許多人在高海拔地區工作，尤其是在南美安第斯山脈和青藏高原的城市和村莊。 這些人中的大多數是在該地區居住多年甚至幾代人的高地人。 大部分工作都是農業性質的——例如，照料家養動物。
但是，本文的側重點不同。 最近，海拔 3,500 至 6,000 米的商業活動大幅增加。 例子包括海拔約 4,500 米的智利和秘魯的礦山。 其中一些礦山非常大，僱用了 1,000 多名工人。 另一個例子是位於夏威夷莫納克亞山的望遠鏡設施，海拔 4,200 米。
傳統上，南美安第斯山脈的高地礦，其中一些可以追溯到西班牙殖民時期，由世代生活在高海拔地區的土著人開採。 然而，最近越來越多地使用來自海平面的工人。 這種變化有幾個原因。 一是這些偏遠地區沒有足夠的人來經營礦山。 一個同樣重要的原因是，隨著礦山越來越自動化，需要熟練的人來操作大型挖掘機、裝載機和卡車，而當地人可能不具備必要的技能。 第三個原因是開發這些礦山的經濟性。 鑑於以前在礦山附近建立了整個城鎮來安置工人的家庭，以及必要的附屬設施，如學校和醫院，現在看來，讓家庭住在海平面上，讓工人有更好的生活。通勤到礦山。 這不僅僅是一個經濟問題。 海拔 4,500 米的生活質量低於海拔較低的地方（例如，兒童生長更慢）。 因此，讓家庭留在海平面而工人通勤到高海拔地區的決定具有良好的社會經濟基礎。
勞動力從海平面移動到大約 4,500 米的高度的情況引發了許多醫學問題，其中許多問題目前還知之甚少。 大多數從海平面到海拔 4,500 米的人最初都會出現一些急性高山病的症狀。 最初兩三天后，對海拔高度的耐受性通常會提高。 然而，這些海拔高度的嚴重缺氧對身體有許多有害影響。 最大工作能力降低，人們更快疲勞。 精神效率降低，許多人發現更難以集中註意力。 睡眠質量通常較差，伴有頻繁的覺醒和周期性呼吸（呼吸每分鐘起伏三四次），導致動脈 PO2 在呼吸暫停或呼吸減少後下降到低水平。
對高海拔的耐受性因人而異，通常很難預測誰會不耐受高海拔。 有相當一部分人想在 4,500 米的海拔高度工作，但發現他們做不到，或者生活質量很差，他們拒絕留在那個海拔高度。 諸如選擇可能耐受高海拔的工人，以及他們在高海拔和與家人在海平面的這段時間之間的工作安排等話題相對較新，也不是很清楚。
職前考試
除了常規的入職前檢查外，還要特別注意心肺系統，因為在高海拔地區工作對呼吸系統和心血管系統的要求很高。 由於通風水平高，早期慢性阻塞性肺病和哮喘等疾病在高海拔地區會更加致殘，因此應特別注意。 有早期支氣管炎症狀的重度吸煙者可能難以忍受高海拔。 除了包括胸片在內的常規胸部檢查外，還應進行強制肺活量測定。 如果可能，應進行運動試驗，因為任何運動不耐受都會在高海拔地區被放大。
應仔細檢查心血管系統，如果可行，包括運動心電圖。 應進行血細胞計數以排除患有異常程度的貧血或紅細胞增多症的工人。
生活在高海拔地區會增加許多人的心理壓力，應仔細詢問病史以排除以前有行為問題的準工人。 許多高海拔的現代礦山是乾燥的（不允許飲酒）。 一些高海拔地區的人胃腸道症狀很常見，有消化不良病史的工人可能表現不佳。
工人耐受高海拔的選擇
除了排除可能在高海拔地區表現不佳的患有肺病或心髒病的工人之外，如果可以進行測試以確定誰可能很好地耐受高海拔地區，那將是非常有價值的。 不幸的是，目前對高海拔耐受性的預測因素知之甚少，儘管目前正在為此做大量工作。
對高海拔耐受性的最佳預測可能是以前在高海拔地區的經歷。 如果某人能夠在 4,500 米的海拔高度工作數周而沒有明顯問題，那麼他或她很可能能夠再次這樣做。 同樣的道理，如果有人嘗試在高海拔地區工作，但發現自己無法忍受，那麼下一次很可能會遇到同樣的問題。 因此，在選擇工人時，應非常重視以前在高海拔地區的成功就業。 但是，這個標準顯然不能適用於所有工作人員，否則不會有新人進入高空工作池。
另一個可能的預測因素是對缺氧的通氣反應的強度。 這可以在海平面上通過為未來的工人提供低濃度的氧氣來呼吸並測量通風量的增加來測量。 有證據表明，缺氧通氣反應相對較弱的人耐受高海拔的能力較差。 例如，Schoene (1982) 表明，14 名高海拔登山者的缺氧通氣反應明顯高於 1981 名對照者。 XNUMX 年美國醫學研究珠穆朗瑪峰探險隊進行了進一步的測量，結果表明，在探險之前和探險期間測量的缺氧通氣反應與高山表現密切相關（Schoene、Lahiri 和 Hackett 1984）。 Masuyama、Kimura 和 Sugita (1986) 報告說，在干城章嘉峰到達 8,000 米的五名登山者比五名沒有登山的登山者有更高的缺氧通氣反應。
然而，這種相關性絕不是普遍的。 在一項針對 128 名登山者登高的前瞻性研究中，低氧通氣反應的測量值與達到的高度無關，而海平面的最大攝氧量測量值卻相關（Richalet、Kerome 和 Bersch，1988 年）。 這項研究還表明，對急性缺氧的心率反應可能是高海拔表現的有用預測指標。 還有其他研究表明，低氧通氣反應與極端海拔下的表現之間的相關性較差（Ward、Milledge 和 West，1995 年）。
許多這些研究的問題在於，結果主要適用於比這裡感興趣的高得多的海拔高度。 還有許多低氧通氣反應值適中的登山者在高海拔地區表現出色的例子。 然而，異常低的缺氧通氣反應可能是耐受中等高度（例如 4,500 米）的危險因素。
測量海平面缺氧通氣反應的一種方法是讓受試者重新呼吸到一個袋子中，袋子最初裝有 24% 的氧氣、7% 的二氧化碳和剩餘的氮氣。 在重新呼吸 PCO 期間2 通過可變旁路和二氧化碳吸收器監測並保持恆定。 可以繼續再呼吸，直到靈感 PO2 降至約 40 mmHg（5.3 kPa）。 使用脈搏血氧儀連續測量動脈血氧飽和度，並根據飽和度繪製通氣量（Rebuck 和 Campbell 1974）。 另一種測量缺氧通氣反應的方法是確定受試者呼吸低氧混合物時短暫氣道阻塞期間的吸氣壓力 (Whitelaw、Derenne 和 Milic-Emili 1975)。
另一個可能的高海拔耐受性預測指標是海平面急性缺氧期間的工作能力。 這裡的基本原理是不能忍受急性缺氧的人更有可能不能忍受慢性缺氧。 幾乎沒有證據支持或反對這一假設。 蘇聯生理學家將對急性缺氧的耐受性作為 1982 年珠穆朗瑪峰探險成功的選擇登山者的標準之一（Gazenko 1987）。 另一方面，隨著適應而發生的變化是如此深刻，以至於如果急性缺氧期間的運動表現與慢性缺氧期間的工作能力相關性很差也就不足為奇了。
另一個可能的預測因素是海平面急性缺氧期間肺動脈壓力的增加。 這可以通過多普勒超聲對許多人進行非侵入性測量。 該測試的主要原理是高原肺水腫的發展與缺氧性肺血管收縮程度之間已知的相關性（Ward、Milledge 和 West 1995）。 然而，由於在海拔4,500米的人群中高原肺水腫並不常見，該試驗的實用價值值得商榷。
確定這些用於選擇工人的測試是否具有實用價值的唯一方法是進行前瞻性研究，其中在海平面進行的測試結果與隨後的高海拔耐受性評估相關聯。 這就提出瞭如何衡量高海拔耐受性的問題。 這樣做的通常方法是通過調查問卷，例如路易斯湖調查問卷（Hackett 和 Oelz，1992 年）。 然而，調查問卷在這一人群中可能不可靠，因為工人認為如果他們承認海拔高度不耐受，他們可能會失去工作。 確實存在高原不耐受的客觀測量方法，例如停止工作、作為亞臨床肺水腫指徵的肺部囉音以及作為亞臨床高原腦水腫指徵的輕度共濟失調。 然而，這些特徵只會出現在高度不耐受的人群中，而僅基於此類測量的前瞻性研究將非常不敏感。
應該強調的是，這些可能的測試用於確定高海拔工作耐受性的價值尚未確定。 然而，僱用大量無法在高海拔地區令人滿意地工作的工人的經濟影響如此之大，因此擁有有用的預測指標將非常有價值。 目前正在進行研究以確定其中一些預測因素是否有價值和可行。 諸如對缺氧的缺氧通氣反應和海平面急性缺氧期間的工作能力等測量並不是特別困難。 然而，它們需要由專業實驗室來完成，並且只有當測量的預測價值很大時，這些調查的成本才是合理的。
高海拔海平面調度
同樣，本文針對海拔約 4,500 米的礦山等商業活動僱用從其家人居住的海平面上下班的工人時發生的具體問題。 時間安排顯然不是人們長期居住在高海拔地區的問題。
設計在高海拔和海平面之間移動的最佳時間表是一個具有挑戰性的問題，迄今為止所採用的時間表幾乎沒有科學依據。 這些主要基於社會因素，例如工人們願意在高海拔地區停留多長時間才能再次見到家人。
在高海拔地區一次呆幾天的主要醫學原理是從適應環境中獲得的好處。 許多在高海拔地區出現急性高山病症狀的人在兩到四天后感覺好多了。 因此，在此期間正在快速適應環境。 此外，眾所周知，對缺氧的通氣反應需要七到十天才能達到穩定狀態（Lahiri 1972；Dempsey 和 Forster 1982）。 通風量的增加是適應過程中最重要的特徵之一，因此建議在高海拔地區的工作時間至少為十天是合理的。
高海拔適應的其他特徵可能需要更長的時間才能形成。 一個例子是紅細胞增多症，它需要數週才能達到穩定狀態。 然而，應該補充的是，紅細胞增多症的生理價值遠不如人們一度認為的那麼確定。 事實上，Winslow 和 Monge (1987) 已經表明，有時在海拔約 4,500 米的永久居民身上看到的嚴重程度的紅細胞增多症會適得其反，因為如果通過在數週內抽血來降低血細胞比容，有時會增加工作能力.
另一個重要問題是去適應率。 理想情況下，工人不應失去他們在海平面與家人在一起期間在高海拔地區形成的所有適應能力。 不幸的是，關於去適應率的研究很少，儘管一些測量表明在去適應期間通氣反應的變化率比適應期間慢（Lahiri 1972）。
另一個實際問題是將工人從海平面轉移到高海拔並再次返回所需的時間。 在智利北部 Collahuasi 的一座新礦山中，從沿海城鎮伊基克乘公共汽車只需幾個小時即可抵達礦山，預計大多數家庭都將居住在那裡。 但是，如果工人居住在聖地亞哥，則行程可能需要一天多的時間。 在這種情況下，在高空短暫工作三四天，顯然效率低下，浪費了時間在路上。
社會因素在任何涉及遠離家庭的時間安排中也起著至關重要的作用。 即使有醫學和生理上的原因為什麼 14 天的適應期是最佳的，但工人不願意離開家人超過 XNUMX 天或 XNUMX 天的事實可能是一個壓倒一切的因素。 迄今為止的經驗表明，在高海拔地區 XNUMX 天然後在海平面地區 XNUMX 天，或者在高海拔地區 XNUMX 天然後在海平面地區同時進行 XNUMX 天的時間表可能是最可接受的時間表。
請注意，在這種類型的時間表中，工人永遠不會完全適應高海拔，也不會在海平面上完全不適應。 因此，他將時間花在兩個極端之間搖擺不定，從未從任何一種狀態中獲得全部利益。 此外，一些工人在返回海平面時抱怨極度疲倦，並在最初的兩三天內恢復。 這可能與睡眠質量差有關，而睡眠質量通常是生活在高海拔地區的一個特徵。 這些問題凸顯了我們對決定最佳時間表的因素的無知，這方面顯然需要做更多的工作。
無論採用何種時間表，如果工人可以在比工作場所更低的海拔高度睡覺，那將是非常有利的。 當然，這是否可行取決於該地區的地形。 如果需要幾個小時才能到達較低的睡眠海拔高度是不可行的，因為這會減少工作日的時間。 但是，如果在比方說一小時之內可以到達的數百米以下的位置，在這個較低的高度設置睡眠區將改善睡眠質量、工人的舒適度和幸福感以及生產力。
室內空氣富氧降低高危人群缺氧 海拔
高海拔的有害影響是由空氣中的低氧分壓引起的。 反過來，這是因為雖然氧氣濃度與海平面相同，但大氣壓力較低。 不幸的是，在高海拔地區幾乎無能為力，無法應對這種“氣候侵略”，秘魯高海拔醫學之父卡洛斯·蒙格 (Carlos Monge) 將其稱為“氣候侵略”(Monge 1948)。
一種可能是在小範圍內增加氣壓，這就是伽莫夫袋的原理，有時用於高原反應的緊急治療。 然而，從技術角度來看，對房間等大空間進行加壓是很困難的，而且進出壓力增加的房間也存在醫療問題。 例如，如果咽鼓管被阻塞，中耳會感到不適。
另一種方法是提高工作設施某些部分的氧氣濃度，這是一個相對較新的發展，顯示出巨大的希望（West 1995）。 如前所述，即使在海拔 4,500 米的環境中適應了 XNUMX 到 XNUMX 天之後，嚴重的缺氧仍會繼續降低工作能力、腦力效率和睡眠質量。 因此，如果可行的話，降低工作設施某些部分的缺氧程度將是非常有利的。
這可以通過在某些房間的正常空氣通風中添加氧氣來實現。 相對較小的室內空氣富氧度值是顯著的。 研究表明，氧氣濃度每增加 1%（例如從 21% 增加到 22%），相應的高度就會降低 300 米。 等效高度是具有相同靈感 PO 的高度2 就像在富氧房間裡呼吸空氣一樣。 因此，在 4,500 米的高度，將房間的氧氣濃度從 21% 提高到 26% 會使等效高度降低 1,500 米。 結果將是 3,000 米的等效高度，這是很容易容忍的。 氧氣將添加到正常的房間通風中，因此將成為空調的一部分。 我們都希望房間能提供舒適的溫度和濕度。 控制氧氣濃度可視為人類控制環境的進一步合乎邏輯的步驟。
由於引入了用於提供大量近乎純氧的相對便宜的設備，因此富氧變得可行。 最有前途的是使用分子篩的製氧機。 這種裝置優先吸附氮氣，從而從空氣中產生富氧氣體。 用這種類型的濃縮器很難產生純氧，但氮氣中含有大量 90% 的氧氣很容易獲得，這些對這種應用同樣有用。 這些設備可以連續工作。 在實踐中，兩種分子篩以交替方式使用，一種被吹掃，而另一種則積極吸附氮氣。 唯一的要求是電力，現代礦山通常供應充足。 作為富氧成本的粗略指標，可以購買現成的小型商用設備，每小時可生產 300 升 90% 的氧氣。 它的開發目的是產生氧氣，用於在家中治療患有肺部疾病的患者。 該設備的功率要求為 350 瓦，初始成本約為 2,000 美元。 對於一個人來說，這樣一台機器足以在最小但可接受的室內通風水平下將房間內的氧氣濃度提高 3%。 也可以使用非常大的氧氣濃縮器，它們用於紙漿工業。 在某些情況下，液氧也可能是經濟的。
例如，礦井中有幾個區域可能需要考慮富氧。 一個是主管的辦公室或會議室，重要的決策都是在這裡做出的。 例如，如果礦山出現嚴重事故等危機，這樣的設施很可能會比正常的缺氧環境更清醒。 有充分的證據表明，海拔 4,500 米會損害大腦功能（Ward、Milledge 和 West，1995 年）。 另一個有益於富氧的地方是進行質量控制測量的實驗室。 另一種可能性是睡眠區富氧以改善睡眠質量。 在海拔4,500米左右的富氧效果雙盲試驗設計容易，應盡快開展。
應考慮富氧可能引起的並發症。 增加的火災隱患是已經提出的問題之一。 然而，在 5 米的高度將氧氣濃度增加 4,500% 會產生比海平面空氣更易燃的大氣（West 1996）。 應該記住，雖然富氧會增加 PO2，這仍然遠低於海平面值。 大氣的可燃性取決於兩個變量（Roth 1964）：
- 氧氣的分壓，在高海拔的富氧空氣中比在海平面低得多
- 大氣中惰性成分（即氮氣）的熄滅作用。
這種淬火在高海拔地區略有減少，但最終效果仍然是可燃性較低。 純氧或接近純氧當然是危險的，在將氧氣從氧氣濃縮器輸送到通風管道時應採取正常的預防措施。
無法適應高海拔有時被認為是富氧的缺點。 然而，進入富含氧氣的房間和下降到較低的高度之間沒有基本的區別。 如果可能的話，每個人都會在較低的海拔高度睡覺，因此這幾乎不是反對使用富氧的理由。 誠然，在其他條件相同的情況下，經常暴露在較低的海拔高度會導致對較高海拔高度的適應性降低。 然而，最終目標是在礦山的高海拔地區有效工作，這大概可以通過富氧來提高。
有時有人建議，如果出現某種與缺氧相關的疾病，以這種方式改變大氣可能會增加設施的法律責任。 其實，相反的觀點似乎更合理。 比如說，在高海拔地區工作時發生心肌梗塞的工人可能會聲稱海拔高度是一個促成因素。 任何減少缺氧壓力的程序都會降低高原引起的疾病的可能性。
緊急處理
本章前面討論了各種類型的高原反應，包括急性高原反應、高原肺水腫和高原腦水腫。 在高空工作的情況下幾乎不需要添加。
任何患有高原病的人都應該被允許休息。 這對於急性高山病等情況可能就足夠了。 如果可能，應通過面罩給氧。 但是，如果患者沒有改善或惡化，下降是迄今為止最好的治療方法。 通常這在大型商業設施中很容易完成，因為運輸總是可用的。 所有與高海拔有關的疾病通常都會對轉移到低海拔地區迅速做出反應。
商業設施中可能有一個地方可以放置一個小型加壓容器，患者可以放在其中，並通過泵入空氣來降低等效高度。 在野外，這通常使用結實的袋子來完成。 一種設計以其發明者的名字命名為 Gamow 包。 然而，袋子的主要優點是它的便攜性，而且由於這個特性在商業設施中並不是真正重要的，所以最好使用更大的剛性罐。 這應該足夠大，以便護理人員可以和病人一起進入設施。 當然，這種容器的充分通風是必不可少的。 有趣的是，有軼事證據表明，以這種方式提高大氣壓有時比給病人提供高濃度氧氣更能有效治療高原病。 目前尚不清楚為什麼會這樣。
急性高山病
這通常是自限性的，患者在一兩天后感覺好多了。 每天服用一兩片 250 毫克的乙酰唑胺 (Diamox) 可以降低急性高原反應的發生率。 這些可以在到達高海拔之前開始，也可以在出現症狀時服用。 即使是症狀較輕的人也會發現，晚上服用半片通常可以改善睡眠質量。 阿司匹林或撲熱息痛可用於治療頭痛。 嚴重的急性高原反應可以用地塞米松治療，最初 8 毫克，然後每 4 小時 XNUMX 毫克。 然而，如果病情嚴重，下降是迄今為止最好的治療方法。
高原肺水腫
這是高山病的潛在嚴重並發症，必須進行治療。 同樣，最好的療法是下降。 在等待撤離期間，或者如果無法撤離，則給予氧氣或置於高壓艙中。 應給予硝苯地平（一種鈣通道阻滯劑）。 劑量為舌下含服 10 mg，隨後緩釋 20 mg。 這會導致肺動脈壓力下降，而且通常非常有效。 但是，應將患者帶到較低的海拔高度。
高原腦水腫
這可能是一個非常嚴重的並發症，並且是立即下降的指示。 在等待撤離期間，或者如果無法撤離，則給予氧氣或置於增壓環境中。 應給予地塞米松，最初為 8 毫克，隨後每 4 小時給予 XNUMX 毫克。
如前所述，患有嚴重急性高山病、高原肺水腫或高原腦水腫的人，如果返回高原，很可能會復發。 因此，如果工人出現這些情況中的任何一種，應嘗試在低海拔地區找工作。