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高溫天持續!浙江四川多地有人患熱射病 這種病如何致人死亡

  • 由 專欄作者張田勘 發表于 網頁遊戲
  • 2023-01-08
簡介熱應激誘導細胞程式性死亡及多臟器損傷的分子機制模式圖這些分子路徑看起來既拗口又複雜,但簡單地說,包括Z-DNA 結合蛋白、蛋白激酶 3、混合譜系激酶域樣蛋白和胱天蛋白酶8基因缺失(敲除),或這些基因突變,可以讓小鼠免患或少患熱射病,其生存率

人身體有幾種熱病

文/張田勘

這是專欄“知海拾貝”第7篇文章

近日因為連續高溫天氣,鄭州一名男子在幹活時因中暑突然昏迷,被工友送到醫院緊急搶救,醫生檢查後發現這名男子身體多臟器都出現受損,像被水煮過一樣。中央氣象臺7月11日預報,受副熱帶高壓西伸北抬影響,未來一週,西南地區東部、長江中下游等地將有持續性高溫天氣,部分地區最高氣溫可達37-39攝氏度,陝西關中平原、浙江、重慶、貴州等地局地最高氣溫可超過40攝氏度。

在連續高溫氣環境下,人們會不會像鄭州的男子一樣在工作和生活中出現中暑,身體臟器像被水煮過一樣呢?

高溫天持續!浙江四川多地有人患熱射病 這種病如何致人死亡

●像被水煮過一樣只是一種通俗解釋,事實上醫生不會對患者動手術觀察其內臟是否像水煮一樣,能觀察的到的只是體表顏色有異樣,但熱射病和煮、燙和燒傷是不同的病。

●剛剛發表的新研究表明,熱射病導致細胞組織死亡是因為啟動了細胞的程式性死亡,造成組織器官不可逆的傷害,而不是高溫高熱烤熟或煮熟了器官。

●上述研究為預防和治療熱射病提供了新的線索,但是預防熱射病需要從多方面著手和努力。

熱射病與燒燙傷

夏日炎炎,在高溫下工作,尤其是在野外工作,人會患熱射病。這種病是因高溫引起體溫調節中樞功能障礙,熱平衡失調使體內熱蓄積而產生。

高溫天持續!浙江四川多地有人患熱射病 這種病如何致人死亡

熱射病分為勞力性熱射病和非勞力性熱射病,非勞力性熱射病常發生在小孩、老年人和有基礎疾病的人群,由於機體體溫調節機制衰竭導致。勞力性熱射病主要發生在年輕人和成年人,由於機體產熱多於散熱,引起高熱、無汗、昏迷,嚴重者可發生休克、心力衰竭、肺水腫、肝腎衰竭、彌散性血管內凝血。

熱射病也是中暑的一種表現,是中暑中十分嚴重的一種,主要表現為高熱無汗和意識障礙,中心體溫可達41攝氏度以上。熱射病的病死率在50%左右,主要是由嚴重休克和心力衰竭、肺水腫、肝腎衰竭等引發死亡。

醫生所說的病人內臟像煮過一樣只是一種比喻,實際上是觀察到了體表顏色有變灰變白的現象,像煮熟的肉類。但是,這種情況並不同於燒燙傷所引起的面板、組織和器官的損傷。

燒傷或燙傷首先是造成面板的保護功能受損,甚至加速病菌繁殖,造成各種感染,燒傷或燙傷可分成6種,分別是熱液燙傷(沸水、熱茶或是其他滾燙液體)、火焰燒傷(氣爆、火災以及酒精燃燒等)、化學灼傷(硫酸、鹽酸或是強鹼等)、電灼傷(觸電以及高壓電傷等)、吸入性呼吸道灼傷(失火現場吸入過多濃煙)和接觸性燒傷(機車排氣管燙傷、熨斗燙傷)。

同時,根據面板和組織受損程度,可以分為5類。一度燒燙傷是表皮淺層面板紅腫和疼痛感,無疤痕,3-5天癒合;淺二度燒傷是表皮層以及真皮表層(大約1/3以上) 面板紅腫、起水泡、劇烈疼痛以及灼熱感,可能會留下輕微疤痕,約兩週癒合;深二度燒傷傷及皮層與真皮深層,面板呈淺紅色、出現較大水泡,疼痛感相較淺二度較輕,約3周癒合,會留下明顯疤痕,需做植皮避免感染;三度燒傷是全層面板受損,面板焦黑或蒼白,色素細胞及神經受損,疼痛感消失,需要做植皮治療,否則傷口無法自行癒合,會留下疤痕,並且造成功能性障礙;四度燒傷是面板、皮下組織、肌肉以及骨骼 面板和肌肉、神經甚至骨骼壞死,呈焦炭狀,需要做皮瓣補植、電療等治療,部分病人須截肢。

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燒燙傷的面板

由此看來,只有三度以上燒燙傷才會導致面板顏色像煮過一樣。儘管熱射病和燒燙傷都是因為高溫引起,但兩者還是有較大的不同,燒燙傷是對面板或器官的直接燒灼,而熱射是高溫導致細胞程式性死亡。

熱射病的根本因素

長期以來,中暑和熱射病的機理一直不太明確。在此前的研究中,研究人員以秀麗隱杆線蟲為模型進行研究,發現熱應激(人和動物在高溫下的反應)能透過鈣網蛋白和鈣蛋白酶誘導細胞壞死,如果將這兩種蛋白清除能抑制熱應激引起的秀麗隱杆線蟲細胞壞死。這說明,對熱的應激反應可能導致細胞程式性死亡,因而是暑熱高溫造成對健康和生命危害的重要機理。

中南大學湘雅三醫院呂奔教授團隊以小鼠為模型,進一步探討了熱射病的機理。對小鼠的研究發現,高熱可以誘導小鼠的程式性細胞死亡,這是一種細胞自發死亡過程,包括細胞壞死、細胞焦亡和細胞凋亡。Z-DNA 結合蛋白 1 (ZBP1)是一種Z-核酸受體,透過觸發受體相互作用蛋白激酶 3 (RIPK3) 依賴性細胞死亡來介導中暑。熱應激透過熱休克轉錄因子 1 (HSF1) 增加Z-DNA 結合蛋白的表達,並透過獨立於核酸感測作用的機制啟用 Z-DNA 結合蛋白。

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如果Z-DNA 結合蛋白、蛋白激酶 3或混合譜系激酶域樣 (MLKL)蛋白和胱天蛋白酶8( caspase 8)缺失,則會降低熱應激誘導的迴圈衰竭、器官損傷和致死率。

研究團隊採用4種基因敲除或突變小鼠進行熱應急研究,分別為蛋白激酶 3基因缺失(Ripk3-/-)小鼠,蛋白激酶 3激酶域突變(Ripk3Δ/Δ)小鼠,混合譜系激酶域樣蛋白基因缺失(Mlkl-/-)小鼠,混合譜系激酶域樣蛋白和胱天蛋白酶8基因缺失(Mlkl-/-Casp8-/-)小鼠。

研究人員把上述基因敲除小鼠和對照組野生型小鼠置於高溫高溼環境下誘發熱應激反應,發現對照組野生型小鼠出現了極嚴重的熱應激症狀和病理特徵,包括電解質紊亂、彌散性血管內凝血、全身炎症反應、迴圈衰竭、多器官損傷和死亡等。

但是,基因敲除或突變小鼠的熱應激反應明顯小於對照組,並且蛋白激酶 3基因缺失小鼠、混合譜系激酶域樣蛋白和胱天蛋白酶8基因缺失小鼠生存率接近 100%,而蛋白激酶 3激酶域突變小鼠和混合譜系激酶域樣蛋白基因缺失小鼠生存率約為70%-75%。

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熱應激誘導細胞程式性死亡及多臟器損傷的分子機制模式圖

這些分子路徑看起來既拗口又複雜,但簡單地說,包括Z-DNA 結合蛋白、蛋白激酶 3、混合譜系激酶域樣蛋白和胱天蛋白酶8基因缺失(敲除),或這些基因突變,可以讓小鼠免患或少患熱射病,其生存率可高達70%-100%。但有這些基因的野生型小鼠則會患熱射病並死亡。野生型小鼠患熱射病而出現電解質紊亂、彌散性血管內凝血、全身炎症反應、迴圈衰竭、多器官損傷和死亡等,是因為在熱應激下出現程式性細胞死亡,後者又是因為Z-DNA 結合蛋白透過激酶依賴,部分透過非激酶依賴兩種途徑共同促成。

什麼是細胞程式性死亡?

細胞程式性死亡有兩種形式。一是細胞凋亡,二是細胞焦亡。

細胞凋亡是一種生理性、主動性的死亡,也是一種主動性的“自覺自殺行為”,而非病理性死亡。英國的西德尼·布倫納、美國的H·羅伯特·霍維茨和英國的約翰·E·蘇爾斯頓由於發現了細胞凋亡的規律而共同獲得2002年的諾貝爾醫學或生理學獎。

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細胞凋亡可以解釋很多生命現象。癌症和多囊腎是一些該凋亡的細胞不凋亡造成的,但老年性痴呆是大量神經細胞過早凋亡引起的。人在演化中去掉了尾巴,這也是細胞凋亡的結果,正如蝌蚪在發育過程中透過程式性細胞死亡而丟掉尾巴一樣。在人類胚胎髮育中,手指與腳趾的形成也需要一部分細胞程式性死亡,才可能生成指趾,如同樹木的枝椏。如果沒有程式性細胞死亡,指、趾之間就會連線在一起,像鴨子的蹼一樣,趾趾之間是連在一起的。

細胞焦亡是另一種型別的細胞程式性死亡。細胞焦亡也是一種細胞自殺行為,但是細胞焦亡是病理性自殺。而細胞凋亡不是一個病理過程,是一種細胞的生理性自殺。所以,發生細胞焦亡的一般是那些被病毒或細菌感染的細胞,如被艾滋病病毒感染的免疫細胞;但發生細胞凋亡的是那些並未被細菌和病毒感染的正常細胞。

現在中國研究人員的研究結果也還並沒有揭示患熱射病時,究竟是細胞凋亡還是細胞焦亡引發了一系列症狀和死亡,或者是兩者都有。不過,根據研究得出的結論,只要以Z-DNA 結合蛋白、蛋白激酶 3、混合譜系激酶域樣蛋白和胱天蛋白酶8這4種基因為目標進行阻斷,如研發阻斷這4種基因的藥物,就可以緩減和不患熱射病。但是,這個過程會比較漫長。不過至少這一研究說明,熱射病與燒燙傷引發的細胞組織壞死並非完全相同,而是有不同的機理。

如何避免和減輕熱射病

熱射病是體溫過高引起的疾病,通常是由於長時間暴露於高溫環境或在高溫環境中勞動或運動造成的。如果體溫升至 40 °C或以上,可能發生嚴重的熱射病。因此,夏季是熱射病高發季節。

對於熱射病,最好的方法是預防,總體上實行“三多兩少”,即多通風、多休息、多補水和少外出、少在外逗留。在工作和居家時,應儘量利用空調電扇降溫,穿著寬鬆、輕便的衣服。如果必須到戶外,要戴寬邊帽和太陽鏡保護自己,並使用 SPF 值至少為 15 的廣譜防曬霜。多喝水可以保持水分,以幫助身體排汗,維持正常體溫。儘量將運動或體力勞動安排在一天中較涼爽的時間段,如清晨或傍晚。

高溫天持續!浙江四川多地有人患熱射病 這種病如何致人死亡

預防熱射病需要考慮4種情況,包括身體發燙,從裡向外發熱;搖晃,異常疲倦、行走不穩;暈,頭暈、意識模糊、抽搐;亂,出現臉白、心慌、氣短、噁心、嘔吐、腹痛、腹瀉等症狀。這些都是發生熱射病的先兆。

一旦發生熱射病,第一時間要把患者轉移到蔭涼處進行降溫,如用涼水擦洗面部和全身,或用冰塊放置在患者雙腋下、大腿根,此外將患者除頭部外的其他身體部位浸泡在20攝氏度左右的浴盆中降溫更為快速有效。如果在1小時內患者體溫降至38。5攝氏度,不會造成生命危險和身體重大傷害。

其次,在醫護人員到達後,要測量患者核心體溫、心率、血壓。用耳溫槍測的耳溫即為核心體溫;用指脈氧檢測儀夾在手指上測心率和指脈氧飽和度,以瞭解心肺情況;用血壓計測血壓,以瞭解體液丟失程度。第三,立即靜脈輸液,可視病情建立兩條靜脈輸液通道,快速輸入林格氏液、生理鹽水、糖鹽水等。第四,保護氣道和進行氧療。如指脈氧飽和度小於95%,要給予鼻導管吸氧。若患者處於昏迷狀態,應將其頭部偏向一側,防止口腔有異物引起窒息。一旦發生嘔吐,應立即清除口腔分泌物,確保呼吸道通暢。

參考文獻

1。男子患熱射病多臟器受損像煮過一樣 核心溫度42。3度:揭秘熱射病有多可怕,2022-07-09,快科技

http://news。hexun。com/2022-07-09/206325617。html?from=rss

2。高溫不熄火還要熱10天 全國高溫蒸烤地圖看你家將熱成啥樣,2022-07-08 ,中國天氣網

http://news。weather。com。cn/2022/07/3549048。shtml

3。Fangfang Yuan,Ben Lu et al。 Z-DNA binding protein 1 promotes heatstroke-induced cell death, Science。 2022 May 6;376(6593):609-615。

doi: 10。1126/science。abg5251。

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