10.1.2.1 大气压与氧分压
大气为弹性气体,具有质量的可缩性,所以越接近海平面其密度越大。随着海拔高度升高,大气压逐渐降低。一般每升高100m,大气压下降5 mmHg。在一定高度上的大气压,随季节、气候及纬度的不同亦有变化。低气压的物理作用可使胃、肠内的残存气体膨胀,而导致腹胀。另外,由于气压低,水的沸点也降低,一般每升高100m,水的沸点下降0.32~0.35℃,如拉萨地区水的沸点仅为87℃。由于沸点降低,食物不易煮熟,影响食物的口味和消化吸收。
氧分压低是高原自然环境对人体影响的最主要因素。空气中的氧分压随大气压的降低呈比例下降,如海拔3000 m、4000 m、5000 m处大气氧分压可较海平面分别下降约30.8%、39.2%、46.7%。随着环境氧分压的降低,人体肺泡氧分压和动脉血氧饱和度也随之下降,弥散入肺毛细血管血液内的氧量也将减少,动脉血氧饱和度也将随着海拔高度的升高而降低。血氧饱和度降低至一定程度时,即可出现缺氧症状。
10.1.2.2 气温、气湿和气流
高原环境的气温随海拔的升高而降低,一般海拔每升高150 m,气温下降1℃,同时也受纬度的影响。纬度可影响山区的气温,如热带山区气温的季节性变化很小,而夜间温差较大,纬度较高的地区则相反。再者,大部分高原地区不受海洋季风的影响,所以气温偏低。另外,高山地区阳光直射的地方与背阴处温差也相当大。
随着海拔高度的增加,大气中水蒸气的分压也降低,即海拔越高,空气越干燥。如以海平面大气中水蒸气绝对含水量作为100%,则在海拔3000 m时,空气中水蒸气绝对含水量还不及海平面的1/3,而达海拔6000m时,只有海平面的5%。大气干燥,有利于食物保藏,但对人体容易产生皮肤皲裂、口唇干燥和机体脱水,在特高海拔地区,由于湿度更低,机体大量出汗而脱水,甚至可能诱发血栓形成。(www.xing528.com)
风是高原寒冷的一个附加因素。随着海拔高度的升高,气流速度也增大。在高山地区每小时50 km的阵风(相当于风速12级)并不少见,在珠穆朗玛峰上会有每小时60km的大风。随着风速的增大,皮肤表面的温度也随之下降。实际上,是由于风吹散了紧贴皮肤的暖空气隔离层,即所谓“风寒因素”,以致风大与寒冷密切相关。高原寒冷极易引起感冒、上呼吸道感染和冻伤。大风还妨碍人的活动,增加氧耗,也能导致疲劳与衰竭,所以在高原活动时也要考虑防风的问题。
高原环境由于空气稀薄、水蒸气含量少、大气透明度大,所以太阳辐射的透过率随高度升高而增加。一般每升高1000 m,辐射强度增加10%。在海平面人体吸收的太阳能量为962 kJ(230kcal)/(m2·h),而有人指出5790m晴朗的高原上,穿着衣服的人体体表所吸收的太阳能量为1464kJ(350 kcal)/(m2·h)。积雪能反射日光,也是增加人体太阳辐射量的重要因素。这种日光反射,在无积雪时<25%,而在有积雪时则可达75%~90%。
紫外线是太阳辐射线中的一种成分,这部分电磁光谱的波长为200~400 nm。随着海拔高度的升高,紫外线的辐射强度也增加,一般每升高100m紫外线增加3%~4%,而且出现波长较短、生物活性较强的短波紫外线。如在海拔4000m的高原,波长300 nm的紫外线可增加2.5倍。高原的日光和紫外线辐射经过雪地反射后更加强烈,雪地对入射紫外线的反射量高达90%,而长青草的绿地只能反射紫外线9%~17%。因此,在白雪茫茫的高原上,入射和反射的紫外线加在一起,常常可引起雪盲、光照性眼炎、皮炎等。
在高原,来自外层空间而穿透力极强的宇宙射线量增加。在3000m高原,一年宇宙射线比平原一年(约为24mrad)的量高3倍。高原的射线放射量可与平原的本底放射量(每年产生平均放射量为85 mrad)的最高值相比较,在自然放射量范围内所引起的变化并不常见,很难估计这种放射量对机体的影响。因此,尚未证实高原上宇宙射线量增大对人体造成的损害。
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