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热射病的降温方式进展

时间:2021-09-09 09:38来源:中华急诊医学杂志,2021,3 作者:汪正权,陆雯,高金 点击:
热射病是中暑的最严重阶段,是从热痉挛或热衰竭发展而来的一系列疾病中最危险的一种情况,其中最重要的一个临床特点是高热(高热的原因是过度运动或暴露于高温高湿的环境中产生热应激

热射病的降温方式进展

热射病是中暑的最严重阶段,是从热痉挛或热衰竭发展而来的一系列疾病中最危险的一种情况,其中最重要的一个临床特点是高热(高热的原因是过度运动或暴露于高温高湿的环境中产生热应激反应,当热量累积超过热量散失时,核心体温升高)[1]。临床上,热射病的特点是中枢神经系统功能障碍、多器官功能衰竭和极端高热(通常>40.5℃)[2-3]。根据其发病原因,热射病可分为经典型和劳力型。热射病患者的预后取决于核心体温的峰值以及高热持续的时间,立即进行全身降温可以大幅提高患者的生存率[4-5],因此,快速有效的降温是治疗的基础[3-6],常规做法是把目标温度降至39 ℃(38.0~38.5 ℃最适),以降低临床恶化的风险[3]。尽管人们普遍认为快速、有效的降温可以提高热射病患者的存活率,但关于最佳降温方法的争论仍在继续。目前关于热射病的降温方式缺乏大型对照临床研究,而在实验性热射病模型中,健康志愿者的降温往往比实际热射病患者的效果要好,最快捷有效的方式是使用冰水浸泡或蒸发加对流降温。本文就热射病的降温方式最新进展做一综述。

1 热射病的病理生理学基础

中暑是对宿主的直接热效应、全身炎症和凝血反应的综合作用而发病的[7]。人体通过体温调节机制维持体温在36.6~37.2 ℃之间[8],最大临界体温是41.6 ℃。人类在42 ℃的体温下生存45min到8h不等,在49~50 ℃的极端温度下,不到5min细胞即坏死[9],体温>42.2 ℃会导致蛋白质变性、磷脂和脂蛋白破坏、细胞损伤和多器官衰竭[10]。体温调节是由下丘脑和自主神经系统通过几个生理过程控制的[11]。当体温升高时,下丘脑前核刺激大脑自主神经系统的传出导致外周血管扩张,皮肤血流量增加和出汗。在高温环境中,蒸发是主要的热损失机制,但当湿度超过75% 时,这种方法即失效。出汗可以丢失盐和水,盐和水的丢失会导致脱水和盐缺乏,并伴有肌肉痉挛。外周血管扩张导致血管内有效容量相对减少,内脏灌注不足,导致晕厥。内脏灌注减少导致内毒素进入体循环,内毒素通过释放白细胞介素(interleukin,IL)-1、IL-6和高迁移率族蛋白1(high mobility group box 1,HMGB1)等多种细胞因子激活内皮细胞和白细胞,这些细胞因子是细胞和组织损伤的标志物。人体对中暑有一种保护机制,这种机制是由一种特定的蛋白质介导的。热休克蛋白(heat shock protein,HSP)是一种几乎所有细胞在应激条件下都能产生的蛋白质,包括暴露在热或冷环境中。HSP的细胞保护机制有两种,首先是分子伴侣,HSP以折叠状态与蛋白质结合,防止膨胀和变性;此外,HSP修复高温造成的损害,HSP在热暴露过程中调节中枢压力感受器反应。中暑时发生的凝血反应是由于内皮细胞活化引起的。内皮损伤引起血小板聚集和血管微血栓形成,血小板计数减少和骨髓造血功能抑制可导致出血,从而引发消耗性凝血障碍[12]。常见的并发症有心室颤动、弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC)和多器官功能衰竭。因此,热射病被认为是一种与全身炎症反应相关的高热,导致以意识障碍为主的多器官功能障碍综合征。

2 热射病的降温治疗历史回顾

影响热射病患者预后的因素包括:体温升高的程度、体温升高持续时间、体温下降速度和组织器官损伤程度[12]。劳力型热射病病死率约为3%~5%,比经典型热射病低10%~65%,当初始体温达42.2 ℃时,病死率达到80%,一旦体温在30min内降到38 ℃,病死率即可明显降低[10,13]。热射病患者降温方式主要有非侵入性和侵入性方法,前者主要通过传导、对流、辐射或蒸发等方式,使热量从皮肤到环境产生一个梯度,传导是物体之间通过直接接触产生的热损失,仅占热损失的3%。对流是通过流动的液体或空气而产生的热损失,约占热损失的12%~15%。辐射是通过电磁波产生的热损失,对热损失的贡献最大,为55%~65%。蒸发是将水转化为蒸汽的热损失,约占热损失的25%。后者主要通过血管内放置特殊装置进行降温或血液净化治疗降温。目前关于热射病最佳降温方法的争论已经持续了多年,至今没有一个明确的答案。目前基层医院主要推广应用了两种降温方法:⑴在劳力型热射病中,通过对患者冷水浸泡进行传导降温;⑵在经典型热射病中,通过在身体上喷冷水联合吹风进行蒸发和对流降温。血管内放置球囊导管系统或血液净化方式进行降温近些年频见报道,临床效果良好,但在基层医院难以推广使用。

3 各种降温方式新进展

3.1 冷水浸泡降温法

冷水浸泡降温法,即把热射病患者置于冷水浴中,部分浸没到上半身或颈部,根据所用水温的不同,降温速度也不同。通常,水温越低,降温速度也越快,降温效果好,且适合热射病降温需要,快速有效的原则。Proulx等[14]在一项针对年轻健康志愿者的小型研究中,核心温度大于40℃ , 浸泡在2 ℃的冰水中,降温速度可达0.35 ℃/min,在14~20 ℃的较高温度水中浸泡降温速度也达到0.15~0.19℃/min。Costrini等[15]针对健康入伍新兵的热射病降温治疗研究中,初始核心温度为42℃,冷水浸泡降至38.3~38.8℃,降温时间为10~60min,未发生死亡及严重不良事件。一项夏季公路赛274例热射病病例,核心温度为41.4 ℃,目标温度为38.8 ℃,跑步者发生热射病后2min内将其置于10℃的冷水中浸泡,平均降温速度为0.22 ℃/min,存活率100%,未发生严重并发症[16]。Ito等[17]报道的3例老年重症热射病患者进行冷水浸泡治疗,核心体温迅速下降,治疗期间无并发症发生。冷水浸泡可以达到快速降温,是治疗热射病的有效方法,即使老年患者也可以安全地使用。相比而言,让患者在空调或低温的房间中降温,降温速度仅为0.03~0.06 ℃/min。Adams等[18]报道的一项随机对照研究,对12名志愿者在炎热环境(40 ℃和40% 相对湿度)下运动后进行冷水浸泡、常规空调房间吸入冷空气(22.2±1.0)℃进行降温,在整个降温过程中,连续测量直肠温度和心率,直到直肠温度达到38.25 ℃,研究发现冷水浸泡较吸入冷空气降温速度更快,达标时间更短,吸入冷空气降温效果不佳。Hosokawa等[19]报道的一项随机对照研究,14例志愿者在高温室内运动,直肠温度>39 ℃时穿戴降温背心或常规空调房间休息降温,结果发现穿戴降温背心较空调房间休息降温速度更快(0.06±0.02)℃/min vs( 0.04±0.01)℃/min,但其降温速度远低于劳力型热射病治疗的可接受降温速度。当诊断为劳力型热射病时,不应使用降温背心,而应该立即全身冷水浸泡进行降温。在真实热射病患者的研究中,浸泡在冰水中降温速度0.15~0.22℃/min[20-21],真实热射病患者降温较慢的原因可能是志愿者在高温锻炼时保持了内源性降温机制,相比之下,真实的热射病患者内源性降温机制受到损害,导致降温较慢[21]。尽管冷水浸泡降温法有诸多好处,但在降温过程中可能会出现寒战、心律失常等不良反应。冷水浸泡可以产生很高的导热性,即使发生寒战导致额外产生的全身热量也可以忽略不计,可以通过使用苯二氮类药物或镇静剂来控制或减轻寒战。另外,应急情况下储存冷水的容器很难获得,Kim等[22]报道了一例使用运尸袋作为冷水浸泡容器救治热射病的案例,一位老年妇女在停车场被发现意识丧失,口腔温度为40 ℃,送到急诊10min内,被浸入充满冰水的运尸袋中降温至38.4 ℃。该患者迅速恢复正常状态,康复出院,提示在应急情况下使用运尸袋可以作为一种高效方便的冷水浸泡治疗热射病的方法。

3.2 蒸发联合对流降温法

对于经典型热射病来说,蒸发联合对流降温法是指往热射病患者身上喷水,再加上吹风促进热量丢失降温的一种方法。实验降温速度范围为0.034~0.31 ℃/min。降温速度变化较大是因为每项研究中使用的水温和气流速度不同,还与患者个体差异有关。总体而言,水量大、水温低、气流强,患者更年轻、更健康,降温会更快。而有合并症的老年患者,蒸发联合对流降温法相对冷水浸泡法更好[11]。Wasserman等[23]指出热传导和蒸发降温是治疗热射病的两种主要降温方式。在急诊室短期内很难获得大量冰水的容器。蒸发联合对流(喷冷水和吹风扇的方式)是第二快的降温方法,在患者腹股沟、腋窝、颈部和其他大血管区域喷洒大量冷水并辅助吹风,被证明是确实有效的降温方式。Ninan等[24]报道的回顾性研究,2019年4至8月在三级医疗中心收治的成年热射病患者,平均年龄61岁,平均核心温度为39.6℃,患者伴有多器官功能障碍(66%),中枢神经系统功能障碍(77%),呼吸窘迫综合征(61%)。所有患者均采用蒸发降温措施,病死率为11.1%,病死率下降可能与提高了就诊意识、及时准确诊断和快速启动降温措施有关。

3.3 血管内降温法

血管内降温法是将特殊的装置插入血管内,通过血管内球囊导管系统进行降温的一种方法。Yokobori等[25]报道一个多中心随机对照研究,在10所三级医院危重医疗急救中心,将其中5个中心的8例患者作为对照组,另5个中心的13例患者进行常规降温加血管内温度管理作为血管内温度管理组。具体降温方法是在股静脉内插入一根降温导管,并使用血管内球囊导管系统(Thermogard XP系统;Asahi KaseiZoll Medical)开始积极降温,血管内温度管理组患者24h内均达到37 ℃的目标温度,对照组仅50%达到目标温度。血管内温度管理组入院后第一个24h内,序贯器官衰竭评分(SOFA)也显著降低。此外,与对照组相比,血管内温度管理组住院期间发生的严重不良事件较少,有效降低器官功能衰竭发生率。Hamaya等[26]报道了一例39岁的健康男子在炎热潮湿的天气中发生重症中暑,出现了意识障碍,格拉斯哥评分为6分,体温40.7℃。在到达急诊后32min内,股静脉内插入一根降温导管(日本Asahi KaseiZoll Medical), 并使用血管内球囊导管系统(Thermogard XP系统;Asahi KaseiZoll Medical) 开始积极降温。经血管内降温17min后,核心温度降低到38.8℃,平均降温速度为0.10 ℃/min,出现轻度肝功能和肾功能损伤,血流动力学稳定,第2天拔除降温导管,无出血、感染或血栓形成,顺利出院,提示血管内降温技术安全有效。Bursey等[27]报道了一例劳力型热射病在传统降温无效后,利用血管内降温装置成功降温的病例。该名士兵在一次12英里(1英里=1.61km)的徒步中晕倒,最初的直肠温度43.1 ℃,应用了冰袋降温,并转送至医院,途中继续使用冰袋和冷冻盐水降温。到达急诊后,直肠温度为41.2 ℃,立即予血管内降温,45min内核心体温降低至37.5 ℃。住院治疗后顺利出院,提示其他降温效果不佳时,血管内降温可作为替代降温方式。 Lee等[28]报道了一例67岁的妇女在桑拿浴室内晕倒,核心体温为40.5 ℃,应用Medivance温度管理系统7h后,体温下降到36.5 ℃,神经功能得到改善(格拉斯哥评分从3分增加到12分),住院14d后顺利出院。提示亚低温治疗除对心脏骤停后有效外,也可以用于热射病治疗。

3.4 血液净化治疗降温

血液净化主要通过低温置换液与人体血液进行热交换,清除致热源,快速有效地降低热射病患者核心体温,尤其是脑部温度,减少高热对机体的损伤。在治疗过程中除增加置换液量和速度外,还可通过调节置换液的温度,更有效地降低核心体温,减轻高热对机体的损伤,防止或减少并发症的发生。具体机制包括:①快速降温可以减少肝、肾、脑等重要脏器热损伤,尤其是对中枢神经系统的损伤;②降低患者体温的同时,还能有效清除机体热应激后产生的大量代谢产物及细胞因子;③阻断全身炎症反应的“瀑布效应”;④清除血液中激活或损伤的内皮细胞成分,改善患者内皮细胞功能,改善凝血状态,防止或减轻DIC的发生[29-30]。 Chen等[31]回顾性研究显示,对33例重度劳力型热射病患者分为连续肾脏替代治疗(CRRT)组(n=15)和对照组(n=18),分别于入院时和入院后3、5、7d进行实验室检查以及APACHE Ⅱ评分,CRRT结合常规治疗组,出院率高,体温恢复快,血小板增多,白细胞、中性粒细胞降低和肝肾功能得到改善。Lu等[32]收治重症中暑患者40例,随机分为治疗组(n=21)和对照组(n=19),对照组接受吸氧、心电监测、物理降温(冰帽或冰敷)等治疗,治疗组在常规治疗基础上还增加了持续血液净化治疗。治疗组直肠降温有效率为95.24%,对照组为73.68%,器官功能障碍的恢复、生存预后均优于对照组。提示早期应用血液净化治疗能快速有效降低热射病患者核心体温,并可以起到器官功能保护作用,改善患者的预后。

4 结语

冷水浸泡和蒸发对流两种方法对热射病患者进行降温,效果确定且简单易行。既往研究表明,冷水浸泡直到核心体温降到39 ℃以下,对于年轻的劳力型热射病患者是安全有效的,使用的水温通常是0~10 ℃。对于老年经典型热射病患者,一般使用蒸发联合对流降温到接近38 ℃的核心体温,老年患者使用该方法降温更舒适,不良反应更少,家属更方便照顾。蒸发对流降温的速度变化较大,表明这种方法更依赖于水温、水量以及风速。基于目前证据,笔者建议在医疗机构治疗热射病患者时,应尽快采用全身冰水浸泡的传导降温法(劳力性热射病的首选方法);其次是通过冷水喷雾和持续气流组合方式进行蒸发联合对流降温(老年患者经典型热射病的替代方案),降温应持续到核心体温为38~39 ℃。还可通过静脉输注冰盐水来增强降温方法,蒸发联合对流降温可以通过在腹股沟、腋窝、颈部和其他大血管附近区域增加冰块或碎冰来增强降温速度,以促进传导降温。血管内放置降温装置降温及血液净化治疗降温有部分成功个案报道,但放置装置所需时间长,费用昂贵,需要在有使用经验的医疗中心开展[5],随着医疗水平的进步,该技术可以在二级以上的医疗单位推广使用。结合热射病需尽早尽快降温,冷水浸泡和蒸发对流降温效果确切,可以大范围推广应用。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献(略)

文章来自:汪正权 陆雯 高金丹 张骏 周瑜枫 蔡荣 何瑞钦.热射病的降温方式进展[J].中华急诊医学杂志,2021,30(9):1157-1160. DOI号:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2021.09.024

热射病的降温方式进展

(责任编辑:admin)
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