在模拟的高温烧伤手术过程中，摄入冷水和温水对生理参数及表现参数的影响

《Temperature》：Effect of cold and warm water ingestion on physiological and performance parameters during simulated hot burn surgeries

本研究模拟高温烧伤手术环境，测试冷水、温水及对照组对工作人员生理和心理的影响。结果显示冷水组显著提升手动灵巧性和热舒适度，降低核心及皮肤温度，而温水组效果有限。认知测试和体力表现无显著差异，但统计置信区间较宽。建议高温手术中采用小剂量冷水策略以缓解热应激。

　　### 研究背景与意义

在高温环境下进行烧伤手术时，手术人员面临一系列挑战。烧伤患者通常因大面积皮肤损伤而难以维持正常的体温调节功能，因此，医院的手术室常被设定在较高的温度范围内（30–40°C），以避免因低温导致的感染和器官损伤。然而，这种高温环境对手术人员的身体和心理状态可能产生负面影响，包括增加出汗、导致脱水、升高核心体温以及增加热应激。此外，手术人员由于穿着个人防护装备（PPE），皮肤暴露面积有限，进一步限制了散热能力。这些因素共同作用，增加了手术人员在高温环境下的身体负担，影响其工作效率和安全。

为了应对这些问题，研究者们开始探索通过饮水和降温手段来改善手术人员的生理状态和心理表现。然而，传统的降温方法，如使用风扇或冷却背心，可能不适合手术室的无菌环境，因此需要寻找更为安全和有效的替代方案。冷饮被认为是一种潜在的解决方案，因为它不仅可以补充水分，还能通过降低核心体温和皮肤温度来缓解热应激，从而提升工作表现和舒适度。

### 研究目标与方法

本研究旨在评估在模拟烧伤手术的高温环境中，饮用常温水（37°C）和冷饮（5°C）对工作人员的生理和心理表现的影响。研究采用了一个随机、交叉设计的实验方案，招募了12名参与者（4名女性和8名男性），他们在大约一周的时间间隔内完成了三个2.5小时的实验任务。实验条件包括：在气候舱中模拟高温环境（33.6°C，36.4%相对湿度），参与者在 treadmill 上以特定的主观劳累评分（RPE 12）进行行走，同时在不同实验条件下饮用不同温度的水。

为了确保实验的有效性，研究者采用了科学的方法来计算饮水量，以匹配前一次模拟烧伤手术中测量的平均出汗量。这样做的目的是为了在不影响手术操作的前提下，维持体液平衡，避免因频繁如厕而中断手术流程。此外，为了控制实验变量，研究还设置了对照组（CON），即不进行饮水和降温干预。

### 实验结果与分析

研究结果显示，尽管三个实验条件（CON、HYD 和 COLD）在 treadmill 行走距离上没有显著差异（p > 0.05），但冷饮组（COLD）在多个方面表现出优势。首先，冷饮组的**手动灵活性**（manual dexterity）显著优于对照组（p = 0.03），表明冷饮可能有助于改善手术人员在高温环境下的精细操作能力。其次，冷饮组的**热舒适度**（thermal comfort）也显著提升（p < 0.01），并且核心体温和皮肤温度均低于对照组（p < 0.01）。此外，冷饮组的皮肤温度还低于常温水组（p < 0.01），进一步表明冷饮在散热方面的作用。

研究还分析了**认知表现**，包括工作记忆、语法推理能力和数字减法任务。结果显示，冷饮组和常温水组在多个时间点上均表现出优于对照组的性能，但这些结果的置信区间较宽，且部分交叉零点，表明统计上的不确定性。例如，在120分钟时，冷饮组在数字减法任务上的表现（g = 0.45 [?0.36, 1.26]）和常温水组在某些认知测试中的表现（g = 0.43 [?0.38, 1.24]）均显示出中等至较大的效应量，但置信区间未达到显著水平。这可能意味着冷饮和常温水在某些认知任务上确实有帮助，但需要更多的数据来确认其效果。

### 生理与心理影响

在生理方面，研究发现，**核心体温**在冷饮组和常温水组中均显著低于对照组（p < 0.01），表明两种饮水方式均有助于降低体温。然而，冷饮组和常温水组之间没有显著差异（p = 0.91），这可能意味着在当前实验条件下，仅靠饮水本身已经能够有效降低核心体温，而冷饮的降温作用并未在本研究中得到显著体现。这一结果与之前的某些研究不同，例如 Lee 等人（2015）的研究表明，在高温环境下，冷饮能够更有效地降低核心体温，这可能与饮水频率和量有关。

在心理方面，**热舒适度**显著改善，而**热感**（thermal sensation）则没有显著差异。热舒适度的提升可能与冷饮对口腔和肠道的温度感受器的刺激有关，这种刺激可以增强整体的舒适感。此外，热舒适度与皮肤温度密切相关，冷饮组的皮肤温度较低，进一步支持了其对热舒适度的积极影响。

### 认知与手动灵活性表现

尽管在某些认知测试中，冷饮组和常温水组的表现优于对照组，但这些结果的置信区间较宽，且部分结果未能达到统计显著性。例如，在语法推理测试中，冷饮组在某些时间点表现出中等效应量（g = 0.55 [?0.27, 1.36]），但置信区间包含了零值，因此无法确定其对认知表现的实际影响。同样，在数字减法任务中，冷饮组和常温水组的效应量虽然显著，但置信区间同样未达到显著水平。

手动灵活性方面，冷饮组在所有时间点均表现出更好的表现，尤其是在150分钟时，其表现明显优于对照组（p = 0.03）。这可能与冷饮对热应激的缓解作用有关，因为较高的体温和不适感可能会影响精细操作能力。然而，冷饮组与常温水组之间的差异并不显著，这可能表明在当前实验条件下，两种饮水方式对手动灵活性的影响相似。

### 工作负荷与心理状态

研究还评估了参与者在实验后的**工作负荷**（NASA-TLX），发现冷饮组和常温水组在多个维度上表现出较低的工作负荷，尽管这些差异并未达到统计显著性。例如，在心理、身体和时间负荷方面，冷饮组和常温水组的评分均优于对照组，但置信区间较宽，难以确定其确切影响。此外，工作负荷的降低可能与热舒适度的提升有关，因为较高的热感和不适感可能会增加心理压力，进而影响工作表现。

### 体液平衡与脱水状况

在体液平衡方面，研究发现，尽管冷饮组和常温水组的体液摄入量与出汗量匹配，但体液流失仍然存在。例如，冷饮组的体液流失为0.72%，常温水组为0.70%，而对照组的体液流失为1.63%。这表明，即使采取了饮水干预，仍然无法完全抵消高温环境下的体液流失。此外，尿液的相对密度（USG）被用来评估脱水状况，结果显示，对照组中有更多的参与者处于中度或重度脱水状态，而冷饮组和常温水组的脱水状况相对较轻。

### 研究意义与应用前景

本研究的结果表明，冷饮在高温烧伤手术环境中能够显著改善手动灵活性和热舒适度，同时降低核心体温和皮肤温度。这些发现对改善手术人员在高温环境下的工作表现具有重要意义。尽管冷饮组和常温水组在某些认知任务上的差异未达到统计显著性，但其效应量仍然显示出一定的潜在价值。

此外，研究还发现，冷饮和常温水的摄入策略可以有效减少因频繁如厕而中断手术的情况，这在实际手术中是一个重要的考量因素。因此，未来的研究和实践中，应考虑采用小剂量的冷饮摄入策略，以在不影响手术流程的前提下，维持体液平衡并提升工作表现。

### 研究局限与未来方向

尽管本研究提供了有价值的见解，但其局限性也不容忽视。首先，实验是在大学实验室中进行的，而非真实的手术室环境，这可能影响其结果的适用性。其次，实验采用的行走任务可能无法完全模拟手术人员在实际工作中的复杂操作。因此，未来的研究应考虑在真实手术环境中进行，以更准确地评估饮水和降温策略的实际效果。

此外，实验中并未对参与者进行详细的热应激监测，仅通过体温和热感等指标进行评估。未来的研究可以结合更多的生理和心理指标，以全面了解高温环境对手术人员的影响。同时，研究还可以探索不同饮水频率和量对体液平衡和工作表现的影响，以找到最佳的饮水策略。

### 结论

综上所述，冷饮在高温烧伤手术环境中能够显著改善手动灵活性和热舒适度，同时降低核心体温和皮肤温度。尽管其对某些认知任务的影响未达到统计显著性，但其效应量仍然显示出一定的潜力。因此，未来的研究和实践中，应考虑采用小剂量的冷饮摄入策略，以在不影响手术流程的前提下，提升手术人员的工作表现和舒适度。此外，还需要进一步探索在真实手术环境中，饮水和降温策略的实际效果，以优化其应用。