极端高温可能致命,并严重损害生物体健康。本文揭示高温如何从皮肤到心脏全方位影响人体。(美国农业部)
凯文·米勒能在30分钟内将受试者推向中暑边缘。
在温度约100华氏度的实验舱内,他让受试者先在跑步机上行走3分钟,再全力冲刺2分钟。很快,他们的呼吸加速、血管扩张,心脏超负荷泵送远超常规的血量——这是身体为将氧气输送至肌肉和器官的奋力抗争。
在米勒的实验室里,这些受试者处于安全状态:他以科学名义将人体核心温度逼近105华氏度的中暑临界值,以测试不同疗法的效果。
高温是全球及美国首要的天气相关死因。作为全球众多研究者之一,米勒正深化我们对高温人体机制的理解。近期,他在德克萨斯州立大学的实验室通过冰袋快速降温法取得成功——这种低成本便携方案可为急救人员提供生命支持。快速降温是救命的关键。
但高温的影响远不止于紧急时刻。它几乎涉及人类健康的每个层面,从皮肤到DNA无一幸免。
这意味着随着地球持续变暖,长期暴露于高温环境正对人体和心智造成累积性伤害。
高温如何影响人体
今年夏季初,超过2.55亿美国人(占全国人口三分之二)生活在极端高温区域。
然而,鲜少有人知晓高温暴露从不适转为危险的征兆。
热相关疾病包含热痉挛、热衰竭、热疹和致命性中暑等多种病症。
当人体核心温度在105华氏度持续约30分钟后,细胞开始破裂分解,内容物涌入血液。肾脏和肝脏超负荷过滤这些入侵物时可能衰竭,引发心搏骤停乃至死亡。
“身体本质上将其视为全身性感染,”米勒解释道。
儿科医生兼气候与健康医学会联盟执行主任丽莎·帕特尔指出,随着热应激加剧和脱水发生,人的认知功能会受损。
“这就像醉酒状态,”她说,“你会做出越来越糟糕的决策,使自己面临严重后果的风险不断升级。”
中暑症状包括头痛、眩晕、意识丧失、抽搐,甚至因中枢神经系统紊乱导致的性格改变。热衰竭(较轻的热相关疾病)与更严重的中暑关键区别在于脑功能障碍:中暑者已丧失完整心智能力。
乔治城大学人类科学教授罗斯玛丽·索卡斯强调:“若有人在高温环境下出现意识混乱,除非证实否则应视为中暑。”
全球热致死亡常被低估,部分原因在于死亡往往归因于直接生理过程(如心搏骤停或肝肾衰竭),而非根本诱因。
中暑是需立即处理的危及生命紧急事件,米勒强调治疗延迟关乎生死。
“若我呼叫医院,未先处理就让你乘救护车前往,整个运送过程及医院候诊期间,你体内仍在持续‘高温烹煮’,”米勒警示道。
“中暑患者能否存活的首要预测指标,是你体温高于105华氏度的持续时间。”
超越中暑:高温与心智
除热相关疾病的直接危险外,高温在短期和长期均会产生不易察觉的健康影响。情绪障碍、意识混乱、易怒、注意力不集中——高温会触发所有这些症状,研究者正持续揭示其对大脑的影响。
研究发现,去年热相关疾病(高热症)会损害解决问题、推理、规划、工作记忆及抑制控制能力。高温还会阻碍运动皮层控制,影响行走或伸手等动作协调性。
研究显示热浪期间精神健康危机急诊就诊量激增。药物过量事件增加也与高温天气相关;耶鲁大学研究者去年发现,高温暴露每年或导致全美150例额外药物过量死亡。
新研究指出,经历热相关疾病可能提升晚年痴呆风险,且空气污染会加剧痴呆——这使高温与污染这两种气候风险的危险相互叠加。
高温对儿童构成特殊威胁。全球气温上升使学生更难集中学习,影响注意力、记忆力及认知能力;即使短期暴露于高温也与学生成绩下降相关。
老幼群体风险叠加
2023年7月至2024年6月,人道组织拯救儿童会发现全球三分之一儿童遭遇极端热浪,数量较前一年翻倍。儿童因体温调节效率较低更易快速过热,故尤为脆弱。
高温叠加空气污染会加剧各年龄段健康风险,但帕特尔指出儿童因气道较窄对污染更敏感。
气候变化使问题雪上加霜。近年帕特尔接诊的年轻患者,其热相关及污染症状严重程度远超以往预期。
2020年加州严重野火季期间,她曾治疗一名16岁墨西哥无伴移民少年——他在108华氏度高温下为建筑公司搬运砖块,因横纹肌溶解症住院。这种危及生命的疾病源于肌肉分解,释放肌红蛋白等物质进入血液。
帕特尔的患者因严重脱水和过度劳累导致肾损伤住院。
与此同时,她发现患者、家属甚至其他医生对高温日益加剧的危险认知不足。
“高温越来越严重,但我们既未提升公众认知能力,也未建设保障安全的基础设施,”帕特尔表示。
无保险、无空调或面临经济困难者风险最高。
经历极端高温幸存并非终点。持续高温暴露的常见副作用脱水,也可能导致永久性肾损伤。研究显示中暑后两年内再次中暑风险增加。
老年人、孕妇及慢性病患者(如糖尿病或心脏病)面临更高危险,因其身体更难应对热应激。老年人可能遭遇三重打击:随年龄增长的汗液分泌变化使降温更困难,且更可能患有影响体温调节的慢性病或服用相关处方药。
今年初一项研究发现,极端高温累积暴露会加速DNA层面的衰老进程。该研究通过DNA甲基化(一种随年龄改变基因表达的化学修饰过程)测量表观遗传年龄——即身体功能状态的评估指标。
南加州大学博士后研究员崔恩英(研究首席作者)将甲基化比作开关灯:DNA是出生即定的蓝图,而甲基化决定哪些部分随年龄被激活或关闭。压力、污染或温度等环境暴露会显著影响此过程。
“高温的生理代价可能不会立即显现为可诊断疾病,但可能在细胞或分子层面悄然累积,”崔恩英指出。
研究团队证实:与西雅图等凉爽地区相比,菲尼克斯等极端高温频发社区居民的生物年龄额外增加达14个月——其影响程度相当于吸烟或酗酒。
换言之,即使控制收入、种族、教育及吸烟饮酒运动等变量,生活在高温环境仍会使你的生物年龄增加一年。
如何防护高温伤害
随着热浪在全球加剧,采取保护自己和家人的习惯至关重要。
警告高温危害多年的医学人类学家兼教育者罗斯·琼斯指出,许多公共安全材料存在误导或模糊表述。例如“保持水分”指令易使误以为任何液体都有效,导致依赖苏打水或酒精——后者反而加剧脱水。应选择水、绿茶或其他透明液体。
德克萨斯大学圣安东尼奥护理学院注册护士兼副教授阿德利塔·坎图建议:佩戴宽檐帽;在颈部后方或腹股沟等大血管区域放置凉湿毛巾;摄入蛋白质以缓解脱水症状。
她补充道,穿着宽松浅色长袖衣物也有帮助——既能保护皮肤免受紫外线伤害,又能使汗液蒸发冷却效果回流至身体。
若有人昏厥或显现中暑症状,应立即拨打911。
户外工作者面临更高热相关疾病风险,尤其当他们是新入职者、有基础疾病、年龄较大或从事产生大量体热的重体力劳动(如搬运重物或攀爬梯子)时。
中暑风险在夏季初期最高——此时人体最不适应高温。这对所有人成立,但对户外工作场所尤为关键。专家强调适应期的重要性:逐步让人体接触热应激环境。每日从数小时热暴露开始,有助于提升身体耐受力。
但适应期益处会迅速消失。若两周无热应激环境,工作者需重新适应。
诊所努力援助却受政治阻碍
蛇河社区诊所执行主任海蒂·伯福德-贝尔描述其所在爱达荷州农村区域为“医疗荒漠”——距最近大都市100英里,仅靠兼职人员和志愿者服务数千患者。
伯福德-贝尔发现更多严重脱水患者不知疲倦原因,尤其无家可归者或户外工作者。她表示诊所储备水和补液包是关键干预措施。
她还观察到:无家可归患者的胰岛素药物因高温暴露失效,导致脱水相关肾问题及血糖飙升。今夏诊所收治一例横纹肌溶解症。
无家可归及无保险患者面临极端高温致病致死的高风险,免费诊所成为救命一线干预的关键环节。
东南佛罗里达诊所奥西安娜社区健康执行主任优素福·莫提发现,住房不足患者同时遭受急慢性热健康影响:脱水、中暑、持续紫外线暴露引发的皮肤癌。
“我们总在谈论脱水和中暑,但常忽视这些患者的慢性UVB暴露,”莫提指出。
伯福德-贝尔和莫提的诊所是参与阿美利肯斯(灾难救援与健康组织)倡议的140多家机构之一。该倡议旨在为诊所配备低成本热应对方案,以应对极端高温的慢性威胁。目前项目已覆盖包括德克萨斯州在内的30个州诊所。
该项目由哈佛大学陈曾熙公共卫生学院研究者开发,包含在线门户供诊所获取针对患者群体及组织限制量身定制的热健康行动计划。
借助该计划,莫提的佛罗里达诊所在1月启动热健康影响宣导——比往年提前三个月。今夏尽管服务患者总数增加,但以热相关疾病为主诉的就诊量较去年下降31%。
“这充分证明教育患者并保持信息畅通的重要性,让他们能自主做出健康决策,”莫提表示。
但在美国许多地区,创新性热健康治疗与公众意识提升仍属罕见。
医学人类学家琼斯批评道:“我看热健康公共信息传递极其糟糕,内容笼统、刻板,采用‘一刀切’方案——这在公共卫生领域众所周知行不通。”
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