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低温

低温(Hypothermia)指机体核心温度低于35℃的病理状态,或人为控制温度以实现治疗/保存目的的技术。其影响涵盖医学急救、外科治疗、生物保存及工业领域,以下是系统解析:


❄️ 一、医学范畴:意外性低温(Accidental Hypothermia)

1. 分级与症状

分级核心温度临床表现
轻度32~35℃寒战、意识清醒、心率↑、血压↑、手脚麻木
中度28~32℃意识模糊、寒战消失、心率↓、呼吸浅慢、瞳孔散大
重度<28℃昏迷、心室颤动(VF)风险极高、呼吸停止、瞳孔固定、呈“假死状态”

2. 高危场景

  • 环境暴露:冰雪灾害、溺水(冷水浸泡可使体温速降10~25倍于空气)。

  • 高危人群:老年人(体温调节能力↓)、酗酒者(血管扩张加速散热)、甲减患者。

3. 急救处理

  • 原则缓慢复温(避免“复温性休克”),优先恢复核心温度。

  • 措施

    • 轻度:移除湿衣→毛毯包裹+温热甜饮(忌酒精/咖啡)。

    • 中重度

      • 医院内:加温输液(40~42℃)、体腔灌洗(膀胱/腹腔)、体外膜肺(ECMO);

      • 转运中:包裹躯干(减少四肢复温),避免剧烈搬动(防室颤)。


⚕️ 二、治疗性低温(Targeted Temperature Management, TTM)

1. 核心应用

适应症机制方案
心脏骤停后脑保护降低脑代谢(每降1℃代谢率↓6~7%)、抑制兴奋性毒性32~36℃维持24小时,后缓慢复温(0.25℃/h)
新生儿缺氧缺血性脑病减轻再灌注损伤、抑制凋亡生后6小时内降至33.5℃×72小时
重型颅脑损伤控制颅内压(ICP)32~35℃至ICP<20mmHg

2. 实施技术

  • 体表降温:冰毯、冰帽(易致寒战,需镇静)。

  • 血管内降温:导管置入下腔静脉,控温精准(金标准)。

  • 药物辅助:镇静剂(丙泊酚)+ 肌松药(防寒战)。


🧬 三、生物学中的低温适应

1. 变温动物(冷血动物)策略

  • 抗冻蛋白(AFP):极地鱼类血液中AFP阻止冰晶形成。

  • 超冷现象:某些昆虫体液可低至-40℃不结冰(冰核蛋白缺失)。

2. 恒温动物(温血动物)反应

  • 区域性低体温:冬眠时核心体温降至5~10℃,心率↓98%(如北极地松鼠)。

  • 褐色脂肪产热(BAT):人类婴儿/冬眠动物通过BAT线粒体解偶联产热。


🧪 四、低温技术在工业与科研中的应用

领域应用原理/价值
生物保存细胞/器官冷冻(-196℃液氮)玻璃化冷冻技术减少冰晶损伤,延长保存时间
超导技术MRI超导磁体(液氦冷却至4.2K)极低温消除电阻,维持强磁场稳定性
食品工业速冻保鲜(-30℃以下)快速通过“最大冰晶生成带”(-1~-5℃),保细胞完整
航天材料液氢燃料贮存(-253℃)维持液态,提高火箭推进效率

⚠️ 五、低温相关风险

  1. 冻伤(Frostbite)

    • 机制:冰晶破坏细胞+微血管血栓→组织坏死(好发于手指/足趾/鼻耳)。

    • 处理:快速复温(40~42℃水浴),禁用摩擦/雪搓(加重损伤)。

  2. 复温并发症

    • 复温性休克:外周血管扩张→低血容量性休克。

    • 电解质紊乱:复温期血钾↓(细胞重新摄钾),诱发心律失常。

  3. 冷诱导荨麻疹

    • 接触冷水/冷空气后局部风团,严重者喉头水肿(需肾上腺素急救)。


💎 总结

低温是“双刃剑”:

  1. 意外性低温需分级急救,缓慢复温是防猝死关键;

  2. 治疗性低温(TTM) 为心脏骤停/新生儿脑病提供神经保护,精准控温是核心;

  3. 生物抗冻机制(如AFP)启发冷冻保存技术突破;

  4. 工业超低温驱动航天、医疗前沿发展。

重要警示

  • 对意识障碍+低体温者,需先排除低血糖/甲减/脓毒症等病因!

  • 治疗性低温期间需持续监测凝血功能(低温致凝血障碍)。

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