在海拔3000m以上的高原环境中从事劳动,统称之为高原作业。海拔越高,大气压越低,空气中氧分压亦越低。因此人在高原环境中,机体将出现不同程度的低氧反应。
一般认为在海拔2000~3000m高度从事一般作业活动,大多数人不出现明显的高原低氧反应症,但此时呼吸、心率已开始有轻度增加,血氧饱和度不低于90%。到达海拔3000~4000m的高度,开始出现较明显的高原反应症状,肺动脉压明显升高,血氧饱和度降至90~85%。至海拔4000~5000m或5000m以上时,高原反应症状更加明显,出现症状的人数增多,肺动脉压升高更趋明显; 此时并可引起右心扩大,劳动能力明显下降,高海拔高度与大气压、肺泡气氧分压、血氧饱和度等的关系
高度 (m) | 气压 (kPa) | 气压比 | 吸入气 氧分压 (kPa) | 肺泡气 氧分压 (kPa) | 血氧饱 和度 (%) |
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10,000 | 101.31 89.84 79.45 69.98 61.59 53.99 47.19 41.06 35.59 30.80 26.39 | 1.0000 0.8868 0.7842 0.6907 0.6079 0.5329 0.4658 0.4052 0.3513 0.3039 0.2605 | 21.20 18.66 16.66 14.66 13.06 11.33 9.86 8.67 7.47 6.40 5.47 | 14.00 12.00 9.33 8.27 6.67 6.00 5.33 4.67 4.00 <3.33 - | 95 94 92 90 85 75 70 60 50 20~40 5~10 |
注: 气压比是某高度气压与标准大气压之比。
血红蛋白症及红细胞增多症亦较多见,血氧饱和度可降至85~75%。至海拔6000~7000m时,出现症状者进一步增多,且症状加重,除有肺水肿外还可出现中枢神经系统功能障碍、虚脱、昏迷等,血氧饱和度下降到70~60%; 除有特殊训练者外,一般人员不能停留在此高度。当升高至海拔7000m以上时,可随时发生意识丧失并有致命危险。
高原的劳动环境大多处于海拔4000m以下,4000~5000m高度的劳动环境已较少见,5000m以上的劳动环境更属于罕见,且已不适于从事正常劳动。故高原劳动卫生主要是指在不超过海拔5000m高度处的劳动保护问题。
由平原进入高原或由较低的高原进入海拔更高的地区,在最初的1周左右,因受低氧环境的影响,机体生理功能将发生一系列的适应性变化。这一期间,一般又称急性高原反应期。此期间,最常见的自觉症状是头晕、头痛、心慌、气短、胸闷、无力等。症状的轻重和发生率与进入的高度和速度,劳累,寒冷等因素关系密切,而个体的代偿功能也很重要。如进入3000m以上的高原地区,上述急性高原反应症的发生率可达50~90%。而重症的急性高原性肺水肿或脑昏迷,则多发生在进入3500m以上高度的过程中; 发生率为1~2%。如不及时抢救可能出现死亡。这种重症高原反应症除因高原低氧的急性影响外,劳累、上呼吸道感染是主要诱因。
初入低于海拔5000m高原的人,经过一定时期的适应后,大多数都能逐渐从事正常劳动。但低氧环境的影响并未完全消除,尤其在海拔4000m以上的地区,这种影响几乎不能完全消除。这种处于异常状态的生理功能,随居留时间的延长,其异常改变程度越大。心脏发生改变的时间快慢和程度大小与体力劳动强度有关,劳动强度大,发生率高,反之则低。凡心肌受损者劳动能力明显下降。移居海拔4000~4500m高度地区后,心率可比平原增加20%左右。血压变化不规律。
移居高原者的颧部、结膜及口腔粘膜等处有明显的毛细血管的新生与扩大,这有利于改善组织供氧能力,加强环境的适应性。由于食欲减退,常导致摄入饮食的热量不足,体重减轻,致使劳动能力明显下降。
轻度缺氧时,神经系统兴奋性增强。人在海拔2000~5000m之间,痛觉、触觉、味觉、暗适应、膝腱反射、循环和呼吸系统的敏感性均显著增强。有报告证明,在海拔2400~3500m时,记忆力开始有影响,4800m以上这种影响更加明显,5500m是影响智力的高阈值,再升高就会发生严重功能失调。也有报告认为海拔5000m以上中枢神经系统有转向抑制的倾向。人在海拔1200~1500m处,开始影响视觉感光,在海拔4800m处,视力可降到相当于海平面时的1/2。在相当于海拔5000m高度的实验中,出现视网膜肿胀,视敏度下降,视野缩小。有报告,在急性高原反应症的患者中,同时伴有视网膜出血者占30%以上。听觉对低氧环境耐受性很强,登山人员在海拔5337.5m处高频听阈受到影响,但对纯音听力则无明显影响。
在海拔高度3000m以下,通气反应不明显,超过3000m或4000m以上通气反应约增加30%。肺通气反应的增强有助于动脉血氧分压和血氧饱和度的回升,使血中二氧化碳分压降低,有利于组织摄取更多的氧,提高对低氧环境的耐受能力。人进入高海拔区后最大耗氧量下降。在海拔4000m以上的高度比平原减少20~30%。也有人认为以海拔1525m为基础计算,每升高305m,最大耗氧量减少3.2%,有锻炼者减少1.9%。高原环境影响劳动能力,如以最大耗氧量或血氧饱和度的减少值为指标,并考虑到在高海拔区反复出现的高原反应症状如头晕、头痛、失眠、食欲减退、体重减轻等的影响,人的劳动能力比平原要降低30~50%。因此,在高海拔区(3500m以上)的劳动定额应相应地降低。
高原环境对矽肺发生有特殊的作用。因此,高原粉尘作业空气中粉尘的最高容许浓度应与平原有所不同。美国曾有人提出在海拔4000m高山采矿时,工作地点空气中粉尘浓度标准应为平原标准(2mg/m3)的1/3(约0.67mg/m3)。
为保护高原作业工人的健康,应采取如下的综合防护措施。
(1)进入高原(特别是3500m以上高海拔区)前,应进行全面的健康检查,凡有下列病症者不应进入高海拔地区:①器质性心脏病,显著心律失常,心电图异常,严重高血压或低血压以及红细胞增多症; ②患有呼吸系统疾病如支气管哮喘或有呼吸障碍,活动性肺结核及矽肺; ③患有癫痫,消化道溃疡活动期,严重神经衰弱和肝、脾、肾、内分泌疾病; ④患有感冒、上呼吸道感染发烧者,暂不应进入高原地区工作。
对在海拔3500m以上地区从事劳动的人员要定期进行健康检查,每年至少一次。
(2)进入高海拔区时要坚持阶段升高的原则,即先在海海拔区移居,以防止和减少发生高原反应症。
(3)在进入高海拔区的过程及以后,严防过劳和感冒,要保证充分休息。
(4)在高海拔区的劳动定额,可根据不同的高度较平原地区减少30~50%,尤其应避免从事相当于平原地区的重体力劳动。隧道掘进作业要减少工时,强调湿式或采用干式捕尘作业以降低空气中的粉尘浓度。
(5)进入高海拔区从事施工劳动时,每年应限制持续施工的劳动期限,一般以不超过6个月为宜。不施工期间应返回海拔3000m以下地区休整或从事轻劳动。如需较长期在高海拔区从事劳动,则应定期轮换。
(6)对有严重高原反应者,应及时转移至海拔3000m以下地区。
(7)在高原从事劳动须有足够的防寒装备,并配备防护眼镜和手套。
(8)饮食中要有足够的营养和热量,尤应保证蔬菜、糖、蛋白质及调味品的供应。
(9)从事正常劳动的海拔高度应不超过5000m,超过这一限度须进一步采取特殊的劳动保护措施。
(10)未经严格选择和适应性训练的成批人员在高海拔区从事劳动时,为避免由于高原低氧环境造成大量减员或发生死亡事故,应配备简单有效的个体补氧器。
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