2010年1月15日

淺談登山活動中的失溫

我只是一個怕冷又怕死的程式設計師,看過一些資料、有一些想法,所以整理成這篇。有不正確的部份,還盼望各方前輩不吝指正。

[前提假設]
在討論所有登山相關的醫學議題之前,我認為一個前提是必須先確立的,那就是:
爬山的人都是身體健康的人
這個前提常常被忽略。但是,如果沒有這個前提,坦白說,以怕死 or 怕事醫官的角度,大家還是不要上山好了... XD

這篇文章以登山(hiking)為主軸,不討論溯溪、攀岩、技術攀登、也不討論雪地經驗(因為都沒有經驗 XD)、凍傷、凍瘡、壕溝足、各種侵入性治療方式...... 等等。另外,以下溫度單位均為攝氏。

[概敘]
失溫,醫學名詞是 hypothermia,Wikipedia 的中文翻譯為「低體溫症」,以下的文章還是沿用「失溫」這個詞。

失溫的原因很簡單,用一個不等式來說明:
身體流失熱的速度>身體產生熱的速度
根據資料,當環境溫度低於 28 度時,沒有穿衣服的人就會符合這個不等式。如果身體一直處於這種狀況,體溫就會持續降低,進而產生一些不良的症狀、甚至導致死亡。

各個教科書上會依照體溫高低,將失溫劃分階段。個人認為在登山醫學上,這個分法並沒有什麼實質意義,反而是用症狀來劃分比較實在,依序為:
  • 第零期:(行進間)覺得冷
  • 初期:全身發抖、疲倦無力、沒有精神
  • 中期:搖晃不穩、動作不能協調
  • 末期:意識不清、昏迷
這裡列舉的是各書較共通、比較明顯能判別的症狀;至於症狀的判別方式,在此先略過。

此外,「第零期」是我自己加上去的,一般書上並不會有。為甚麼要特別加上這個有點像廢話的階段?這得從頭說起,回到那個不等式的兩端。

[身體流失熱的速度]
先來看看不等式的左邊、也是比較外顯的原因:「身體流失熱的速度」。回想一下國中的物理課,熱的傳播方式有三種:傳導、對流、輻射。

傳導是「熱量經由物質,從高溫傳至低溫的傳播方式」。以三態變化來說,氣體傳導性最差、其次是液體、固體最佳。這可以說明為甚麼保暖層的衣物常常會作刷毛處理、蓬鬆度是決定睡袋好壞的一個關鍵點...... 等等。

對流是「熱量因為氣體或液體的流動而傳播」。在一般的登山活動當中,並不會長時間泡在水中,因此主要因對流而喪失的熱量在於空氣流動,也就是風。這可以說明為甚麼三層式的穿法最外層是防風層、雨衣要穿兩截式...... 等等。另外,相信大家都有這樣的經驗:明明氣溫不低,但是風很大所以還是覺得很冷(沒有?總該吹過電風扇吧 XD)。這在科學上有一個專有名詞,叫做「風寒效應(wind-chill effect)」。如果在夏天(氣溫 10 度)的山上遇到一個輕度颱風(最大風速 17~32 m/s),在風寒效應下,你的體感溫度可能不到 5 度。

輻射是「熱量不經由物質,直接向四周散發出去」的現象。由此途徑散失的量不大、而且也無有效的阻絕方法,所以這點在登山當中並不需要特別重視。真要探究的話,大概是衣服要買淺色系、錫箔睡墊錫箔那面要朝上。

上面是以物理的角度來討論熱量的流失方式,但都略過了一個複雜而重要的元素:水。

水讓熱量流失最明顯的部份,是出現在身體表皮造成的。來源之一是外界加諸於身,例如下雨天的雨水、清晨植披上的露水;另一個來源是來自於身體本身的汗水。即使是在寒冷的環境當中,皮膚還是持續地會有小量的排汗作用;更不用說身上背著十幾二十公斤、爬高竄低的運動狀態下,身體需要散熱而產生的汗水。

水直接造成的熱量散失,一是因為傳導作用,將水「加熱」至體表溫度所需要的熱量、二是水蒸發時所帶走的熱量,1cc 需要 580 cal。另外,如果衣服因水而潮濕,原先充滿空氣的空間變成了水,熱的「傳導」效果變好,熱量流失的速度也就更快了。這個間接的因素,恐怕比水本身造成的熱量消耗來得嚴重的多。這些可以說明為甚麼我們需要排汗層、下雨天需要雨衣、乾爽一詞的重要性。

另一個水造成的熱量流失,是呼吸。我們吸進冷空氣時,會消耗熱量以讓空氣的溫度與體溫相仿;吐氣的時候,飽含水分且溫暖的空氣呼出又造成額外的熱量流失。這在高海拔,因空氣稀薄而使呼吸量變大,連帶使得消耗的熱量與水汽也會增加。根據資料,在高海拔地區,每天由肺部流失的水份可達 4L、熱量可達 2000 Kcal。不過這個熱量流失的途徑,沒有確實的方法可以減少或預防、跟其他因素相比,熱量流失並不嚴重。我們必須知道有這麼回事,但不用過於擔心。

總結「身體流失熱的速度」,我們可以歸納出兩個危險因子:風跟水
風生水起風水好,失溫不會少... 囧>

[身體產生熱的速度]
接著是不等式的右邊、比較內隱的部份:「身體產生熱的速度」。

食物提供人類所需的能量,這些能量中有 80% 是以熱能的方式呈現,用來維持體溫,讓我們較能穩定地在變動的環境下生存。大部分的熱能是由肌肉的代謝作用,在收縮時會產生熱量。簡單地說,只要我們保持運動狀態,身體就會處於發熱的狀態,以至於大腦會引發一連串散熱的機制,例如流汗。相對的,當體溫不足時,大腦也會引發一連串保溫的措施,例如發抖讓肌肉產熱;另一個保溫措施是棄保效應,減少不重要部位(四肢)的血液流量以減低熱量散失,好保護重要部位(頭、軀幹內的臟器)。(這部份牽扯到專業領域有點深,恕我無法仔細敘述,請查閱 endothermic、thermoregulation 等相關資料)

那麼,回頭看失溫的第零期症狀「覺得冷」,就變得不那麼廢話了。試想,行進間已經是在運動狀態了(遑論肩上可能還有十幾二十公斤的大背包),為甚麼還會感覺冷?在不等式右邊的值已經很大的情況下,不等式還是成立,如果不作些處理,是不是只會變得更嚴重而無法挽回呢?即使不是在行進間,一旦開始覺得冷,還是應該立即作對應的處置。畢竟在山上,醫療資源可以說近似於零,寄望後送也得天時地利人和外加一些運氣,以「預防勝於治療」作為最高指導原則,是絕對不會有錯的。

不等式的左右兩邊都已經瞭解了,接著來思索如何預防失溫。

[失溫的預防]
一言以蔽之,失溫的預防工作,就是讓身體流失的熱變少、讓身體產生熱的速度保持穩定。

如何讓身體流失的熱變少呢? 首要是衣服的材質與穿法。衣服材質的部份可以另外獨立寫成一大篇文章,在此就略過。大抵上材質要有不會吸水、易乾、遇水也不會完全喪失保暖功能;所以聚酯(polyester)纖維大行其道。羽毛、羽絨雖然保暖效果極佳,但是一旦潮濕則完全失去功能,所以除了睡袋外,普遍不建議在(台灣)登山時攜帶/穿著此類材質。

衣服的穿法,基礎觀念是「三層式」,由內到外為「排汗層」→「保暖層」→「防風層」(備註:一層不一定代表一件)。這樣子的穿法,可以從「身體喪失熱的速度」一節當中找到原因。排汗層是為了讓汗水快速蒸發,除了保持皮膚乾爽之外,也可以避免累積冷卻之後又重新變成身上的汗水。保暖層是為了「抓住」更多的空氣。防風層則是降低風寒效應的影響。

除了衣服,頭部的保暖也不能忽略的重點。一方面,頭是重要的器官,血管很多,所以是一大散熱點;戴上頭巾、毛帽,可以大幅度地降低熱量的散失。另一方面,寒冷會導致頭部不適(例如頭痛),進而影響感官的敏感度與思維的清晰度,該是謹慎處理。同理,雖然手腳冰冷會不太舒服,但是將暖暖包拿在手上並不太聰明;讓軀幹溫度提昇才是第一要務,軀幹暖活了,大腦就不會執行棄保效應,手腳自然會暖活。

要穿對材質、穿對地方,也要穿對時間。覺得冷的時候當然要加衣服,但是不要忘記在熱的時候要脫掉衣物。當體溫太高時,流汗的份量就會增加,這時就應該減少保暖層衣物的份量、甚至除去防風層,以讓體溫降低,而避免衣物累積太多的水分,造成失溫因子。

讓身體產生熱的速度保持穩定的兩大要素是食物跟水。食物是身體熱能的來源,沒有補充食物就像車子忘記加油。不過跟車子不同的是,以較頻繁的進食次數、少量多餐的方式,要比一天吃三餐、餐餐滿漢全席,更能防止能量消耗殆盡。因此,以預防失溫的角度來看,邊走邊吃就跟汽車維修員隨身帶把榔頭一樣合情合理。

水是在預防失溫時常常會忽略的一個要素。水是血液(血漿)中的主要成份,因此,在身體缺水的時候,會引發血管收縮,這與體溫降低時身體的防禦方式相同。缺乏水分也會阻礙身體的運動能力—也就是產生熱量的能力。請不要忘記,即使沒有感覺流汗,你還是持續地在失去水分,從每一次吐氣、還有無感的排汗。再補充一點,身體缺水時並不一定會覺得渴,因此主動補充水分是登山過程中必要的行為。

總結失溫的預防方式,可用一句話來代表:

冷就穿、熱就脫、渴就喝、餓就吃
雖然很直覺、很生物本能,但是... 說真的,會忘...... Orz。

[初中期的失溫處置]
如果還是失溫了,該怎麼辦呢?就像「衝脫泡蓋送」、「吹含吸舔摳」,我也惡搞出「初中期」失溫處理的五字口訣「吃躲脫蓋喝」:
  • 吃:感覺冷的時候就開始吃行進糧
  • 躲:進入到擋風避雨的地方
  • 脫:脫掉濕掉的衣物、讓皮膚保持乾燥
  • 蓋:穿乾的衣服、穿雨衣、鑽睡袋
  • 喝:給予高熱量流質(糖水、薑茶、可可)
「吃」是在標準失溫階段之前該做的事情,列在這邊是再次強調預防的重要(也讓口訣可以湊滿五個字數 XD)。這與最後一個步驟「喝」的目的是相同的:補充身體所需的食物。差別在於,身體能夠快速地消化吸收流質的食物,對於已經輕中度失溫(但神智、吞嚥正常)的人而言,是比較速效的改善狀況方式。至於流質食物是不是熱的,其實不重要(靠一個鋼杯的份量要提身一整個身體的問題,杯水車薪),只要比患者的體溫高,方便入口反而比較重要。

「脫」、「躲」、「蓋」是針對一般會導致失溫的環境,大概都是在有風有雨、或患者身上已經溼透的情況下。因此,首要要務就是建立並進入庇護所(shelter)當中,隔絕風跟水。然後除去濕的衣服並擦乾身體,以避免水持續消耗身體熱量。在庇護所當中,就算光著身子,也會比穿著溼掉的衣物好,這在「傳導」一節當中有說明原因(不然可以在浴室實驗一下,乾的身體跟撒點水的身體,哪個感覺比較冷)。接著當然是穿乾的衣服、然後想辦法阻止熱量散失,以等待體溫恢復。

(備註:上述各步驟,以 ACLS 的名稱,稱為被動體外回溫。)

[嚴重失溫的處置]
當隊友已經處於嚴重失溫的狀態、或是經過前面的處理步驟,體溫仍沒有起色,則需要更進一步的處理,就是以外來熱源來提高體溫(備註:以 ACLS 的名稱,稱為主動體外回溫。)。暖暖包、裝熱水的廣口瓶夾在腋下(胯下次之),這裡是軀幹血管集中的地方,因此加熱效果最好。錯誤的作法是加熱手腳等末端血管,不但效果不佳(還記得前頭說的棄保效應嗎?),還會導致冰冷的血液強迫回流至心臟,造成心臟額外的負擔;同理,重度失溫而失去行動能力的患者在搬移的時候也格外小心,以免造成心臟痲痺。

如果效果還是不夠好,就只能靠「體溫共享」,就是施救者與患者僅著貼身衣物(或脫光)對坐互抱。透過施救者的軀幹溫度,來全面加熱患者軀幹的體溫。在山上,一般人能做的大概就只到這邊了。

另外有一點跟低體溫急救有關的注意事項,在此順帶一提。CPR(心肺復甦術)的啟動標準是患者沒有呼吸(心跳),但若是患者體溫過低,除了作 CPR 之外,也要並行(甚至優先)操作失溫的處置。因為體溫過低時,光靠 CPR 可能無法讓患者恢復成自主呼吸。反過來說,如果患者體溫還未接近正常(超過 35 度),不要放棄急救,因為患者還未「死透」,仍有救回的可能性。

[結語]
本篇寫於 2010 年的第二波寒流,沒有太陽的時候,走出門有如走進冰箱冷藏室;但是有陽光的時候,在陽明山小觀音山稜線上的箭竹林曬太陽,卻又是多麼愜意舒服。想到年初在能高安東軍有一名登山者死於失溫(雖然我懷疑不只是失溫),心中有許多感嘆,故想野痞獻曝,講講自己對失溫的心得。

只要不要跨過 2500m 的高度,就不會有高山症;只要挑冬天去爬山,就很難遇到蜂螫蛇咬。但是,只要我們上山活動,無論春夏秋冬、無論海拔高低,都有可能失溫。失溫卻是這些狀況當中最好預防、發生後的處置也幾乎無須醫事人員資格,可以說是登山醫學當中最實用的知識。希望這篇劣作,可以讓大家對失溫更有所瞭解;有謬誤缺失之處,還請各方大德不吝指點。

[主要參考資料]
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