航海医学是现代医学的一个重要分支,是航海事业的重要组成部分,是研究航海条件下出现的各种特殊医学问题的一门综合性边缘学科,是建立在基础医学、预防医学和临床医学的基本理论与方法原则基础上,有针对性地把有关理论与技术在海上、密闭环境和水下作业条件下加以运用与发展。航海医学具有相当广泛的领域与复杂的技术内容、与其他学科也有相互交叉,该专业当前主要围绕以下几个学科方向开展科技工作:(1)高气压、潜水生理与医学;(2)航海卫生学与船舶装备人机环境系统工程、人机工效学;(3)高压氧医学;(4)航海心理生理学;(5)航海疾病防治与提高特殊环境作业人员耐力措施的研究等。总之,航海医学应保障航海人员在海上、在水下能顺利长航、远航、深航,担负起海上、水下援救医学保障和特种伤病防治任务。
——我国航海医学的现状
1.高气压、潜水生理学与医学
高气压、潜水生理学与医学是航海医学的一个特殊领域,高气压、水下环境是科学研究的另一个广阔空间地带,从未来海洋开发来看,这一空间地带的研究具有十分重要的地位。潜水技术在国家经济建设、国防建设、科学研究、军事活动中不仅广为应用,而且在众多方面已成为不可缺少的专业技术门类。不久前发生的俄罗斯核潜艇Kursk失事沉没后,从艇员的脱险救生到对潜艇的探摸、检查、勘察,潜水技术的先进性及潜艇医学保障的配套能力就都成为能否完成任务的关键。通过多年的努力,各国海军和民间从事潜水作业的能力与水平大致是空气潜水量大、有效作业深度为60米左右,拟氧混合气饱和潜水作业深度可达150~200米,个别达300~350米,但实验室模拟深潜和海上训练创记录深度均较大,1992年11月2日~11日,法国comex公司进行了Eydrax实验,3名潜水员在675米饱和暴露后,一名法国潜水员进行了701米(2300英尺)模拟巡回潜水的试验,创造了模拟饱和潜水的量深记录,海上实验性饱和潜水深度达460米,1988年法国comex公司采用氢氧混合气下潜到520米(1750英尺),创造了海上饱和潜水的量深记录,潜艇艇员脱险快速上浮到183米,用深潜救生钟集体援救,实际作业深度为122米,我国的高气压、潜水生理学与医学自50年代以来已有长足发展,开展了高气压生理、氦氧潜水生理,潜艇脱险救生与潜艇生理学,各种潜水作业医学保障研究课题,取得了国内领先、国际先进水平的多项成果奖。从一般状况、神经功能、循环功能、呼吸功能、内分泌等生理功能和血液生化指标及组织病理学的改变研究H2-O2潜水对机体的影响,取得了第一手资料,为今后深入研究打下了基础。
为了提高饱和潜水的实用性,1988年中美进行了25米氮氧饱和-75米空气巡回潜水实验。交通部、石油部海洋水下工程科学研究院与美国Hami1ton研究所在海洋水下工程科学研究院的饱和潜水舱群进行了25米氮氧饱和-80米氦氮氧巡回潜水实验,以积累氮氧饱和-氦氮氧巡回潜水新技术经验和为潜水医学保障提供安全适用的方案,提高氮氧饱和潜水效率和作业能力。
2.航海卫生学
早在18世纪50年代,苏格兰医生Lind就对航海人员在航海中所患的“坏血病”进行防治,并介绍了蒸馏海水以获得淡水的方法,还制定了船上预防疾病和航海卫生等方面规则。海员卫生问题早已开始了国际合作,WHO设有专门机构,从事研究与管理。有资料介绍,70个航海国空船队已登记注册的船只7万余。随着新型舰船的问世,许多新装备、新技术、新材料被采用,使船员卫生问题的类型有了变化,使传染病的地位已不很重要,而新的课题,诸如各类特殊船只的安全性,环境理化因素对海员健康的影响,环境应激、舰船上人员劳动能力、耐力和心理状态,海上急救和医疗后送,以及保障现代化船舶卫生学的规范等显得更为迫切。也就是说主要围绕舰卫生船生理卫生学与人机工效学、舰船环境应激程序与卫生防疫,以及航海心理学和海上医疗救助支持开展研究。当今,各国在核潜艇舱室环境控制,舰船复合因素,尤其是全封闭式舰船环境有害气体及污染物的影响及其监控、消除,舰船居住性以及环境温度与微小气候、照明、噪声、振动、电滋波与微波、电离辐射等对人体的作用及其控制标准,饮食卫生与营养、给水等方面均深入地进行着研究,对舱室内各种物体的色彩也给予很大重视。舰船除环境医学卫生,包括高温、高湿、有害气体、噪声、振动以及潜航、远航中营养、食品、供水等必须合理、充分保障外,还有诸如辐射、微波、激光、次声、磁场、材料毒素等因素也对人员带来异常影响。随着高新技术的发展及其在船舶工业上的应用,如建造新型船舶时所需的船舶医学卫生学数据,保持航海人员处于最佳状态等,船舶卫生学起着重要作用。我国在新式潜艇、舰船设计中也十分重视舰艇卫生学,在工程设计中充分考虑人的因素,对潜舰舱室外中的有害气体的成分及其主要组份的浓度进行了研究,定性鉴别出潜艇舱空气中376种组份,包括脂肪烃、芳香烃、囟代烃、含氧有机物、无机成份等几类,定量测定了舱室71种组份的浓度。为研究潜艇舱室空气控制系统提供了依据。针对全封闭水面舰艇的发展方面,对全封闭水面舰艇舱室微小气候、空气卫生检测与管理进行了调查和研究,提出了改进措施和建议,以提高部队的战斗力和保障力。研究了有害气体对动物呼吸、神经传导速度、神经毒性作用等,完美了提高舰艇人员耐力的措施等。
3.人机工效学
人机工效学作为一门新兴的学科,真正起源于20世纪80年代,其目的在于从错纵复杂的人、机器、环境系统中,科学地理顺关系,优化组合,突出人的因素。船舶人机工效学则是为适应和发展船舶航海和船员在船舶这种特殊的环境中生活、工作、最终发挥船员高效作业而提出的综合性学科。对于这样一个复杂的人机工效学系统,必须要用“安全、高效、经济”综合效能的指标来判定其先进性与否。实现人一机一环境系统的最优化组合,具有十分重要的意义。
20世纪40年代开始某些发达国家的研究部门在船舶设计中相继出现了研究人的因素(human factor),人体工程(human engineering),工效学(ergonomics),人的因素工程学(manfactor engineering),人-机系统(man machine system),和工程心理学(engineering psychology)等多种学科。从生理学、心理学、精神病学、人类生态学等方面把人与机器、环境结合起来。40年代至60年代,美国与前苏联相继开展了人的特殊生理学的研究,70年代后期,对人的因素的研究又进一步深入,随着研究范围的不断扩大,90年代初德国海军医学研究所开展了对船舶人-机关系的研究,提出了船舶航行中人体动、静态的最佳工效状态,并对船舶设备安装提出了合理而客观的建议,为人-机-环境系统优化组合提供了有价值的资料。近年来,美国还制定了“军用系统、装备和设施的人体工程设计规划”,为提高人的工效,对军用系统、设备系统提出了技术参数要求,甚至对有关设备的外形尺寸亦有明确规定。
在水面或水下,处在一个密闭、复杂的复合因素环境中的作业人员,不仅要直接操纵各种仪器仪表,而且还要在很短时间内做出准确的应答,人机界面直接与人员的生命安全健康有关,而且也与作业效率、作业能力密切相关联,因此,航海医学中人机界面和人机工效学显得很重要。舰船环境医学卫生中,除了高温、高湿、有害气体、噪声、振动以及潜航、远航中营养、食品、供水等需合理、充分保障外,还有诸如辐射、微波、激光、次声、磁场、材料毒理等因素也应引起重视。大量的仪器仪表系统的显示、监测、控制均应合理布局、优化组合。随着高新技术的发展及其在军事工业上的应用,建造新型舰船时所需的人机工程和医学卫生学数据,保持人机环境系统的最佳状态等,人机工效学起着重要作用。结合舰艇卫生学研究成果进行船舶的设计制造,根据人体医学研究提出的参数,控制舰船环境生命支持系统条件,以提高人机工效。
4.航海心理学
航海心理学是心理学理论与航海实践相结合的一门边缘学科,它研究航海活动中各级各类航海人员的心理现象,并对其工作状态做出心理学的评定,探讨他们在顺利完成航行任务时所必备的心理素质以及为保证他们心理卫生所应采取的相应措施。由于温饱问题的解决、疾病谱的改变、社会物质、精神文明程度的提高,人类对自身心理的关切和心身全面完善的要求亦较前迫切。加之航海技术的提高,船舶种类的增多,作业环境条件的改变,对船员的技术和心理素质的要求不断增加他们的心理应激也大为增多,心理问题更显突出;此外航海医学的发展也推动和促进了心理学的发展,举办了航海医学心理学培训班,并成立了心理咨询中心。为探讨船员航行时患病与心理疲劳的关系,对航行期间船员的患病,航行前、航行中期、后期的船员的心理状态作了调查,在调查中测定血液中激素含量的改变,显示出航行的不良精神因素影响船员机体的抵抗力,是导致发病率升高的一个重要原因。对舰艇人员焦虑、忧郁状况及其与气质类型关系的分析以及对航海人员所做的心理调查,为今后舰艇人员的心理研究提供了基础数据。
5.高压氧医学(HBO)
高压氧治疗的各种急慢性缺血、缺氧性疾病及某些药物难以奏效的疾病具有显著疗效。国外的研究人员对高压氧医学的应用研究作了大量工作,集中研究了在高气压、高压氧的条件下的机体反应,探讨高压氧治疗疾病的原理与分子机理,从不同的层次为提高高压氧治疗疗效;减少氧的副作用与损伤、促进氧在体内的代谢利用提供理论依据。近30多年来,HBO治疗事业在我国也有了突飞猛进的发展,大多数县级以上医院都设置了HBO治疗舱。据不完全统计,已建成使用及正在建设中的大小型治疗舱共有2200多台。临床应用已涉及临床各科近200多种疾病的治疗,抢救治疗了数百万计的患者,积累了丰富的实践经验,HBO临床救治技术迅速普及;成立全国高压氧培训中心和全国医用氧舱维护管理人员培训中心,通过上岗培训等各种方式,专业队伍逐步成长,全国已逾万人;科学研究不断取得新的成果,数量和质量水平都有很大提高。高压氧治疗持续性植物状态取得了很大的进展,取得了总有效率87%的显著疗效,对氧中毒的机制从多方面进行了研究,如从神经肽、自由基、肺表面活性物质的改变、兴奋性氨基酸的改变及NO、NOS的变化进行了研究,提出了部分新见解。对于高压氧治疗疾病也从治疗机理、选择较好的治疗方案等方面进行了研究,为提高高压氧治疗效果奠定了基础。对HBO治疗舱设备系统的研制、技术水平不断取得明显进步,设施渐趋完善。
6.航海疾病
航海疾病防治:是海上和舰船环境发生的多发病和特发病,尤其在长航、深航中更易发生。各国对此进行了多方面的研究和防治,出版了各种手册和指南。然而至今对航海病确切的定义及其内涵仍不十分清楚。最早把航海病限定于VitC缺乏症的“坏血病”和运动病的晕船,把胆汁逆流性胃炎、腰腿疼、活动减少症以及其他皮肤病、感染性疾病也均列入其内。当前,对航海疾病和海上医疗救护支援都有很大改善。
(1)运动病的防治:
国内多家单位进行了大量研究,研制了多种药物,对运动病进行防治:如抗晕灵、东莨菪碱油膏、生姜合剂等,其中部分药物已应用于临床,起到了很好的作用。
(2)海水淹溺肺水肿的研究:
鉴于在航海过程中,海水事故屡有发生,其病情危急、发展迅速、救治困难,死亡率很高。因此,我国进行了海水型呼吸窘迫综合征的研究,建立了海水型呼吸窘迫综合征的动物模型,对其发病机制,从肺泡通气及换气功能、通气血流比例(VA/Q)失调、肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞的Na+-K+-ATP酶活性、细胞Ca2+内流、c-fos、c-junmRNA表达、肺泡表面活性物质含量、组织中TXB2和6-keto-PGFIa的改变及肺组织氧自由基改变等方面进行了研究,提出了救治措施,在应用高频喷射通气(HFJV)、纠正酸碱平衡失调及水、电解质紊乱和PE-SWD药物治疗方面取得了较好的综合效果。
(3)水中冲击伤的研究:
针对水中作业需要,近年来,进行了水中冲击伤致伤特点及其救治措施的研究,经过大量的动物实验,构建了动物水中冲击伤生物力学模型,得到了不同当量TNT爆炸后致伤特点及其安全阈值及致死阈值,初步研究了水中冲击伤的伤情分级、诊断及医学救治原则及动物水中冲击伤的防护,为今后深入研究打下了基础。
(4)海水浸泡伤:
海水浸泡伤当前已完成了动物模型的实验和救治研究,初步制定了较为完整的救治方案。
(5)其他:
根据JNCVI标准,以收缩压≥140mmHg或舒张压≥90mmHg为高血压的诊断标准,对我国航海人员高血压患病率进行了调查。结果显示:①航海人员高血压总患病率为4.82%,随年龄增加而呈现明显的升高趋势;②水面船舶、水下作业人员患病率分别为4.65%和5.51%;③我国不同海域航海人员的高血压患病率及血压正常的航海人员的平均血压水平均呈北高南低的现象,针对调查结果,提出了相应的防治措施。
7.海上救生设备的研究
针对目前航海事业的发展需要,开展了大量的海上救生、长航医疗救护设备的研究和技术的应用。
8.海洋药物开发的研究
海洋药物的开发已在全世界蓬勃发展,一大批抗菌、抗病毒、抗衰老、抗疲劳、抗癌、抗辐射、调节血脂、调节免疫功能、抗氧化、促进生长、补钙、改善记忆的药物陆续问世;螺旋藻等海洋生物的开发也取得了重大突破。从海洋天然产物及海洋生物活性物质的基础研究到海洋药物、海洋中药及保险食品开发的海洋生物技术,尤其是对甲壳质资源的研究开发,转基因海洋生物、药用微藻的大规模培养,都取得了很大的进展。
——展望
1.努力保持特色与优势及在某些领域的领先地位;加强生命科学、医学、分子生物学和微电子学中高新技术向本专业的渗透,使“高科技下海”;深入发展学科,重点开展应用研究,提供对国防建设急需的科技新成果,坚持以航海医学为主的方向。
2.加强在高气压、潜水生理学与医学、舰艇卫生学与舰船人机工效学和高压氧等方面的研究。当今高压氧医学急需加强应用基础理论研究;深入探讨高压氧治疗疾病的机制,科学地确定高压氧治疗疾病谱及不同疾病的最佳治疗方案;进行高压氧复合其他药物、生物制剂等提高疗效的研究;探讨高压氧对人体功能、结构再造、战创伤救急和***移植中的应用及其基础等,以期在生命科学和战创伤救治中发挥更大作用。而减压病的发病率近年来也在增加,特别是部分个体养殖单位,为了经济利益完全不顾潜水高气压医学保障的基本要求,经常发生减压病,有的单位经常发生严重性减压病,导致了死亡和严重伤残,对此,应引起足够的重视。加大对潜水疾病的防治研究与救治工作,仍需加强对运动病和航海多发病、特发病防治的发生特点、机制及救治的研究。
3.加强舰船环境复合因素影响下人机工效学的基础与临床的研究和应用,逐步与国际接轨,向更高层次发展。
4.利用“航空、航天和航海医学”博士点,加强院校所合作,进行硕士、博士和博士后高级人才的培养工作;拓宽领域,接受进修生培训;有计划地培养中青年学科带头人。
请登录后发帖