公园属中山带疗养地,空气清新,森林覆盖率90%以上,地处深山老林,远离空气污染,是进行空气浴的良好场所,也是夏季开展日光浴、空气浴、森林浴的优质基地,对糖尿病、精神分裂症、贫血、偏头痛、变态反应性疾病等均产生良好的效果。另有资料显示[2]81,在山地(海拔1 530 m)气候条件下停留25 d,与在平原气候条件下相比,动物由肺排除的尘埃量高41%,原因是山地气候改善了肺的换气功能,加快了气管纤毛上皮的再生。又如中山带气候条件下可使体内胆固醇合成减弱,分解加强,改善脂代谢,故山地气候对医治结核病、过敏性哮喘、动脉硬化、代谢性疾病、牛皮癣,对预防心血管系统疾病均有良好的疗效。
3.2 山地气候与疗养的关系 在国外,利用自然理化因子健身治病有着悠久的历史。古希腊神医之庙内设有水疗、体疗、蜜、盐等治疗设施,并有详细记录。科学家希波克拉底在其著作中详细论述了盐水、海水的治疗性能,并提出了日光浴疗法。我国古代医学家对气候环境与人体健康和寿命的关系早有认识,提出“高者其气寿,下者其气夭”,说明居处地势高、气温凉爽者多寿。这与山区长寿老人多的事实是一致的。古代僧道的庙宇、贵族行宫多建于风景优美的山区,这种择地而居的做法,就是养生学的具体运用。我国是一个多山的国家,山地、丘陵占国土面积的43%,合理开发和科学利用山地疗养资源,可取得巨大的社会效益和经济效益。德国疗养学者计算了疗养的利润率,结论是经过疗养后劳动生产的经济产值相当疗养付出价值的3倍[2]48。从20世纪初开始,庐山、黄山、鸡公山、峨眉山、莫干山等举世闻名的疗养地得到保护和科学利用,使我国的疗养事业得到迅速的发展。目前城市生活中有损于健康的因素增多,人们向大自然回归的趋势给疗养事业注入了生命力,随着疗养学在康复医学中的作用日益增大,在疾病康复治疗阶段积极采用自然疗养因子,对重病患者的病后康复是十分必要的,这是药物疗法所不可比拟的。
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