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42.熱と寒さ

チャプターエディター:  ジャン=ジャック・フォークト


 

目次 

図表

熱環境に対する生理反応
W.ラリーケニー

暑熱ストレスと暑熱労働の影響
ボディル・ニールセン

熱中症
小川徳男

ヒートストレスの予防
サラ・A・ナネリー

熱中仕事の物理的基礎
ジャック・マルシェール

熱ストレスと熱ストレス指数の評価
ケネス・C・パーソンズ

     ケーススタディ: 熱指数: 式と定義

衣服による熱交換
ウーター・A・ローテンス

     式と定義

寒冷環境と冷間作業
イングヴァル・ホルマー、ペル・オラ・グランバーグ、ゴラン・ダルストローム

極端な屋外条件での寒冷ストレスの防止
ジャック・ビッテルとギュスターヴ・サヴォレ

寒冷指数と基準
イングヴァル・ホルマー

テーブル類

以下のリンクをクリックして、記事のコンテキストで表を表示します。

1. 血漿・汗中の電解質濃度
2. 熱ストレス指数と許容暴露時間: 計算
3. 熱ストレス指数値の解釈
4. 熱応力・ひずみ判定基準の参考値
5. 熱ストレスを評価するための心拍数を使用したモデル
6. WBGT参考値
7. 高温環境での作業方法
8. SWreq 指標の計算と評価方法: 方程式
9. ISO 7933 (1989b) で使用される用語の説明
10. XNUMX つの作業段階の WBGT 値
11. ISO 7933を用いた分析評価の基礎データ
12. ISO 7933 を使用した分析評価
13. さまざまな寒い職業環境の気温
14. 代償のない寒冷ストレスとそれに伴う反応の持続時間
15. 軽度および重度の寒冷暴露の予想される影響の表示
16. 体組織温度と人間の身体能力
17. 冷却に対する人間の反応: 低体温症に対する反応の例
18. 寒冷ストレスにさらされた職員の健康に関する推奨事項
19. 寒さにさらされる労働者のためのコンディショニングプログラム
20. 寒冷ストレスの予防と緩和:戦略
21. 特定の要因と設備に関する戦略と対策
22. 寒さに対する一般的な適応メカニズム
23. 水温15℃以下の日数
24. さまざまな寒い職業環境の気温
25. 冷間加工の概略分類
26. 代謝率のレベルの分類
27. 衣類の基礎断熱値の例
28. ハンドウェアの冷却に対する熱抵抗の分類
29. ハンドウェアの接触熱抵抗の分類
30. 風冷指数、露出した肉の温度と凍結時間
31. むき出しの肉に当たる風の冷却力

フィギュア

サムネイルをポイントすると、図のキャプションが表示されます。クリックすると、記事のコンテキストで図が表示されます。

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水曜日、16月2011 21:12

熱環境に対する生理反応

人間は一生を、非常に狭い、厳重に保護された体内体温の範囲内で生きています。 生細胞の最大許容限界は、約 0ºC (氷の結晶形成) から約 45ºC (細胞内タンパク質の熱凝固) の範囲です。 ただし、人間が 35ºC 未満または 41ºC を超える内部温度に耐えられるのは、非常に短い時間だけです。 内部温度をこれらの制限内に維持するために、人々は非常に効果的で、場合によっては急性熱ストレスに対する特殊な生理学的反応を発達させてきました。 これらの反応は、体温の保存、生成、または除去を促進するように設計されており、いくつかの身体システムの細かく制御された調整を伴います。

人間の熱バランス

体に与えられる最大の熱源は、代謝による熱産生によるものです。 (M). 機械的効率が最大の場合でも、筋肉の仕事に含まれるエネルギーの 75 ~ 80% が熱として放出されます。 安静時、代謝率 300 ml O2 毎分約 100 ワットの熱負荷が発生します。 酸素消費量が 1 リットル/分の定常状態の作業中、約 350 W の熱が生成されます (外部作業に関連するエネルギーを除く)。 (W). このような軽度から中程度の作業強度であっても、効率的な放熱手段がなければ、15 分ごとに深部体温が約 1,200 ℃上昇します。 実際、非常に健康な人は、1 W を超える熱を 3 時間から 1984 時間発生させることができますが、熱による損傷はありません (Gisolfi と Wenger XNUMX)。

熱は、放射を介して環境から取得することもできます (R) と対流 (C) 地球の温度 (放射熱の尺度) と空気 (乾球) の温度がそれぞれ皮膚温度を超える場合。 これらの熱獲得手段は通常、 M、実際には、皮膚から空気への温度勾配が逆転すると、熱損失の経路になります。 熱損失の最終手段 - 蒸発 (E)また、汗の気化潜熱が高く、約 680 Wh/l の汗が蒸発したため、これも通常最も重要です。 これらの関係については、この章の別の場所で説明します。

低温から熱中立の状態では、熱増加と熱損失のバランスがとれ、熱が蓄えられず、体温が平衡になります。 あれは:

M-W ± R ± C-E = 0

ただし、より深刻な熱への暴露では、次のようになります。

M-W±R±C >E

そして熱が蓄えられます。 特に、重労働(エネルギー消費が高く、 中~西)、過度に高い気温(上昇する R+C)、高湿度 (制限 E)、厚いまたは比較的不浸透性の衣服(汗の効果的な蒸発に対するバリアを作成する)の着用は、そのようなシナリオを作成します. 最後に、運動が長引いたり、水分補給が不十分であったりすると、 E 体の汗を分泌する能力が限られているため(短時間で毎時 1 ~ 2 リットル)、それを超える場合があります。

体温とその制御

暑さと寒さに対する生理学的反応を説明するために、体は「コア」と「シェル」の XNUMX つのコンポーネントに分けられます。 コア温度 (Tc) は内部または深部体温を表し、経口、直腸、または実験室の設定では、食道または鼓膜 (鼓膜) で測定できます。 シェルの温度は、平均皮膚温度で表されます(Tsk)。 体の平均温度 (Tb) いつでも、これらの温度間の重み付けされたバランス、つまり

 

Tb = k Tc + (1- k) Tsk

ここで、重み係数 k 約 0.67 から 0.90 まで変化します。

熱的中立性への挑戦 (暑さや寒さのストレス) に直面すると、体はそれを制御しようとします。 Tc 生理学的調整を通じて、 Tc この制御を調整するために脳に主要なフィードバックを提供します。 局所および平均皮膚温度は感覚入力を提供するために重要ですが、 Tsk 周囲温度によって大きく変化し、熱中性で平均約 33 ºC、暑い中での重労働の条件下では 36 ~ 37 ºC に達します。 全身および局所的に寒さにさらされると、かなり低下する可能性があります。 触覚の感度は 15 ~ 20 ºC で発生しますが、手先の器用さの臨界温度は 12 ~ 16 ºC です。 痛みの閾値の上限と下限 Tsk それぞれ約 43 ºC と 10 ºC です。

正確なマッピング研究により、視神経前/視床下部前部 (POAH) として知られる脳の領域で最大の体温調節制御部位が特定されました。 この領域には、加熱 (温感ニューロン) と冷却 (冷感感性ニューロン) の両方に反応する神経細胞があります。 この領域は、体温に関する求心性感覚情報を受信し、自律神経系を介して体温調節に関与する皮膚、筋肉、およびその他の器官に遠心性シグナルを送信することにより、体温の制御を支配します。 中枢神経系の他の領域 (視床下部後部、網様体、橋、延髄、および脊髄) は、POAH との上行および下行接続を形成し、さまざまな促進機能を果たします。

体の制御システムは、暖房と冷房の両方の機能を備えた家の温度のサーモスタット制御に似ています。 体温が理論上の「設定温度」を超えると、冷却に関連するエフェクター反応 (発汗、皮膚血流の増加) が開始されます。 体温が設定値を下回ると、熱獲得反応 (皮膚血流の減少、震え) が開始されます。 しかし、人間の体温調節システムは、家庭用の冷暖房システムとは異なり、単純なオンオフシステムとして動作するのではなく、比例制御と変化率制御の特性を備えています。 「設定温度」は理論上のみ存在し、したがってこれらの概念を視覚化するのに役立つことを理解されたい。 体温調節の設定点に関連するメカニズムの完全な理解に向けて、まだ多くの作業が行われています。

その基準が何であれ、設定値は比較的安定しており、作業や周囲温度の影響を受けません。 実際、セットポイントをシフトすることが知られている唯一の急性摂動は、発熱反応に関与する内因性発熱物質のグループです。 熱バランスを維持するために体が採用するエフェクター応答は、「負荷エラー」、つまり一時的に設定点を上回ったり下回ったりする体温に応答して開始および制御されます (図 1)。 深部体温が設定値を下回ると、負の負荷エラーが発生し、その結果、発熱 (震え、皮膚の血管収縮) が開始されます。 コア温度が設定値を超えると正の負荷エラーが発生し、熱損失エフェクター (皮膚の血管拡張、発汗) がオンになります。 いずれの場合も、結果として生じる熱伝達によって負荷誤差が減少し、体温が安定した状態に戻るのに役立ちます。

図 1. 人体の体温調節のモデル。

HEA030F1

暑さの中での体温調節

前述のように、人間は主に乾式 (輻射と対流) と蒸発の組み合わせによって熱を環境に放出します。 この交換を促進するために、皮膚の血管拡張と発汗という XNUMX つの主要なエフェクター システムがオンになり、制御されます。 皮膚の血管拡張は、多くの場合、乾燥(放射および対流)熱損失のわずかな増加をもたらしますが、主にコアから皮膚に熱を伝達するように機能し(内部熱伝達)、汗の蒸発は血液を冷却する非常に効果的な手段を提供します。体の深部組織に戻るまで(外部熱伝達)。

皮膚血管拡張

コアから皮膚に伝達される熱量は、皮膚血流 (SkBF)、コアと皮膚の間の温度勾配、および血液の比熱 (4 リットルあたり 200 kJ/°C 弱) の関数です。血液)。 体温が中立な環境で安静にしていると、皮膚は毎分約 500 ~ 5 ml の血流を得ますが、これは心臓によって送り出される全血液 (心拍出量) のわずか 10 ~ 4% に相当します。 間にXNUMX℃の勾配があるため Tc (約37℃)と Tsk (このような条件下で約33℃)、生命を維持するために体が生成する代謝熱は、常に皮膚に対流して消散します。 対照的に、暑い状態での高強度作業などの重度の高熱の条件下では、コアから皮膚への熱勾配は小さくなり、必要な熱伝達は SkBF の大幅な増加によって達成されます。 最大の熱ストレス下では、SkBF は心拍出量の約 7 分の 8 である 1983 ~ XNUMX l/min に達することがあります (Rowell XNUMX)。 この高い血流は、「能動的血管拡張システム」と呼ばれる人間に特有の、あまり理解されていないメカニズムによって達成されます。 アクティブな血管拡張には、視床下部から皮膚細動脈への交感神経信号が関与しますが、神経伝達物質は特定されていません。

前述のように、SkBF は主に Tc そして、より少ない程度に、 Tsk. Tc 筋肉の仕事が開始され、代謝熱の生成が開始されると上昇し、ある閾値に達すると Tc に達すると、SkBF も劇的に増加し始めます。 この基本的な体温調節関係は、非熱的要因によっても影響を受けます。 この第 XNUMX レベルの制御は、全体的な心血管の安定性が脅かされている場合に SkBF を変更するという点で重要です。 皮膚の静脈は非常に順応性が高く、循環容量の大部分がこれらの血管に溜まります。 これにより、毛細管循環が遅くなり、通過時間が長くなり、熱交換が促進されます。 ただし、このプールは、発汗による体液の損失と相まって、心臓への血液の戻り率を低下させる可能性もあります。 仕事中に SkBF に影響を与えることが示されている非熱的要因の中には、直立姿勢、脱水、陽圧呼吸 (人工呼吸器の使用) があります。 これらは、心臓の充満圧が低下し、太い静脈と右心房にあるストレッチ受容器が解放されたときにオンになる反射を通じて作用するため、直立姿勢での長時間の有酸素運動中に最も顕著になります。 これらの反射は、動脈圧を維持するために機能し、仕事の場合には、活動中の筋肉への十分な血流を維持するために機能します。 したがって、任意の時点での SkBF のレベルは、体温調節および非体温調節反射反応の総体的な効果を表します。

体温調節を助けるために皮膚への血流を増加させる必要性は、血圧を調節する心血管系の能力に大きく影響します. このため、熱ストレスに対する心血管系全体の調整された反応が必要です。 この皮膚の流れと量の増加を可能にする心血管の調整は何ですか? 涼しいまたは熱的中立状態での作業中、必要な心拍出量の増加は、心拍数 (HR) の増加によって十分にサポートされます。これは、最大運動強度の 40% を超える運動強度を超えると、1983 回拍出量 (SV) のさらなる増加が最小限に抑えられるためです。 暑さの中では、減少した中心血液量 (CBV) と SV の代償として、任意の作業強度で HR が高くなります。 より高いレベルの作業では、最大心拍数に達するため、この頻脈は必要な心拍出量を維持できなくなります。 体が高い SkBF を供給する 800 つ目の方法は、肝臓、腎臓、腸などの領域から血流を分散させることです (Rowell 1,000)。 この流れの方向転換により、さらに XNUMX ~ XNUMX ml の血流が皮膚に供給され、血液の末梢プールの有害な影響を相殺するのに役立ちます。

発汗

人間の体温調節汗は、体表に不均一に散在する2~4万個のエクリン汗腺から分泌されます。 アポクリン汗腺は、(顔や手、体幹や性器の領域に) 集中する傾向があり、毛包に汗を分泌する傾向がありますが、エクリン腺は皮膚表面に直接汗を分泌します。 この汗は血漿の限外濾過液であるため、無臭、無色で、比較的希釈されています。 したがって、気化潜熱が高く、冷却目的に最適です。

この冷却システムの有効性の例として、2.3 リットル/分の酸素消費量で働く男性は、正味の代謝熱を生成します (中~西) 約 640 W. 発汗がなければ、体温は 1 ~ 6 分ごとに約 7°C の割合で上昇します。 毎分約 16 g の汗 (妥当な速度) の効率的な蒸発により、熱損失の速度は熱産生の速度と一致し、体の深部体温を安定した状態に維持できます。 あれは、

M-W±R±C-E = 0

エクリン腺は構造が単純で、コイル状の分泌部分、管、皮膚の毛穴で構成されています。 各腺によって生成される汗の量は、腺の構造と機能の両方に依存し、総発汗速度は、腺の動員 (アクティブな汗腺の密度) と汗腺の出力の両方に依存します。 一部の人々が他の人よりも大量に汗をかくという事実は、主に汗腺の大きさの違いに起因します (Sato and Sato 1983)。 熱順化は、発汗のもう 1988 つの主要な決定要因です。 加齢に伴う発汗率の低下は、活性化されたエクリン腺の減少ではなく、腺あたりの発汗量の減少に起因します (Kenney and Fowler XNUMX)。 この低下はおそらく、老化プロセスに伴う構造的および機能的変化の組み合わせに関連しています。

血管運動信号と同様に、汗腺への神経インパルスは POAH で発生し、脳幹を通って下降します。 腺を神経支配する繊維は交感神経性コリン作動性繊維であり、人体ではまれな組み合わせです。 アセチルコリンは主要な神経伝達物質ですが、アドレナリン伝達物質 (カテコールアミン) もエクリン腺を刺激します。

多くの点で、発汗の制御は皮膚の血流の制御に似ています。 どちらも同様の開始特性 (しきい値) と増加に対する線形関係を持っています。 Tc. 背中と胸は発汗の開始が早い傾向があり、局所発汗率との関係の勾配 Tc これらのサイトでは最も急勾配です。 SkBF と同様に、発汗は水分不足や高浸透圧などの非熱的要因によって変化します。 また、注目に値するのは、非常に湿度の高い環境や常に濡れた衣服で覆われている皮膚領域で発生する「ヒドロマイオシス」と呼ばれる現象です。 皮膚のそのような領域は、常に湿った状態であるため、発汗量が減少します。 蒸発せずに皮膚に留まる汗は冷却機能を果たさないため、これは継続的な脱水に対する保護メカニズムとして機能します。

発汗率が適切な場合、蒸発冷却は最終的に湿った皮膚と周囲の空気との間の水蒸気圧勾配によって決定されます。 したがって、湿度が高く、厚手または不浸透性の衣服は蒸発冷却を制限しますが、乾燥した空気、身体の周りの空気の動き、および最小限の多孔質の衣服は蒸発を促進します. 一方、仕事が重く、大量の発汗をする場合、蒸発冷却は身体の発汗能力によって同様に制限される可能性があります (最大約 1 ~ 2 l/h)。

寒い時期の体温調節

人間が暑さに比べて寒さに反応する方法の重要な違いの XNUMX つは、寒さに対する体温調節反応において行動がはるかに大きな役割を果たしていることです。 たとえば、適切な衣服を着用し、熱損失に利用できる表面積を最小限に抑える姿勢 (「寄り添う」) は、暑い環境よりも寒い環境条件ではるかに重要です。 XNUMX つ目の違いは、寒冷ストレス時にホルモンが果たす役割が大きくなることです。これには、カテコールアミン (ノルエピネフリンとエピネフリン) および甲状腺ホルモンの分泌の増加が含まれます。

皮膚の血管収縮

放射と対流による身体からの熱損失に対する効果的な戦略は、シェルによって提供される効果的な断熱を高めることです。 ヒトでは、これは皮膚への血流を減少させること、つまり皮膚の血管収縮によって達成されます。 皮膚血管の収縮は、胴体よりも四肢で顕著です。 能動的な血管拡張と同様に、皮膚の血管収縮も交感神経系によって制御され、以下の影響を受けます。 Tc、Tsk そして局所温度。

心拍数と血圧反応に対する皮膚冷却の影響は、冷却される体の領域と、痛みを引き起こすほどの寒さかどうかによって異なります。 たとえば、手を冷たい水に浸すと、心拍数、収縮期血圧 (SBP)、拡張期血圧 (DBP) がすべて上昇します。 顔が冷やされると、一般化された交感神経反応により SBP と DBP が増加します。 しかし、HR は副交感神経反射のために低下します (LeBlanc 1975)。 寒さに対する全体的な反応の複雑さをさらに混乱させるために、反応には人によって幅広いばらつきがあります. 寒冷ストレスが深部体温を低下させるのに十分な大きさである場合、HR は増加 (交感神経の活性化による) または減少 (中心血液量の増加による) する可能性があります。

関心のある特定のケースが呼び出されます 低温誘発血管拡張 (CIVD). 手を冷水に入れると、熱を節約するために SkBF が最初に減少します。 組織の温度が下がると、SkBF は逆説的に増加し、再び減少し、この周期的なパターンを繰り返します。 CIVD は凍結による組織の損傷を防ぐのに有益であることが示唆されていますが、これは証明されていません。 機械論的には、一時的な拡張はおそらく、寒さの直接的な影響が神経伝達を低下させるのに十分深刻な場合に発生し、血管の交感神経受容体に対する寒さの影響を一時的に無効にします (収縮効果を媒介します)。

震え

体の冷却が進むにつれて、防御の第 XNUMX ラインが震えています。 震えは、表面的な筋肉繊維のランダムな不随意収縮であり、熱損失を制限するのではなく、熱産生を増加させます. このような収縮では仕事が発生しないため、熱が発生します。 休んでいる人は、激しい震えの間、代謝熱産生を約 XNUMX 倍から XNUMX 倍に増加させることができます。 Tc 0.5℃まで。 震えを開始する信号は主に皮膚から発生し、脳の POAH 領域に加えて、視床下部後部も大きく関与しています。

多くの個々の要因が震え(および一般的な耐寒性)に寄与していますが、重要な要因の2つは体脂肪です. 皮下脂肪が非常に少ない (厚さ 3 ~ 40 mm) 男性は、15°C で 20 分後、10°C で 11 分後に震え始めますが、断熱脂肪が多い (15 mm) 男性は、60°C で 10 分後にまったく震えません。 1975℃で (LeBlanc XNUMX)。

 

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水曜日、16月2011 21:33

暑熱ストレスと暑熱作業の影響

人が暖かい環境条件にさらされると、正常な体温を維持するために生理学的な熱損失メカニズムが活性化されます。 身体と環境の間の熱流束は、次の温度差によって異なります。

  1. 周囲の空気と、壁、窓、空などのオブジェクト
  2. 人の表面温度

 

人の表面温度は、皮膚への血流の変動や、汗腺から分泌される汗の蒸発などの生理学的メカニズムによって調節されています。 また、環境との熱交換を変えるために衣服を変えることもできます。 環境条件が暖かいほど、周囲温度と皮膚または衣服の表面温度との差は小さくなります。 これは、対流と輻射による「乾熱交換」が、涼しい条件と比較して暖かい条件で減少することを意味します。 表面温度を超える環境温度では、周囲から熱が得られます。 この場合、この余分な熱は、代謝プロセスによって解放された熱と一緒に、体温を維持するために汗の蒸発によって失われなければなりません. このように、汗の蒸発は、環境温度が上昇するにつれてますます重要になります。 汗の蒸発の重要性を考えると、風速と空気の湿度 (水蒸気圧) が暑い条件で重要な環境要因であることは驚くべきことではありません。 湿度が高い場合、汗はまだ生成されますが、蒸発は減少します。 蒸発できない汗には冷却効果がありません。 それは滴り落ち、体温調節の観点から無駄になります。

人間の体には約60%、成人で約35~40リットルの水分が含まれています。 体内の水分の約 XNUMX 分の XNUMX である細胞外液は、細胞間および血管系 (血漿) に分布しています。 体内の水分の残りの XNUMX 分の XNUMX である細胞内液は、細胞内にあります。 体内の水分区画の組成と量は、ホルモンと神経のメカニズムによって非常に正確に制御されています。 体温の上昇によって体温調節中枢が活性化されると、皮膚表面の数百万の汗腺から汗が分泌されます。 汗には塩分 (NaCl、塩化ナトリウム) が含まれていますが、細胞外液ほどではありません。 したがって、水分と塩の両方が失われ、発汗後に補充する必要があります.

発汗の影響

ニュートラルで快適な環境条件では、皮膚からの拡散によって少量の水分が失われます。 しかし、ハードな作業中や暑い環境では、アクティブな汗腺によって大量の汗が生成され、数時間にわたって最大 2 l/h を超える場合があります。 体重のわずか 1% (» 600 ~ 700 ml) の汗の損失でさえ、仕事を遂行する能力に測定可能な影響を及ぼします。 これは、心拍数 (HR) の上昇 (体の水分が 40% 失われるごとに 1 分間に約 XNUMX 拍動が増加する) および深部体温の上昇によって見られます。 作業を続けると、体温が徐々に上昇し、XNUMX℃前後の値に上昇することがあります。 この温度では、熱中症が発生する可能性があります。 これは、部分的には血管系からの体液の損失によるものです (図 XNUMX)。 血漿から水分が失われると、中心静脈と心臓を満たす血液の量が減少します。 したがって、各心拍はより少ない拍出量をポンピングします。 その結果、心拍出量 (XNUMX 分間に心臓から排出される血液の量) が低下する傾向があり、循環と血圧を維持するために心拍数を増加させる必要があります。

図 1. 室温 2°C での 30 時間の運動脱水前後の細胞外コンパートメント (ECW) および細胞内コンパートメント (ICW) の計算された水分分布。

HEA050F1

圧受容器反射系と呼ばれる生理学的制御システムは、あらゆる条件下で心拍出量と血圧を正常に近づけます。 反射には、心臓と動脈系(大動脈と頸動脈)の受容体、センサーが関与しており、心臓と血管を満たす血液によって心臓と血管の伸張の程度を監視しています。 これらからの衝動は神経を通って中枢神経系に伝わり、そこからの調整により、脱水症の場合、血管が収縮し、内臓(肝臓、腸、腎臓)および皮膚への血流が減少します。 このようにして、利用可能な血流が再分配され、働く筋肉と脳への循環が促進されます (Rowell 1986)。

重度の脱水は、熱中症や循環不全につながる可能性があります。 この場合、人は血圧を維持できず、結果として失神します。 熱中症の症状は身体的疲労であり、多くの場合、頭痛、めまい、吐き気を伴います。 熱中症の主な原因は、血管系からの水分損失によって引き起こされる循環系の緊張です。 血液量の減少は、腸や皮膚への循環を減少させる反射につながります。 皮膚の血流が減少すると、表面からの熱損失が減少するため、状況が悪化し、コア温度がさらに上昇します。 被験者は、血圧の低下とそれに伴う脳への血流の低下により失神する可能性があります。 横になっていると、心臓と脳への血液供給が改善され、体を冷やして水を飲むと、すぐに健康状態が回復します。

熱中症の原因となるプロセスが「暴走」すると、熱中症に発展します。 皮膚循環が徐々に減少すると、体温がますます上昇し、発汗が減少し、さらには停止し、深部体温がさらに急速に上昇し、循環の崩壊を引き起こし、死に至るか、または不可逆的な損傷を引き起こす可能性があります。脳。 血液の変化 (高浸透圧、低 pH、低酸素症、赤血球の細胞接着、血管内凝固など) および神経系の損傷は、熱射病患者に見られます。 熱ストレス中の腸への血液供給の減少は、組織の損傷を引き起こす可能性があり、熱中症に関連して熱を誘発する物質 (エンドトキシン) が放出される可能性があります (Hales and Richards 1987)。 熱中症は生命を脅かす急性の緊急事態であり、「熱中症」のセクションで詳しく説明します。

水分の損失とともに、発汗は電解質、主にナトリウム (Na) の損失を引き起こします。+) と塩化物 (Cl)だけでなく、マグネシウム(Mg++)、カリウム(K+) など (表 1 を参照)。 汗は、体液区画よりも少ない塩分を含んでいます。 これは、汗を失った後に塩味が強くなることを意味します。 増加した塩味は、血管が開く程度を制御する血管平滑筋への影響を介して、循環に特定の影響を与えるようです. しかし、何人かの研究者は、汗腺を刺激するために体温が高くなるように、発汗能力を妨げることを示しています。つまり、汗腺の感度が低下します (Nielsen 1984)。 汗の損失が水だけに置き換わると、体内の塩化ナトリウムが通常の状態よりも少なくなる状況 (低浸透圧) につながる可能性があります。 これは、神経と筋肉の機能不全によるけいれんを引き起こします。これは、以前は「鉱夫のけいれん」または「ストーカーのけいれん」として知られていた状態です. 塩分を食事に加えることで防ぐことができます(ビールを飲むことは、1920年代に英国で提案された予防策でした!).

表1 血漿中および汗中の電解質濃度

電解質およびその他
物質

血漿濃度
(g/l)

汗の濃度
(g/l)

ナトリウム(Na+)

3.5

0.2-1.5

カリウム(K+)

0.15

0.15

カルシウム(Ca++)

0.1

少量

マグネシウム(Mg++)

0.02

少量

塩化物(Cl)

3.5

0.2-1.5

重炭酸塩(HCO3-)

1.5

少量

タンパク質

70

0

脂肪、ブドウ糖、小イオン

15-20

少量

Vellar 1969 から適応。

皮膚循環の低下と汗腺の活動の両方が体温調節と熱損失に影響を与え、深部体温が完全に水和した状態よりも上昇します.

鉄鋼工場、ガラス産業、製紙工場、製パン工場、鉱業など、さまざまな業種の労働者が外部の熱ストレスにさらされています。 また、煙突掃除人や消防士は外部の熱にさらされます。 車両、船、航空機の限られたスペースで働く人々も、熱に苦しむ可能性があります。 ただし、防護服を着て作業したり、防水服を着てハードワークを行ったりする人は、中程度の涼しい環境温度条件でも熱疲労の犠牲者になる可能性があることに注意する必要があります. 熱ストレスの悪影響は、深部体温が上昇し、発汗量が多い状況で発生します。

水分補給

汗の損失による脱水の影響は、汗を補うのに十分な量を飲むことで元に戻すことができます. これは通常、仕事や運動後の回復中に起こります。 しかし、暑い環境での長時間の作業では、活動中に飲むことでパフォーマンスが向上します。 したがって、一般的なアドバイスは、のどが渇いたときに飲むことです。

しかし、これにはいくつかの非常に重要な問題があります。 12つは、同時に発生する水分の損失を補うほど、飲みたいという衝動が強くないことです。 第二に、大量の水不足を補うのに必要な時間は非常に長く、XNUMX 時間以上かかります。 最後に、水が胃 (貯蔵場所) から吸収が行われる腸 (腸) に移動できる速度には制限があります。 この率は、暑い状況での運動中に観測された発汗率よりも低い.

長時間の運動中にアスリートの体の水分、電解質、および炭水化物の貯蔵を回復するためのさまざまな飲料に関する多数の研究が行われてきました. 主な調査結果は次のとおりです。

    • 利用できる液体の量、つまり、胃を通って腸に運ばれる液体の量は、最大約 1,000 ml/h の「胃排出速度」によって制限されます。
    • 体液が「高浸透圧」(血液よりも高濃度のイオン/分子を含む)である場合、速度は遅くなります。 一方、「等浸透圧流体」(血液と同じ濃度、オスモル濃度の水とイオン/分子を含む)は、純水と同じ速度で通過します。
    • 少量の塩と砂糖を加えると、腸からの水分の取り込み率が上昇します (Maughan 1991)。

         

        これを念頭に置いて、独自の「水分補給液」を作成したり、多数の市販製品から選択したりできます. 通常、水分と電解質のバランスは食事と一緒に飲むことで回復します。 大量の汗をかく労働者や運動選手は、衝動以上に飲むよう奨励されるべきです. 汗には 1 リットルあたり約 3 ~ 5 g の NaCl が含まれています。 これは、食事が補われない限り、XNUMX 日あたり XNUMX リットル以上の発汗が塩化ナトリウムの欠乏を引き起こす可能性があることを意味します。

        また、労働者や運動選手は、定期的に(例えば、朝に(同じ時間と状態で))体重を測定して水分バランスを管理し、一定の体重を維持するようにアドバイスされています. しかし、体重の変化は必ずしも水分不足の程度を反映しているわけではありません。 水は、筋肉内の炭水化物貯蔵庫であるグリコーゲンに化学的に結合し、運動中にグリコーゲンが使用されると解放されます. 体のグリコーゲン含有量に応じて、最大約 1 kg の体重変化が生じることがあります。 体重「朝から朝」は、水分含有量の「生物学的変動」による変化も示します。テンション")。

        水と電解質の制御

        体内の水分区画の容積、つまり細胞外および細胞内の液体の容積と電解質の濃度は、液体と物質の摂取と喪失の間の調整されたバランスによって非常に一定に保たれます。

        水分は食物や水分の摂取から得られ、一部は食物からの脂肪や炭水化物の燃焼などの代謝プロセスによって放出されます. 呼吸中に肺から水分が失われます。ここで、吸気された空気は、吐き出す前に気道の湿った表面から肺の水を取り込みます。 また、安静時の快適な状態では、少量の水分が皮膚から拡散します。 ただし、発汗中は、数時間にわたって 1 ~ 2 リットル/時間以上の速度で水分が失われることがあります。 体内水分量をコントロール。 発汗による水分損失の増加は、飲酒と尿形成の減少によって補われますが、過剰な水分は尿産生の増加によって排泄されます.

        この水分の摂取と排出の両方の制御は、自律神経系とホルモンによって行われます。 喉が渇くと水分摂取量が増加し、腎臓による水分損失が調整されます。 尿の量と電解質組成の両方が制御されています。 制御機構のセンサーは心臓にあり、血管系の「充満」に反応します。 心臓の充満が減少すると、例えば、汗をかいた後などに、受容体はこのメッセージを、喉の渇きの感覚を司る脳中枢と、抗利尿ホルモン (ADH) の解放を誘導する領域に信号を送ります。下垂体後葉。 このホルモンは尿量を減らす働きがあります。

        同様に、生理学的メカニズムは、腎臓のプロセスを介して体液の電解質組成を制御します。 食品には、栄養素、ミネラル、ビタミン、電解質が含まれています。 現在の状況では、塩化ナトリウムの摂取が重要な問題です。 食事からのナトリウム摂取量は、食生活によって異なりますが、10 日あたり 20 ~ 30 ~ XNUMX g です。 これは通常、必要以上に多いため、過剰分は腎臓から排泄され、複数のホルモン機構 (アンギオテンシン、アルドステロン、ANF など) の作用によって制御されます。このメカニズムは、脳と腎臓の浸透圧受容体からの刺激によって制御されます。 、主に Na の浸透圧に対応+ とCl それぞれ、血液中および腎臓内の体液中です。

        個人差と民族差

        男性と女性だけでなく、若い人と年配の人の熱に対する反応の違いが予想される場合があります。 それらは、表面積、高さ/重量比、断熱皮膚脂肪層の厚さ、および仕事と熱を生成する身体能力(有酸素能力»最大酸素消費率)など、熱伝達に影響を与える可能性のある特定の特性が異なります。 利用可能なデータは、高齢者では熱耐性が低下していることを示唆しています。 若い人よりも汗をかき始めるのが遅く、年配の人は熱にさらされると皮膚の血流が高くなります。

        男女を比較すると、女性は男性よりも高温多湿に耐えることが観察されています。 この環境では、汗の蒸発が減少するため、女性の表面積/質量領域がわずかに大きいことが有利になる可能性があります. ただし、有酸素能力は、熱にさらされた個人を比較する際に考慮すべき重要な要素です。 実験室の条件では、同じ身体的作業能力 (「最大酸素摂取量」—VO2最大) がテストされます—たとえば、若い男性と年上の男性、または男性対女性 (Pandolf et al. 1988)。 この場合、特定の作業タスク (自転車エルゴメーターでの運動) は、年齢や性別に関係なく、循環系に同じ負荷、つまり同じ心拍数と同じ深部体温上昇をもたらします。

        同じ考慮事項は、民族グループ間の比較にも当てはまります。 サイズや有酸素能力の違いを考慮すると、人種による大きな違いは指摘できません。 しかし、一般的な日常生活では、高齢者は平均して VO が低い2 マックス 若い人よりも女性の方がVOが低い2 マックス 同年代の男性より。

        したがって、特定の絶対作業率 (たとえば、ワットで測定) で構成される特定のタスクを実行する場合、有酸素能力が低い人は心拍数と体温が高くなり、余分な負担に対処することができなくなります。より高い VO を持つものよりも、外部熱の2 マックス.

        労働安全衛生の目的で、多くの熱ストレス指数が開発されています。 これらでは、暑さと仕事に対する反応の個人差が大きく、指数が構成されている特定の暑い環境が考慮されています。 これらについては、この章の別の場所で扱います。

        繰り返し熱にさらされる人は、数日後には熱に耐えられるようになります。 彼らは順応します。 発汗量が増加し、結果として皮膚の冷却が増加し、同じ条件下での作業中の深部体温と心拍数が低下します.

        したがって、極度の暑さにさらされることが予想される人員 (消防士、救助隊員、軍人) の人為的順化は、おそらく負担を軽減するのに役立ちます。

        要約すると、人がより多くの熱を生成するほど、より多くの熱を放散する必要があります。 暑い環境では、汗の蒸発が熱損失の制限要因となります。 発汗能力の個人差はかなり大きい。 汗腺がまったくない人もいますが、ほとんどの場合、身体トレーニングを行い、熱に繰り返しさらされると、標準的な熱ストレス テストで生成される汗の量が増加します。 熱ストレスは、心拍数と深部体温の上昇をもたらします。 最大心拍数および/または深部体温約 40ºC は、暑い環境での作業パフォーマンスの絶対的な生理学的限界を設定します (Nielsen 1994)。

         

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        水曜日、16月2011 21:39

        熱中症

        高温環境、高湿度、激しい運動、熱放散の障害は、さまざまな熱中症を引き起こす可能性があります。 全身疾患として熱失神、熱浮腫、熱けいれん、熱疲労、熱中症、局所疾患として皮膚病変などがあります。

        全身性疾患

        熱けいれん、熱疲労、熱射病は臨床的に重要です。 これらの全身性疾患の発生の根底にある機序は、循環不全、水分と電解質の不均衡、および/または高体温 (高体温) です。 中でも最も深刻なのが熱中症で、迅速かつ適切に治療しないと死に至ることもあります。

        乳児を除く XNUMX つの異なる集団が、熱中症を発症するリスクがあります。 最初の、そしてより大きな人口は高齢者であり、特に、真性糖尿病、肥満、栄養失調、うっ血性心不全、慢性アルコール依存症、認知症、および体温調節を妨げる薬物を使用する必要性などの貧困層および慢性疾患を有する人々です。 熱中症にかかるリスクのある XNUMX 番目の集団は、長時間の運動を試みたり、過度の熱ストレスにさらされたりしている健康な個人で構成されています。 先天性および後天性の汗腺機能障害以外に、アクティブな若者が熱中症になりやすい要因には、体力の低下、環境順応の欠如、作業効率の低下、体重に対する皮膚面積の比率の低下が含まれます。

        熱失神

        失神は、脳血流の減少に起因する一時的な意識喪失であり、蒼白、視力のぼやけ、めまい、吐き気が先行することがよくあります。 熱中症の人に発症​​することがあります。 用語 熱崩壊 と同義に使用されている 熱性失神. これらの症状は、皮膚の血管拡張、血液の姿勢による貯留に起因するものであり、結果として心臓への静脈還流が減少し、心拍出量が減少します。 熱にさらされたほとんどの人に発生する軽度の脱水は、熱失神の可能性の一因となります。 心血管疾患を患っている人や環境に順応していない人は、熱虚脱を起こしやすい傾向があります。 犠牲者は通常、仰向けに寝かせた後、急速に意識を回復します。

        熱浮腫

        軽度の依存性浮腫、つまり手足のむくみは、暑い環境にさらされた環境に順応していない人に発生する可能性があります. 典型的には女性に発生し、環境に順応することで解決します。 患者を涼しい場所に寝かせると、数時間で治まります。

        熱いけいれん

        熱けいれんは、長時間の肉体労働による大量の発汗の後に発生することがあります。 激しい運動や疲労により四肢や腹筋に痛みを伴うけいれんが生じ、体温が上がりにくくなります。 これらのけいれんは、長時間の激しい発汗による水分の損失が、補助的な塩を含まない普通の水で補充され、血中のナトリウム濃度が臨界レベルを下回ったときに生じる塩の枯渇によって引き起こされます. 熱けいれん自体は比較的無害な状態です。 発作は通常、持続的な身体運動が可能な身体的に健康な個人に見られ、かつてはそのような労働者にしばしば発生するため、「鉱夫のけいれん」または「杖切りのけいれん」と呼ばれていました。

        熱けいれんの治療は、活動の停止、涼しい場所での休息、および水分と電解質の交換で構成されます。 少なくとも 24 時間から 48 時間は、熱への露出を避ける必要があります。

        熱疲労

        熱中症は、臨床的に遭遇する最も一般的な熱中症です。 大量の汗が失われた後の重度の脱水症状が原因です。 典型的には、マラソンランナー、アウトドアスポーツ選手、軍の新兵、炭鉱労働者、建設労働者など、長時間の身体運動 (運動による熱疲労) を行う他の点では健康な若い個人に発生します。 この障害の基本的な特徴は、水分および/または塩分の枯渇による循環不全です。 熱中症の初期段階と考えられ、放っておくと最終的に熱中症に進行する可能性があります。 従来、水分の枯渇による熱疲労と塩分の枯渇による熱疲労の XNUMX つに分類されてきました。 しかし、多くの場合、両方のタイプが混在しています。

        長時間の激しい発汗と不十分な水分摂取の結果として、水分枯渇による熱疲労が発生します。 汗には、30リットルあたり100~39ミリ当量の濃度のナトリウムイオンが含まれており、これは血漿よりも低いため、汗が大量に失われると、水分不足(体の水分量の減少)と高ナトリウム血症(血漿中のナトリウム濃度の上昇)が引き起こされます。 熱中症は、喉の渇き、脱力感、疲労感、めまい、不安、乏尿(尿の量が少ない)、頻脈(心拍が速い)、および中等度の高熱(XNUMX℃以上)によって特徴付けられます。 脱水はまた、発汗活動の低下、皮膚温度の上昇、および血漿タンパク質と血漿ナトリウムレベルの上昇、およびヘマトクリット値 (血液量に対する血球量の比率) の増加につながります。

        治療は、犠牲者をひざを上げた横臥位で休ませ、涼しい環境で体を冷やし、冷たいタオルまたはスポンジで体を拭き、水分を摂取するか、経口摂取が不可能な場合は点滴で補います。 水分と塩分の補給量、体温、体重を注意深く監視する必要があります。 水分の摂取は、犠牲者の主観的な喉の渇きの感覚に従って調整されるべきではありません。特に、液体の損失が普通の水で補充される場合、血液の希釈は喉の渇きの消失と希釈利尿を容易に誘発し、体液バランスの回復を遅らせます。 この水分摂取不足の現象を自発的脱水といいます。 さらに、以下に説明するように、無塩水供給は熱中症を悪化させる可能性があります。 体重の 3% を超える脱水は、常に水と電解質の補充によって治療する必要があります。

        塩分枯渇による熱疲労は、長時間の大量の発汗、水分の交換、および塩分不足に起因します。 その発生は、不完全順化、嘔吐、下痢などによって促進されます。 このタイプの熱中症は、通常、水分が枯渇してから数日後に発生します。 それは、喉の渇きを癒すために大量の水を飲んだ、暑さにさらされた座りっぱなしの高齢者に最もよく見られます. 頭痛、めまい、脱力感、疲労感、吐き気、嘔吐、下痢、食欲不振、筋肉のけいれん、精神錯乱などが一般的な症状です。 血液検査では、血漿量の減少、ヘマトクリットと血漿タンパク質レベルの増加、および高カルシウム血症 (過剰な血中カルシウム) が認められます。

        早期発見と迅速な管理が不可欠であり、後者は患者を涼しい部屋で横になった姿勢で休ませ、水と電解質を補充することからなる. 尿の浸透圧または比重を監視し、血漿中の尿素、ナトリウム、塩化物レベルを監視し、体温、体重、水分と塩の摂取量も記録する必要があります。 症状が適切に治療されれば、被害者は通常、数時間以内に気分が良くなり、後遺症なく回復します。 そうでないと、熱中症に発展しやすくなります。

        熱中症

        熱射病は、死に至る可能性がある重大な医学的緊急事態です。 これは、制御不能な高体温が組織損傷を引き起こす複雑な臨床状態です。 このような体温の上昇は、過度の熱負荷による深刻な熱の輻輳によって最初に引き起こされ、結果として生じる高熱により、正常な体温調節機構の障害を含む中枢神経系の機能障害が誘発され、体温の上昇が加速されます。 熱射病は、基本的に、古典的熱射病と運動誘発性熱射病の XNUMX つの形態で発生します。 前者は、非常に若い、高齢者、肥満、または不適格な個人が、高温環境に長時間さらされている間に通常の活動を行っている場合に発生しますが、後者は特に、運動中に活動的な若い成人に発生します。 さらに、上記の両方の形態と一致する特徴を示す混合形態の熱中症があります。

        高齢者、特に心血管疾患、真性糖尿病、アルコール依存症などの基礎疾患がある人、および特定の薬、特に向精神薬を服用している人は、古典的な熱中症のリスクが高くなります。 たとえば、熱波が続く間、60 歳以上の人口の死亡率は 60 歳以下の人口の XNUMX 倍以上になると記録されています。 熱射病の混合型が蔓延していることが判明したメッカ巡礼中のイスラム教徒の間でも、同様に高齢者人口の死亡率が高いことが報告されています。 高齢者が熱中症になりやすい要因としては、上記の慢性疾患以外に、熱知覚の低下、熱負荷の変化に対する血管運動や発汗反射(発汗反射)の反応の鈍化、熱への順化能力の低下などがあります。

        高温多湿の環境で活発に仕事や運動をする人は、熱中症や熱射病などの熱中症のリスクが高くなります。 高い身体的ストレスを受けるアスリートは、環境がそれほど暑くなくても、高い速度で代謝熱を生成することによって高熱の犠牲になる可能性があり、その結果、しばしば熱ストレス疾患に苦しんでいます. 比較的不健康な非アスリートは、自分の能力を認識し、それに応じて運動を制限する限り、この点でリスクが低くなります. しかし、楽しみのためにスポーツをし、非常に意欲的で熱心な場合、訓練された以上の強度で運動しようとすることが多く、熱中症 (通常は熱中症) に陥る可能性があります。 不十分な環境順化、不十分な水分補給、不適切な服装、アルコール消費、無汗症 (発汗の減少または不足) を引き起こす皮膚疾患、特にあせも (下記参照) などは、すべて症状を悪化させます。

        子供は大人よりも熱中症や熱中症になりやすいです。 単位質量あたりの代謝熱の生成量が多く、発汗能力が比較的低いため、熱を放散する能力が低くなります。

        熱中症の臨床的特徴

        熱射病は、次の XNUMX つの基準によって定義されます。

        1. 深部体温が通常42℃を超える重度の高熱
        2. 中枢神経系の障害
        3. 発汗の停止を伴う熱く乾燥した皮膚。

         

        この XNUMX つの基準が満たされると、熱射病の診断は簡単に確定できます。 ただし、これらの基準のいずれかが欠けている、あいまいである、または見落とされている場合、見落とされる可能性があります。 たとえば、深部体温が適切かつ遅滞なく測定されない限り、重度の高体温が認識されない場合があります。 または、労作による熱射病の非常に初期の段階では、発汗が持続するか、大量に発汗し、皮膚が湿っている可能性があります。

        熱射病の発症は通常突然であり、前兆はありませんが、熱射病が差し迫っている患者の中には、中枢神経系の障害の症状や徴候がみられる場合があります。 それらには、頭痛、吐き気、めまい、衰弱、眠気、混乱、不安、見当識障害、無関心、攻撃性および不合理な行動、震え、痙攣および痙攣が含まれる. 熱射病が発生すると、すべての場合に中枢神経系の障害が現れます。 意識レベルはしばしば落ち込んでおり、深い昏睡状態が最も一般的です。 発作はほとんどの場合、特に身体的に健康な人に発生します。 小脳機能障害の徴候が顕著であり、持続する可能性があります。 ピンポイントの瞳孔がよく見られます。 小脳性運動失調(筋肉の協調運動の欠如)、片麻痺(体の片側の麻痺)、失語症、情緒不安定が一部の生存者に持続する可能性があります。

        嘔吐と下痢が頻繁に起こります。 通常、頻呼吸 (急速な呼吸) が最初に見られ、脈拍が弱くて速いことがあります。 最も一般的な合併症の XNUMX つである低血圧は、著しい脱水、広範な末梢血管拡張、および心筋の最終的な低下に起因します。 急性腎不全は、特に労作性熱射病の場合、重症の場合に見られることがあります。

        出血は、すべての実質臓器、皮膚(点状出血と呼ばれる場所)、および重篤な場合には胃腸管で発生します。 臨床的な出血症状には、下血(暗色のタール状の便)、吐血(血を吐く)、血尿(血尿)、喀血(血を吐く)、鼻血(鼻血)、紫斑(紫色の斑点)、斑状出血(黒と青のマーク)が含まれます。そして結膜出血。 血管内凝固は一般的に起こる。 出血性素因(出血傾向)は、通常、播種性血管内凝固症候群(DIC)に関連しています。 DIC は、血漿の線溶 (血栓溶解) 活動が増加する運動誘発性熱射病で主に発生します。 一方、血小板数の減少、プロトロンビン時間の延長、凝固因子の枯渇、およびフィブリン分解産物 (FDP) のレベルの増加は、全身の高体温によって引き起こされます。 DICと出血の証拠がある患者は、深部体温が高く、血圧が低く、動脈血のpHとpOが低い2、乏尿または無尿およびショックの発生率が高くなり、死亡率が高くなります。

        ショックも一般的な合併症です。 これは、末梢循環不全に起因し、微小循環系における血栓の播種を引き起こす DIC によって悪化します。

        熱中症の治療

        熱射病は、患者の命を救うために迅速な診断と迅速かつ積極的な治療が必要な緊急医療です。 深部体温の適切な測定が必須です。直腸または食道の温度は、45℃まで読み取れる温度計を使用して測定する必要があります。 口腔体温と腋窩体温の測定は、実際の深部体温と大きく異なる可能性があるため、避ける必要があります。

        治療手段の目的は、熱負荷を軽減し、皮膚からの熱放散を促進することにより、体温を下げることです。 治療には、患者を安全で涼しく、日陰で換気の良い場所に移動させ、不要な衣服を脱​​がせ、扇風機で扇ぐことが含まれます。 顔と頭を冷やすと、有益な脳の冷却が促進される可能性があります。

        一部の冷却技術の効率は疑問視されています。 首、鼠径部、腋窩の主要な血管に保冷剤を当て、体を冷水に浸したり、アイスタオルで覆ったりすると、震えや皮膚の血管収縮が促進され、実際には冷却効率が低下する可能性があると主張されてきました. 伝統的に、患者が医療施設に運ばれたら、氷水浴に浸し、皮膚の血管収縮を最小限に抑えるために激しい皮膚マッサージと組み合わせることが、選択の治療法として推奨されてきました。 この冷却方法にはいくつかの欠点があります。酸素と液体を投与し、血圧と心電図を継続的に監視する必要があるため、看護が困難であり、昏睡状態の嘔吐物と下痢で浴槽が汚染されるという衛生上の問題があります。忍耐。 別のアプローチは、扇風機で皮膚からの蒸発を促進しながら、患者の体に冷たいミストをスプレーすることです。 この冷却方法により、中心部の温度を 0.03 ~ 0.06 ℃/分下げることができます。

        けいれん、けいれん、震えの予防対策も早急に開始する必要があります。 継続的な心臓のモニタリングと血清電解質レベルの決定、および動脈血と静脈血のガス分析が不可欠であり、約 10℃ の比較的低温での電解質溶液の静脈内注入と、制御された酸素療法を適時に開始する必要があります。 気道を保護するための気管挿管、中心静脈圧を推定するための心臓カテーテルの挿入、胃管の留置、および尿道カテーテルの挿入も、追加の推奨措置に含まれる場合があります。

        熱中症の予防

        熱中症を予防するためには、気候順応、年齢、体格、一般的な健康状態、水分と塩分摂取量、服装、宗教への献身の特徴、熱中症に対する無知または軽視する責任など、さまざまな人的要因を考慮に入れる必要があります。公衆衛生の促進を目的とした規制。

        暑い環境で運動する前に、労働者、運動選手、または巡礼者は、作業負荷と遭遇する可能性のある熱ストレスのレベル、および熱中症の危険性について知らされるべきです. 激しい身体活動および/または深刻な曝露の危険にさらされる前に、一定期間順応することをお勧めします。 活動のレベルは周囲の気温に合わせる必要があり、XNUMX 日の中で最も暑い時間帯の運動は避けるか、少なくとも最小限に抑える必要があります。 運動中は、水への自由なアクセスが必須です。 電解質は汗で失われ、水を自発的に摂取する機会が制限される可能性があるため、熱性脱水からの回復が遅れる可能性があるため、多量の発汗の場合は電解質も交換する必要があります. 適切な服装も重要な対策です。 吸水性があり、空気や水蒸気を透過する生地で作られた衣服は、熱の放散を促進します。

        皮膚疾患

        ミリアリア 熱負荷に関連する最も一般的な皮膚疾患です。 汗管の閉塞により、皮膚表面への汗の送達が妨げられた場合に発生します。 無汗症(汗を放出できないこと)が体表面に広がっている場合、汗貯留症候群が起こり、患者が熱中症になりやすくなります。

        ミリアリアは通常、高温多湿の環境での運動によって誘発されます。 熱性疾患による; 湿布、包帯、石膏ギプスまたは絆創膏の適用による; 通気性の悪い服を着ることによって。 粟粒は、汗の貯留の深さによって、結晶性粟粒、紅斑、深部粟粒の XNUMX 種類に分類できます。

        ミリアリア クリスタリーナは、皮膚の角質層内またはそのすぐ下に汗がたまり、そこに小さな透明な非炎症性の水ぶくれが見られることによって引き起こされます。 それらは通常、重度の日焼け後または熱性疾患の間に「作物」に現れます。 このタイプのミリアリアは、それ以外の場合は無症状で、苦痛が最も少なく、水ぶくれが発生して鱗屑が残る数日で自然に治癒します.

        激しい熱負荷が長時間にわたる多量の発汗を引き起こすと、紅斑が発生します。 これは、汗が表皮に蓄積する最も一般的なタイプのミリアリアです。 赤い丘疹、小胞、または膿疱が形成され、灼熱感やかゆみを伴います(あせも)。 汗管は端子部分に差し込んでいます。 プラグの生成は、常在好気性細菌、特に球菌の働きによるもので、角層が汗で水分を吸収すると、角質層で個体数が大幅に増加します。 それらは、汗管の角質上皮細胞を傷つける毒素を分泌し、炎症反応を引き起こし、汗管の管腔内にキャストを引き起こします. 白血球による浸潤は、数週間にわたって汗の通過を完全に妨げる衝突を引き起こします。

        深部粟粒では、汗が真皮に保持され、赤粃糠よりもかゆみが少なく、平らな炎症性丘疹、結節、および膿瘍を生成します。 このタイプのミリアリアの発生は、一般に熱帯地方に限られています。 炎症反応が皮膚の上部層から下方に広がるため、多量の発汗を繰り返した後、紅斑から進行性のシーケンスで発生する可能性があります。

        熱帯性無汗性無力症. この用語は、熱帯の戦域に配備された軍隊があせもや暑さへの耐性に苦しんでいた第二次世界大戦中に定着しました。 これは、高温多湿の熱帯環境で見られる発汗症候群のモダリティです。 動悸、急速な動悸、高熱、頭痛、脱力感などの熱うっ血の症状を伴う無汗症および粟粒腫様の発疹を特徴とし、暑さの中での身体活動に耐えられなくなります。 それは通常、広範な紅斑粟粒が先行します。

        治療. 粟粒腫および汗貯留症候群の初期かつ不可欠な治療は、罹患者を涼しい環境に移すことです。 冷たいシャワーと皮膚の穏やかな乾燥、およびカラミンローションの適用は、患者の苦痛を軽減する可能性があります. 化学的静菌剤の適用は、微生物叢の拡大を防ぐのに効果的であり、これらの微生物が耐性を獲得する可能性がある抗生物質の使用よりも好ましい.

        表皮の再生の結果、約 3 週間後に汗管の詰まりが脱落します。

         

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        水曜日、16月2011 21:41

        ヒートストレスの予防

        人間は自然に発生する熱ストレスを補うかなりの能力を持っていますが、多くの職業環境および/または身体活動は、労働者を健康と生産性を脅かすほど過度の熱負荷にさらしています。 この記事では、熱中症の発生を最小限に抑え、熱中症が発生した場合の重症度を軽減するために使用できるさまざまな手法について説明します. 介入は XNUMX つのカテゴリに分類されます: 暴露された個人の熱耐性を最大化すること、失われた水分と電解質をタイムリーに補充することを保証すること、労作熱負荷を軽減するために作業慣行を変更すること、気候条件を工学的に制御すること、および防護服を使用することです。

        熱耐性に影響を与える可能性のある作業現場外の要因は、曝露の程度を評価する際、およびその結果として予防戦略を練る際に無視されるべきではありません。 例えば、副業での仕事、激しい余暇活動、絶え間ない暑い場所での生活など、勤務時間外に熱ストレスが続くと、全体的な生理的負担と熱中症への潜在的な感受性がはるかに高くなります. さらに、栄養状態と水分補給は、飲食のパターンを反映している可能性があり、季節や宗教的行事によっても変化する可能性があります.

        個々の熱耐性を最大化する

        ホットトレードの候補者は、一般的に健康で、行われる仕事に適した身体的特徴を持っている必要があります. 肥満と心血管疾患はリスクを高める状態であり、以前に原因不明または反復性の熱中症の病歴がある個人は、重度の熱ストレスを伴う作業に割り当てられるべきではありません. 耐熱性に影響を与える可能性のあるさまざまな身体的および生理学的特性を以下で説明し、XNUMX つの一般的なカテゴリに分類します。 少なくとも部分的に制御され、体力、暑さ順応、肥満、病状、および自己誘発ストレスを含む後天的特徴。

        労働者は、熱ストレスの性質とその悪影響、および職場で提供される保護対策について知らされるべきです。 暑さへの耐性は、十分な水を飲み、バランスの取れた食事をすることに大きく依存することを彼らに教えるべきです. さらに、労働者は、めまい、失神、息切れ、動悸、極度の喉の渇きなどの熱中症の徴候と症状について教育を受ける必要があります。 彼らはまた、応急処置の基本と、自分自身または他の人にこれらの兆候を認識したときにどこに助けを求めるかを学ぶ必要があります.

        管理者は、職場での熱関連事故を報告するためのシステムを実装する必要があります。 複数の人に熱中症が発生したり、XNUMX 人に熱中症が繰り返し発生したりする場合は、多くの場合、差し迫った重大な問題の警告であり、作業環境を直ちに評価し、予防措置の妥当性を検討する必要があることを示しています。

        適応に影響を与える人間の特性

        本体寸法。 子供と非常に小さな大人は、暑い環境での作業で 50 つの潜在的な欠点に直面します。 第一に、外部から課せられた仕事は、筋肉量が小さい体にとってより大きな相対負荷を表し、深部体温の上昇を引き起こし、疲労のより急速な発症を引き起こします. さらに、小柄な人々の表面積対質量比が高いことは、極端に暑い条件下では不利になる可能性があります。 これらの要因が合わさって、深部採掘作業で体重が XNUMX kg 未満の男性が熱中症のリスクが高いことが判明した理由を説明できる可能性があります。

        性別。 女性を対象とした初期の実験室での研究では、男性と比較して、女性は暑い中での作業に比較的不寛容であることが示されたようです。 しかし、現在では、ほとんどすべての違いが、体の大きさ、獲得した体力レベル、および暑熱順応の観点から説明できることがわかっています。 ただし、熱放散メカニズムにはわずかな性差があります。男性の最大発汗量が高いほど、非常に暑くて乾燥した環境に対する耐性が高まる可能性がありますが、女性は過剰な発汗を抑えて体の水分を節約し、高温多湿の環境で熱を保つことができます. . 月経周期は基礎体温の変化に関連しており、女性の体温調節反応をわずかに変化させますが、これらの生理学的調整は微妙すぎて、実際の作業状況での熱耐性と体温調節効率に影響を与えることはできません.

        個人の体格とフィットネスを考慮すると、男性と女性は、暑熱ストレスへの反応や暑い環境での作業に順応する能力において本質的に同じです。 このため、人気のある仕事の労働者の選択は、性別ではなく、個人の健康と身体能力に基づいて行う必要があります。 性別を問わず、非常に小柄な、または座りがちな人は、暑さの中での作業に対する耐性が低いことを示します。

        妊娠が女性の耐暑性に与える影響は明らかではありませんが、母親のホルモンレベルの変化と胎児の循環需要の増加により、失神しやすくなる可能性があります。 病気による重度の母親の高熱(過熱)は、胎児の奇形の発生率を高めるように見えますが、職業上の熱ストレスによる同様の影響の証拠はありません.

        人種。 さまざまな民族グループが異なる気候に由来していますが、熱ストレスへの反応における固有または遺伝的差異の証拠はほとんどありません. すべての人間は熱帯動物として機能しているように見えます。 さまざまな温度条件で生活し、働く能力は、複雑な行動と技術の発展による適応を反映しています。 暑熱ストレスに対する人種差は、固有の形質よりも、体の大きさ、個人の生活史、栄養状態に関連していると思われます。

        年齢。 産業人口は一般に、50 歳を過ぎると熱耐性が徐々に低下します。皮膚の血管拡張 (皮膚の血管の空洞の拡大) と最大発汗量が必然的に年齢に関連して減少するという証拠がいくつかありますが、ほとんどの場合、変化は、身体活動を減らし、体脂肪の蓄積を増加させるライフスタイルの変化に起因する可能性があります. 個人が高レベルの好気性コンディショニングを維持している場合、年齢は耐暑性または順応能力を損なうようには見えません. しかし、人口の高齢化は、個々の熱耐性を損なう可能性のある心血管疾患またはその他の病状の発生率の増加にさらされています。

        体力。 最大有酸素容量 (VO2 マックス) はおそらく、暑い条件下で持続的な肉体労働を行う個人の能力を決定する最も強力な要因です。 上記のように、性別、人種、または年齢に起因する熱耐性のグループの違いの初期の発見は、現在、有酸素能力と熱順化の兆候と見なされています.

        高い作業能力の導入と維持には、週に 30 ~ 40 日、少なくとも 3 ~ 4 分間の激しい運動による体の酸素輸送システムへの反復的な挑戦が必要です。 場合によっては、仕事での活動が必要な身体トレーニングを提供する場合もありますが、ほとんどの産業の仕事はそれほど激しくなく、最適なフィットネスのために定期的な運動プログラムによる補足が必要です.

        有酸素能力の喪失 (脱トレーニング) は比較的ゆっくりと進行するため、1 ~ 2 週間の週末や休暇は最小限の変化しか生じません。 有酸素能力の深刻な低下は、怪我、慢性疾患、またはその他のストレスによって個人のライフスタイルが変わると、数週間から数か月にわたって発生する可能性が高くなります.

        熱順化。 暑い中での作業に順応することで、そのようなストレスに対する人間の許容範囲が大幅に拡大する可能性があるため、最初は順応していない人の能力を超えていた作業が、一定期間の段階的な調整の後により簡単に作業できるようになる可能性があります。 体力レベルが高い人は、一般的に部分的な暑熱順化を示し、座りがちな人よりもストレスを感じずに、より迅速にプロセスを完了することができます。 季節は、順化のために許可されなければならない時間にも影響を与える可能性があります。 夏に採用された労働者は、すでに部分的に暑さに順応している可能性がありますが、冬に採用された労働者は、より長い調整期間を必要とします。

        ほとんどの場合、順化は作業員を徐々に負荷の高い作業に導入することで誘発できます。 たとえば、新入社員は午前中のみホットワークに割り当てられたり、最初の数日間で徐々に時間を増やしたりする場合があります。 このような職場順化は、経験豊富な担当者による綿密な監督の下で行う必要があります。 新しい労働者は、不耐性の症状が現れたときはいつでも涼しい環境に引きこもることができる永続的な許可を持っているべきです。 極端な状況では、南アフリカの金鉱山の労働者に使用されるような、漸進的な熱暴露の正式なプロトコルが必要になる場合があります。

        完全な暑熱順化を維持するには、週に 2 ~ 3 回、熱中作業にさらされる必要があります。 熱へのより低い頻度または受動的な露出は、影響がはるかに弱く、熱耐性が徐々に低下する可能性があります。 しかし、仕事を休んでいる週末は順化に測定可能な影響を与えません。 XNUMX ~ XNUMX 週間暴露を中止すると、大部分の順化が失われますが、暑い気候や定期的な有酸素運動にさらされた人では一部が保持されます。

        肥満。 皮膚の熱放散には、皮膚の皮下脂肪層よりも皮膚表面に近い毛細血管と汗腺が関与するため、体脂肪含有量が高いことは体温調節に直接的な影響を与えることはほとんどありません. しかし、肥満の人は余分な体重によってハンディキャップを負っています。これは、すべての動きがより大きな筋肉の努力を必要とするため、痩せた人よりも多くの熱を生成するためです. さらに、肥満は多くの場合、活動的でないライフスタイルを反映しており、その結果、有酸素能力が低下し、暑さに順応できません。

        病状およびその他のストレス。 特定の日の労働者の耐暑性は、さまざまな条件によって損なわれる可能性があります。 例としては、熱性疾患 (通常の体温よりも高い)、最近の予防接種、または関連する体液と電解質のバランスの乱れを伴う胃腸炎が含まれます。 日焼けや発疹などの皮膚の状態により、汗を分泌する能力が制限される場合があります。 さらに、交感神経刺激薬、抗コリン薬、利尿薬、フェノチアジン、循環性抗うつ薬、モノアミンオキシダーゼ阻害薬などの処方薬によって、熱中症への感受性が高まる可能性があります。

        アルコールは、暑い中で働く人々の間で一般的かつ深刻な問題です。 アルコールは、食物や水の摂取を妨げるだけでなく、利尿作用(排尿の増加)や判断力の妨げにもなります。 アルコールの悪影響は、摂取時よりも何時間も続きます。 熱中症に苦しむアルコール依存症患者は、非アルコール患者よりもはるかに高い死亡率を持っています。

        水と電解質の経口補充

        水分補給。 汗の蒸発は、体温を放散するための主要な経路であり、気温が体温を超えると唯一可能な冷却メカニズムになります。 トレーニングによって水の必要量を減らすことはできませんが、労働者の熱負荷を下げることによってのみ必要です。 人間の水分喪失と水分補給は近年広く研究されており、より多くの情報が利用可能になりました.

        体重 70 kg の人間は、1.5 時間あたり 2.0 ~ 10 リットルの割合で無期限に発汗する可能性があり、非常に暑い環境では、労働者は 1.5 日で数リットルまたは体重の最大 XNUMX% を失う可能性があります。 このような損失は、作業シフト中に水の少なくとも一部が交換されない限り、無力化されます。 しかし、仕事中の腸からの水分吸収は約 XNUMX l/h でピークに達するため、発汗量が多いと XNUMX 日を通して累積的な脱水症状が発生します。

        喉の渇きを満たすために飲むだけでは、十分に水分を補給することはできません。 ほとんどの人は、体内の水分が 1 ~ 2 リットル失われるまで喉の渇きに気づきません。ハードワークを行う意欲が非常に高い人は、騒々しい喉の渇きによって立ち止まって飲むことを強いられる前に、3 ~ 4 リットルの水分を失うことがあります。 逆説的に、脱水は腸から水分を吸収する能力を低下させます。 したがって、ホットトレードの労働者は、仕事中に十分な水を飲み、勤務時間外に十分な水分補給を続けることの重要性について教育を受けなければなりません. また、熱と運動は体が尿中の余分な水分を排除するのを妨げるため、「事前水分補給」の価値を教えるべきです。

        管理者は、水分補給を促す水またはその他の適切な飲み物をすぐに利用できるようにしなければなりません。 飲酒に対する身体的または手続き上の障害は、熱中症の素因となる「自発的な」脱水を助長します。 次の詳細は、水分補給の維持のためのプログラムの重要な部分です。

        • 安全でおいしい水は、各労働者の数歩以内に配置するか、XNUMX時間ごとに労働者に提供する必要があります。最もストレスの多い条件下では、より頻繁に.
        • 噴水から水分を補給することはほとんど不可能なので、衛生的な飲料カップを用意する必要があります。
        • 水容器は日陰にするか、15~20℃に冷やす必要があります(アイスドリンクは摂取を阻害する傾向があるため理想的ではありません).

         

        水の受容を改善するために香料を使用することができる。 ただし、喉の渇きを「カット」することで人気のある飲み物は、水分補給が完了する前に摂取を阻害するため、お勧めできません。 このため、水または薄めのフレーバー飲料を提供し、炭酸飲料、カフェイン、砂糖や塩分の多い飲料を避けることをお勧めします。

        栄養。 汗は血清に比べて低張性 (低塩分) ですが、発汗率が高いと塩化ナトリウムと少量のカリウムが継続的に失われ、毎日補充する必要があります。 さらに、熱中作業は、マグネシウムや亜鉛などの微量元素の代謝回転を加速します。 通常、これらの必須要素はすべて食品から摂取する必要があるため、ホット トレードの労働者はバランスの取れた食事を取り、重要な栄養成分が不足しているキャンディー バーやスナック フードで代用することを避ける必要があります。 先進国の食事には高レベルの塩化ナトリウムが含まれており、そのような食事をしている労働者は塩分不足になる可能性は低いです。 しかし、他のより伝統的な食事には十分な塩分が含まれていない可能性があります. 状況によっては、勤務シフト中に雇用主が塩辛いスナックやその他の補助食品を提供する必要がある場合があります。

        先進国では、塩化ナトリウム、カリウム、および炭水化物を含む「スポーツ ドリンク」または「喉の渇きを癒すもの」の入手可能性が高まっています。 あらゆる飲料の重要な成分は水ですが、電解質飲料は、電解質枯渇 (塩分喪失) と組み合わされた重大な脱水 (水分喪失) をすでに発症している人に役立つ場合があります。 これらの飲み物は一般的に塩分が多く、飲む前に同量以上の水と混ぜて飲む必要があります。 経口補水用のはるかに経済的な混合物は、次のレシピに従って作成できます。飲用に適した 40 リットルの水に、6 g の砂糖 ​​(スクロース) と XNUMX g の塩 (塩化ナトリウム) を加えます。 塩の錠剤は乱用されやすく、過剰摂取は胃腸の問題、尿量の増加、および熱中症にかかりやすくなるため、労働者に塩の錠剤を与えてはなりません。

        修正された作業慣行

        作業慣行の修正の一般的な目標は、時間平均熱ストレスへの曝露を減らし、許容範囲内に収めることです。 これは、個々の労働者に課せられる物理的な作業負荷を軽減するか、熱回復のために適切な休憩をスケジュールすることによって達成できます。 実際には、最大時間平均代謝熱生成は実質的に約 350 W (5 kcal/分) に制限されます。

        個々の努力レベルは、物を持ち上げるなどの外的作業を減らし、必要な移動やぎこちない姿勢に関連する静的な筋肉の緊張を制限することで下げることができます。 これらの目標は、人間工学の原則に従って作業設計を最適化したり、機械的な補助具を提供したり、より多くの労働者に身体的労力を分割したりすることによって達成される可能性があります。

        スケジュール変更の最も簡単な形式は、個々の自己ペースを許可することです。 温暖な気候で慣れ親しんだ仕事をしている産業労働者は、直腸温度が約 38°C になる速度で自分のペースを調整します。 熱ストレスがかかると、自発的に作業速度を落としたり、休憩を取ったりします。 作業率を自発的に調整するこの能力は、おそらく心血管ストレスと疲労の認識に依存します. 人間は深部体温の上昇を意識的に検出することはできません。 むしろ、熱による不快感を評価するために、皮膚の温度と皮膚の湿潤度に依存しています。

        スケジュール変更の代替アプローチは、管理者が各作業の期間、休憩の長さ、予想される繰り返しの回数を指定する、所定の作業 - 休憩サイクルの採用です。 体温の回復には、呼吸数や仕事による心拍数を下げるのに必要な時間よりもはるかに長い時間がかかります。深部体温を安静レベルまで下げるには、涼しく乾燥した環境で 30 ~ 40 分必要です。防護服を着用しながら。 一定レベルの生産が必要な場合は、労働者の交互のチームを順番に暑い仕事に割り当て、その後回復する必要があります。

        環境制御

        コストが問題にならない場合、すべての熱ストレスの問題は、工学技術を適用して敵対的な作業環境を快適な環境に変えることで解決できます。 職場の特定の条件と利用可能なリソースに応じて、さまざまな手法を使用できます。 従来、高温産業は XNUMX つのカテゴリに分けることができます。金属製錬やガラス製造などの高温乾燥プロセスでは、労働者は強い放射熱負荷と組み合わされた非常に高温の空気にさらされますが、このようなプロセスでは空気にほとんど湿度が加えられません。 対照的に、繊維工場、製紙、鉱業などの高温多湿の産業では、極端な加熱は必要ありませんが、湿ったプロセスと漏れた蒸気のために非常に高い湿度が生じます。

        環境制御の最も経済的な技術には、通常、熱源から環境への熱伝達の削減が含まれます。 熱気は作業エリアの外に排出され、新鮮な空気に置き換えられます。 高温の表面を断熱材で覆ったり、反射コーティングを施して熱の放出を減らし、同時に工業プロセスに必要な熱を節約することができます。 防御の第 XNUMX のラインは、外気の強い流れを提供するために、作業エリアの大規模な換気です。 最も高価なオプションは、職場の空気を冷やして乾燥させるためのエアコンです。 気温を下げても放射熱の伝達には影響しませんが、対流および放射加熱の二次的な原因となる壁やその他の表面の温度を下げるのに役立ちます。

        全体的な環境制御が非現実的または非経済的であることが判明した場合、ローカル作業エリアの温度条件を改善できる可能性があります。 より広い作業スペース内に空調されたエンクロージャーを設けるか、特定の作業ステーションに冷気の流れを提供することができます (「スポット冷却」または「エアシャワー」)。 作業者と放射熱源との間に、局所的または携帯用の反射シールドを挿入することもできます。 あるいは、最新のエンジニアリング技術により、作業者が非常にストレスの多い熱環境に日常的にさらされる必要がないように、高温プロセスを制御するリモート システムの構築が可能になる可能性があります。

        職場が外気で換気されている場合、または空調能力が限られている場合、熱条件は気候の変化を反映し、外気の温度と湿度の急激な上昇は、労働者の熱耐性を超えるレベルまで熱ストレスを高める可能性があります。 たとえば、春の熱波は、夏のように暑さに慣れていない労働者の間で熱中症の蔓延を引き起こす可能性があります。 したがって、管理者は、タイムリーな予防策を講じることができるように、熱ストレスの気象関連の変化を予測するシステムを実装する必要があります。

        防護衣

        極端な熱条件での作業には、特殊な衣類の形で個人の熱保護が必要になる場合があります。 受動的な保護は、断熱性と反射性の衣服によって提供されます。 断熱材だけでも皮膚を熱過渡から緩衝することができます。 限られた放射源に直面して作業する人員を保護するために、反射エプロンを使用することができます。 非常に高温の燃料火災に対処しなければならない消防士は、「バンカー」と呼ばれるスーツを着用します。これは、熱気に対する厚い断熱材と、放射熱を反射するアルミメッキされた表面を組み合わせたものです。

        受動的保護のもう XNUMX つの形式は、アイス ベストです。アイス ベストには、氷 (またはドライ アイス) のスラッシュまたは冷凍パケットが詰められており、皮膚の不快な寒さを防ぐためにアンダーシャツの上に着用されます。 溶けた氷の相変化は、カバーされた領域からの代謝および環境熱負荷の一部を吸収しますが、氷は定期的に交換する必要があります。 熱負荷が大きいほど、氷を頻繁に交換する必要があります。 アイス ベストは、深い鉱山、船の機関室、および冷凍庫へのアクセスを手配できるその他の非常に高温多湿の環境で最も役立つことが証明されています。

        アクティブな熱保護は、体全体またはその一部、通常は胴体、場合によっては頭を覆う空冷または液体冷却の衣類によって提供されます。

        空冷。 最も単純なシステムは、周囲の周囲空気、または膨張またはボルテックス装置の通過によって冷却された圧縮空気で換気されます。 大量の空気が必要です。 密閉服の最低換気量は約 450 リットル/分です。 空冷は、理論的には対流 (温度変化) または汗の蒸発 (相変化) によって起こります。 ただし、対流の有効性は、空気の低い比熱と、暑い環境で低温でそれを提供することが難しいことによって制限されます。 したがって、ほとんどの空冷衣類は気化冷却によって動作します。 労働者は中程度の熱ストレスとそれに伴う脱水症状を経験しますが、発汗量を自然に制御することで体温を調節することができます. 空冷は、下着を乾燥させる傾向があるため、快適性も向上します。 欠点としては、(1) 被験者を空気源に接続する必要がある、(2) 空気分配用の衣類がかさばる、(3) 手足に空気を送るのが難しい、などがあります。

        液体冷却。 これらのシステムは、水と不凍液の混合物をチャネルまたは小さなチューブのネットワークを介して循環させ、その後、温められた液体をヒートシンクに戻し、ボディ上を通過する間に追加された熱を取り除きます。 液体の循環速度は、通常、1 リットル/分程度です。 ヒートシンクは、蒸発、融解、冷却、または熱電プロセスを通じて熱エネルギーを環境に放散する可能性があります。 液体冷却衣類は、空気システムよりもはるかに優れた冷却能力を提供します。 適切なヒートシンクにリンクされたフルカバーのスーツは、すべての代謝熱を取り除き、汗をかくことなく熱の快適さを維持できます。 このようなシステムは、宇宙船の外で作業する宇宙飛行士によって使用されます。 ただし、このような強力な冷却メカニズムには、通常、ヒートシンクを通過する循環液体の一部をシャントするバルブの手動設定を含む、ある種の快適性制御システムが必要です。 液冷式システムは、バックパックとして構成して、作業中に継続的に冷却することができます。

        もちろん、人体に重量と体積を追加する冷却装置は、目の前の作業を妨げる可能性があります。 たとえば、アイス ベストの重量は移動の代謝コストを大幅に増加させるため、暑い区画での見張りなどの軽い肉体労働に最も役立ちます。 作業員をヒートシンクにつなぎとめるシステムは、多くの種類の作業には実用的ではありません。 断続的な冷却は、作業者が重い保護服 (化学防護服など) を着用する必要があり、作業中にヒートシンクを運ぶことができないか、つながれることができない場合に役立ちます。 休憩ごとにスーツを脱ぐのは時間がかかり、有毒物質にさらされる可能性があります。 これらの条件下では、作業員が休憩中にのみヒートシンクに取り付けられた冷却服を着用する方が簡単であり、そうでなければ許容できない条件下での熱回復を可能にします。

         

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        水曜日、16月2011 21:45

        熱中仕事の物理的基礎

        熱交換

        人体は、さまざまな経路によって環境と熱を交換します。接触する表面全体の伝導、周囲空気との対流と蒸発、および隣接する表面との放射です。

        伝導

        伝導とは、接触している XNUMX つの固体間の熱の伝達です。 このような交換は、皮膚と衣服、履物、ツボ(シート、ハンドル)、ツールなどの間で観察されます。 実際には、熱バランスの数学的計算では、この伝導による熱流は、これらの表面が他の材料と接触していない場合に発生する対流および放射による熱流に等しい量として間接的に近似されます。

        対流

        対流とは、皮膚とその周囲の空気との間の熱の移動です。 皮膚温なら、 tsk、単位は摂氏 (°C) で、気温 (ta)、皮膚と接触する空気は加熱され、その結果上昇します。 自然対流として知られる空気循環は、このようにして身体の表面で確立されます。 周囲の空気が一定の速度で皮膚の上を通過すると、この交換が大きくなります。対流が強制されます。 対流によって交換される熱流、 C, 単位はワット/平方メートル (W/m2)、次のように推定できます。

        C = hc FclC (tsk - ta)

        コラボレー hc は対流係数 (W/°C m2)、これは次の差の関数です。 tsk および ta 自然対流の場合、および空気速度の場合 Va (単位 m/s) 強制対流中。 FclC 衣類が対流熱交換を減少させる要因です。

        放射線

        すべての物体は電磁放射を放出しており、その強度はその絶対温度の XNUMX 乗の関数です。 T (単位はケルビン K)。 温度が 30 ~ 35°C (303 ~ 308K) の皮膚は、赤外線ゾーンにあるこのような放射線を放出します。 さらに、隣接する表面から放射される放射を受け取ります。 放射によって交換される熱流、 R (W/m)2)、ボディとその周囲の間の距離は、次の式で表すことができます。

        ここで、

        s は放射の普遍定数 (5.67 × 10-8 W/m2 K4)

        e は皮膚の放射率で、赤外線放射の場合は 0.97 に等しく、波長とは無関係です。太陽放射の場合、白人の被験者の皮膚では約 0.5、黒人の被験者の皮膚では 0.85 です。

        AR/AD は交換に参加する体表面の割合であり、被験者がしゃがんでいるか、座っているか、立っているかに応じて、0.66、0.70、または 0.77 のオーダーです。

        FclR 衣服が輻射熱交換を減少させる要因

        Tsk (単位は K) は平均皮膚温度です。

        Tr (単位は K) は、環境の平均放射温度です。つまり、対象を取り囲み、実際の環境と同じ量の熱を交換する直径の大きな黒いマット球の均一な温度です。

        この式は、対流による交換と同じタイプの単純化された方程式に置き換えることができます。

        R = hr (AR/AD)FclR (tsk - tr)

        コラボレー hr は放射による交換係数 (W/°C m2).

        蒸発

        すべての湿った表面には、水蒸気で飽和した空気の層があります。 大気自体が飽和していない場合、蒸気はこの層から大気に向かって拡散します。 その後、層は、冷却される湿った表面で蒸発熱 (水 0.674 グラムあたり XNUMX ワット時) を利用することによって再生される傾向があります。 皮膚全体が汗で覆われている場合、蒸発は最大になります (Eマックス) であり、次の式によると、周囲条件のみに依存します。

        Eマックス =he FPCL (Psk、s -Pa)

        ここで、

        he は蒸発による交換係数 (W/m2kPa)

        Psk、s は、皮膚の温度における水蒸気の飽和圧力です (kPa で表されます)。

        Pa は周囲の水蒸気の分圧 (kPa で表される)

        FPCL 衣類による蒸発による交換の減少要因です。

        衣服の断熱

        補正係数は、衣服を考慮に入れるために、対流、放射、および蒸発による熱流の計算に作用します。 綿の衣類の場合、XNUMXつの削減要因 FclC および FclR によって決定される場合があります。

        Fcl = 1/(1+(hc+hr)Icl)

        ここで、

        hc 対流による交換係数

        hr は放射線による交換係数

        Icl は効果的な断熱 (m2/W) 衣類の。

        蒸発による熱伝達の減少に関しては、補正係数 FPCL は次の式で与えられます。

        FPCL = 1 /(1+2.22hc Icl)

        衣類の保温 Icl mで表されます2/W または in clo。 1 clo の断熱材は 0.155 m に相当します2/W であり、たとえば、通常のタウンウェア (シャツ、ネクタイ、ズボン、ジャケットなど) によって提供されます。

        ISO 規格 9920 (1994 年) は、衣類のさまざまな組み合わせによる断熱性を示しています。 熱にさらされる条件下で熱を反射するか、蒸気の透過性を制限するか、または寒冷ストレスの条件下で吸収および断熱する特別な防護服の場合、個々の補正係数を使用する必要があります。 しかし、今日まで、この問題はほとんど理解されておらず、数学的予測は非常に近似的なままです。

        作業状況の基本パラメータの評価

        上記のように、対流、放射、蒸発による熱交換は、XNUMX つの気候パラメーター (気温) の関数です。 ta °C 単位の蒸気圧で表される空気の湿度 Pa kPa 単位、平均放射温度 tr °C、および空気速度 Va メートル/秒で。 環境のこれらの物理的パラメータを測定するための機器と方法は、使用するさまざまなタイプのセンサーを記述し、測定範囲と精度を指定し、特定の測定手順を推奨する ISO 標準 7726 (1985) の主題です。 このセクションでは、最も一般的な電化製品および装置の使用条件を特に参照して、その規格のデータの一部を要約します。

        大気温

        気温(ta) 熱放射とは無関係に測定する必要があります。 測定精度は、0.2~10℃の範囲で±30℃、範囲外で±0.5℃です。

        市場には数多くの種類の温度計があります。 水銀温度計が最も一般的です。 それらの利点は、最初に正しく校正されていれば、精度です。 主な欠点は、応答時間が長く、自動記録機能がないことです。 一方、電子体温計は、一般に応答時間が非常に短い (5 秒から 1 分) が、校正に問題がある場合がある。

        温度計の種類に関係なく、センサーは放射線から保護する必要があります。 これは通常、センサーを囲む光沢のあるアルミニウムの中空シリンダーによって保証されます。 このような保護は、次のセクションで説明する乾湿計によって保証されます。

        水蒸気分圧

        空気の湿度は、次の XNUMX つの異なる方法で特徴付けることができます。

        1. 露点温度: 湿度で飽和するために空気を冷却しなければならない温度 (td、℃)

        2. 水蒸気の分圧: 水蒸気による大気圧の割合 (Pa、kPa)

        3.相対湿度 (RH)であり、次の式で与えられます。

        RH = 100・Pa/PS,ta

        ここでPS,ta は気温に関連する飽和蒸気圧です。

        4. 湿球温度 (tw)、これは、放射から保護され、周囲空気によって 2 m/s 以上で換気された湿ったスリーブによって達成される最低温度です。

        これらの値はすべて数学的に関連付けられています。

        飽和水蒸気圧 PS、t どんな温度でも t によって与えられます:

        一方、水蒸気の分圧は次のように温度に関連付けられます。

        Pa = PS、2 - (ta - tw)/15

        コラボレー PS、2 は湿球温度での飽和蒸気圧です。

        乾湿計図 (図 1) では、これらすべての値を組み合わせることができます。 それは以下を含みます:

        図 1.乾湿図。

        HEA010F1

        • セクションに y 軸、水蒸気の分圧の目盛り Pa、kPaで表される
        • セクションに x 軸、気温のスケール
        • 一定の相対湿度の曲線
        • 一定の湿球温度の斜めの直線。
        • 実際に最も頻繁に使用される湿度のパラメータは次のとおりです。
        • 湿度計またはより特殊な電子機器によって測定された相対湿度
        • 乾湿計で測定した湿球温度。 これから、熱収支の分析に最も使用されるパラメータである水蒸気の分圧が導き出されます。

         

        推奨される測定範囲と精度は、0.5 ~ 6 kPa および ±0.15 kPa です。 湿球温度の測定では、範囲は0~36℃で、気温と同じ精度です。 相対湿度を測定するための湿度計に関しては、範囲は 0 ~ 100% で、精度は ±5% です。

        平均放射温度

        平均放射温度 (tr) は以前に定義されています。 次の XNUMX つの方法で決定できます。

        1.黒球温度計で測定した温度より

        2. XNUMX つの垂直軸に沿って測定された平面放射温度から

        3. 異なる放射線源の影響を統合して計算する。

        ここでは、最初の手法のみを確認します。

        黒球温度計は熱プローブで構成されており、その感応素子は完全に閉じた球の中心に配置され、熱の良導体 (銅) である金属で作られ、係数を持つようにつや消し黒に塗装されています。 1.0 に近い赤外域での吸収率。 球体は職場に配置され、対流と放射による交換を受けます。 地球の温度 (tg) は、平均放射温度、気温、および風速に依存します。

        直径 15 cm の標準的な黒球の場合、放射の平均温度は、次の式に基づいて球の温度から計算できます。

        実際には、地球儀の放射率を 1.0 近くに維持する必要性を強調する必要があります。

        このタイプのグローブの主な制限は、応答時間が長いことです (使用するグローブのタイプと周囲の条件によって、20 ~ 30 分程度)。 測定は、この期間中の放射条件が一定である場合にのみ有効であり、これは産業環境では常に当てはまるとは限りません。 その場合、測定は不正確になります。 これらの応答時間は、通常の水銀温度計を使用して、直径 15 cm の地球に適用されます。 熱容量の小さいセンサーを使用したり、球体の直径を小さくすると、それらは短くなります。 したがって、上記の式は、この直径の違いを考慮して修正する必要があります。

        WBGT 指数は、黒球の温度を直接利用します。 その場合、直径 15 cm のグローブを使用することが不可欠です。 一方、他の指標は平均放射温度を利用します。 応答時間を短縮するために、より小さな球体を選択できますが、それを考慮して上記の式を修正する必要があります。 ISO 規格 7726 (1985) では、温度の測定で ±2ºC の精度が認められています。 tr 10 ~ 40 ℃、およびその範囲外 ±5 ℃。

        風速

        風速は、空気の流れの方向を無視して測定する必要があります。 それ以外の場合、測定は XNUMX つの垂直軸で行う必要があります (x、y および z) およびベクトル和によって計算されたグローバル速度:

        ISO 規格 7726 で推奨される測定範囲は、0.05 ~ 2 m/s です。必要な精度は 5% です。 1 分または 3 分の平均値として測定する必要があります。

        風速を測定するための器具には、羽根付き風速計と熱風速計の XNUMX つのカテゴリがあります。

        ベーン風速計

        測定は、一定時間のベーンの回転数をカウントすることによって行われます。 このようにして、その期間中の平均速度が不連続に得られます。 これらの風速計には XNUMX つの主な欠点があります。

        1. それらは非常に指向性が高く、空気の流れの方向に厳密に向ける必要があります。 これが曖昧または不明な場合は、直角に XNUMX 方向で測定する必要があります。
        2. 測定範囲は約0.3m/s~10m/sです。 この低速度の制限は、たとえば、0.25 m/s の速度を超えてはならないことが一般的に推奨されている熱的快適性状況を分析する問題である場合に重要です。 測定範囲は 10 m/s を超えることもありますが、0.3 または 0.5 m/s を下回ることはほとんどありません。これにより、最大許容速度が 0.5 または 0.25 m/s である快適に近い環境での使用の可能性が大幅に制限されます。秒。

        熱線風速計

        これらの機器は、ダイナミック レンジが基本的に 0 ~ 1 m/s に及ぶという意味で、ベーン式風速計を補完するものです。 それらは、空間のある点での速度の瞬間的な推定値を提供するアプライアンスです。したがって、時間と空間の平均値を使用する必要があります。 これらのアプライアンスは多くの場合、非常に指向性が高く、上記の注意事項も当てはまります。 最後に、測定値は、アプライアンスの温度が評価対象の環境の温度に達した瞬間からのみ正確になります。

         

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        ヒートストレスは、人の環境(気温、放射温度、湿度、風速)、衣服、活動が相互に作用して体温が上昇する傾向にあるときに発生します。 次に、体の体温調節システムが反応して、熱損失を増加させます。 この反応は強力で効果的ですが、体に負担がかかり、不快感を引き起こし、最終的には熱中症や死に至ることもあります. したがって、労働者の健康と安全を確保するために、高温環境を評価することが重要です。

        熱応力指数は、高温環境を評価し、身体にかかる可能性のある熱ひずみを予測するためのツールを提供します。 熱応力指数に基づく制限値は、そのひずみがいつ許容できなくなるかを示します。

        熱ストレスのメカニズムは一般的に理解されており、高温環境での作業慣行は十分に確立されています。 これらには、熱ストレスの警告サイン、順化プログラム、水の交換に関する知識が含まれます。 しかし、依然として多くの犠牲者が出ており、これらの教訓を再学習する必要があるようです。

        1964 年、Leithead と Lind は大規模な調査について説明し、熱中症は次の XNUMX つの理由の XNUMX つまたは複数で発生すると結論付けました。

        1. 脱水や順化の欠如などの要因の存在
        2. 監督当局または危険にさらされている個人のいずれかによる、熱の危険性に対する適切な認識の欠如
        3. 非常に高い熱ストレスにさらされる偶発的または予測不可能な状況。

         

        彼らは、多くの死は無視と配慮の欠如に起因する可能性があり、障害が発生した場合でも、正しく迅速な治療のためのすべての要件が利用可能であれば、多くのことを行うことができると結論付けました.

        熱応力指数

        熱ストレス指数は、人間の熱環境における 1988 つの基本的なパラメーターの影響を統合した単一の数値であり、その値は、暑い環境にさらされた人が経験する熱的負担によって変化します。 指標値 (測定または計算) は、安全限界を確立するために設計または作業の実践で使用できます。 決定的な熱ストレス指数を決定するために多くの研究が行われており、どれが最適かについての議論があります. たとえば、Goldman (32) は XNUMX の熱ストレス指数を提示しており、世界中で使用されている数はおそらく少なくともその XNUMX 倍です。 多くの指数では、XNUMX つの基本的なパラメーターすべてが考慮されていませんが、すべての指数は適用時に考慮する必要があります。 インデックスの使用は個々のコンテキストに依存するため、非常に多くのインデックスが生成されます。 一部の指数は理論的には不十分ですが、特定の業界での経験に基づいて、特定のアプリケーションに対して正当化できます。

        Kerslake (1972) は次のように述べています。 」。 最近の標準化の急増 (ISO 7933 (1989b) や ISO 7243 (1989a) など) により、世界中で同様の指標を採用するよう圧力がかかっています。 ただし、新しいインデックスを使用するには、経験を積む必要があります。

        ほとんどの熱ストレス指数は、直接的または間接的に、身体への主な負担は発汗によるものであると考えています。 たとえば、熱のバランスと内部体温を維持するために必要な発汗量が多いほど、体への負担が大きくなります。 人間の温熱環境を表し、熱ひずみを予測するための熱ストレスの指標については、暑い環境で汗をかく人の熱を失う能力を推定するメカニズムが必要です。

        環境への汗の蒸発に関する指標は、基本的に発汗によって内部体温を維持する場合に役立ちます。 これらの条件は、一般的に 規範的ゾーン (WHO 1969)。 したがって、熱ストレスによって心拍数と発汗量が上昇する一方で、深部体温は比較的一定に保たれます。 処方ゾーン(ULPZ)の上限では、体温調節が不十分で熱バランスを維持できず、体温が上昇します。 これは、 環境駆動ゾーン (WHO 1969)。 このゾーンでは、蓄熱は体内温度の上昇に関連しており、許容暴露時間を決定するための指標として使用できます (たとえば、38 °C の「コア」温度の予測安全限界に基づいて、図 1 を参照)。

        図 1. 室温 2°C での 30 時間の運動脱水前後の細胞外コンパートメント (ECW) および細胞内コンパートメント (ICW) の計算された水分分布。

        HEA080F1

        熱ストレス指数は次のように便利に分類できます。 合理的、経験的 or 直接. 有理指数は、熱収支方程式を含む計算に基づいています。 経験的指標は、被験者の生理学的反応(発汗量など)から方程式を確立することに基づいています。 直接指数は、人体の反応をシミュレートするために使用される機器の測定値 (通常は温度) に基づいています。 最も影響力があり広く使用されている熱ストレス指数を以下に示します。

        有理指数

        熱ストレス指数 (HSI)

        ヒート ストレス インデックスは、熱バランスを維持するために必要な蒸発率です (E必須) 環境で達成できる最大蒸発量 (Eマックス)、パーセンテージで表されます (Belding and Hatch 1955)。 方程式を表 1 に示します。

         


        表 1. 熱ストレス指数 (HSI) と許容曝露時間 (AET) の計算に使用される式

         

         

         

         

        服を着た

        裸の

        (1) 放射損失 (R)

         

        for

        4.4

        7.3

        (2) 対流損失 (C)

         

        for

        4.6

        7.6

         

        (3) 最大蒸発損失 ()

         

        (上限390 )

         

        for

        7.0

        11.7

         

        (4) 必要蒸発量 ()

         

         

         

         

        (5) 熱応力指数(HSI)

         

         

         

         

        (6) 許容露光時間 (AET)

         

         

         

        ここで、 M = 代謝力; =気温; = 放射温度; = 部分蒸気圧;  v = 風速 


                                 

         

          HSI したがって、指数として、本質的に体の発汗に関して、0 から 100 の間の値で緊張に関連します。 HSI = 100、必要な蒸発は達成できる最大値であり、したがって処方ゾーンの上限を表します。 為に HSI>100、体の蓄熱があり、許容曝露時間は、深部体温の 1.8 ºC 上昇 (264 kJ の蓄熱) に基づいて計算されます。 為に HSI0 軽度の寒冷緊張がある - たとえば、労働者が熱中症から回復したとき (表 2 を参照)。

        表 2. 熱ストレス指数 (HSI) 値の解釈

        HSI

        XNUMX時間暴露の効果

        -20

        軽度の寒冷緊張 (例: 熱暴露からの回復)。

        0

        熱ひずみなし

        10-30

        軽度から中等度の熱ひずみ。 肉体労働への影響は少ないが、熟練労働への影響の可能性がある

        40-60

        身体的に健康でない限り、健康への脅威を伴う重度の熱中症。 順化が必要

        70-90

        非常に激しい熱中症。 職員は健康診断によって選択されるべきです。 十分な水分と塩分の摂取を確保する

        100

        体に慣れた若い男性が毎日耐えられる最大の負担

        100以上

        深部体温の上昇によって制限される暴露時間

        上限390W/m2 に割り当てられています Eマックス (発汗速度は 1 リットル/時間、8 時間にわたって維持された最大発汗速度と見なされます)。 衣服 (長袖シャツとズボン) の影響について簡単な仮定が行われ、皮膚温度は 35 ℃ で一定であると仮定されます。

        熱応力指数 (ITS)

        Givoni (1963, 1976) は、熱ストレス指数の改良版である熱ストレス指数を提供しました。 重要な改善点は、すべての汗が蒸発するわけではないという認識です。 (「I. 熱応力の指標」参照) ケーススタディ: 暑さ指数.)

        必要発汗量

        HSI と ITS のさらなる理論的および実用的な開発は、必要な発汗率 (SW必須) 指数 (Vogt et al. 1981)。 この指標は、改善された熱収支式から熱収支に必要な発汗を計算しましたが、最も重要なことは、必要とされるものと人間で生理学的に可能で許容されるものとを比較することにより、計算を解釈する実用的な方法も提供しました.

        この指標の広範な議論と実験室および産業評価 (CEC 1988) により、国際規格 ISO 7933 (1989b) として受け入れられました。 労働者の観察された反応と予測された反応との違いは、提案された欧州規格 (prEN-12515) としての採用において、衣服を介した脱水および蒸発熱伝達を評価する方法に関する注意書きを含めることにつながりました。 (「II.必要発汗量」参照) ケーススタディ: 暑さ指数.)

        SWの解釈必須

        許容できるもの、または人が達成できるものという観点からの参照値は、計算された値の実際的な解釈を提供するために使用されます (表 3 を参照)。

        表 3. 熱応力とひずみの基準の参照値 (ISO 7933、1989b)

        基準

        順応していない被験者

        順応した被験者

         

        警告

        危険

        警告

        危険

        最大の肌の濡れ

        wマックス

        0.85

        0.85

        1.0

        1.0

        最大発汗率

        レスト (M 65 Wm-2 )

        SWマックス Wm-2 gh-1

        100

        150

        200

        300

         

        260

        390

        520

        780

        仕事 (M≥65 Wm-2 )

        SWマックス Wm-2 gh-1

        200

        250

        300

        400

         

        520

        650

        780

        1,040

        最大蓄熱量

        Qマックス

        うーん-2

        50

        60

        50

        60

        最大水分損失

        Dマックス

        うーん-2 g

        1,000

        1,250

        1,500

        2,000

         

        2,600

        3,250

        3,900

        5,200

         

        まず、皮膚の湿潤度の予測 (Wp)、蒸発率(Ep) と発汗率 (SWp) 作られています。 基本的に、必要に応じて計算されたものが達成できる場合、これらは予測値です (例: SWp =SW必須)。 達成できない場合は、最大値を取ることができます (例: SWp=SWマックス)。 詳細については、決定フローチャートを参照してください (図 2 を参照)。

        図 2. の決定フローチャート  (必要な発汗率)。

        HEA080F2

        人が必要な発汗量を達成でき、許容できないほどの水分損失を引き起こさない場合、8 時間のシフトで熱にさらされることによる制限はありません。 そうでない場合、期間限定エクスポージャー (DLE) 以下から計算されます。

        日時 Ep = E必須 および SWp = Dマックス/8, その後 DLE = 480分と SW必須 熱ストレス指数として利用できます。 上記が満たされていない場合は、次のようになります。

        DLE1 = 60Qマックス/( E必須Ep)

        DLE2 = 60Dマックス/SWp

        DLE の下位です DLE1と DLE2. 詳細は ISO 7933 (1989b) に記載されています。

        その他の有理指数

          SW必須 index と ISO 7933 (1989) は、熱収支式に基づく最も洗練された合理的な方法を提供し、それらは大きな進歩でした。 このアプローチをさらに発展させることができます。 ただし、別のアプローチは、熱モデルを使用することです。 基本的に、新実効温度 (ET*) と標準実効温度 (SET) は、人間の体温調節の 1977 ノード モデルに基づいた指標を提供します (Nishi and Gagge 1972)。 Givoni と Goldman (1973, XNUMX) も、熱ストレスの評価のための経験的予測モデルを提供しています。

        経験的指標

        実効温度と補正実効温度

        有効温度指数 (Houghton and Yaglou 1923) は、もともと、快適性に対する気温と湿度の相対的な影響を決定する方法を提供するために確立されました。 1940 人の被験者は、1960 つの気候室の間を歩いてどちらが暖かいかを判断しました。 気温と湿度 (およびその後の他のパラメーター) のさまざまな組み合わせを使用して、同等の快適さのラインが決定されました。 一過性の応答が記録されたので、即時の印象が作られました。 これには、低温での湿度の影響を過度に強調し、高温での湿度の影響を過小評価するという効果がありました (定常状態の応答と比較した場合)。 元々は快適指数でしたが、ET ノモグラムの乾球温度を置き換えるために黒球温度を使用することで、補正有効温度 (CET) が得られました (Bedford 1940)。 Macpherson (34) によって報告された研究では、CET が平均放射温度の上昇の生理学的影響を予測することが示唆されました。 ET と CET は現在、快適さの指標としてはほとんど使用されていませんが、熱ストレスの指標として使用されてきました。 Bedford (38.6) は、CET を暖かさの指標として提案しました。上限は「妥当な効率」の 4°C、耐性の XNUMX°C です。 しかし、さらなる調査により、ETには熱ストレス指数としての使用には重大な欠点があることが示され、予測されるXNUMX時間発汗率(PXNUMXSR)指数につながりました.

        予測される XNUMX 時間発汗率

        予測される 4 時間発汗率 (P1947SR) 指数は、McArdle らによってロンドンで確立されました。 (7) と Macpherson (1960) によって要約された 4 年間の作業でシンガポールで評価されました。 これは、海戦中に銃に弾薬を装填している間、XNUMX 時間環境にさらされた順応した若い男性によって分泌される汗の量です。 XNUMX つの基本パラメータの効果をまとめた単一の数値(指標値)は特定集団の発汗量ですが、個々のグループの発汗量を示すものではなく、指標値として使用する必要があります。興味。

        規範的ゾーン(例えば、P4SR)の外にあることが認められました>5 l) 発汗量は緊張の良い指標ではありませんでした。 P4SR ノモグラム (図 3) は、これを説明するために調整されました。 P4SR は、それが導出された条件下で有用であったようです。 ただし、衣服の効果は単純化されすぎており、蓄熱指標として最も有用です。 マッカードル等。 ( 1947 ) 4 l の P4.5SR を提案しました。適応の無力化がなく、順応した若い男性が発生した限界です。

        図 3.「予測 4 時間発汗率」(P4SR) の予測のためのノモグラム。

        HEA080F3

        指標としての心拍予測

        Fuller と Brouha (1966) は、XNUMX 分あたりの心拍数 (HR) の予測に基づく単純な指標を提案しました。 BTU/h 単位の代謝率と mmHg 単位の蒸気圧で最初に定式化された関係は、心拍数の単純な予測を提供します。 (T + p)、 従って T + p インデックス。

        Givoni と Goldman (1973) は、心拍数の経時変化の式と、被験者の順応度の補正も提供しています。 ケーススタディ」熱指数 「IV. 心拍数"。

        NIOSH (1986) (Brouha 1960 および Fuller and Smith 1980, 1981 より) は、作業方法と心拍数の回復方法について説明しています。 体温と脈拍数は、作業サイクル後の回復中、または作業日の指定された時間に測定されます。 作業サイクルの終わりに、労働者はスツールに座り、口内温度が測定され、次の XNUMX つの脈拍数が記録されます。

        P1— 脈拍数を 30 秒から 1 分までカウント

        P2— 脈拍数は 1.5 分から 2 分までカウントされます

        P3— 脈拍数は 2.5 分から 3 分までカウントされます

        熱中症の最終的な基準は、口内温度が 37.5 ºC であることです。

        If P3≤90 bpm および P3P1 = 10 bpm、これは作業レベルが高いことを示しますが、体温の上昇はほとんどありません。 もしも P3>90 bpm および P3P110 bpm では、ストレス (熱 + 仕事) が高すぎて、仕事を再設計するための行動が必要です。

        フォークト等。 (1981) および ISO 9886 (1992) は、熱環境を評価するために心拍数を使用するモデル (表 4) を提供します。

        表 4. 心拍数を使用して熱ストレスを評価するモデル

        総心拍数

        活動レベル

        HR0

        残り(熱的中性)

        HR0 + 人事M

        仕事

        HR0 + 人事S

        静的運動

        HR0 + 人事t

        熱ひずみ

        HR0 + 人事N

        感情(心理)

        HR0 + 人事e

        残余

        Vogtらに基づく。 (1981) および ISO 9886 (1992)。

        熱ひずみの成分 (可能な熱応力指数) は、次の式から計算できます。

        HRt = HRrHR0

        コラボレー HRr は回復後の心拍数であり、 HR0 は、熱的にニュートラルな環境での安静時心拍数です。

        直接熱応力指数

        湿球地球温度指数

        湿球地球温度 (WBGT) 指数は、世界中で最も広く使用されています。 これは、訓練中の熱による犠牲者に関する米海軍の調査 (Yaglou と Minard 1957) で開発されたもので、緑色の軍服の太陽吸収率を考慮して修正された、より扱いにくい補正実効温度 (CET) の近似値として作成されました。

        WBGT 制限値は、軍の新兵がいつ訓練できるかを示すために使用されました。 気温のみではなく WBGT 指数を使用することで、暑さの中でのトレーニングの中止による熱による犠牲者と時間の損失の両方が減少することがわかりました。 WBGT 指数は、NIOSH (1972)、ACGIH (1990)、および ISO 7243 (1989a) によって採用され、今日でも提案されています。 ISO 7243 (1989a) は、WBGT インデックスに基づいており、高温環境で「迅速な」診断を提供するために簡単に使用できる方法を提供しています。 測定器の仕様は、順化された人または順化されていない人の WBGT 制限値と同様に、規格に記載されています (表 5 を参照)。 たとえば、0.6 clo の安静順応者の場合、限界値は 33°C WBGT です。 ISO 7243 (1989a) と NIOSH 1972 で規定されている制限は、ほぼ同じです。 WBGT 指数の計算は、添付のセクション V に記載されています。 ケーススタディ: 熱指数。

        表 5. ISO 7243 (1989a) の WBGT 参照値

        代謝率 M (Wm-2 )

        WBGTの参考値

         

        慣れている人
        熱(℃)

        慣れていない人
        熱(℃)

        0. 安静時 M≤65

        33

         

        32

         

        1. 65M≤130

        30

         

        29

         

        2. 130M≤200

        28

         

        26

         
         

        感覚的な空気の動きがない

        賢明な空気の動き

        感覚的な空気の動きがない

        賢明な空気の動き

        3. 200M260

        25

        26

        22

        23

        4.M>260

        23

        25

        18

        20

        注: 与えられた値は、関係者の最大直腸温度 38°C を考慮して設定されています。

        インデックスのシンプルさと影響力のある機関による使用により、広く受け入れられています。 すべての直接指数と同様に、人間の反応をシミュレートするために使用する場合には制限があり、実際のアプリケーションでは注意して使用する必要があります。 WBGT 指数を決定するポータブル機器を購入することは可能です (例: Olesen 1985)。

        生理的熱暴露限界 (PHEL)

        Dasler (1974, 1977) は、許容できない歪みの (実験データからの) 任意の XNUMX つの生理学的限界を超える予測に基づいて、WBGT 限界値を提供しています。 制限は次の式で与えられます。

        フェル=(17.25×108-12.97M×106+18.61M2 ×103)×WBGT-5.36

        したがって、この指数は、蓄熱が発生する可能性がある環境駆動ゾーン (図 4 を参照) の WBGT 直接指数を使用します。

        湿球温度 (WGT) 指数

        適切なサイズの湿った黒球の温度は、熱ストレスの指標として使用できます。 原理は、汗をかく男性のように、乾燥熱伝達と蒸発熱伝達の両方の影響を受けるということです。温度は、経験に基づいて、熱ストレス指標として使用できます。 Olesen (1985) は、湿った黒い布で覆われた直径 2.5 インチ (63.5 mm) の黒い球体の温度として WGT を説明しています。 温度は、約 10 から 15 分の暴露後に平衡に達したときに読み取られます。 NIOSH (1986) は、Botsball (Botsford 1971) を最も単純で最も読みやすい楽器と表現しています。 これは 3 インチ (76.2 mm) の銅製の球体で、黒い布で覆われており、自給式の貯水池からの 100% の湿潤度に保たれています。 温度計の感知素子は球体の中心にあり、温度は (色分けされた) ダイヤルで読み取られます。

        WGT を WBGT に関連付ける簡単な式は次のとおりです。

         

        WBGT = WGT +2℃

        中程度の輻射熱と湿度の条件に対して (NIOSH 1986)、もちろん、この関係は広い範囲の条件で成り立つわけではありません。

        オックスフォード指数

        Lind (1957) は、貯蔵が制限された熱暴露に使用され、吸引された湿球温度の加重和に基づく、単純で直接的な指標を提案しました (Twb) と乾球温度 (Tdb):

        WD = 0.85 Twb + 0.15 Tdb

        地雷救助隊の許容曝露時間は、この指標に基づいていました。 広く適用できますが、熱放射が大きい場所には適していません。

        高温環境での作業方法

        NIOSH (1986) は、予防医療行為を含む、高温環境での作業行為に関する包括的な説明を提供しています。 ISO CD 12894 (1993) には、高温環境または低温環境にさらされる個人の医学的監督に関する提案が記載されています。 これは、1985 年の国連総会で確認された基本的人権であることを常に念頭に置いておく必要があります。 ヘルシンキ宣言、 可能であれば、人は説明を必要とせずに極端な環境から身を引くことができます。 ばく露が発生する場所では、定義された作業手順によって安全性が大幅に向上します。

        環境エルゴノミクスおよび産業衛生において、可能であれば、環境ストレス要因をその発生源から減らすことは合理的な原則です。 NIOSH (1986) は、制御方法を 6 つのタイプに分類しています。 これらを表 XNUMX に示します。

        表 6. 高温環境での作業方法

        A. 工学的管理

        1.熱源を減らす

        作業者から離れるか、温度を下げてください。 常に実用的であるとは限りません。

        2.対流熱制御

        気温と空気の動きを変更します。 スポット クーラーが役立つ場合があります。

        3. 輻射熱制御

        表面温度を下げるか、放射源と作業員の間に反射シールドを配置してください。 表面の放射率を変更します。 アクセスが必要な場合にのみ開くドアを使用します。

        4. 蒸発熱制御

        空気の動きを増やし、水蒸気圧を下げます。 扇風機またはエアコンを使用してください。 衣類を濡らし、人全体に風を当てる。

        B. 作業と衛生慣行
        および管理上の制御

        1. 露出時間の制限および/または
        温度

        日中および年間の涼しい時間帯に作業を行ってください。 休息と回復のための涼しい場所を提供します。 余分な人員、作業を中断する労働者の自由、水の摂取量の増加。

        2.代謝熱負荷を軽減する

        機械化。 再設計ジョブ. 作業時間を短縮します。 労働力を増やす。

        3.許容時間の強化

        熱順化プログラム。 労働者の身体を健康に保ちます。 必要に応じて、失われた水分を補い、電解質のバランスを維持してください。

        4. 安全衛生教育

        監督者は、熱中症の兆候の認識と応急処置の訓練を受けています。 人体に対する予防措置、保護具の使用、および非職業的要因 (アルコールなど) の影響に関するすべての担当者への基本的な指示。 「バディ」システムの使用。 治療のための緊急時対応計画を整備する必要があります。

        5.暑さ不耐性のスクリーニング

        熱中症の既往歴。 体に不向き。

        C.熱警報プログラム

        1.春は暑さ注意報を設置
        委員会(産業医)
        または看護師、産業衛生士、
        安全エンジニア、操作
        エンジニア、上級マネージャー)

        トレーニングコースを手配します。 水飲み場などをチェックするための監督者へのメモ 施設、慣行、準備状況などをチェックする

        2. 予測で熱警報を宣言する
        猛暑の呪文

        緊急性のないタスクを延期します。 労働者を増やし、休息を増やします。 従業員に飲酒を促す。 作業慣行を改善します。

        D.補助体冷却および保護服

        労働者、作業、または環境を変更することができず、熱ストレスが限界を超えている場合に使用します。 個人は完全に暑さに順応し、防護服の使用と着用について十分な訓練を受ける必要があります。 例としては、水冷式衣類、空冷式衣類、保冷ベスト、濡れた上着が挙げられます。

        E. パフォーマンスの低下

        有毒物質からの保護を提供する防護服を着用すると、熱ストレスが増加することを覚えておく必要があります。 すべての衣服は活動を妨げ、パフォーマンスを低下させる可能性があります (たとえば、感覚情報を受け取る能力が低下し、聴覚や視覚が損なわれるなど)。

        出典: NIOSH 1986.

        いわゆる NBC (核、生物、化学) 防護服に関する軍事研究が数多く行われています。 暑い環境では衣服を脱ぐことができず、作業方法が非常に重要です。 同様の問題は、原子力発電所の労働者にも発生します。 作業員が作業を再開できるようにすばやく冷却する方法には、衣服の外面を水でスポンジし、乾いた空気をその上から吹き付ける方法があります。 他の技術には、身体の局所領域を冷却するための能動的冷却装置および方法が含まれる。 ミリタリー ウェア技術の産業環境への移行は新しいイノベーションですが、多くのことが知られており、適切な作業慣行によりリスクを大幅に軽減できます。

         

        表 7. ISO 7933 (1989b) の指標と評価方法の計算に使用される式

        自然対流用

        or  、近似の場合、または値が方程式が導出された制限を超えている場合。

        ____________________________________________________________________________________

        表 8. ISO 7933 (1989b) で使用される用語の説明

        シンボル

        契約期間

        Units

        放射による熱交換に関与する皮膚表面の割合

        ND

        C

        対流による皮膚の熱交換  

        Wm-2

        対流による呼吸熱損失

        Wm-2

        E

        皮膚表面での蒸発による熱流

        Wm-2

        完全に濡れた肌で達成できる最大蒸発速度

        Wm-2

        熱平衡に必要な蒸発

        Wm-2

        蒸発による呼吸熱損失

        Wm-2

        皮膚放射率 (0.97)

        ND

        衣服による顕熱交換の減少係数

        ND

        潜熱交換の減少係数

        ND

        被験者の衣服を着ている表面積と裸の表面積の比率

        ND

        対流熱伝達係数

        蒸発熱伝達係数

        放射熱伝達係数

        衣類の基本的な乾熱断熱

        K

        伝導による皮膚の熱交換

        Wm-2

        M

        代謝力

        Wm-2

        部分蒸気圧

        kPa

        皮膚温度での飽和蒸気圧

        kPa

        R

        放射線による皮膚の熱交換

        Wm-2

        空気と衣類の制限層の総蒸発抵抗

        必要な発汗速度での蒸発効率

        ND

        熱平衡に必要な発汗量

        Wm-2

        ステファン・ボルツマン定数、 

        大気温

        平均放射温度

        平均皮膚温度

        静止している対象の空気速度

        相対空気速度

        W

        機械力

        Wm-2

        肌の潤い

        ND

        肌の潤いが必要

        ND

        ND = 無次元。

        高温環境での作業方法

        NIOSH (1986) は、予防医療行為を含む、高温環境での作業行為に関する包括的な説明を提供しています。 ISO CD 12894 (1993) には、高温環境または低温環境にさらされる個人の医学的監督に関する提案が記載されています。 これは、1985 年の国連総会で確認された基本的人権であることを常に念頭に置いておく必要があります。ヘルシンキ宣言、 可能であれば、人は説明を必要とせずに極端な環境から身を引くことができます。 ばく露が発生する場所では、定義された作業手順によって安全性が大幅に向上します。

        環境エルゴノミクスおよび産業衛生において、可能であれば、環境ストレス要因をその発生源から減らすことは合理的な原則です。 NIOSH (1986) は、制御方法を 7 つのタイプに分類しています。 これらを表 XNUMX に示します。いわゆる NBC (核、生物、化学) 防護服に関する軍事研究が数多く行われています。 暑い環境では衣服を脱ぐことができず、作業方法が非常に重要です。 同様の問題は、原子力発電所の労働者にも発生します。 作業員が作業を再開できるようにすばやく冷却する方法には、衣服の外面を水でスポンジし、乾いた空気をその上から吹き付ける方法があります。 他の技術には、身体の局所領域を冷却するための能動的冷却装置および方法が含まれる。 ミリタリー ウェア技術の産業環境への移行は新しいイノベーションですが、多くのことが知られており、適切な作業慣行によりリスクを大幅に軽減できます。

        ISO規格を使用した高温環境の評価

        次の架空の例は、高温環境の評価に ISO 規格をどのように使用できるかを示しています (Parsons 1993)。

        製鉄所の労働者は、1 つのフェーズで作業を行います。 彼らは衣服を着用し、暑い日差しの中で1時間軽作業を行います。 30時間休んでから、輻射熱を避けてXNUMX時間同じ軽作業を行います。 その後、XNUMX分間、暑い放射環境で中程度の身体活動を伴う作業を行います.

        ISO 7243 は、WBGT インデックスを使用して環境を監視する簡単な方法を提供します。 計算された WBGT レベルが基準で指定された WBGT 参照値よりも低い場合、それ以上のアクションは必要ありません。 レベルが基準値 (表 6) を超える場合は、作業者の負担を軽減する必要があります。 これは、エンジニアリング制御と作業慣行によって達成できます。 補完的または代替的な措置は、ISO 7933 に従って分析評価を実施することです。

        作業の WBGT 値を表 9 に示し、ISO 7243 および ISO 7726 で指定された仕様に従って測定しました。作業の 10 つのフェーズに関連する環境要因と個人要因を表 XNUMX に示します。

        表 9. XNUMX つの作業段階の WBGT 値 (°C)

        作業フェーズ (分)

        WBGT = WBGTANK + 2WBGTabd +WBGThd

        WBGT リファレンス

        0-60

        25

        30

        60-90

        23

        33

        90-150

        23

        30

        150-180

        30

        28

         

        表 10. ISO 7933 を使用した分析評価の基本データ

        作業フェーズ (分)

        ta (°C)

        tr (°C)

        Pa (Kpa)

        v

        (MS-1 )

        CLO

        (クロ)

        行為

        (うーん-2 )

        0-60

        30

        50

        3

        0.15

        0.6

        100

        60-90

        30

        30

        3

        0.05

        0.6

        58

        90-150

        30

        30

        3

        0.20

        0.6

        100

        150-180

        30

        60

        3

        0.30

        1.0

        150

         

        作業の一部で WBGT 値が基準値を上回っていることがわかります。 より詳細な分析が必要であると結論付けられています。

        ISO 7933 に示されている分析評価方法は、表 10 に示されているデータと、規格の付属書に記載されているコンピューター プログラムを使用して実行されました。 順応した労働者の警報レベルに関する結果を表 11 に示します。

        表 11. ISO 7933 を使用した分析評価

        作業段階
        (分)

        予測値

        演奏時間
        限られました
        暴露
        (分)

        の理由
        制限

         

        tsk (°C)

        W(ND)

        SW (GH-1 )

         

        0-60

        35.5

        0.93

        553

        423

        水の損失

        60-90

        34.6

        0.30

        83

        480

        制限なし

        90-150

        34.6

        0.57

        213

        480

        制限なし

        150-180

        35.7

        1.00

        566

        45

        体温

        全体

        -

        0.82

        382

        480

        制限なし

         

        したがって、全体的な評価では、作業に適した環境に順応していない労働者は、容認できない(熱による)生理的緊張を受けることなく、8 時間のシフトを行うことができると予測されます。 より高い精度が必要な場合、または個々の労働者を評価する必要がある場合は、ISO 8996 および ISO 9920 が代謝熱の生成と衣類の断熱に関する詳細な情報を提供します。 ISO 9886 は、労働者の生理的負担を測定する方法を説明しており、特定の労働力の環境を設計および評価するために使用できます。 この例では、平均皮膚温度、体内温度、心拍数、および質量損失が重要です。 ISO CD 12894 は、調査の医学的監督に関するガイダンスを提供します。

         

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        木曜日、17月2011 00:35

        衣服による熱交換

        より寒いまたはより暑い条件下で生き残り、働くためには、人工的な加熱または冷却だけでなく、衣服によって皮膚表面の暖かい気候を提供する必要があります. 極端な温度での作業に最も効果的な衣類のアンサンブルを設計するには、衣類を介した熱交換のメカニズムを理解する必要があります。

        衣服の熱伝達メカニズム

        衣類の断熱材の性質

        衣服を介した熱伝達、または逆に言えば衣服の断熱は、衣服内および衣服上に閉じ込められた空気に大きく依存します. 衣服は、最初の概算として、空気層にグリップを提供するあらゆる種類の素材で構成されています. 一部の材料特性は依然として関連しているため、この記述は概算です。 これらは、生地の機械的構造 (例えば、耐風性や厚い生地を支える繊維の能力) と、繊維の固有の特性 (例えば、熱放射の吸収と反射、水蒸気の吸収、汗の発散) に関連しています。 )。 極端な環境条件ではないため、さまざまな種類のファイバーのメリットは過大評価されることがよくあります。

        空気層と空気運動

        断熱を提供するのは空気、特に静止空気であるという考えは、厚い空気層が断熱に有益であることを示唆しています。 これは事実ですが、空気層の厚さは物理的に制限されています。 空気層は、任意の表面へのガス分子の付着、分子の第 12 層の第 1 層への結合などによって形成されます。 ただし、後続の層間の結合力はますます小さくなり、その結果、外側の分子は空気のわずかな外部運動によっても動かされます。 静かな空気では、空気層の厚さは最大 XNUMX mm ですが、嵐のように激しい空気の動きがあると、厚さは XNUMX mm 未満に減少します。 一般に、厚さと空気の動きの間には平方根の関係があります (を参照)。 「式と定義」)。 正確な機能は、表面のサイズと形状によって異なります。

        静止空気と移動空気の熱伝導

        静止した空気は、材料の形状に関係なく、一定の導電率を持つ絶縁層として機能します。 空気層の乱れは、有効な厚さの損失につながります。 これには、風だけでなく、衣服の着用者の動き、つまり体の変位 (風の成分) や体の部分の動きによる外乱も含まれます。 自然対流は、この効果に追加されます。 空気層の断熱能力に対する空気速度の影響を示すグラフについては、図 1 を参照してください。

        図 1. 空気層の断熱能力に対する空気速度の影響。

        HEA020F1

        輻射による熱伝達

        放射は、熱伝達のもう XNUMX つの重要なメカニズムです。 すべての表面は熱を放射し、他の表面から放射された熱を吸収します。 放射熱流は、XNUMX つの交換面間の温度差にほぼ比例します。 表面間の衣類層は、エネルギーの流れを遮断することにより、放射熱伝達を妨げます。 衣服は XNUMX つの表面の温度のほぼ平均に達する温度に達し、それらの間の温度差が XNUMX つにカットされるため、放射流は XNUMX 分の XNUMX に減少します。 遮断層の数が増えると、熱伝達率が低下します。

        したがって、複数の層は、放射熱伝達を減らすのに効果的です。 中綿と繊維フリースでは、放射は生地層ではなく分散繊維によって遮断されます。 繊維材料の密度 (または布地の体積あたりの繊維材料の総表面積) は、そのような繊維フリース内の放射線伝達の重要なパラメーターです。 細かい繊維は、粗い繊維よりも一定の重量に対してより多くの表面を提供します。

        生地の断熱材

        密閉された空気の伝導率と放射線伝達の結果として、布の伝導率は、さまざまな厚さと結合の布に対して事実上一定です。 したがって、断熱性は厚さに比例します。

        空気と布の耐蒸気性

        空気層は、湿った皮膚から環境への蒸発した汗の拡散に対する抵抗も生み出します。 この抵抗は、衣類のアンサンブルの厚さにほぼ比例します。 生地の場合、耐蒸気性は、封入された空気と構造の密度に依存します。 実際の生地では、高密度と優れた厚みが両立することはありません。 この制限により、フィルムやコーティングを含まない生地の空気当量を推定することが可能です (図 8 を参照)。 コーティングされた布地またはフィルムにラミネートされた布地は、予測できない耐蒸気性を持っている可能性があり、これは測定によって決定する必要があります。

        図 2. コーティングなしの生地の厚さと耐蒸気性 (deq) の関係。

        HEA020F2

        生地と空気層から衣料品まで

        生地の多層

        熱伝達メカニズムからのいくつかの重要な結論は、断熱性の高い衣類は必然的に厚いこと、衣類を複数の薄い層でまとめることによって高い断熱性が得られること、タイトフィットよりもルーズフィットの方が断熱性が高くなること、断熱性には下限があることです。肌に密着する空気層で整えます。

        防寒着は薄い生地だけでは厚みが出にくいことが多いです。 解決策は、XNUMX つの薄いシェル生地を中綿に取り付けて、厚い生地を作成することです。 中綿の目的は、空気層を作り、内部の空気をできるだけ静止させることです。 厚い生​​地には欠点もあります。レイヤーが接続されているほど、衣服が硬くなり、動きが制限されます.

        服の種類

        衣類アンサンブルの断熱性は、衣類のデザインに大きく依存します. 断熱材に影響を与える設計パラメータは、層の数、開口部、フィット感、身体全体と露出した皮膚の断熱材の分布です。 通気性、反射率、コーティングなどの材料特性も重要です。 さらに、風や活動によって断熱性が変化します。 着用者の快適さと許容範囲を予測する目的で、衣服の適切な説明を与えることは可能ですか? さまざまな手法に基づいて、さまざまな試みが行われてきました。 完全なアンサンブル断熱材の推定値のほとんどは、屋内アンサンブルの静的条件 (運動なし、風なし) に対して行われています。これは、利用可能なデータが熱マネキンから得られたためです (McCullough、Jones、および Huck 1985)。 人を対象とした測定は手間がかかり、結果は大きく異なります。 1980 年代半ば以降、信頼性の高い動くマネキンが開発され、使用されてきました (Olesen et al. 1982; Nielsen, Olesen and Fanger 1985)。 また、測定技術の改善により、より正確な人体実験が可能になりました。 まだ完全に克服されていない問題は、評価に汗の蒸発を適切に含めることです。 発汗マネキンはまれであり、体全体の発汗率の分布が現実的なモデルはありません。 人間は現実的に汗をかきますが、一貫性はありません。

        衣類の断熱材の定義

        衣類の断熱材 (Icl m単位で2K/W) は、放射線源や衣服内結露のない定常状態で定義されます。 「式と定義」。 しばしば I 単位は clo (標準的な国際単位ではありません) で表されます。 0.155 クロは XNUMX m2K/W. 単位 clo の使用は、それが身体全体に関連することを暗黙のうちに意味し、したがって露出した身体部分による熱伝達が含まれます。

        I 前に説明したように、動きと風によって変更され、修正後に結果が呼び出されます 結果としての絶縁. これはよく使われる用語ですが、一般には受け入れられていません。

        体全体の衣服の分布

        身体からの総熱伝達には、露出した皮膚 (通常は頭と手) によって伝達される熱と、衣類を通過する熱が含まれます。 本質的な絶縁 (参照してください 「式と定義」) は、覆われた部分だけでなく、皮膚全体の面積で計算されます。 露出した皮膚は、覆われた皮膚よりも多くの熱を伝達するため、固有の断熱材に大きな影響を与えます。 この効果は、風速を上げることで強化されます。 図 3 は、身体形状の湾曲 (外側の層は内側よりも効果が低い)、露出した身体部分 (熱伝達のための追加の経路)、および風速の増加 (特に露出した皮膚の断熱性の低下) により、固有の断熱性がどのように連続的に低下するかを示しています (Lotens 1989)。 厚いアンサンブルの場合、断熱材の減少は劇的です。

        図 3. 身体の曲率、素肌、風速の影響を受ける本質的な断熱材。

        HEA020F3

        典型的なアンサンブルの厚みとカバレッジ

        どうやら、断熱材の厚さと皮膚の被覆率の両方が、熱損失の重要な決定要因です。 実生活では、冬服は夏服よりも厚いだけでなく、体の大部分を覆うという意味で、この 4 つは相関しています。 図 1989 は、これらの効果が一緒になって、衣類の厚さ (衣類の単位面積あたりの断熱材の体積として表される) と断熱材 (Lotens XNUMX) の間にほぼ線形の関係をもたらすことを示しています。 下限は周囲の空気の断熱性によって設定され、上限は衣類の使いやすさによって設定されます。 均一な分布は寒さの中で最高の断熱材を提供するかもしれませんが、手足に多くの重量と嵩を持たせることは実際的ではありません. そのため、胴体に重点が置かれることが多く、局所的な皮膚の寒さへの感受性がこの練習に適応されます。 手足は人間の熱バランスを制御する上で重要な役割を果たしており、手足の高い断熱性はこの調整の有効性を制限します。

        図 4. 衣服の厚さと身体全体の分布に起因する総断熱材。

        HEA020F4

        衣類の換気

        衣類のアンサンブルに閉じ込められた空気層は、動きや風の影響を受けますが、隣接する空気層とは程度が異なります。 風は、空気が生地に浸透し、開口部を通過することで、衣類に換気をもたらしますが、動きは内部循環を増加させます. Havenith、Heus、および Lotens (1990) は、衣服の内部では、動きが隣接する空気層よりも強い要因であることを発見しました。 ただし、この結論は生地の通気性に依存します。 通気性の高い生地の場合、風による換気はかなりのものです。 Lotens (1993) は、換気が実効風速と通気性の関数として表現できることを示しました。

        衣類の断熱性と耐蒸気性の推定

        衣類の断熱材の物理的推定

        衣類のアンサンブルの厚さは、断熱材の最初の見積もりを提供します。 アンサンブルの典型的な伝導率は 0.08 W/mK です。 平均厚さ 20 mm で、 Icl 0.25m2K/W、または 1.6 クロ。 ただし、ズボンや袖などのゆったりとした部分は、導電率がはるかに高く、0.15 のオーダーであるのに対し、ぎっしり詰まった衣服の層の導電率は 0.04 であり、Burton と Edholm (4) によって報告された有名な 1955 インチあたり XNUMX クロです。 )。

        表からの見積もり

        他の方法では、衣料品のテーブル値を使用します。 これらのアイテムは、マネキンで以前に測定されています。 調査中のアンサンブルは、そのコンポーネントに分離する必要があり、これらをテーブルで検索する必要があります。 最も似ている衣料品を選択すると、エラーが発生する可能性があります。 アンサンブルの固有の断熱を得るために、単一の断熱値を合計式に入れる必要があります (McCullough、Jones、および Huck 1985)。

        衣類表面積係数

        全断熱材を計算するには、 fcl 推定する必要があります (「式と定義」を参照)。 実際の実験的推定は、衣服の表面積を測定し、重複部分を修正し、皮膚の総面積で割ることです (DuBois and DuBois 1916)。 さまざまな研究からの他の推定値は、 fcl 固有の断熱材に比例して増加します。

        蒸気抵抗の推定

        衣服のアンサンブルの場合、蒸気抵抗は空気層と衣服層の抵抗の合計です。 通常、レイヤーの数は体によって異なります。最適な推定値は、露出した皮膚を含む面積の加重平均です。

        相対蒸気抵抗

        蒸発抵抗は、 Iの測定値が少ないため Ccl (または Pcl) 利用可能です。 Woodcock (1962) は、水蒸気透過指数を定義することでこの問題を回避しました。 im の比率として I および R、単一の空気層の同じ比率に関連しています (この後者の比率はほぼ一定であり、乾湿定数 S、0.0165 K/Pa、2.34 Km として知られています)。3/g または 2.2 K/torr); im= I/(R・S)。 の典型的な値 im マネキンで測定されたコーティングされていない衣類の場合、0.3 から 0.4 です (McCullough、Jones、および Tamura 1989)。 の値 im 繊維複合材とそれに隣接する空気は、湿式ホットプレート装置で比較的簡単に測定できますが、実際の値は、装置上の空気の流れと、装置が取り付けられているキャビネットの反射率に依存します。 の比率の外挿 R および I 布地の測定から衣服のアンサンブルまで (DIN 7943-2 1992) が試みられることがあります。 これは技術的に複雑な問題です。 ひとつの理由は、 R の対流部分にのみ比例します。 I、そのため、放射熱伝達を慎重に修正する必要があります。 もう XNUMX つの理由は、ファブリック複合材と衣服のアンサンブルの間に閉じ込められた空気が異なる可能性があることです。 実際、蒸気拡散と熱伝達は別々に扱う方が適切です。

        多関節モデルによる見積もり

        上記の方法よりも高度なモデルを使用して、断熱材と水蒸気抵抗を計算できます。 これらのモデルは、多くの身体部分の物理法則に基づいて局所的な断熱を計算し、これらを人間の形状全体の固有の断熱に統合します。 この目的のために、人間の形状は円柱で近似されます (図 )。 McCullough、Jones、および Tamura (1989) によるモデルでは、身体セグメントごとに指定された、アンサンブル内のすべてのレイヤーの衣類データが必要です。 Lotens と Havenith (1991) の CLOMAN モデルでは、必要な入力値が少なくなります。 これらのモデルは同様の精度を持ち、実験的決定を除いて、言及されている他のどの方法よりも優れています。 残念なことに、モデルは、広く受け入れられている標準よりも複雑になることは避けられません。

        図 5. シリンダー内の人間の形状の関節。

        HEA020F5

        活動と風の影響

        Lotens と Havenith (1991) は、文献データに基づいて、活動と風による断熱と蒸気抵抗の修正も提供しています。 立っているときよりも座っているときのほうが断熱性が低く、断熱性の高い衣服ほどこの効果が大きくなります。 ただし、動きの勢いにもよりますが、動きは姿勢よりも断熱性を低下させます。 歩行中は両腕と両脚が動き、脚のみが動くサイクリング時よりも減少が大きくなります。 この場合も、厚着のアンサンブルほど減少量が大きくなります。 風は、薄手の衣類で最も断熱性を低下させ、厚手の衣類では小さくなります。 この効果は、シェル生地の通気性に関連している可能性がありますが、これは通常、寒い天候のギアでは低くなります.

        図 8 は、レインウェアの耐蒸気性に対する風と動きの典型的な影響を示しています。 運動や風の影響の大きさについて、文献には明確な合意はありません。 この主題の重要性は、ISO 7730 (1994) などの一部の規格が、活動的な人、または大きな空気の動きにさらされた人に適用される場合、結果としての断熱を入力として要求しているという事実によって強調されています。 この要件は見過ごされがちです。

        図 6. さまざまなレインウェアの風と歩行による水蒸気抵抗の減少。

        HEA020F6

        水分管理

        吸湿効果

        ほとんどの天然繊維がそうであるように、生地が水蒸気を吸収できる場合、衣類は水蒸気の緩衝材として機能します. これにより、ある環境から別の環境への過渡時の熱伝達が変化します。 非吸収性の衣服を着ている人が乾燥した環境から湿気の多い環境に足を踏み入れると、汗の蒸発が急激に減少します。 吸湿性の衣類では、生地が蒸気を吸収し、蒸発の変化は緩やかです. 同時に、吸収プロセスによって生地の熱が放出され、生地の温度が上昇します。 これにより、皮膚からの乾燥した熱伝達が減少します。 最初の概算では、両方の効果が相殺され、総熱伝達は変化しません。 非吸湿性衣類との違いは、皮膚からの蒸発がより緩やかに変化し、汗がたまるリスクが少ないことです。

        蒸気吸収能力

        生地の吸収能力は、繊維の種類と生地の質量によって異なります。 吸収質量は相対湿度にほぼ比例しますが、90% を超えると高くなります。 吸収能力(と呼ばれる 回復する) は、相対湿度 100% で 65 g の乾燥繊維に吸収される水蒸気の量として表されます。 生地は次のように分類できます。

          • 低吸収— アクリル、ポリエステル (1 g あたり 2 ~ 100 g)
          • 中間吸収ナイロン、綿、アセテート(6gあたり9~100g)
          • 高吸収—絹、亜麻、麻、レーヨン、ジュート、羊毛(11gあたり15~100g)。

               

              水分摂取量

              しばしば蒸気吸収と混同される生地の保水は、さまざまな規則に従います。 自由水は生地に緩く結合し、毛細血管に沿って横方向によく広がります。 これはウィッキングとして知られています。 ある層から別の層への液体の移動は、湿った生地と圧力下でのみ行われます。 衣類は、皮膚から吸収された蒸発していない (余分な) 汗によって濡れる場合があります。 生地の液体含有量が高く、後の瞬間に蒸発する可能性があり、熱収支が脅かされます。 これは通常、ハードワーク後の休息中に発生し、次のように知られています。 アフターチル. 液体を保持する布地の能力は、繊維の吸収能力よりも布地の構造に関連しており、実用的な目的では通常、余分な汗をすべて吸収するのに十分です.

              結露

              蒸発した汗が特定の層に結露し、衣類が濡れる場合があります。 結露は、湿度が現地の温度よりも高い場合に発生します。 寒冷地では表生地の内側によくあり、極端な寒さではより深い層でも. 結露が発生すると、水分が蓄積されますが、吸収時と同様に温度が上昇します。 ただし、凝縮と吸収の違いは、吸収は一時的なプロセスであるのに対し、凝縮は長時間続く可能性があることです。 凝縮中の潜熱伝達は、熱損失に非常に大きく寄与する可能性があり、これは望ましい場合と望ましくない場合があります。 湿気の蓄積は、不快感と後冷えのリスクがあるため、ほとんどの場合欠点です。 大量の結露の場合、液体は再び皮膚に運ばれ、再び蒸発する可能性があります。 このサイクルはヒート パイプとして機能し、下着の断熱性を大幅に低下させる可能性があります。

              ダイナミック シミュレーション

              1900 年代初頭以来、衣服と気候を分類するために多くの基準と指標が開発されてきました。 ほとんど例外なく、これらは定常状態、つまり人が一定の体温を発達させるのに十分な時間、気候と仕事が維持された状態を扱ってきました。 労働衛生と労働条件の改善により、この種の仕事はまれになりました。 過酷な環境への短期間の露出に重点が移っており、多くの場合、防護服での災害管理に関連しています。

              したがって、衣服の熱伝達と着用者の熱ひずみを含む動的シミュレーションが必要です (Gagge、Fobelets、および Berglund 1986)。 このようなシミュレーションは、指定されたシナリオを実行する動的コンピューター モデルによって実行できます。 衣類に関してこれまでで最も洗練されたモデルの中に THDYN (Lotens 1993) があります。これは、広範囲の衣類仕様を可能にし、シミュレートされた人物の個々の特徴を含むように更新されました (図 9)。 より多くのモデルが期待されるかもしれません。 ただし、実験的評価を拡張する必要があり、そのようなモデルの実行は、知的な素人ではなく、専門家の仕事です。 熱と物質移動の物理学に基づく動的モデルには、すべての熱伝達メカニズムとそれらの相互作用 (蒸気の吸収、放射源からの熱、結露、換気、湿気の蓄積など) が含まれており、民生用、作業服と防護服。

              図 7. 動的熱モデルの一般的な説明。

              HEA020F7

               

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              月曜日、21月2011 22:24

              寒冷環境と冷間作業

              寒い環境は、通常の体温よりも多くの熱損失を引き起こす条件によって定義されます。 このコンテキストでの「通常」とは、快適な、多くの場合屋内の条件下で人々が日常生活で経験することを指しますが、これは社会的、経済的、または自然の気候条件によって異なる場合があります。 この記事の目的上、気温が 18 ~ 20 ℃ 未満の環境は寒いと見なされます。

              冷間労働は、さまざまな気候条件下でのさまざまな産業および職業活動で構成されています (表 1 を参照)。 ほとんどの国で、食品産業は低温条件下での作業を必要とします。通常、生鮮食品の場合は 2 ~ 8 ℃、冷凍食品の場合は -25 ℃ 未満です。 このような人工的な寒冷環境では、条件が比較的明確に定義されており、暴露量は毎日ほぼ同じです。

              表 1. さまざまな寒い職業環境の気温

              –120℃

              人間の凍結療法のための気候室

              –90℃

              南極基地ヴォストックの最低気温

              –55℃

              魚肉の冷蔵・冷凍・乾物の製造

              –40℃

              極底での「通常の」温度

              –28℃

              冷凍品の冷蔵倉庫

              +2~+12℃

              新鮮な栄養製品の保管、準備、輸送

              –50~–20℃

              カナダ北部とシベリアの XNUMX 月の平均気温

              –20~–10℃

              カナダ南部、スカンジナビア北部、ロシア中部の XNUMX 月の平均気温

              –10~0℃

              米国北部、スカンジナビア南部、中央ヨーロッパ、中東および極東の一部、日本中部および北部の XNUMX 月の平均気温

              出典: Holmér 1993 を改変。

              多くの国では、季節的な気候の変化により、屋外での作業や暖房のない建物での短時間または長時間の作業は、寒い条件下で行う必要があります。 寒冷暴露は、地球上のさまざまな場所や作業の種類によってかなり異なる場合があります (表 1 を参照)。 冷水は、たとえば沖合作業に従事する人々が遭遇する別の危険をもたらします。 この記事では、寒冷ストレスへの対応と予防策について説明します。 最近採用された国際基準による寒冷ストレスと許容温度限界の評価方法は、この章の他の場所で扱われています。

              寒冷ストレスと寒冷地作業

              寒冷ストレスはさまざまな形で存在する可能性があり、全身の熱バランスだけでなく、四肢、皮膚、肺の局所的な熱バランスにも影響を与えます。 寒冷ストレスの種類と性質については、この章の他の場所で詳しく説明しています。 寒冷ストレスに対処する自然な手段は、行動、特に衣服の着替えと調整です。 十分な保護により、冷却が防止されます。 ただし、保護自体が望ましくない悪影響を引き起こす可能性があります。 この問題を図 1 に示します。

              図 1. 寒さの影響の例。

              HEA090F1

              体全体または体の一部の冷却は、不快感、感覚および神経筋機能の障害、そして最終的には冷傷を引き起こします。 冷たい不快感は、行動行動を強く刺激する傾向があり、その影響を軽減または排除します。 防寒着、履物、手袋、ヘッドギアを着用して冷却を防止すると、作業員の機動性と器用さが妨げられます。 動きや動きが制限され、より疲れるという意味で、「保護の代償」があります。 高レベルの保護を維持するための機器の継続的な調整には、注意と判断が必要であり、警戒や対応時間などの要素が損なわれる可能性があります。 人間工学研究の最も重要な目的の XNUMX つは、防寒性を維持しながら衣類の機能性を向上させることです。

               

               

               

               

              したがって、寒い中での作業の影響は次のように分類する必要があります。

              • 組織冷却の効果
              • 保護措置の効果(「保護の費用」)。

               

              寒さにさらされると、行動上の対策によって冷却効果が低下し、最終的には通常の熱バランスと快適さを維持できるようになります。 対策が不十分であると、体温調節、生理学的代償反応 (血管収縮および震え) が引き起こされます。 行動的および生理学的調整の複合作用により、与えられた寒冷ストレスの結果として生じる効果が決まります。

              以下のセクションでは、これらの効果について説明します。 それらは、急性効果(数分または数時間以内に発生する)、長期効果(数日または数年)、およびその他の効果(冷却反応に直接関係しない)に分けられます。 それ自体が)。 表 2 は、寒冷暴露の持続時間に関連する反応の例を示しています。 当然のことながら、反応の種類とその大きさはストレスレベルに大きく依存します。 ただし、長時間 (数日以上) の暴露では、短時間で達成できる極端なレベルはほとんどありません。

              表 2. 代償のない寒冷ストレスの持続時間と関連する反応

              Time

              生理学的影響

              心理的効果

              吸気あえぎ
              過換気
              心拍数の上昇
              末梢血管収縮
              血圧上昇

              皮膚感覚、不快感

              組織冷却
              四肢冷却
              神経筋の劣化
              震え
              接触と対流フロストニップ

              パフォーマンスの低下
              局所冷却による痛み

              時間

              身体的作業能力の障害
              低体温
              冷傷

              精神機能障害

              日/月

              不凍液冷傷
              順応

              慣れ
              不快感の軽減

              慢性的な組織への影響 (?)

               

               

              冷却の急性効果

              寒冷ストレスの最も明白で直接的な影響は、皮膚と上気道の即時冷却です。 熱受容体が反応し、一連の体温調節反応が開始されます。 反応の種類と大きさは、主に冷却の種類と程度によって決まります。 前述のように、末梢血管収縮と震えが主な防御メカニズムです。 どちらも体温と深部体温の維持に寄与しますが、心血管機能と神経筋機能を損ないます。

              ただし、寒冷暴露の心理的影響は、複雑で部分的に未知の方法で生理学的反応を変化させます。 寒い環境は、新しいストレス要因に対処するために精神的な努力が必要になるという意味で注意散漫を引き起こします (冷却を避ける、保護措置を講じるなど)。 一方、寒さはまた、ストレスレベルの増加が交感神経活動を増加させ、それによって行動への準備を増加させるという意味で、覚醒を引き起こします. 通常の状態では、人々は自分の容量のごく一部しか使用しないため、予期しない状況や要求の厳しい状況に備えて大きなバッファー容量を確保できます。

              冷感と温熱快適性

              ほとんどの人は、20 ~ 26 ºC の動作温度で非常に軽い座り仕事 (70 W/m での事務作業) を行っているときに、熱的中立性の感覚を経験します。2) 適切な衣服 (断熱値 0.6 ~ 1.0 clo) を着用してください。 この状態で、ドラフトなどの局所的な熱の不均衡がない場合、人々は熱的に快適です。 これらの条件は、ISO 7730 などの規格で十分に文書化され、指定されています (次の章を参照)。 室内環境の制御 この内 百科事典).

              冷却に対する人間の知覚は、全身の熱収支と局所組織の熱収支に密接に関連しています。 活動(代謝熱産生)と衣服の不適切な組み合わせにより、体温のバランスが保てなくなると、寒さによる不快感が生じます。 +10 ~ +30 ℃ の気温の場合、集団における「寒さによる不快感」の大きさは、ISO 7730 で説明されているファンガーの快適性方程式によって予測できます。

              熱中性温度を計算するための単純化されたかなり正確な式 (T) 平均的な人は:

               

              t = 33.5 – 3・Icl – (0.08 + 0.05・Icl)・M

              コラボレー M は、W/m で測定された代謝熱です。2 および Icl cloで測定された衣類の断熱値。

              +10℃での必要な衣類の断熱材 (clo 値) は、IREQ 法で計算された値 (計算された必要断熱材値) よりも高くなります (ISO TR 11079, 1993)。 この不一致の理由は、7730 つの方法で異なる「快適さ」の基準を適用しているためです。 ISO 11079 は熱的快適性に重点を置いており、大量の発汗を許容しますが、ISO TR 2 は発汗を最小限のレベルで「制御」することのみを許可しています。 図 XNUMX は、上記の式と IREQ 法に従って、衣類の断熱材、活動レベル (熱生産)、および気温の関係を示しています。 塗りつぶされた領域は、さまざまなレベルの「快適さ」による、必要な衣類の断熱材の予想される変動を表す必要があります。

              図 2. 衣服と活動レベルの関数としての熱的「快適さ」の最適温度 ().

              HEA090F2

              図 2 の情報は、最適な室内温度条件を確立するためのガイドにすぎません。 暑さの快適さ、寒さの不快さの感じ方には個人差があります。 この変動は、服装や活動パターンの違いに起因しますが、主観的な好みや慣れも寄与します。

              特に、非常に軽い座りっぱなしの活動に従事している人々は、気温が 20 ~ 22 ℃ を下回ると、局所的な冷却の影響をますます受けやすくなります。 このような状況では、風速を低く (0.2 m/秒未満) 維持する必要があり、身体の敏感な部分 (頭、首、背中、足首など) を覆うために追加の断熱服を選択する必要があります。 20℃未満の温度で着席作業を行うには、衣類の圧縮による局所的な冷却を減らすために、断熱されたシートと背もたれが必要です。

              周囲温度が 10 ℃ を下回ると、快適コンセプトの適用が難しくなります。 熱の非対称性は「正常」になります (例: 冷たい顔や冷たい空気の吸入)。 最適な体温バランスにもかかわらず、このような非対称性は不快に感じられ、解消するために余分な熱が必要になる場合があります. 通常の室内環境とは異なり、寒冷地での熱的快適性は、わずかな暖かさと同時に発生する可能性があります。 これは、IREQ インデックスを使用して寒冷ストレスを評価するときに覚えておく必要があります。

               

              性能

              寒冷暴露と関連する行動および生理学的反応は、さまざまなレベルの複雑さで人間のパフォーマンスに影響を与えます。 表 3 は、軽度および極度の寒冷暴露で予想されるさまざまな種類のパフォーマンスへの影響の概略図を示しています。

              表 3. 軽度および重度の寒冷暴露の予想される影響の指標

              性能

              軽度の寒冷暴露

              厳しい寒さへの暴露

              マニュアルパフォーマンス

              0 年

              - -

              筋肉のパフォーマンス

              0

              有酸素運動

              0

              単純な反応時間

              0

              選択反応時間

              - -

              追跡、警戒

              0 年

              認知的、精神的なタスク

              0 年

              - -

              0 は効果がないことを示します。 – 減損を示します。 – – 強い減損を示します。 0 – 矛盾する発見を示します。

               

              この文脈での軽度の曝露とは、体幹の冷却がまったくないか無視できる程度であり、皮膚と四肢が適度に冷却されることを意味します。 深刻な曝露は、負の熱収支、中核体温の低下、および付随する四肢の顕著な体温低下をもたらします。

              軽度および重度の寒冷暴露の身体的特徴は、(肉体労働の結果としての) 内部体温生成と熱損失のバランスに大きく依存します。 防護服と周囲の気候条件によって、熱損失の量が決まります。

              前述のように、寒さにさらされると気が散り、冷静になります (図 1)。 どちらもパフォーマンスに影響を与えますが、影響の大きさはタスクの種類によって異なります。

              行動と精神機能は気晴らし効果の影響を受けやすくなりますが、身体的パフォーマンスは冷却の影響を受けやすくなります. 寒冷暴露に対する生理学的および心理的反応 (気晴らし、覚醒) の複雑な相互作用は完全には理解されておらず、さらなる研究が必要です。

              表 4 は、報告されている身体能力と体温の関係を示しています。 身体機能は組織温度に大きく依存し、重要な組織や器官部分の温度が低下すると低下すると考えられています。 通常、手先の器用さは指と手の温度、およびフォアハンドの筋肉の温度に大きく依存します。 総筋肉活動は、局所表面温度の影響をほとんど受けませんが、筋肉温度には非常に敏感です。 これらの温度の一部は相互に関連しているため (コア温度と筋肉温度など)、直接的な関係を特定することは困難です。

              表 4. 人間の身体能力に対する体組織温度の重要性

              性能

              手指の皮膚温度

              平均皮膚温度

              筋肉温度

              コア温度

              簡単なマニュアル

              0

              0

              複雑なマニュアル

              - -

              (–)

              - -

              筋肉の

              0

              0 年

              - -

              0 年

              好気的

              0

              0

              - -

              0 は効果がないことを示します。 – 温度低下による障害を示します。 – – 強い減損を示します。 0 – 矛盾する結果を示します。 (–) は軽微な影響の可能性を示します。

               

              表 3 と 4 のパフォーマンス効果の概要は、必然的に非常に概略的なものになっています。 情報は、行動の合図として機能する必要があります。行動とは、状態の詳細な評価または予防措置の実施を意味します。

              パフォーマンスの低下に寄与する重要な要因は、露出時間です。 寒さにさらされる時間が長ければ長いほど、深部組織と神経筋機能への影響が大きくなります。 一方、慣れや経験などの要因は、有害な影響を修正し、パフォーマンス能力の一部を回復します.

              マニュアルパフォーマンス

              手の機能は寒さに非常に弱いです。 質量が小さく、表面積が大きいため、手と指は組織温度を高く維持しながら(30~35℃)、多くの熱を失います。 したがって、このような高温は、高レベルの内部熱生成によってのみ維持することができ、四肢への持続的な高血流を可能にします。

              適切なハンドウェアを着用することで、寒冷地での手の熱損失を減らすことができます。 しかし、寒い季節に適したハンドウェアとは、厚さとボリュームを意味し、その結果、器用さと手の機能が損なわれます。 したがって、寒冷地での手作業のパフォーマンスは、受動的な手段では維持できません。 せいぜい、機能的なハンドウェアの選択、作業行動、露出スキームの間でバランスのとれた妥協の結果として、パフォーマンスの低下が制限される可能性があります.

              手と指の機能は、局所組織温度に大きく依存します (図 3)。 組織の温度が数度下がると、繊細で素早い指の動きが低下します。 より深刻な冷却と温度低下により、全体的な手の機能も損なわれます。 手の皮膚温度が 15℃ 前後で手の機能に重大な障害が見られ、皮膚温度が 6 ~ 8℃ になると、皮膚の感覚受容器と熱受容器の機能が遮断されるため、重度の障害が発生します。 タスクの要件によっては、手と指のいくつかの部位で皮膚温度を測定する必要がある場合があります。 指先の温度は、特定の露出条件下では、手の甲よりも XNUMX 度以上低くなる場合があります。

              図 3. 指の器用さと指の皮膚温度の関係。

              HEA090F3

              図 4 は、手動機能に対するさまざまな種類の影響の臨界温度を示しています。

              図 4. さまざまなレベルの手/指の温度での手動パフォーマンスへの推定総影響。

              HEA090T4

              神経筋パフォーマンス

              図 3 と 4 から明らかなように、寒さが筋肉の機能とパフォーマンスに及ぼす影響は明らかです。 筋肉組織が冷えると血流が減少し、神経信号の伝達やシナプス機能などの神経プロセスが遅くなります。 さらに、組織の粘性が増加し、運動中の内部摩擦が高くなります。

              等尺性力の出力は、筋肉温度が 2℃低下するごとに 2% 減少します。 動的な力の出力は、筋肉の温度が 4℃低下するごとに XNUMX ~ XNUMX% 減少します。 言い換えれば、冷却は筋肉の力の出力を低下させ、動的収縮にさらに大きな影響を与えます.

              身体的作業能力

              前述したように、寒いと筋肉のパフォーマンスが低下します。 筋肉機能が損なわれると、身体的作業能力の一般的な障害があります。 有酸素作業能力の低下に寄与する要因は、全身循環の末梢抵抗の増加です。 顕著な血管収縮は中枢循環を増加させ、最終的には寒冷利尿と血圧上昇につながります。 コアの冷却は、心筋の収縮性にも直接的な影響を与える可能性があります。

              最大有酸素能力で測定される作業能力は、コア温度が 5℃低下するごとに 6 ~ XNUMX% 減少します。 したがって、持久力は、最大能力の低下と筋肉運動のエネルギー必要量の増加の実際の結果として急速に低下する可能性があります.

              その他の風邪の影響

              体温

              気温が下がると、体の表面が最も影響を受けます (また、最も寛容になります)。 皮膚が非常に冷たい金属面に接触すると、皮膚温度が数秒で 0℃ を下回ることがあります。 同様に、手と指の温度は、血管収縮と保護が不十分な状態では、毎分数度低下する可能性があります. 通常の皮膚温度では、腕と手は末梢動静脈シャントのために過灌流されています。 これは暖かさを生み出し、器用さを高めます。 皮膚を冷却すると、これらのシャントが閉じて、手足の灌流が 50 分の 30 に減少します。 四肢は体表面の XNUMX%、体積の XNUMX% を占めます。 血液の戻りは、動脈に付随する深部静脈を介して通過し、それによって逆流の原理に従って熱損失が減少します。

              アドレナリン作動性血管収縮は頭頸部領域では発生しないため、低体温を防ぐために緊急時に留意する必要があります。 裸頭の人は、氷点下の気温で、安静時の熱産生の 50% 以上を失う可能性があります。

              低体温症(深部体温の低下)の発症には、全身の熱損失率が高く持続することが必要です(Maclean and Emslie-Smith 1977)。 熱の生成と熱の損失のバランスによって、結果として得られる冷却速度が決まります。これは、全身の冷却であろうと、身体の一部の局所的な冷却であろうとです。 熱収支の条件は、IREQ 指標に基づいて分析および評価できます。 人体の突き出た部分 (例えば、指、足の指、耳) の局所冷却に対する顕著な反応は、ハンティング現象 (ルイス反応) です。 最初に低い値に下がった後、指の温度は数度上昇します (図 5)。 この反応は循環的に繰り返される。 応答は非常に局所的で、指の付け根よりも指先の方が顕著です。 手にはありません。 手のひらの反応は、指に供給される血流の温度変化を反映している可能性が最も高いです。 この反応は、繰り返し暴露することで修正 (増幅) することができますが、全身の冷却に関連して多かれ少なかれ消失します。

              図 5.組織温度の周期的な上昇を引き起こす指血管の寒冷誘発血管拡張。

              HEA090F4

              体の漸進的な冷却は、多くの生理学的および精神的影響をもたらします。 表 16 は、さまざまなレベルの深部体温に関連するいくつかの典型的な反応を示しています。

              表 5. 冷却に対する人間の反応: さまざまなレベルの低体温に対する代表的な反応

              基本
              温度
              (ºC)

              生理的な
              反応

              心理的な
              反応

              ノーマル

              37

              36

              通常の体温

              血管収縮、手足の冷え

              熱中性感覚

              不快感

              軽度の低体温症

              35

              34

              33

              激しい震え、作業能力の低下

              疲労

              手探りとつまずき

              判断力の低下、見当識障害、無関心

              意識的で
              反応する

              適度な
              低体温

              32

              31

              30

              29

              筋肉の硬直

              かすかな呼吸

              神経反射がなく、心拍数が遅く、ほとんど目立たない

              プログレッシブ
              無意識、
              幻覚

              意識の雲

              ばかげた

              厳しい
              低体温

              28

              27

              25

              不整脈(心房
              および/または心室)

              に反応しない生徒
              軽くて深い腱と
              表面反射
              不在の

              心室細動または心静止による死亡

               

               

              心臓と循環

              額と頭が冷えると、収縮期血圧が急激に上昇し、最終的には心拍数が上昇します。 非常に冷たい水に素手を入れると、同様の反応が見られる場合があります。 反応は短時間であり、数秒または数分後に正常値またはわずかに上昇した値に達します。

              過度の体熱損失は、末梢血管収縮を引き起こします。 特に、過渡期では、末梢抵抗の増加により、収縮期血圧が上昇し、心拍数が増加します。 心臓の仕事量は、常温での同様の活動よりも大きく、狭心症の人が痛々しいほど経験する現象です。

              前述のように、より深い組織の冷却は、一般に細胞や臓器の生理学的プロセスを遅くします。 冷却は神経支配プロセスを弱め、心臓の収縮を抑制します。 収縮力が低下し、血管の末梢抵抗が増加することに加えて、心拍出量が低下します。 しかし、中度および重度の低体温症では、代謝の全般的な低下に関連して心血管機能が低下します。

              肺と気道

              適度な量の冷たく乾燥した空気の吸入は、健康な人には限られた問題を引き起こします。 非常に冷たい空気は、特に鼻呼吸で不快感を引き起こす可能性があります。 非常に冷たい空気の換気量が多いと、上気道の粘膜の微小炎症も引き起こす可能性があります。

              低体温症が進行すると、肺機能が低下し、体の代謝が全体的に低下します。

              機能面(作業能力)

              寒い環境で機能するための基本的な要件は、冷却に対する十分な保護を提供することです。 ただし、保護自体がパフォーマンスの条件に深刻な影響を与える可能性があります。 衣類のよろけ効果はよく知られています。 ヘッドギアとヘルメットは発話と視覚を妨げ、ハンドウェアは手の機能を損ないます。 健康的で快適な労働条件を維持するためには保護が必要ですが、パフォーマンスの低下という結果は十分に認識されなければなりません。 タスクは完了までに時間がかかり、より多くの労力を必要とします。

              防寒着の重さは、長靴や帽子などを含めて3~6kg程度。 この重量は、特に外来作業中の作業負荷を増大させます。 また、多層衣類の層の間の摩擦により、動きに対する抵抗が生じます。 ブーツの重量は、足にかかる重量が相対的に大きくなるため、低く抑える必要があります。

              作業組織、職場、および設備は、冷間作業の特定の要件に適合させる必要があります。 タスクにより多くの時間を割り当てる必要があり、回復とウォーミングのための頻繁な休憩が必要です。 作業場は、かさばる衣服であっても、動きやすいものでなければなりません。 同様に、機器は手袋をはめた手で操作できるように、または素手の場合は絶縁された状態で操作できるように設計する必要があります。

              冷傷

              冷気による重傷は、ほとんどの場合予防可能であり、一般市民の生活では散発的にしか発生しません。 一方、これらの負傷は、戦争や大変動においてしばしば重大な意味を持ちます。 しかし、多くの労働者は、日常業務で寒さによるけがをする危険があります。 過酷な気候での屋外作業 (北極および亜寒帯地域での漁業、農業、建設、ガスと石油の探査、トナカイの放牧など) だけでなく、寒い環境で行われる屋内作業 (食品や倉庫業など) もすべて可能です。冷傷の危険があります。

              冷傷は、全身性または局所性のいずれかである可能性があります。 全身性低体温症に先行することが最も多い局所損傷は、臨床的に異なる XNUMX つの実体を構成します: 凍結性低温損傷 (FCI) と非凍結性低温損傷 (NFCI)。

              凍傷

              病態生理学

              このタイプの局所損傷は、熱損失が組織の真の凍結を可能にするのに十分な場合に発生します。 細胞への直接的な低温傷害に加えて、灌流の減少と組織の低酸素症を伴う血管損傷が病原メカニズムに寄与しています。

              皮膚血管の血管収縮は、凍傷の発生において非常に重要です。 動静脈シャントが広いため、手、足、鼻、耳などの周辺構造は、暖かい環境で過剰に灌流されます。 たとえば、手の血流の約 XNUMX 分の XNUMX だけが組織の酸素化に必要です。 残りは暖かさを生み出し、それによって器用さを促進します。 深部体温の低下がない場合でも、皮膚の局所的な冷却によってこれらのシャントが塞がれます。

              寒冷暴露中に四肢の末梢部分の生存を保護するために、断続的な低温誘発血管拡張 (CIVD) が行われます。 この血管拡張は、動静脈吻合の開放の結果であり、5 ~ 10 分ごとに発生します。 この現象は、熱を保存しつつ断続的に手足の機能を維持するという人間の生理学的計画における妥協です。 血管拡張は、人によってチクチクする熱の期間として知覚されます。 CIVD は、体温が低下するにつれて目立たなくなります。 CIVDの程度の個人差は、局所的な寒さによる損傷に対する感受性の違いを説明するかもしれません. 寒い気候の先住民は、より顕著な CIVD を示します。

              氷の結晶化が細胞内および細胞外の両方で起こる生体組織の凍結保存とは対照的に、凍結速度がはるかに遅い臨床FCIでは、細胞外の氷結晶のみが生成されます。 このプロセスは熱を放出する発熱プロセスであるため、凍結が完了するまで組織の温度は凝固点のままです。

              細胞外の氷の結晶が成長するにつれて、細胞外の溶液が凝縮され、この空間が高浸透圧環境になり、細胞内コンパートメントからの水の受動的な拡散につながります。 その水が凍ります。 このプロセスは、すべての「利用可能な」水 (タンパク質、糖、その他の分子に結合していない水) が結晶化するまで進行します。 細胞の脱水は、タンパク質構造、膜脂質、および細胞の pH を変化させ、細胞の生存と両立しない破壊をもたらします。 FCI に対する耐性は、組織によって異なります。 たとえば、皮膚は筋肉や神経よりも抵抗力があります。これは、表皮の細胞内および細胞間の水分含有量が少ない結果である可能性があります。

              間接的な血液レオロジー因子の役割は、以前は、凍結しない冷傷に見られるものと同様であると解釈されていました。 しかし、動物を対象とした最近の研究では、凍結は、他の皮膚要素への損傷の証拠よりも前に、細動脈、細静脈、および毛細血管の内膜に病変を引き起こすことが示されています. したがって、FCI の病因のレオロジー的部分も凍結生物学的影響であることは明らかです。

              凍傷が再び温められると、水分が脱水細胞に再拡散し始め、細胞内の膨張につながります. 解凍は最大の血管拡張を誘発し、内皮 (皮膚の内層) 細胞損傷による浮腫および水疱形成を引き起こします。 内皮細胞が破壊されると基底膜が露出し、血小板の接着が開始され、凝固カスケードが開始されます。 その後の血液の停滞や血栓が無酸素症を誘発します。

              凍傷になる危険性を決定するのは暴露領域からの熱損失であるため、この点で風冷は重要な要素であり、これは吹いている風だけでなく、体を通過する空気の動きも意味します。 この文脈では、ランニング、スキー、スキージョリング、およびオープンカーでの乗車を考慮する必要があります。 ただし、露出した肉は、周囲温度が氷点を超えている限り、たとえ風速が高くても凍りません。

              アルコールやタバコ製品の使用、栄養不足や疲労は、FCI の素因となります。 以前の冷傷は、異常な心的外傷後交感神経反応により、その後の FCI のリスクを高めます。

              冷たい金属は、素手でつかむと急速に凍傷を引き起こす可能性があります。 ほとんどの人はこれを認識していますが、過冷却された液体を扱うことのリスクを認識していないことがよくあります. –30ºC まで冷却されたガソリンは、蒸発による熱損失が伝導損失と組み合わされるため、露出した肉をほぼ瞬時に凍結させます。 このような急速凍結は、細胞外および細胞内の結晶化を引き起こし、主に機械的な原理で細胞膜が破壊されます。 同様のタイプの FCI は、液体プロパンが皮膚に直接こぼれたときに発生します。

              臨床像

              凍傷は、表面的な凍傷と深い凍傷に分けられます。 表面的な損傷は、皮膚とそのすぐ下の皮下組織に限定されます。 ほとんどの場合、損傷は鼻、耳たぶ、指、つま先に限られます。 多くの場合、刺すような刺すような痛みが最初の兆候です。 皮膚の患部が青白くなったり、ワックスのように白くなったりします。 下にある組織は生存可能で柔軟であるため、麻痺しており、圧力がかかるとへこみます。 FCI が深い損傷に及ぶと、皮膚は白く大理石のようになり、硬く感じ、触ると癒着します。

              治療

              表面的な怪我が深い怪我に変わるのを防ぐために、凍傷はすぐに治療する必要があります。 犠牲者を屋内に連れて行くようにしてください。 さもなければ、同志の避難所、風袋、または他の同様の手段によって風から彼または彼女を保護してください。 霜に刺された部分は、体の暖かい部分からの受動的な熱伝達によって解凍する必要があります。 温かい手を顔に当て、冷たい手を脇の下または鼠径部に当てます。 凍傷にかかった人は末梢血管の収縮を伴う寒冷ストレスにさらされているため、温かい仲間ははるかに優れたセラピストです. 凍傷部分を雪やウールのマフラーでマッサージしたりこすったりすることは禁忌です。 このような機械的治療は、組織が氷の結晶で満たされているため、損傷を悪化させるだけです。 キャンプファイヤーやキャンプストーブの前で解凍することも考慮すべきではありません。 そのような熱は深部まで浸透せず、その領域は部分的に麻酔されているため、治療により火傷を負う可能性さえあります.

              凍傷にかかった足の痛みの信号は、実際の凍結が起こる前に消えます。これは、神経伝導が約 +8ºC で消失するためです。 パラドックスは、人が最後に感じる感覚は、何も感じないということです! 徒歩での避難が必要な極端な状況下では、解凍を避ける必要があります。 凍傷の足で歩くことは、組織損失のリスクを増加させるようには見えませんが、凍傷の再凍結は、組織損失のリスクを最も高くします.

              凍傷の最善の治療法は、40~42℃のぬるま湯で解凍することです。 解凍手順は、感覚、色、組織の柔らかさが戻るまで、その水温で続行する必要があります。 この形の解凍は、多くの場合、ピンクではなく、静脈うっ血のためにバーガンディの色合いになります.

              野外条件下では、処理には局所的な解凍以上のものが必要であることに注意する必要があります。 凍傷は忍び寄る低体温症の最初の兆候であることが多いため、個人全体の世話をする必要があります。 もっと服を着て、温かい栄養のある飲み物を与えてください。 被害者はほとんどの場合無関心であり、協力を強いられる必要があります。 被害者に腕を横にぶつけるなどの筋肉活動を行うように促します。 このような操作により、四肢の末梢動静脈シャントが開きます。

              20 ~ 30 分間の受動的な熱移動による解凍が成功しない場合、深刻な凍傷が存在します。 もしそうなら、犠牲者は最寄りの病院に送られるべきです。 しかし、そのような移動に何時間もかかる場合は、最寄りの住宅に患者を連れて行き、怪我を温水で解凍することが望ましい. 完全に解凍した後、患部を持ち上げた状態で患者を寝かしつけ、最寄りの病院への迅速な搬送を手配する必要があります。

              急速な再加温は中等度から重度の痛みを引き起こし、患者はしばしば鎮痛剤を必要とします。 毛細血管の損傷により、最初の 6 ~ 18 時間の間に局所的な腫れと水ぶくれの形成を伴う血清の漏出が起こります。 感染を防ぐために、水ぶくれはそのままにしておく必要があります。

              凍らない冷傷

              病態生理学

              凍結点を超える低温および湿潤状態に長時間さらされることと、静脈の停滞を引き起こす固定化が組み合わさることは、NFCI の前提条件です。 脱水、不十分な食事、ストレス、併発する病気や怪我、疲労などが原因となります。 NFCI は、ほぼ独占的に脚と足に影響を与えます。 このタイプの重傷は、民間人の生活では非常にまれに発生しますが、戦時中や大惨事では、症状の最初の出現が遅く不明瞭なため、ほとんどの場合、状態に気づかないために深刻な問題になります.

              NFCI は、環境温度が体温よりも低いあらゆる条件下で発生する可能性があります。 FCI の場合と同様に、交感神経収縮線維は、寒さ自体とともに、長期にわたる血管収縮を誘発します。 最初のイベントは本質的にレオロジーであり、虚血性再灌流障害で観察されるものに似ています。 低温の期間に加えて、犠牲者の感受性が重要であるようです。

              虚血性損傷による病理学的変化は、多くの組織に影響を与えます。 筋肉は変性し、壊死、線維症、萎縮を起こします。 骨は初期の骨粗鬆症を示します。 特に興味深いのは、神経への影響です。神経の損傷が痛みの原因であり、これらの損傷の続発としてしばしば発見される長期の知覚障害および多汗症です。

              臨床像

              凍傷ではない冷傷では、最初の症状が非常に漠然としているため、被害者が危険に気付くのが遅すぎます。 足が冷えてむくみます。 彼らは重く、ウッディで、しびれているように感じます。 足は冷たく、痛みがあり、圧痛があり、しばしば足裏にしわが寄っています。 最初の虚血期は、数時間から数日続きます。 これに続いて 2 週間から 6 週間の充血期が続き、その間、足は温かく、脈拍が激しくなり、浮腫が増加します。 水ぶくれや潰瘍は珍しいことではなく、ひどい場合には壊疽が生じることもあります。

              治療

              治療は何よりもサポート的です。 作業現場では、足をよく乾かしますが、涼しく保ちます。 一方、全身を温める必要があります。 温かい飲み物をたくさん与える必要があります。 凍えるような寒さの傷害とは対照的に、NFCI は決して積極的に暖められるべきではありません。 局所的な冷傷に対する温水治療は、氷の結晶が組織に存在する場合にのみ許可されます。 その後の治療は、原則として保存的であるべきです。 しかし、発熱、播種性血管内凝固症候群の徴候、および患部組織の液状化には外科的介入が必要であり、場合によっては切断に至ることもあります。

              不凍液冷傷を防ぐことができます。 露出時間は最小限に抑える必要があります。 足を乾かすための適切なフットケアと、乾いた靴下に履き替える設備が重要です。 足を高く上げて休憩し、可能な限り温かい飲み物を飲むことはばかげているように思えるかもしれませんが、しばしば非常に重要です.

              低体温

              低体温症とは、体温が正常以下であることを意味します。 ただし、熱の観点から見ると、体はシェルとコアの 37 つのゾーンで構成されています。 前者は表面的なもので、外部環境によって温度が大きく変化します。 コアはより深い組織 (脳、心臓、肺、上腹部など) で構成されており、体は 2 ± 35 ℃ のコア温度を維持しようとします。 体温調節が損なわれ、深部体温が低下し始めると、個人は寒冷ストレスに苦しみますが、中枢温度が 35 ℃ に達するまでは、犠牲者は低体温状態にあると見なされます。 32~32℃の低体温症は軽度に分類されます。 28 ~ 28 ℃ では中程度、16 ℃ 未満では深刻です (表 XNUMX)。

              深部体温低下の生理的影響

              深部体温が低下し始めると、激しい血管収縮により、血液が殻から深部に向け直され、それによって深部から皮膚への熱伝導が妨げられます. 体温を維持するために震えが引き起こされ、多くの場合、筋肉の緊張が高まります。 最大の震えは代謝率を XNUMX 倍から XNUMX 倍に増加させることができますが、不随意収縮が振動するため、最終的な結果は多くの場合 XNUMX 倍以下になります。 心拍数、血圧、心拍出量、呼吸数が増加します。 血液量の集中化は、主成分としてナトリウムと塩化物による浸透圧利尿を引き起こします。

              初期の低体温症における心房の過敏性は、しばしば心房細動を誘発します。 低温では、心室の期外収縮が一般的です。 死亡は 28℃以下で発生し、ほとんどの場合、心室細動が原因です。 心静止も監督する可能性があります。

              低体温症は中枢神経系を抑制します。 倦怠感と無関心は、深部体温の低下の初期兆候です。 このような影響は、判断力を損ない、奇妙な行動と運動失調を引き起こし、30~28℃で無気力と昏睡に終わります。

              温度が下がると神経伝達速度が低下します。 構音障害、手探り、つまずきは、この現象の臨床症状です。 寒さは筋肉や関節にも影響を与え、手作業のパフォーマンスを低下させます。 反応時間と調整が遅くなり、間違いの頻度が高くなります。 軽度の低体温症でも筋硬直が観察されます。 深部体温が 30℃以下になると、身体活動ができなくなります。

              異常に寒い環境にさらされることは、低体温症が発生するための基本的な前提条件です。 極端な年齢は危険因子です。 体温調節機能が低下している高齢者や、筋肉量や断熱脂肪層が減少している人は、低体温症になるリスクが高くなります。

              Classification

              実用的な観点から、低体温症の次の細分化が有用です (表 16 も参照)。

                • 偶発的な低体温症
                • 急性浸漬低体温症
                • 亜急性疲労低体温症
                • 外傷の低体温症
                • 無症状の慢性低体温。

                         

                        急性浸漬低体温症 人が冷たい水に落ちたときに発生します。 水は空気の約25倍の熱伝導率を持っています。 寒冷ストレスが非常に大きくなるため、体の熱産生が最大になっているにもかかわらず、深部体温が強制的に低下します。 低体温症は、犠牲者が疲れ果てる前に始まります。

                        亜急性疲労性低体温症 スキーヤー、登山者、山での歩行者だけでなく、寒い環境で働くすべての労働者に起こる可能性があります。 この形態の低体温症では、エネルギー源が利用できる限り、筋肉活動によって体温が維持されます。 ただし、低血糖は被害者が危険にさらされることを保証します。 比較的穏やかな寒さでも、冷却が続き、危険な状況を引き起こす可能性があります。

                        低体温 大きな外傷を伴う 不吉な兆候です。 けがをした人は体温を維持できないことが多く、冷たい液体を注入したり衣服を脱いだりすると熱損失が悪化することがあります。 低体温になったショック状態の患者は、正常体温の患者よりも死亡率がはるかに高くなります。

                        無症状の慢性低体温症 多くの場合、栄養失調、不十分な衣服、運動制限に関連して、高齢者に見られます。 アルコール依存症、薬物乱用、慢性代謝性疾患、および精神障害は、このタイプの低体温症の原因となります。

                        入院前管理

                        低体温症に苦しむ労働者のプライマリケアの主な原則は、それ以上の熱損失を防ぐことです。 意識のある犠牲者は、屋内に移動するか、少なくともシェルターに移動する必要があります。 濡れた衣服を脱ぎ、できるだけ断熱するようにしてください。 頭を覆って被害者を横臥位に保つことは必須です。

                        急性浸漬型低体温症の患者は、亜急性疲労性低体温症の患者が必要とする治療とはまったく異なる治療を必要とします。 没入の犠牲者は、より有利な状況にあることがよくあります。 深部体温の低下は、体が消耗するずっと前に起こり、発熱能力は損なわれません。 水分と電解質のバランスが崩れていません。 したがって、そのような個人は、浴槽にすばやく浸すことで治療される場合があります。 浴槽が利用できない場合は、患者の足と手を温水に入れます。 局所的な熱は動静脈シャントを開き、四肢の血液循環を急速に増加させ、加温プロセスを促進します。

                        一方、疲労性低体温症では、犠牲者ははるかに深刻な状況にあります。 カロリーの蓄えが消費され、電解質のバランスが乱れ、何よりも脱水状態になります。 寒さの利尿は、寒さにさらされるとすぐに始まります。 寒さと風との戦いは発汗を誇張しますが、これは寒くて乾燥した環境では認識されません。 そして最後に、被害者はのどが渇いていません。 消耗性低体温症に苦しんでいる患者は、血液量減少性ショックを誘発する危険性があるため、野外で急速に暖めるべきではありません. 原則として、野外や病院への搬送中は、患者を積極的に温めないほうがよいでしょう。 低体温症が進行していない状態が長引くことは、合併症を管理できない状況下で患者を熱狂的に温めるよりもはるかに優れています。 心室細動のリスクを最小限に抑えるために、患者を優しく扱うことが必須です。

                        訓練を受けた医療従事者でさえ、低体温症の個人が生きているかどうかを判断することはしばしば困難です。 明らかな心血管虚脱は、実際には心拍出量の低下だけである可能性があります。 自発的な脈拍を検出するために、少なくとも XNUMX 分間の触診または聴診が必要になることがよくあります。

                        心肺蘇生法 (CPR) を行うかどうかの決定は、現場では困難です。 生命の兆候が少しでもある場合、CPR は禁忌です。 時期尚早に胸骨圧迫を行うと、心室細動を引き起こす可能性があります。 ただし、CPR は、目撃された心停止の後、状況が合理的かつ継続的に手順を実行できる場合にすぐに開始する必要があります。

                        健康と風邪

                        適切な服装と装備を身につけ、その仕事に適した組織で働く健康な人は、たとえ非常に寒くても、健康上のリスクはありません。 寒い気候の地域に住んでいる間に長期間寒さにさらされることが健康上のリスクを意味するかどうかは、議論の余地があります. 健康上の問題を抱えている個人の場合、状況はまったく異なり、寒さにさらされることが問題になる可能性があります. 特定の状況では、特に緊急事態や事故の状況では、寒さにさらされたり、寒さに関連する要因にさらされたり、寒さと他のリスクが組み合わさったりすると、健康上のリスクが生じる可能性があります。 遠隔地では、上司とのコミュニケーションが困難または存在しない場合、従業員自身が健康リスクの状況が近づいているかどうかを判断できるようにする必要があります。 このような状況では、状況を安全にするか作業を停止するために必要な予防措置を講じる必要があります。

                        北極地域では、気候やその他の要因が非常に厳しいため、他の考慮事項を考慮する必要があります。

                        感染症。 感染症は風邪とは関係ありません。 風土病は、北極および亜寒帯地域で発生します。 個人の急性または慢性の感染症は、寒さとハードワークへの暴露の停止を指示します。

                        発熱や全身症状のない一般的な風邪は、風邪の中での作業を有害にすることはありません。 ただし、喘息、気管支炎、または心血管系の問題などの合併症を伴う個人の場合、状況は異なり、寒い季節には暖かい状態で屋内で作業することをお勧めします. これは、発熱を伴う風邪、深い咳、筋肉痛、全身状態の悪化にも当てはまります。

                        ぜんそくや気管支炎は寒い地域でより一般的です。 冷たい空気にさらされると、しばしば症状が悪化します。 薬の変更は、寒い季節に症状を軽減することがあります。 一部の個人は、薬用吸入器を使用することによっても助けることができます.

                        喘息または心血管疾患のある人は、気管支収縮および血管痙攣を伴う冷気吸入に反応する場合があります。 寒冷地で高強度のトレーニングを数時間行うアスリートは、喘息症状を発症することが示されています。 肺管の広範な冷却が主な説明であるかどうかはまだ明らかではありません. ある種の熱交換機能を提供する特別な軽量マスクが現在市場に出ており、それによってエネルギーと湿気を節約します。

                        風土病の一種である「エスキモー肺」は、極端な寒さと長時間の重労働にさらされるエスキモーのハンターや猟師に典型的なものです。 進行性の肺高血圧症は、多くの場合、右心不全で終わります。

                        心血管障害。 寒さにさらされると、心血管系に高い影響を与えます。 交感神経終末から放出されるノルアドレナリンは、心拍出量と心拍数を上昇させます。 狭心症による胸の痛みは、寒い環境で悪化することがよくあります。 寒さにさらされると、特にハードワークと組み合わせて、梗塞のリスクが高まります。 寒さは血圧を上昇させ、脳出血のリスクを高めます。 したがって、危険にさらされている人は警告を受け、寒い中でのハードワークへの露出を減らす必要があります。

                        冬季の死亡率の増加は、頻繁に観察されます。 理由の XNUMX つは、前述の心臓の働きの増加であり、敏感な人の不整脈を助長する可能性があります。 別の観察結果は、寒い季節にヘマトクリットが増加し、血液の粘度が増加し、流れに対する抵抗が増加することです. もっともらしい説明は、寒い気候が人々を雪の掃除、深い雪の中を歩く、滑るなどのような突然の非常に重い仕事にさらす可能性があるということです.

                        代謝障害。 真性糖尿病も、世界の寒冷地でより高い頻度で発見されています。 単純な糖尿病でさえ、特にインスリンで治療されている場合、遠隔地での寒い屋外での作業が不可能になる可能性があります. 初期の末梢動脈硬化症は、これらの個人を寒さに敏感にし、局所的な凍傷のリスクを高めます.

                        甲状腺機能障害のある人は、発熱ホルモンの欠乏により低体温症を発症しやすく、甲状腺機能亢進症の人は薄着でも寒さに耐えます.

                        これらの診断を受けた患者は、医療専門家から特別な注意を受け、問題について知らされるべきです。

                        筋骨格系の問題。 風邪自体が筋骨格系の病気を引き起こすとは考えられておらず、リウマチでさえありません。 一方、寒冷地での作業は、筋肉、腱、関節、脊椎に非常に厳しい負荷がかかることがよくあります。 関節の温度は、筋肉の温度よりも速く低下します。 コールド ジョイントは、滑液の粘性が増大するため、動きに対する抵抗が増加するため、硬直した関節です。 冷やすと、筋肉の収縮力と持続時間が減少します。 重労働や局所的な過負荷と組み合わせると、怪我のリスクが高まります。 さらに、防護服は身体部分の動きを制御する能力を損なう可能性があり、したがってリスクに寄与します.

                        手の関節炎は特別な問題です。 頻繁な寒さへの曝露が関節炎を引き起こす可能性があると疑われていますが、これまでのところ科学的証拠は不十分です. 手の関節炎があると、寒さで手の機能が低下し、痛みや不快感が生じます。

                        クライオパシー。 凍結障害は、個人が寒さに過敏になる障害です。 症状は、血管系、血液、結合組織、「アレルギー」など、さまざまです。

                        一部の人は白い指に苦しんでいます。 皮膚の白い斑点、冷感、機能の低下、痛みは、指が寒さにさらされたときの症状です. この問題は女性に多く見られますが、何よりも喫煙者や、振動工具を使用したり、スノーモービルを運転したりする労働者に見られます。 少しの寒さでさえ仕事ができないほど症状が厄介です。 特定の種類の薬も症状を悪化させる可能性があります。

                        寒冷蕁麻疹、 感作されたマスト細胞が原因で、皮膚の寒さにさらされた部分のかゆみを伴う紅斑として現れます。 暴露を中止すると、症状は通常 XNUMX 時間以内に消失します。 めったに病気が一般的でより危険な症状を伴うことはまれです。 そうである場合、または蕁麻疹自体が非常に厄介な場合は、あらゆる種類の風邪への暴露を避ける必要があります.

                        先端チアノーゼ 寒さにさらされた後、チアノーゼに向かう皮膚の色の変化によって現れます。 他の症状は、先端チアノーゼ領域の手と指の機能不全である可能性があります。 症状は非常に一般的であり、多くの場合、寒さへの露出を減らしたり(適切な衣服を着用するなど)、ニコチンの使用を減らしたりすることで、許容できる程度に軽減できます。

                        心理的ストレス。 寒さにさらされることは、特に寒さに関連する要因や遠隔性と相まって、生理学的だけでなく心理的にも個人にストレスを与えます。 寒い気候条件、悪天候、長距離、そしておそらく危険な状況での作業中、心理的ストレスが個人の心理機能を乱したり、悪化させたりして、安全に作業を行うことができない場合があります。

                        喫煙と嗅ぎタバコ。 喫煙の不健康な長期的影響と、ある程度の嗅ぎタバコはよく知られています。 ニコチンは末梢血管収縮を増加させ、器用さを低下させ、冷傷のリスクを高めます。

                        アルコール。 お酒を飲むと心地よいぬくもりが得られ、一般的にアルコールは冷えによる血管収縮を抑制すると考えられています。 しかし、寒さに比較的短時間さらされたときの人間に関する実験的研究は、アルコールが熱バランスをそれほど妨げないことを示しています. しかし、震えが損なわれ、激しい運動と相まって、熱損失が明らかになります. アルコールは、都市部の低体温症の主な死因であることが知られています。 それは勇敢な感覚を与え、判断に影響を与え、予防措置を無視することにつながります.

                        妊娠。 妊娠中の女性は寒さにあまり敏感ではありません。 逆に、新陳代謝が高まるため、感受性が低下する可能性があります。 妊娠中の危険因子は、事故の危険性、衣類による不器用さ、重い物を持つこと、滑る、極端な作業姿勢などの寒さに関連する要因と組み合わされます。 したがって、医療制度、社会、および雇用主は、妊婦が冷酷な労働に従事することに特別な注意を払う必要があります。

                        薬理学と風邪

                        寒冷暴露中の薬物の負の副作用は、体温調節(一般的または局所的)である可能性があり、または薬物の効果が変化する可能性があります. 労働者が正常な体温を維持している限り、ほとんどの処方薬はパフォーマンスを妨げません. しかし、トランキライザー(例、バルビツレート、ベンゾジアゼピン、フェントチアジド、環状抗うつ薬)は警戒を妨げる可能性があります。 脅威的な状況では、低体温症に対する防御メカニズムが損なわれる可能性があり、危険な状況に対する認識が低下します。

                        ベータ遮断薬は、末梢血管収縮を誘発し、耐寒性を低下させます。 個人が投薬を必要としており、仕事の状況で寒さにさらされている場合は、これらの薬の負の副作用に注意を払う必要があります.

                        一方で、例えば低体温症や寒さによるけがの恐れがある緊急事態において、通常の熱産生を上昇させることができる薬物やその他の飲酒、食事、またはその他の方法で体に投与されることは示されていません。

                        健康管理プログラム

                        寒冷ストレス、寒冷関連要因、事故や外傷に関連する健康リスクは、限られた範囲でしか知られていません。 能力や健康状態には個人差が大きく、注意が必要です。 前述のように、特殊な病気、投薬、およびその他の要因により、人は寒さにさらされやすくなる可能性があります。 健康管理プログラムは、雇用手順の一部であり、スタッフの繰り返しの活動であるべきです。 表 6 は、さまざまな種類の冷間加工で管理する要因を示しています。

                        表 6. 寒冷ストレスおよび寒冷関連要因にさらされる要員のための健康管理プログラムの推奨コンポーネント

                        因子

                        屋外作業

                        冷蔵倉庫作業

                        北極および亜寒帯の作業

                        感染症

                        **

                        **

                        ***

                        心血管疾患

                        ***

                        **

                        ***

                        代謝疾患

                        **

                        *

                        ***

                        筋骨格系の問題

                        ***

                        *

                        ***

                        クライオパシー

                        **

                        **

                        **

                        心理的ストレス

                        ***

                        **

                        ***

                        喫煙と嗅ぎタバコ

                        **

                        **

                        **

                        アルコール

                        ***

                        **

                        ***

                        妊娠

                        **

                        **

                        ***

                        投薬

                        **

                        *

                        ***

                        *= ルーチン制御、 **= 考慮すべき重要な要素 ***= 考慮すべき非常に重要な要素。

                         

                        冷えストレスの予防

                        人間の適応

                        寒い環境に繰り返しさらされることで、人々は不快感を感じにくくなり、最初にさらされたときよりも、個々のより効率的な方法で状況に適応し、対処することを学びます。 この慣れは、覚醒と気晴らし効果の一部を減らし、判断力と予防策を改善します。

                        行動

                        寒冷ストレスの予防と制御のための最も明白で自然な戦略は、予防と意図的な行動です. 生理学的反応は、熱損失を防ぐのにそれほど強力ではありません。 したがって、人間は衣服、シェルター、外部熱供給などの外的手段に大きく依存しています。 衣服と装備の継続的な改善と改良は、寒さへの安全な暴露を成功させるための XNUMX つの基礎となります。 ただし、製品が国際規格に従って適切にテストされることが不可欠です。

                        寒冷暴露の予防と管理の対策は、多くの場合、雇用主または監督者の責任です。 しかし、保護措置の効率は、個々の労働者の知識、経験、動機、および自分の要件、ニーズ、および好みに必要な調整を行う能力に大きく依存しています。 したがって、教育、情報、およびトレーニングは、健康管理プログラムの重要な要素です。

                        順応

                        長期の寒冷暴露に対するさまざまな種類の順応の証拠があります。 手と指の循環が改善されると、より高い組織温度の維持が可能になり、低温による血管拡張がより強力になります (図 18 を参照)。 手のパフォーマンスは、手を繰り返し寒さにさらした後によりよく維持されます。

                        全身の冷却を繰り返すと、末梢血管収縮が促進され、それによって表面組織の断熱性が高まるようです。 韓国の真珠採りの女性は、冬の間、肌の断熱性が著しく向上しました。 最近の調査では、ウェット スーツの導入と使用によって寒冷ストレスが大幅に軽減されるため、組織の断熱性は変化しないことが明らかになりました。

                        次の XNUMX 種類の可能な適応が提案されています。

                          • 組織の断熱性の向上(前述のとおり)
                          • 低体温反応(深部体温の「制御された」低下)
                          • 代謝反応(代謝の増加)。

                               

                              最も顕著な適応は、寒い地域の先住民に見られるはずです. しかし、現代の技術と生活習慣により、ほとんどの極端なタイプの寒さへの暴露は減少しています。 衣類、暖房付きシェルター、および意識的な行動により、ほとんどの人は皮膚の表面を熱帯に近い気候 (微気候) に保つことができ、それによって寒冷ストレスが軽減されます。 生理的適応への刺激が弱くなります。

                              おそらく、今日最も寒さにさらされているグループは、北極および亜寒帯地域での極地探検および産業活動に属しています。 厳しい寒さ(空気または冷たい水)にさらされた場合に見られる最終的な順応は、断熱タイプのものであるという兆候がいくつかあります。 換言すれば、熱損失を低減または変化させずに、コア温度をより高く保つことができる。

                              食事と水分バランス

                              多くの場合、コールドワークはエネルギーを必要とする活動に関連しています。 また、防寒には数キロの重さの衣類や装備が必要です。 衣類のよろめき効果は、筋肉の負担を増大させます。 したがって、特定の作業タスクは、寒い条件下でより多くのエネルギー (およびより多くの時間) を必要とします。 食物によるカロリー摂取はこれを補う必要があります。 脂肪によって提供されるカロリーのパーセンテージの増加は、アウトドアワーカーに推奨されるべきです.

                              冷間操業中に提供される食事は、十分なエネルギーを提供する必要があります。 重労働に従事する労働者の安定した安全な血糖値を確保するには、十分な量の炭水化物を含める必要があります。 最近、寒さの中で体温の生成を刺激し、増加させると主張する食品が市場に出回っています. 通常、そのような製品は炭水化物のみで構成されており、これまでのところ、同様の製品(チョコレート)よりも優れたパフォーマンスを発揮するか、エネルギー含有量から予想されるよりも優れたパフォーマンスを発揮するテストに失敗しています.

                              寒さにさらされると、水分の損失が著しくなる場合があります。 第一に、組織の冷却は血液量の再分配を引き起こし、「寒冷利尿」を誘発します。 それは急速に発展し、緊急の実行を必要とする可能性があるため、タスクと衣服はこれを可能にする必要があります. 氷点下のほぼ乾燥した空気は、皮膚や気道からの継続的な蒸発を可能にしますが、これは容易には認識されません。 発汗は水分の損失に寄与します。衣類に吸収されると断熱材に悪影響を与えるため、慎重に管理し、できれば避ける必要があります。 氷点下の条件では、水が常にすぐに利用できるとは限りません。 屋外では、雪や氷を溶かして供給または生産する必要があります。 のどの渇きが抑えられているため、作業員は冷たい水の中を頻繁に飲み、脱水症状が徐々に進行するのを防ぐ必要があります。 水分が不足すると、作業能力が低下し、寒さによる怪我のリスクが高まります。

                              寒い中での作業のための労働者の調整

                              人間をコールドワークに適応させるための最も効果的で適切な手段は、教育、訓練、および実践による条件付けです。 前述のように、寒冷暴露への適応の成功の多くは行動に依存します。 経験と知識は、この行動プロセスの重要な要素です。

                              寒冷地での作業に従事する人は、寒冷化の具体的な問題について基本的な説明を受けるべきです。 彼らは、生理学的および主観的な反応、健康面、事故のリスク、および衣服や応急処置を含む保護対策に関する情報を受け取る必要があります。 彼らは、必要なタスクについて徐々に訓練を受ける必要があります。 所定の時間 (数日から数週間) が経過して初めて、極端な条件下でフルタイムで働く必要があります。 表 7 は、さまざまなタイプの冷間加工に対するコンディショニング プログラムの内容に関する推奨事項を示しています。

                              表 7. 寒さにさらされる労働者のためのコンディショニング プログラムの構成要素

                              素子

                              屋外作業

                              冷蔵倉庫作業

                              北極および亜寒帯の作業

                              健康管理

                              ***

                              **

                              ***

                              基本的な紹介

                              ***

                              **

                              ***

                              事故防止

                              ***

                              **

                              ***

                              基本的な応急処置

                              ***

                              ***

                              ***

                              応急手当の延長

                              **

                              *

                              ***

                              保護対策

                              ***

                              **

                              ***

                              サバイバルトレーニング

                              本文を参照

                              *

                              ***

                              *= 日常レベル、  **= 考慮すべき重要な要素  ***= 考慮すべき非常に重要な要素。

                               

                              基本的な紹介とは、特定の風邪の問題に関する教育と情報を意味します。 事故や怪我の登録と分析は、予防措置の最良のベースです。 応急処置のトレーニングは、すべての要員に対して基本的なコースとして提供する必要があり、特定のグループは拡張コースを受講する必要があります。 保護対策はコンディショニング プログラムの自然な構成要素であり、次のセクションで扱います。 サバイバル トレーニングは、北極や亜寒帯の地域だけでなく、他の遠隔地での屋外作業にも重要です。

                              技術管理

                              一般原理

                              人間の熱バランスに影響を与える多くの複雑な要因と、かなりの個人差があるため、持続的な作業の臨界温度を定義することは困難です。 図 6 に示した温度は、さまざまな手段によって状態を改善するためのアクション レベルと見なす必要があります。 図 6 に示す温度よりも低い温度では、ばく露を管理し、評価する必要があります。 寒冷ストレスの評価手法と時間制限のある暴露の推奨事項については、この章の他の場所で説明します。 手、足、および身体(衣類)の最善の保護が利用可能であると想定されます。 保護が不適切な場合、かなり高い温度での冷却が予想されます。

                              図 6. 体の特定の熱的不均衡が発生する可能性があると推定される温度.*

                              HEA090T8

                              表 8 と 9 に、ほとんどの種類の冷間加工に適用できるさまざまな予防および保護対策を示します。 慎重な計画と先見の明によって、多くの労力が節約されます。 与えられた例は推奨事項です。 衣服、装備、および作業行動の最終的な調整は、個人に任せる必要があることを強調する必要があります。 実際の環境条件の要件と行動を慎重かつインテリジェントに統合することによってのみ、安全で効率的な暴露を作成できます。

                              表 8. 寒冷ストレスの予防と軽減のための作業のさまざまな段階における戦略と対策

                              フェーズ/ファクター

                              何をすべきか

                              計画フェーズ

                              暖かい季節に作業をスケジュールします(屋外作業用)。

                              屋内での作業が可能かどうか(屋外作業の場合)を確認してください。

                              低温作業と防護服を着用して、タスクあたりの時間を増やしてください。

                              作業のためのツールと機器の適合性を分析します。

                              タスク、負荷、および保護レベルを考慮して、適切なワークレスト レジメンで作業を編成します。

                              回復のための暖房スペースまたは暖房シェルターを提供します。

                              通常の条件下で複雑な作業タスクのトレーニングを提供します。

                              スタッフの医療記録を確認します。

                              スタッフの適切な知識と能力を確認する。

                              リスク、問題、症状、および予防措置に関する情報を提供します。

                              商品と作業員の列を分け、温度帯を分けて保管。

                              空気の低速、低湿度、低騒音レベルに注意してください。
                              コンディショニングシステム。

                              露出を短縮するために追加の人員を配置します。

                              適切な保護服とその他の保護具を選択してください。

                              勤務シフト前

                              作業開始時の気象条件を確認してください。

                              適切な仕事と休息の計画を立てる。

                              作業強度と衣服を個別に制御できるようにします。

                              適切な衣類やその他の個人用装備を選択してください。

                              天気予報や天気予報をチェック(屋外)。

                              スケジュールとコントロール ステーションを準備します (屋外)。

                              通信システムを整理します(屋外)。

                              勤務シフト中

                              暖房付きのシェルターで休憩と休憩をとってください。

                              温かい飲み物や食べ物のために頻繁に休憩をとってください。

                              作業の強度と期間の柔軟性に注意してください。

                              衣料品(靴下、手袋など)の交換を提供します。

                              冷たい表面への熱損失から保護します。

                              作業ゾーンの風速を最小限に抑えます。

                              作業場を水、氷、雪から遠ざけてください。

                              静止した立ち作業場所の地面を断熱します。

                              暖かさのために余分な衣服へのアクセスを提供します。

                              主観的な反応をモニタリング(バディシステム)(屋外)。

                              職長または基地(屋外)に定期的に報告する。

                              激しい暴露 (屋外) の後は、十分な回復時間を確保してください。

                              風の影響や降水から保護します (屋外)。

                              気候条件を監視し、天候の変化を予測します (屋外)。

                              出典: Holmér 1994 を改変。

                               

                              表 9. 特定の要素と設備に関する戦略と対策

                              行動

                              衣服を調整する時間を考慮してください。

                              作業量や露出が変化する前に適切な時期に衣服を調整して、発汗や寒さの影響を防ぎます。

                              作業速度を調整します (発汗を最小限に抑えます)。

                              作業強度の急激な変化は避けてください。

                              温かい液体と温かい食事を十分に摂取してください。

                              保護区域 (避難所、暖かい部屋) (屋外) に戻る時間を確保します。

                              水や雪で衣服が濡れないようにしてください。

                              保護区域 (屋外) で十分に回復できるようにします。

                              作業の進捗状況を職長または基地(屋外)に報告します。

                              計画およびスケジュールからの大幅な逸脱を報告します (屋外)。

                              アパレル

                              経験のある服を選んでください。

                              新しい衣服では、テスト済みの衣服を選択してください。

                              予想される気候と活動に基づいて断熱レベルを選択します。

                              保温性を大幅に調整できるように、衣服システムの柔軟性に注意してください。

                              衣服は着脱が容易でなければなりません。

                              生地を適切に選択することで、レイヤー間の内部摩擦を減らします。

                              外側のレイヤーのサイズを選択して、内側のレイヤーのスペースを確保します。

                              多層システムを使用してください: —マイクロ環境制御のための内層 —断熱制御のための中間層 —環境保護のための外層。

                              発汗を十分に制御できない場合は、内層は水を吸収しないものにする必要があります。

                              発汗がまったくないか少ないと予想される場合、内層は吸収性があります。

                              内層は、皮膚と接触する繊維が非吸収性であり、中間層に隣接する繊維が水または水分を吸収するという意味で、二重機能の生地で構成されている場合があります。

                              中間層は、停滞した空気層を可能にするロフトを提供する必要があります。

                              中間層は形状安定性と弾力性が必要です。

                              中間層は、防湿層で保護することができます。

                              衣類は、腰と背中の部分が十分に重なるようにする必要があります。

                              外層は、風、水、油、火、引き裂き、摩耗などの追加の保護要件に従って選択する必要があります。

                              上着のデザインは、首、袖、手首などの開口部を簡単かつ広範囲に制御して、内部空間の換気を調整できるものでなければなりません。

                              ジッパーやその他の留め具は、雪や風の強い状況でも機能する必要があります。

                              ボタンは避けるべきです。

                              衣類は、冷たくて不器用な指でも操作できるものでなければなりません。

                              設計は、レイヤーの圧縮や断熱材の損失なしに曲がった姿勢を可能にする必要があります。

                              不必要な締め付けは避けてください。

                              予備の防風ブランケットを携帯してください (注: アルミ加工の「宇宙飛行士用ブランケット」は、予想以上に防風効果があるわけではありません。大きなポリエチレンのゴミ袋でも同じ効果があります)。

                              教育訓練

                              風邪の特別な問題に関する教育と情報を提供します。

                              風邪によるけがの応急処置と治療に関する情報とトレーニングを提供します。

                              制御された低温条件で機械、ツール、および機器をテストします。

                              可能であれば、テスト済みの商品を選択します。

                              制御された寒冷条件下で複雑な操作を訓練します。

                              事故や事故防止についてお知らせします。

                              ハンドウェア

                              ミトンは全体的に最高の断熱性を提供します。

                              ミトンは、その下に細かい手袋を着用できるようにする必要があります。

                              細かい手作業を必要とする長時間の露出は、頻繁なウォームアップ休憩で中断する必要があります。

                              ポケットヒーターやその他の外部熱源は、手の冷却を妨げたり遅らせたりする場合があります。

                              衣服の袖は、下または上に手袋またはミトンの一部が容易に収まるものでなければなりません。

                              上着は、脱いだときにハンドウェアを簡単に保管または固定できるものでなければなりません。

                              履物

                              ブーツは、地面(靴底)に対して高い断熱性を提供するものでなければなりません。

                              ソールは柔軟な素材で作られ、滑りにくいパターンを持っている必要があります。

                              靴下とインソールを何層にも重ねられるように、ブーツのサイズを選択してください。

                              ほとんどの履物は通気性が悪いため、靴下とインソールを頻繁に交換して湿気をコントロールする必要があります。

                              内層と外層の間の蒸気バリアによって湿気を制御します。

                              シフトの間にブーツを完全に乾かします。

                              衣類の脚は、ブーツの一部 (下または上) に容易に収まるものでなければなりません。

                              ヘッドギア

                              柔軟なヘッドギアは、熱と全身の熱損失を制御するための重要な手段です。

                              ヘッドギアは防風性が必要です。

                              耳と首を十分に保護できるように設計する必要があります。

                              設計は、他の種類の保護具 (イヤーマフ、安全ゴーグルなど) に対応する必要があります。

                              フェイスマスクは防風性と断熱性を備えている必要があります。

                              金属のディテールが肌に触れないようにしてください。

                              特別な呼吸用マスクまたはマウスピースを使用すると、吸気を大幅に加熱および加湿できます。

                              屋外では、特にみぞれや雪の中で安全ゴーグルを使用してください。

                              紫外線およびまぶしさから目を保護するものを使用してください。

                              設備ツール

                              寒冷地用に設計され、テスト済みのツールと機器を選択してください。

                              手袋をしたまま操作できるデザインを選択してください。

                              予熱ツールと機器。

                              工具や機器は、加熱されたスペースに保管してください。

                              工具や機器のハンドルを断熱します。

                              機械

                              寒い環境での操作を目的とした機械を選択してください。

                              保護されたスペースに機械類を保管してください。

                              使用前に機械を予熱する。

                              ハンドルとコントロールを絶縁します。

                              手袋をはめた手で操作できるハンドルとコントロールを設計します。

                              悪条件下での簡単な修理とメンテナンスに備える。

                              職場

                              空気速度をできるだけ低く保ちます。

                              防風シールドまたは防風服を使用してください。

                              長時間の立ち仕事、ひざまずく仕事、または横たわる仕事で地面に絶縁を提供します。

                              軽い固定作業で補助暖房を提供します。

                              出典: Holmér 1994 を改変。

                               

                              特定の措置を講じるべき気候条件に関するいくつかの勧告は、アメリカ政府産業衛生士会議によって与えられています (ACGIH 1992)。 基本的な要件は次のとおりです。

                                • 労働者には十分かつ適切な防護服が提供される
                                • 高齢の労働者や循環系に問題のある労働者には、特別な予防措置を講じる必要があります。

                                  手の保護具の提供、職場の設計、および作業慣行に関するその他の推奨事項を以下に示します。

                                  手の保護具

                                  16℃以下で素手で細かい作業を行う場合は、手を温める準備が必要です。 工具やバーの金属製のハンドルは、-1℃以下の温度では断熱材で覆う必要があります。 –7ºC 以下の表面が手の届く範囲にある場合は、接触防止手袋を着用する必要があります。 –17ºC では、断熱ミトンを使用する必要があります。 温度が 4 °C 未満の蒸発性液体は、むき出しの皮膚または十分に保護されていない皮膚領域への飛沫を避けるために取り扱う必要があります。

                                  作業慣行

                                  –12ºC 相当の冷却温度を下回る場合、作業員は常に監視下に置かれる必要があります (バディ システム)。 表 18 に示す対策の多くが適用されます。 気温の低下に伴い、労働者が安全衛生手順について指導を受けることがますます重要になっています。

                                  職場のデザイン

                                  職場は風から保護され、風速は 1 m/s 未満に保たれなければなりません。 必要に応じて防風服を着用してください。 日光や雪に覆われた地面などの特別な屋外条件では、目を保護する必要があります。 -18℃以下の寒さの中で日常的に働く人には、健康診断を受けることをお勧めします。 職場の監視に関する推奨事項には、次のものが含まれます。

                                    • 温度が 16ºC を下回る場合は、適切な温度測定を手配する必要があります。
                                    • 室内の風速は、少なくとも 4 時間ごとに監視する必要があります。
                                    • 屋外での作業では、風速と-1℃以下の気温を測定する必要があります。
                                    • 等価冷却温度は、風と気温の組み合わせに対して決定する必要があります。

                                           

                                          表 8 と 9 の推奨事項のほとんどは、実用的でわかりやすいものです。

                                          服装は、個人をコントロールするための最も重要な手段です。 多層アプローチにより、複数の層の機能を組み込んだ単一の衣類よりも柔軟なソリューションが可能になります. ただし、最終的には、作業者の特定のニーズが、最も機能的なシステムとなる最終的な決定要因になるはずです。 衣服は冷却から保護します。 一方、寒さの中での過度な服装は一般的な問題であり、北極遠征の極端な露出からも報告されています. 服を着すぎると、すぐに大量の汗が発生し、衣服の層に蓄積します。 活動量が少ない時期に、湿った衣服を乾かすと、体の熱損失が増加します。 明白な予防策は、衣服の適切な選択と、作業率と気候条件の変化への早期の適応によって、発汗を制御および軽減することです。 大量の汗を吸収し、優れた快適性と断熱性を維持できる衣類生地はありません。 ウールはいくらかの水分を吸収する (水分を取り戻す) にもかかわらず、かさばらず、明らかに乾いたままですが、大量の汗は結露し、他の生地と同様の問題を引き起こします。 湿気はある程度の熱放出をもたらし、暖かさの維持に貢献する可能性があります。 しかし、ウールの衣類が身体に付着して乾くと、上記のプロセスが逆になり、必然的に体温が低下します。

                                          現代の繊維技術は、衣料品製造用の多くの新しい素材と生地を生み出しました. 防水性と透湿性を両立させた衣服や、保温性を高めながら軽量化・薄型化を実現した衣服が登場しています。 ただし、テスト済みの特性と機能が保証された衣類を選択することが不可欠です。 より高価な元の製品を模倣しようとする多くの製品が利用可能です. それらのいくつかは、使用するのが危険でさえあるほどの低品質を表しています.

                                          防寒性は、主に衣類全体の断熱値 (clo 値) によって決まります。 しかし、防寒には特に外層の通気性、透湿性、防水性などの特性が不可欠です。 これらの特性を測定および分類するための国際規格および試験方法が利用可能です。 同様に、ハンドギアとフットウェアは、欧州規格 EN 511 および EN 344 (CEN 1992、1993) などの国際規格を使用して、防寒特性をテストすることができます。

                                          屋外冷間作業

                                          屋外での冷間作業に固有の問題は、寒冷ストレスにつながる可能性のある気候要因の集合です。 風と低気温の組み合わせにより、環境の冷却力が大幅に増加します。これは、作業組織、作業場の遮蔽、および衣服の観点から考慮する必要があります。 降水量は、雪や雨などの空気中、または地上で、調整が必要です。 気象条件の変化により、労働者は追加の衣類や装備を計画し、持参し、使用する必要があります。

                                          屋外での作業における問題の多くは、勤務シフト中の活動や気候が時々大きく変化することに関連しています。 このような大きなバリエーションに対応できる衣料品システムはありません。 そのため、衣服は頻繁に着替えて調整する必要があります。 保護不足による冷えや着衣の着すぎによる発汗・発熱の原因となります。 後者の場合、ほとんどの汗は凝縮するか、衣服に吸収されます。 休息中や活動量の少ない時間帯に濡れた衣服を着ると、乾燥によって体の熱が奪われるため、潜在的な危険が生じます。

                                          屋外作業に対する保護対策には、適切な作業休憩レジメンと、暖房付きのシェルターまたはキャビンでの休憩が含まれます。 静止した作業は、追加の暖房の有無にかかわらず、テントによって風や降水から保護できます。 作業内容によっては、赤外線ヒーターやガスヒーターによるスポット暖房を使用する場合があります。 部品またはコンポーネントの事前製作は、屋内で行うことができます。 氷点下の条件下では、天候を含む職場の状態を定期的に監視する必要があります。 状況が悪化した場合にどのような手順を適用するかについて、明確なルールが存在する必要があります。 最終的に風に対して補正された温度レベル (風寒指数) について合意し、行動計画に関連付ける必要があります。

                                          冷蔵作業

                                          冷凍食品は、低い周囲温度 (–20ºC) で保管および輸送する必要があります。 コールドストアでの仕事は、世界のほとんどの地域で見られます。 この種の人工的な寒冷暴露は、一定の制御された気候によって特徴付けられます。 労働者は、倉庫の外で寒冷地と温帯または暖地の間を移動しながら、連続作業または最も一般的な断続的な作業を行う場合があります。

                                          作業に多少の肉体的労力が必要である限り、適切な防護服を選択することで熱バランスを達成できます。 手と足の特別な問題は、多くの場合、1.5 時間から 2 時間ごとに定期的な休憩が必要です。 休憩は、体を温めるのに十分な長さでなければなりません (20 分)。

                                          冷凍品を手作業で取り扱うには、十分な断熱材を備えた保護手袋 (特に手のひら) が必要です。 防寒手袋の要件と試験方法は、欧州規格 EN 511 に記載されています。これについては、この章の記事「寒さ指数と規格」で詳しく説明しています。 固定作業のある作業場に配置された局所ヒーター (例: 赤外線ラジエーター) は、熱収支を改善します。

                                          冷蔵倉庫での作業の多くは、フォーク リフトで行われます。 これらの車両のほとんどは開いています。 運転すると相対的な風速が発生し、低温と相まって体の冷却が促進されます。 さらに、作業自体はかなり軽く、関連する代謝熱の生成は低くなります。 したがって、必要な衣類の断熱材は非常に高く (約 4 クローネ)、使用中のほとんどのタイプのオーバーオールでは満たすことができません。 運転手は足と手から寒くなり、曝露は時間制限されなければなりません。 利用可能な防護服に応じて、寒冷地での作業と通常の環境での作業または休憩に関して、適切な作業スケジュールを編成する必要があります。 ヒートバランスを改善する簡単な方法は、トラックにシートヒーターを取り付けることです。 これにより、寒い中での作業時間が長くなり、シートと背もたれの局所的な冷却が妨げられる可能性があります。 より洗練された高価なソリューションには、加熱されたキャブの使用が含まれます。

                                          暑い国では特別な問題が発生します。冷蔵倉庫の労働者 (通常はトラックの運転手) は、間欠的に寒気 (–30ºC) と暑さ (30ºC) にさらされます。 それぞれの条件に短時間 (1 ~ 5 分) さらされると、適切な衣服を採用することが難しくなります。屋外で過ごすには暑すぎ、冷蔵倉庫での作業には寒すぎる場合があります。 窓の結露の問題が解決されれば、トラックの運転台が一つの解決策になるかもしれません。 作業タスクと利用可能な保護に基づいて、適切な仕事と休息のレジメンを作成する必要があります。

                                          たとえば、生鮮食品産業に見られる涼しい職場は、タイプに応じて気温が +2 ~ +16ºC の気候条件で構成されています。 相対湿度が高く、コールド スポットや湿った床や水で覆われた床で結露が発生することがあります。 このような作業場では、滑る危険性が高まります。 問題は、相対湿度の低下に寄与する良好な職場衛生と清掃ルーチンによって解決できます。

                                          ワークステーションの局所的な空気速度はしばしば速すぎ、ドラフトの苦情が発生します。 この問題は、多くの場合、冷気の入口を変更または調整するか、作業台を再配置することで解決できます。 ワークステーションの近くにある冷凍品または冷蔵品の緩衝材は、放射熱交換の増加によりドラフト感覚に寄与する可能性があります. 衣類は、要件の評価に基づいて選択する必要があります。 IREQ 法を使用する必要があります。 さらに、衣類は局所的な風、湿気、水から保護するように設計する必要があります。 食品の取り扱いに関する特別な衛生要件により、衣類のデザインと種類 (つまり、外層) にいくつかの制限が課せられます。 適切な衣類システムは、機能的で十分な保護システムを形成するために、下着、断熱中間層、および外層を統合する必要があります. 衛生上の要求により、ヘッドギアが必要になることがよくあります。 ただし、この目的のための既存のヘッドギアは、多くの場合、寒さに対する保護を提供しない紙の帽子です。 同様に、履物はしばしば下駄や軽い靴で構成されており、断熱性が低い. より適切なヘッドギアとフットウェアを選択すると、これらの身体部分の保温性が向上し、全体的な熱バランスが改善されます。

                                          多くのクールな職場での特別な問題は、手先の器用さを維持することです。 筋肉活動が低いか中程度の場合、手と指は急速に冷えます。 手袋は保護を向上させますが、器用さを損ないます。 XNUMX つの要求の間の微妙なバランスを見つける必要があります。 多くの場合、肉を切るには金属製の手袋が必要です。 下に薄い織物の手袋を着用すると、冷却効果が低下し、快適さが向上する場合があります。 多くの場合、薄い手袋で十分です。 手の冷却を防ぐための追加の対策には、ツールや機器の断熱ハンドルの提供、または赤外線ラジエーターなどを使用したスポット加熱が含まれます。 電気で加熱される手袋が市場に出回っていますが、多くの場合、人間工学的に劣っていて、加熱やバッテリー容量が不十分です。

                                          冷水暴露

                                          体が水に浸かっている間は、短時間で大量の熱が失われる可能性が高く、明らかに危険です。 水の熱伝導率は空気の 25 倍以上であり、多くの露出状況では、周囲の水が熱を吸収する能力は実質的に無限大です。

                                          サーモニュートラルな水温は約 32 ~ 33 ℃ で、それより低い温度では、体は冷たい血管収縮と震えによって反応します。 25~30℃の水に長時間さらされると、体が冷えて低体温症が進行します。 当然のことながら、この反応は水温が下がるほど強く深刻になります。

                                          冷水にさらされることは、海上での事故や、さまざまな種類のウォーター スポーツに関連した場合によく見られます。 しかし、職業活動においても、労働者は浸漬低体温症の危険にさらされています (ダイビング、​​釣り、船積み、その他のオフショア作業など)。

                                          難破船の犠牲者は、冷水に入らなければならない場合があります。 彼らの保護は、薄い衣服からイマージョンスーツまでさまざまです. 救命胴衣は船上での必須装備です。 無意識の犠牲者の頭からの熱損失を減らすために、首輪を装備する必要があります。 船の設備、緊急時の手順の効率、および乗組員と乗客の行動は、操作の成功とその後の被ばく条件の重要な決定要因です。

                                          ダイバーは定期的に冷たい海に入ります。 商用ダイビングが行われているほとんどの水域、特にある深さの水温は低く、多くの場合 10ºC 未満です。 このような冷たい水に長時間さらされる場合は、断熱性のあるダイビング スーツが必要です。

                                          熱損失。 水中の熱交換は、単純に XNUMX つの温度勾配 (コアから皮膚までの内部温度勾配と、皮膚表面から周囲の水への外部温度勾配) を下る熱の流れと見なすことができます。 体表面の熱損失は、次のように簡単に説明できます。

                                          Cw = hc・(TskTw)・AD

                                          コラボレー Cw 対流熱損失 (W)、 hc は対流熱伝達係数 (W/°Cm2), Tsk は平均皮膚温度 (°C)、 Tw は水温 (°C)、 AD 体表面積です。 呼吸や水に浸からない部分(頭など)からのわずかな熱損失は無視できます(以下のダイビングのセクションを参照)。

                                          の値 hc 100 ~ 600 W/°Cm の範囲2. 最小値は静水に適用されます。 水泳の動きや流れる水によって引き起こされる乱気流は、対流係数を XNUMX 倍または XNUMX 倍にします。 保護されていない体が冷たい水にかなりの熱損失を被る可能性があることは容易に理解できます。 実際、ほとんどの場合、冷たい水に落ちる人 (着衣または脱衣) は、泳ぐよりも水中でじっと横になっている方が熱を節約します。

                                          特別な防護服を着用することで、水への熱損失を大幅に減らすことができます。

                                          ダイビング。 海面下数百メートルでの潜水作業では、圧力 (0.1 ATA または 10 MPa/30 m) と寒さの影響からダイバーを保護する必要があります。 冷たい空気 (またはヘリウムと酸素の冷たいガス混合物) を呼吸すると、肺組織から体熱が排出されます。 この体幹からの直接的な熱損失は、高圧では大きく、体の安静時代謝熱生成よりも高い値を容易に達成できます。 それは人間の有機体によってほとんど感知されません。 体の表面が暖かい場合、震え反応を伴わずに内部温度が危険なほど低くなることがあります。 現代のオフショアでの作業では、対流による大きな熱損失を補うために、スーツと呼吸装置に追加の熱をダイバーに供給する必要があります。 深海ダイビングでは、快適ゾーンは狭く、海面よりも暖かくなります。32 ~ 20 ATA (30 ~ 2 MPa) で 3 ~ 32 °C、34 ATA (50 MPa) までは 5 ~ XNUMX °C に上昇します。

                                          生理学的要因: 低温浸漬は、強力で急性の呼吸ドライブを誘発します。 初期反応には、「吸気あえぎ」、過換気、頻脈、末梢血管収縮、および高血圧が含まれます。 数秒間の吸気無呼吸の後、換気量が増加します。 反応を自発的に制御することはほとんど不可能です。 そのため、海が荒れて体が水没すると、人は容易に水を吸い込んでしまうことがあります。 したがって、非常に冷たい水にさらされた最初の数秒間は危険であり、突然の溺死が発生する可能性があります。 ゆっくりと体を浸し、体を適切に保護することで、反応が抑えられ、呼吸をより適切に制御できるようになります。 反応は徐々に弱まり、通常は数分以内に正常な呼吸が得られます。

                                          皮膚表面での急速な熱損失率は、コアから皮膚への熱流を減らすための内部 (生理学的または体質的) メカニズムの重要性を強調しています。 血管収縮により、四肢の血流が減少し、中心部の熱が保持されます。 運動は四肢の血流を増加させ、外部対流の増加と相俟って、熱産生の増加にもかかわらず、実際には熱損失を加速する可能性があります。

                                          非常に冷たい水の中で 5 ~ 10 分後、四肢の温度は急速に低下します。 神経筋機能が低下し、筋肉のパフォーマンスを調整および制御する能力が低下します。 泳ぎのパフォーマンスが大幅に低下し、外洋ではすぐに危険にさらされる可能性があります。

                                          ボディサイズも重要な要素です。 背の高い人は体表面積が大きく、特定の周囲条件では小柄な人よりも多くの熱を失います。 ただし、比較的大きな体重は、XNUMX つの方法でこれを補います。 表面積が大きいほど代謝熱産生率が高くなり、一定の体温での熱量が大きくなります。 後者の要因は、熱損失に対するより大きなバッファーと、コア温度の低下速度の遅さから構成されます。 子供は大人よりも危険にさらされています。

                                          最も重要な要因は、体脂肪量、特に皮下脂肪の厚さです。 脂肪組織は他の組織よりも断熱性が高く、末梢循環の大部分によって迂回されます。 血管収縮が起こると、皮下脂肪の層が余分な層として機能します。 断熱効果は、層の厚さにほぼ比例します。 したがって、女性は一般的に男性よりも皮膚脂肪が多く、同じ条件下での熱損失が少ない. 同様に、太っている人は痩せている人よりも裕福です。

                                          個人保護。 前述のように、冷水や温帯水域での長期滞在には、ダイビング スーツ、イマーション スーツ、または類似の装備の形で外部断熱材を追加する必要があります。 発泡ネオプレンのウェット スーツは、材料の厚さ (閉じたフォーム セル) と、皮膚の微気候への比較的制御された水の「漏れ」によって断熱性を提供します。 後者の現象により、この水が温まり、皮膚温度が高くなります。 スーツはさまざまな厚さで利用でき、多かれ少なかれ断熱性を提供します. ウェット スーツは深く圧縮されるため、断熱材の多くが失われます。

                                          気温が10℃以下になるとドライスーツが定番化。 スーツの下に着用する追加の断熱材の量に応じて、より高い皮膚温度を維持できます。 少量の水 (0.5 ~ 1 リットル) が断熱力を大幅に低下させるため、スーツが漏れないことが基本的な要件です。 ドライスーツも深部で圧縮されますが、減少した体積を補うために、スキューバタンクから乾燥空気が自動または手動で追加されます。 したがって、ある程度の厚さの微気候空気層を維持することができ、良好な断熱性を提供します。

                                          前述したように、深海潜水には補助暖房が必要です。 呼吸ガスは予熱され、表面または潜水ベルからの温水のフラッシュによってスーツが加熱されます。 より最近の加温技術は、電気加熱された下着または温かい液体で満たされた閉回路細管に依存しています。

                                          手は特に冷却の影響を受けやすく、断熱手袋または加熱手袋の形で特別な保護が必要になる場合があります。

                                          安全な露出。 低体温症が急速に進行し、冷水にさらされると差し迫った死の危険があるため、安全な暴露条件と危険な暴露条件を予測する必要があります。

                                          図 7 は、典型的な北海のオフショア条件で予測される生存時間を示しています。 適用される基準は、母集団の 34 パーセンタイルの深部体温が 1988 ℃ に低下することです。 このレベルは、意識があり、扱いやすい人に関連していると想定されています。 ドライスーツの適切な着用、使用、および機能により、予測される生存時間は XNUMX 倍になります。 下の曲線は、通常の衣服に身を浸した保護されていない人を表します。 衣類が完全に水に浸かると、効果的な断熱材は非常に小さくなり、生存期間が短くなります (Wissler XNUMX から変更)。

                                          図 7. 典型的な北海オフショア シナリオで予測される生存時間。

                                          HEA090F5

                                          北極および亜寒帯地域での作業

                                          世界の北極および亜北極地域は、通常の冷間作業の問題に加えて、追加の問題を含んでいます。 寒い季節は暗闇と一致します。 日の当たる日は短い。 これらの地域は、カナダ北部、シベリア、スカンジナビア北部など、広大な無人または人口のまばらな地域をカバーしています。 また、自然は厳しいです。 輸送は長距離で行われ、長い時間がかかります。 寒さと暗闇と僻地の組み合わせは、作業組織、準備、設備に関して特別な考慮を必要とします。 特に、サバイバルと応急処置のトレーニングを提供し、適切な装備を提供して職場で簡単に利用できるようにしなければなりません。

                                          北極地域の労働人口には、他の場所で述べたように、健康を脅かす多くの危険があります。 事故やけがのリスクは高く、薬物乱用は一般的であり、文化的パターンが問題を引き起こし、地元/先住民の文化と現代の西側の産業需要との間の対立も同様です。 スノーモービルの運転は、典型的な北極条件における複数のリスクにさらされる例です (以下を参照)。 寒冷ストレスは、特定の病気の発生頻度を高める危険因子の XNUMX つと考えられています。 地理的な孤立は、一部のネイティブ エリアでさまざまな種類の遺伝的欠陥を生み出すもう XNUMX つの要因です。 特定の感染症などの風土病も、地方または地域で重要です。 また、入植者や外国人労働者は、新しい環境、人里離れた場所、厳しい気候条件、孤立、気づきなどに続発する、さまざまな種類の心理的ストレス反応のリスクが高くなります。

                                          この種の作業に対する具体的な対策を検討する必要があります。 XNUMX 人一組で作業を行い、緊急時に XNUMX 人が助けに行き、XNUMX 人が事故などの犠牲者の世話をするようにします。 日照と気候の季節変動を考慮し、それに応じて作業を計画する必要があります。 労働者は健康上の問題がないかチェックされなければなりません。 必要に応じて、緊急事態またはサバイバル状況のための追加の機器を利用できるようにする必要があります。 車、トラック、スノーモービルなどの車両は、修理や緊急事態に備えて特別な装備を搭載する必要があります。

                                          これらの地域での特定の作業上の問題は、スノーモービルです。 10 年代以来、スノーモービルは、原始的で低技術の乗り物から、高速で技術的に高度に発達した乗り物へと発展しました。 余暇活動に最も頻繁に使用されますが、仕事にも使用されます (20 ~ XNUMX%)。 スノーモービルを使用する典型的な職業は、警察、軍人、トナカイ飼い、木こり、農民、観光業、わな猟師、捜索救助隊です。

                                          スノーモービルからの振動にさらされることは、ドライバーが振動によって引き起こされる怪我のリスクが非常に高くなることを意味します。 運転手と同乗者は未浄化の排気ガスにさらされます。 エンジンから発生する騒音により、難聴を引き起こす可能性があります。 高速、地形の不規則性、およびドライバーと乗客の保護が不十分なため、事故のリスクが高くなります。

                                          筋骨格系は、特に過酷な地形や斜面を走行する際に、振動や極端な作業姿勢や負荷にさらされます。 立ち往生した場合、重いエンジンを扱うと発汗し、多くの場合、筋骨格の問題 (腰痛など) が発生します。

                                          スノーモービルの労働者の間では、冷傷が一般的です。 車両の速度は寒冷暴露を悪化させます。 体の典型的な損傷部位は、特に顔(極端な場合には角膜を含む)、耳、手、足です。

                                          スノーモービルは通常、気候、地形、およびその他の条件がリスクに寄与する遠隔地で使用されます。

                                          スノーモービルのヘルメットは、スノーモービルでの作業状況に合わせて、車両自体、地形条件、および気候によって生じる特定の暴露リスクに注意して開発する必要があります。 衣服は暖かく、防風性があり、柔軟でなければなりません。 スノーモービルに乗っているときに経験する活動の一時的な変化は、XNUMX つの衣類システムに対応するのが難しく、特別な考慮が必要です。

                                          遠隔地でのスノーモービルのトラフィックも、通信の問題を引き起こします。 作業組織と機器は、本拠地との安全な通信を確保する必要があります。 緊急事態に対処し、救助隊が機能するのに十分な時間の保護を可能にするために、追加の装備を携帯する必要があります。 このような備品には、風袋、着替え、応急処置用具、雪かきシャベル、修理キット、調理器具などが含まれます。

                                           

                                          戻る

                                          寒冷暴露による生理病理学的影響の防止は、XNUMX つの観点から検討する必要があります。XNUMX つ目は、寒冷への一般的な暴露 (つまり、全身) 中に観察される生理病理学的影響に関するものであり、XNUMX つ目は、寒冷への局所暴露中に観察されるものに関するものです。寒さ、主に四肢(手と足)に影響を与えます。 これに関連する予防措置は、XNUMX つの主なタイプの寒冷ストレス、つまり偶発的な低体温症と四肢の凍傷の発生を減らすことを目的としています。 二重のアプローチが必要です: 生理学的方法 (例えば、適切な給餌と水分補給、適応メカニズムの開発) および薬理学的および技術的手段 (例えば、シェルター、衣類)。 最終的に、これらの方法はすべて、一般レベルと局所レベルの両方で耐寒性を高めることを目的としています. さらに、寒さにさらされる労働者は、効果的な予防を確実にするために必要な情報とそのような傷害の理解を持っていることが不可欠です.

                                          冷傷を予防するための生理学的方法

                                          安静時の人間の寒さへの曝露は、皮膚の熱損失を制限する末梢血管収縮と、食物摂取の必要性を意味する代謝熱産生(本質的に震えの活動による)を伴います. 雪の中や氷の上を歩くのが難しく、重装備を頻繁に扱う必要があるため、寒い中でのすべての身体活動に必要なエネルギーの消費は増加します。 さらに、この身体活動に伴う発汗のために、かなりの量の水分が失われる可能性があります。 この水分損失が補償されない場合、脱水症状が発生し、凍傷にかかりやすくなります。 脱水症状は、十分な水分を摂取することが困難なために自発的に水分摂取量を制限するだけでなく (利用可能な水が凍ったり、雪を溶かさなければならない場合もあります)、十分に頻繁な排尿 (排尿) を避けようとする傾向によっても悪化することがよくあります。 、避難所を出る必要があります。 寒さの中での水の必要性は、個人の作業負荷と衣服の断熱性に依存するため、推定するのは困難です. しかし、いずれにせよ、水分摂取量は豊富で、温かい飲み物の形でなければなりません(身体活動の場合、5日あたり6〜XNUMXリットル). 透明でなければならない尿の色を観察することで、水分摂取の経過を知ることができます。

                                          カロリー摂取量に関しては、温暖な気候や暑い気候と比較して、寒冷な気候では 25 ~ 50% の増加が必要であると考えられます。 数式を使用すると、4,151 人 28.62 日あたりの寒さでのエネルギー平衡に不可欠なカロリー摂取量 (kcal) を計算できます: kcal/XNUMX 人 XNUMX 日 = XNUMX–XNUMXTaここで、 Ta °C 単位の周囲温度です (1 kcal = 4.18 ジュール)。 したがって、 Ta –20℃の場合、約4,723kcal(2.0×104 J) 予測する必要があります。 下痢型の消化障害を避けるために、食物摂取量を質的に変える必要はないようです。 たとえば、米国陸軍の寒冷地配給 (RCW) は 4,568 kcal (1.9 x 104 J)、58 日および 11 人あたりの脱水形態で、次のように定性的に分けられます: 31% の炭水化物、1992% のタンパク質、および XNUMX% の脂肪 (Edwards、Roberts および Mutter XNUMX)。 脱水食品は軽くて調理しやすいという利点がありますが、食べる前に水分を補給する必要があります。

                                          可能な限り、食事は温かくして、通常の量で朝食と昼食に分けなければなりません。 温かいスープ、ドライ ビスケット、シリアル バーを XNUMX 日中かじったり、夕食のカロリー摂取量を増やしたりすることで、栄養を補うことができます。 この後者の手段は、食事誘発性の熱発生を増強し、被験者が眠りにつくのを助けます。 アルコールは皮膚の血管拡張 (熱損失の原因) を誘発し、利尿作用 (水分損失の原因) を増加させる一方で、皮膚の感受性を変化させ、判断力 (基本的な要因である) を損なうため、寒い気候でのアルコールの消費は非常に勧められません。寒冷障害の最初の兆候の認識に関与しています)。 カフェインを含む飲み物の過剰摂取も有害です。この物質には末梢血管収縮作用(凍傷のリスクが高まる)と利尿作用があるからです。

                                          適切な食事に加えて、一般的および局所的な適応メカニズムの両方を発達させることで、寒冷障害の発生率を減らし、寒冷環境によって引き起こされるストレスを軽減することで心理的および身体的パフォーマンスを改善できます。 ただし、概念を定義する必要があります。 適応, 順応 および 慣れ XNUMX つの用語は、異なる理論家の使用法に応じて意味が異なります。

                                          Eagan の見解 (1963 年) では、用語 寒さへの適応 は総称です。 彼は、適応の概念の下に、遺伝的適応、順応、慣れの概念をまとめています。 遺伝的適応とは、敵対的な環境での生存に有利な、遺伝的に伝達される生理学的変化を指します。 Bligh と Johnson (1973) は、遺伝的適応と表現型適応を区別し、適応の概念を「環境全体のストレスの多い要素によって生じる生理学的負担を軽減する変化」と定義しています。

                                          順応 自然環境における気候変動などの周囲の複雑な要因、または実験室などの周囲の固有の要因のいずれかに応答して、数日から数週間にわたって確立される機能的代償として定義できます。 (それらの作家の「人工的な順応」または「順応」)(Eagan 1963)。

                                          慣れ これは、特定の刺激に対する中枢神経系の反応の減少から生じる生理学的反応の変化の結果です (Eagan 1963)。 この慣れは、具体的または一般的です。 特定の慣れは、体の特定の部分が繰り返される刺激に慣れるプロセスであり、一般的な慣れは、繰り返される刺激に全身が慣れるプロセスです。 寒さに対する局所的または一般的な適応は、一般に慣れによって獲得されます。

                                          実験室と自然環境の両方で、寒さに対するさまざまな種類の一般的な適応が観察されています。 Hammel (1963) は、これらの異なる適応タイプの分類を確立しました。 適応の代謝タイプは、ティエラ・デル・フエゴのアラカルフや北極のインディアンのように、代謝熱のより大きな生成と組み合わされた内部温度の維持によって示されます. 断熱タイプの適応は、内部温度の維持によっても示されますが、平均皮膚温度の低下を伴います(オーストラリアの熱帯海岸の原住民)。 低体温タイプの適応は、内部温度の多かれ少なかれかなりの低下によって示されます (カラハリ砂漠の部族、ペルーのケチュア族インディアン)。 最後に、隔離型と低体温型の混合型の適応があります (オーストラリア中央部のアボリジニ、ラップス、アマスの韓国人ダイバー)。

                                          実際には、この分類は単に定性的なものであり、熱収支のすべての要素を考慮しているわけではありません。 そのため、私たちは最近、定性的な分類だけでなく定量的な分類も提案しました (表 1 を参照)。 体温の変化だけでは、寒さへの一般的な適応の存在を必ずしも示すわけではありません。 確かに、震え始めの遅延の変化は、体温調節システムの感度の良い指標です。 Bittel (1987) は、寒さへの適応の指標として、熱負債の減少も提案しています。 さらに、この著者は、適応メカニズムの発達におけるカロリー摂取の重要性を示しました。 私たちの研究室でこの観察結果を確認しました。実験室で 1 °C の寒さに 1 か月間不連続に順応させた被験者は、低体温タイプの適応を発達させました (Savourey et al. 1994, 1996)。 低体温症は、体脂肪量の割合の減少に直接関係しています。 有酸素運動適性レベル(VO2max) は、この種の寒さへの適応の発達には関与していないようです (Bittel et al. 1988; Savourey, Vallerand and Bittel 1992)。 低体温タイプの適応は、震えの開始を遅らせることによってエネルギーの蓄えを維持するが、低体温が危険ではないため、最も有利であるように思われる(Bittel et al. 1989)。 実験室での最近の研究では、人々の下肢を断続的に局所的に氷水に浸すことで、この種の適応を誘発できることが示されました。 さらに、この種の順応は、1990 年に Reed とその同僚によって、極地で長期間過ごした被験者に「極トリヨードサイロニン症候群」を発症させました。 この複雑な症候群は不完全に理解されたままであり、環境が熱的に中立であるときと寒さに急激にさらされているときの両方で、総トリヨードチロニンのプールが減少することによって主に証明されます. しかし、この症候群と低体温タイプの適応との関係はまだ定義されていません (Savourey et al. 1996)。

                                          表 1.寒さへの一般的な適応メカニズムは、順応期間の前後に実施される標準寒冷試験中に研究されました。

                                          Measure

                                          指標としての尺度の使用
                                          適応の

                                          の変化
                                          インジケータ

                                          適応の種類

                                          直腸
                                          温度tre(°C)

                                          t の差re コールドテストの終了時およびtre 順化後の熱的中性で

                                          + または =

                                          常温
                                          低体温


                                          平均皮膚温度 tsk(°C)


                                          ‾tsk℃後/‾tsk℃前、
                                          コラボレー `tsk のレベルです
                                          コールドテストの最後に


                                          <1
                                          =1
                                          >1


                                          絶縁
                                          等断熱
                                          低断熱


                                          平均
                                          代謝 ‾M (W/m2)


                                          順化後の‾Mの比率
                                          順応前に‾M


                                          <1
                                          =
                                          >1


                                          代謝の
                                          等代謝
                                          代謝低下

                                           

                                          四肢の局所適応は十分に文書化されています (LeBlanc 1975)。 それは、四肢が寒さに自然にさらされている先住民族または専門家グループ (エスキモー、ラップ、ガスペ島の漁師、英国の魚の彫刻家、ケベックの手紙運搬人) と、実験室で人工的に適応された被験者の両方で研究されてきました。 これらのすべての研究は、この順応が皮膚温度の上昇、痛みの軽減、および皮膚温度が高いほど発生する逆説的な血管拡張の早期化によって証明され、したがって凍傷の予防を可能にすることを示しています。 これらの変化は基本的に末梢皮膚血流の増加と関連しており、最近示したように筋肉レベルでの局所的な熱産生とは関連していません (Savourey, Vallerand and Bittel 1992)。 これらの局所適応メカニズムの確立を誘導するには、四肢を 5 日に数回、冷水 (XNUMX℃) に数週間浸すだけで​​十分です。 一方、これらの異なるタイプの適応の持続性に関する科学的データはほとんどありません。

                                          風邪による怪我を予防するための薬理学的方法

                                          耐寒性を高めるための薬物の使用は、多くの研究の対象となっています。 寒さに対する一般的な耐性は、薬で熱発生を促進することで強化できます。 実際、シバリングの活動は、筋肉グリコーゲンの消費の増加と相まって、特に炭水化物の酸化の増加を伴うことが人間の被験者で示されています (Martineau and Jacob 1988)。 メチルキサンチン化合物は、風邪のように交感神経系を刺激することで効果を発揮し、それによって炭水化物の酸化を増加させます. しかし、Wang、Man、および Bel Castro (1987) は、テオフィリンが、寒冷地で安静にしているヒト被験者の体温の低下を防ぐのに効果がないことを示しました。 一方、カフェインとエフェドリンの組み合わせは、同じ条件下で体温をより良好に維持することができます (Vallerand, Jacob and Kavanagh 1989) が、カフェイン単独の摂取は体温も代謝反応も変更しません (Kenneth et al. . 1990)。 一般的なレベルでの風邪の影響の薬理学的予防は、まだ研究課題です。 地域レベルでは、凍傷の薬理学的予防に関する研究はほとんど行われていません。 凍傷の動物モデルを使用して、特定の数の薬物がテストされました。 血小板抗凝集剤、コルチコイド、およびその他のさまざまな物質は、再加温期間の前に投与された場合、保護効果がありました。 私たちの知る限りでは、この主題に関してヒトで実施された研究はありません。

                                          風邪による怪我を防ぐための技術的方法

                                          これらの方法は、寒さによる怪我を防ぐための基本的な要素であり、これらの方法を使用しなければ、人間は寒冷地で生活することができません。 シェルターの建設、熱源の使用、および衣類の使用により、人々は非常に寒い地域に住むことができ、好ましい周囲の微気候を作り出すことができます. ただし、文明によって提供される利点が利用できない場合があります(民間および軍事遠征、難破した人、負傷者、浮浪者、雪崩の犠牲者などの場合)。 したがって、これらのグループは特に寒冷障害を起こしやすいです。

                                          寒冷地作業の注意事項

                                          寒冷地での作業に対するコンディショニングの問題は、寒冷地での作業に慣れていない人や温帯気候帯の出身者に主に関係しています。 風邪による怪我の情報は基本的に重要ですが、一定数の行動についても情報を取得する必要があります。 コールド ゾーンで作業するすべての作業者は、けがの最初の兆候、特に局所的なけが (皮膚の色、痛み) に精通している必要があります。 衣服に関する行動は極めて重要です。衣服を何層にも重ねることで、着用者は衣服の断熱性を現在のエネルギー消費レベルと外部ストレスのレベルに合わせることができます。 濡れた衣類(雨、汗など)は必ず乾かしてください。 手と足の保護にあらゆる注意を払う必要があります (きつく包帯を巻かない、適切に覆うように注意する、汗をかくので 1988 日に XNUMX ~ XNUMX 回靴下をタイムリーに交換する)。 すべての冷たい金属物との直接接触は避ける必要があります (即時の凍傷のリスク)。 衣類は防寒性を保証し、寒さにさらされる前にテストする必要があります。 摂食規則を覚えておく必要があります(カロリー摂取量と水分補給の必要性に注意してください). アルコール、カフェイン、ニコチンの乱用は禁止されなければなりません。 付属品 (シェルター、テント、寝袋) はチェックする必要があります。 結氷を避けるために、テントや寝袋の結露を取り除く必要があります。 労働者は、手袋を温めるために手袋に息を吹き込んではなりません。吹き込むと、氷が形成される原因にもなります。 最後に、体力を改善するための推奨事項を作成する必要があります。 実際、良好なレベルの有酸素運動は、極度の寒さの中でより大きな熱発生を可能にします (Bittel et al. XNUMX) だけでなく、より良い身体持久力も保証します。

                                          中年の人は、血管反応が制限されているため、若い人よりも寒さによる損傷を受けやすいため、注意深い監視下に置く必要があります。 過度の疲労と座りっぱなしの職業は、怪我のリスクを高めます。 特定の病状 (寒冷蕁麻疹、レイノー症候群、狭心症、凍傷の既往) のある人は、激しい寒さにさらされないようにする必要があります。 露出した皮膚を太陽放射から保護し、特別なクリームで唇を保護し、紫外線からサングラスで目を保護するなど、特定の追加のアドバイスが役立つ場合があります。

                                          問題が発生した場合、コールド ゾーンの作業者は冷静さを保ち、集団から離れず、穴を掘ったり身を寄せ合ったりして体温を維持する必要があります。 食料の提供と救援要請の手段(ラジオ、遭難ロケット、シグナルミラーなど)には細心の注意を払う必要があります。 冷水に浸る危険がある場合は、救命ボートと、水密で断熱性に優れた機器を用意する必要があります。 救命艇のない難破船の場合、水泳によって生じる対流が大幅に増加するため、個人は浮遊物にぶら下がったり、丸くなったり、可能であれば胸を水から上げて適度に泳いだりすることにより、熱損失を最大限に制限しようとする必要があります。熱損失。 海水は塩分濃度が高いので飲むと体に悪いです。

                                          コールドでのタスクの変更

                                          寒冷地では、作業内容が大幅に変更されます。 衣類の重さ、荷物 (テント、食料など) の運搬、困難な地形を横断する必要性により、身体活動によって消費されるエネルギーが増加します。 さらに、動き、調整、手先の器用さは衣服によって妨げられます。 サングラスの着用により視野が狭くなることがよくあります。 さらに、乾燥した空気の温度が-6ºC を下回るか、風がある場合、背景の知覚は変更され、18 m に減少します。 降雪や霧の中で視界がゼロになることがあります。 手袋の存在は、細かい作業を必要とする特定の作業を困難にします。 結露のため、道具は氷で覆われていることが多く、素手で握ると凍傷のリスクがあります。 衣服の物理的構造は、極端な寒さで変化し、凍結と結露が組み合わさった結果として形成される可能性のある氷は、多くの場合、ジッパー ファスナーをブロックします。 最後に、不凍液を使用して燃料を凍結から保護する必要があります。

                                          したがって、寒い気候で作業を最適に行うには、何層もの衣服が必要です。 四肢の適切な保護; 衣類、道具、テント内の結露対策。 暖房付きシェルターでの定期的な温暖化。 作業は一連の簡単な作業として行う必要があり、可能であれば XNUMX つの作業チームで実行し、一方が作業している間にもう一方がウォーミングアップを行っている必要があります。 寒い中で活動しないことは避けるべきであり、孤独な作業は避けるべきであり、使用された道から離れなければなりません。 有資格者は、保護および事故防止の責任者として指名される場合があります。

                                          結論として、冷傷についての十分な知識、周囲の知識、適切な準備 (体力、食事、適応メカニズムの誘導)、適切な服装、および作業の適切な配分によって、冷傷を防ぐことができるようです。 けがが発生した場合、迅速な支援と即時の治療によって最悪の事態を回避できます。

                                          防護服: 防水服

                                          防水服を着用することには、偶発的な水没の結果から保護するという目的があり、したがって、そのような事故に遭う可能性のあるすべての労働者 (船員、航空パイロット) だけでなく、冷水で働く人々 (プロのダイバー) にも関係があります。 表 2、 海洋アトラス 北アメリカ海の、地中海西部でも水温が15℃を超えることはめったにないことを示しています。 浸水条件下で、救命ベルトを着用しているが浸水防止装置を装着していない場合の生存時間は、1.5 月にバルト海で 6 時間、地中海で 12 時間と推定されていますが、XNUMX 月にはバルト海で XNUMX 時間、地中海での消耗によってのみ制限されます。 したがって、海上で作業する人、特にすぐに助けがなければ水に浸かる可能性がある人は、保護具を着用する必要があります。

                                          表 2. 水温が 15 °C を下回る日数の月平均と年平均

                                          バルト西部

                                          ドイツ湾

                                          大西洋
                                          (ブレスト沖)

                                          西地中海

                                          1月

                                          31

                                          31

                                          31

                                          31

                                          2月

                                          28

                                          28

                                          28

                                          28

                                          3月

                                          31

                                          31

                                          31

                                          31

                                          4月

                                          30

                                          30

                                          30

                                          26〜30

                                          5月

                                          31

                                          31

                                          31

                                          8

                                          6月

                                          25

                                          25

                                          25

                                          時々

                                          7月

                                          4

                                          6

                                          時々

                                          時々

                                          8月

                                          4

                                          時々

                                          時々

                                          0

                                          9月

                                          19

                                          3

                                          時々

                                          時々

                                          10月

                                          31

                                          22

                                          20

                                          2

                                          11月

                                          30

                                          30

                                          30

                                          30

                                          12月

                                          31

                                          31

                                          31

                                          31

                                          トータル

                                          295

                                          268

                                          257

                                          187

                                           

                                          複数の、しばしば相反する要件を考慮に入れなければならないため、このような機器を製造することの難しさは複雑です。 これらの制約には、(1) 汗の蒸発を妨げることなく、熱保護が空気と水の両方で効果的でなければならないという事実 (2) 被験者を水面に保つ必要性、および (3) 実行するタスクが含まれます。アウト。 さらに、関連するリスクに応じて機器を設計する必要があります。 これには、予想されるニーズを正確に定義する必要があります。たとえば、熱環境 (水、空気、風の温度)、救助が到着するまでの時間、救命ボートの有無などです。 衣服の断熱特性は、使用される素材、体の輪郭、保護布の圧縮性 (水によって加えられる圧力によって衣服に閉じ込められる空気の層の厚さを決定する) に依存します。衣服に存在する可能性のある湿気。 このタイプの衣類の湿気の存在は、主に防水性に依存します。 そのような機器の評価は、水だけでなく冷気でも提供される熱保護の有効性を考慮に入れなければならず、水と空気の温度に関する推定生存時間、および予想される熱応力と衣類の機械的障害の可能性 (Boutelier 1979)。 最後に、動く被写体に対して実施される防水性のテストにより、この点で起こりうる欠陥を検出することができます。 最終的に、防浸装置は次の XNUMX つの要件を満たす必要があります。

                                          • 水と空気の両方で効果的な熱保護を提供する必要があります。
                                          • 快適でなければなりません。
                                          • 制限しすぎても、重すぎてもいけません。

                                           

                                          これらの要件を満たすために、1974 つの原則が採用されています。防水ではないが、水中で断熱特性を維持する素材を使用するか (いわゆる「ウェット」スーツの場合のように)、またはさらに断熱性があります(「ドライ」スーツ)。 現在、ウェット ガーメントの原理は、特に航空業界ではあまり適用されていません。 過去 XNUMX 年間、国際海事機関は、XNUMX 年に採択された海上における人命の安全のための国際条約 (SOLAS) の基準を満たす耐水没防護服またはサバイバル スーツの使用を推奨してきました。スーツへの最小限の水の浸入、スーツのサイズ、人間工学、浮遊補助具との互換性、およびテスト手順。 ただし、これらの基準の適用には、いくつかの問題があります (特に、適用されるテストの定義に関するもの)。

                                          それらは非常に長い間知られていましたが、エスキモーはアザラシの皮またはアザラシの腸を縫い合わせて使用​​していたため、耐イマージョン スーツを完全なものにすることは難しく、標準化の基準はおそらく今後見直されるでしょう。

                                           

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                                          火曜日、22 March 2011 20:34

                                          寒冷指数と基準

                                          寒冷ストレスは、通常よりも大きな熱損失が予想される身体への熱負荷として定義され、身体を熱的に中立に保つために代償的な体温調節作用が必要です。 したがって、通常の熱損失とは、室内の生活条件 (気温 20 ~ 25 ℃) で人が通常経験することを指します。

                                          暑さの状況とは対照的に、衣服と活動は、より多くの衣服が熱損失を減らし、より多くの活動がより高い内部熱産生と熱損失のバランスをとる可能性が高いことを意味するという意味で、プラスの要因です. したがって、評価方法は、特定の活動レベルで必要な保護 (衣類)、特定の保護に必要な活動レベル、または特定の 1955 つの組み合わせの「温度」値の決定に焦点を当てています (Burton and Edholm 1988; Holmér 1993; Parsons XNUMX)。

                                          ただし、着用できる衣類の量や、長時間持続できる高レベルの活動には限界があることを認識することが重要です。 防寒着はかさばり、足を引きずりがちです。 動きや動きにはより多くのスペースが必要です。 活動レベルは、作業のペースによって決定される場合がありますが、できれば個人が管理する必要があります。 各個人には、物理​​的な作業能力に応じて、特定の最高エネルギー生産率があり、長期間維持することができます. したがって、高い身体的作業能力は、長期にわたる極度の被ばくに対して有利である可能性があります。

                                          この記事では、寒冷ストレスの評価と制御の方法について説明します。 組織的、心理的、医学的、人間工学的な側面に関連する問題は、別の場所で扱われます。

                                          冷間加工

                                          冷間加工には、自然条件だけでなく人工条件の下でもさまざまな条件が含まれます。 最も極端な寒さへの暴露は、宇宙空間でのミッションに関連しています。 しかし、地表の低温作業条件は、100℃を超える温度範囲をカバーしています (表 1)。 当然のことながら、寒冷ストレスの規模と重症度は、周囲温度が低下するにつれて増加すると予想されます。

                                          表 1. さまざまな寒い職業環境の気温

                                          –120℃

                                          人間の凍結療法のための気候室

                                          –90℃

                                          南極基地ヴォストックの最低気温

                                          –55℃

                                          魚肉の冷蔵・冷凍・乾物の製造

                                          –40℃

                                          極底での「通常の」温度

                                          –28℃

                                          冷凍品の冷蔵倉庫

                                          +2~+12℃

                                          新鮮な栄養製品の保管、準備、輸送

                                          –50~–20℃

                                          カナダ北部とシベリアの XNUMX 月の平均気温

                                          –20~–10℃

                                          カナダ南部、スカンジナビア北部、ロシア中部の XNUMX 月の平均気温

                                          –10~0℃

                                          米国北部、スカンジナビア南部、中央ヨーロッパ、中東および極東の一部、日本中部および北部の XNUMX 月の平均気温

                                          出典: Holmér 1993 を改変。

                                          1 つの表から明らかなように、多くの国で大規模なアウトドア ワーカーが多かれ少なかれ重度の寒冷ストレスを経験しています。 さらに、冷蔵倉庫作業は世界のあらゆる場所で行われています。 スカンジナビア諸国での調査によると、全労働者人口の約 10% が寒さを職場での主要な不快要因と見なしていることが明らかになりました。

                                          寒冷ストレスの種類

                                          次のタイプの低温ストレスを定義できます。

                                            • 全身冷却
                                            • 四肢の冷却、対流による皮膚の冷却(風の冷却)、伝導性の皮膚の冷却(接触冷却)、および気道の冷却を含む局所的な冷却。

                                               

                                              ほとんどの場合、これらのすべてではないにしてもいくつかが同時に存在する可能性があります。

                                              寒冷ストレスの評価には、前述の影響の 2 つまたは複数のリスクの確認が含まれます。 典型的には、表2が第1の大まかな分類として使用され得る。 一般に、寒冷ストレスが増加すると、身体活動のレベルが低下し、利用できる保護が低下します。

                                              表 2. 冷間加工の概略分類

                                              温度

                                              仕事の種類

                                              寒冷ストレスの種類

                                              10~20℃

                                              座りっぱなし、軽作業、細かい手作業

                                              全身冷却、四肢冷却

                                              0~10℃

                                              座りっぱなしの軽作業

                                              全身冷却、四肢冷却

                                              –10~0℃

                                              軽い肉体労働、道具や材料の取り扱い

                                              全身冷却、四肢冷却、接触冷却

                                              –20~–10℃

                                              適度な活動、金属や液体 (ガソリンなど) の取り扱い、風の強い状況

                                              全身冷却、四肢冷却、接触冷却、対流冷却

                                              –20℃以下

                                              あらゆる種類の仕事

                                              あらゆる種類の寒冷ストレス

                                               

                                              表に示されている情報は、行動を促す信号として解釈する必要があります。 言い換えれば、必要に応じて、特定のタイプの寒冷ストレスを評価し、制御する必要があります。 中程度の温度では、局所的な冷却による不快感や機能の喪失に関連する問題が蔓延しています。 低温では、他の影響の結果として、寒冷障害の差し迫った危険性が重要な要因となります。 多くの効果について、ストレスレベルと効果の間の個別の関係はまだ存在していません。 表に示されている温度範囲外でも、特定の低温の問題が持続する可能性があることを排除することはできません。

                                              評価方法

                                              寒冷ストレスの評価方法は、ISO Technical Report 11079 (ISO TR 11079, 1993) に示されています。 代謝熱産生の決定 (ISO 8996, 1988)、衣服の熱特性の推定 (ISO 9920, 1993)、および生理学的測定 (ISO DIS 9886, 1989c) に関するその他の規格は、寒冷ストレスの評価に役立つ補足的な情報を提供します。

                                              図 1 は、気候要因、予想される冷房効果、および推奨される評価方法の関係をまとめたものです。 方法とデータ収集の詳細については、以下で説明します。

                                              図 1. 気候要因と冷却効果に関連した寒冷ストレスの評価。

                                              HEA110F1

                                              全身冷却

                                              体温バランスの条件を分析することで、全身冷えのリスクを判定します。 定義された生理学的負担レベルでの熱収支に必要な衣類の断熱レベルは、数学的な熱収支方程式を使用して計算されます。 計算された必要な断熱値 IREQ は、コールド ストレスの指標と見なすことができます。 値は保護レベルを示します (clo で表されます)。 値が高いほど、体温の不均衡のリスクが高くなります。 緊張の XNUMX つのレベルは、低レベル (ニュートラルまたは「快適」な感覚) と高レベル (わずかに冷たい感じから冷たい感覚) に対応します。

                                              IREQ の使用は、次の XNUMX つの評価ステップで構成されます。

                                                • 与えられた曝露条件に対する IREQ の決定
                                                • IREQと衣類による保護レベルの比較
                                                • 保護レベルが IREQ より小さい値の場合の露出時間の決定

                                                     

                                                    図 2 は、低生理的緊張 (中性温度感覚) の IREQ 値を示しています。 さまざまな活動レベルの値が示されています。

                                                    図 2. さまざまな温度で低レベルの生理学的緊張 (中立的な熱感覚) を維持するために必要な IREQ 値。

                                                    HEA110F2

                                                    活動レベルを推定する方法は、ISO 7243 (表 3) に記載されています。

                                                    表 3. 代謝率のレベルの分類

                                                    CLASS

                                                    代謝率範囲、M

                                                    平均代謝率の計算に使用する値

                                                     

                                                    関連する
                                                    単位皮膚表面積 (W/m2)

                                                    平均皮膚表面積の場合
                                                    1.8メートルの2
                                                    (W)




                                                    (W / m2)




                                                    (W)

                                                     

                                                    0
                                                    休憩

                                                    M≤65

                                                    M≧117

                                                    65

                                                    117

                                                    休憩

                                                    1
                                                    ロー
                                                    代謝率

                                                    65M≦130

                                                    117M≦234

                                                    100

                                                    180

                                                    ゆったりと座っている: 軽い手作業 (執筆、タイピング、描画、裁縫、簿記)。 手と腕の仕事(小さなベンチツール、軽い材料の検査、組み立てまたは選別); 腕と脚の作業 (通常の状態での車両の運転、フット スイッチまたはペダルの操作)。

                                                    立っている:ドリル(小さな部品); フライス盤(小部品); コイル巻き; 小さな電機子巻線; 低動力工具による機械加工; カジュアルなウォーキング (時速 3.5 km までの速度)。

                                                    2
                                                    適度な
                                                    代謝率

                                                    130M≦200

                                                    234M≦360

                                                    165

                                                    297

                                                    持続的な手と腕の作業 (釘打ち、詰め物); 腕と脚の作業 (トラック、トラクター、または建設機械のオフロード操作); 腕と幹の作業 (空気圧ハンマー、トラクターの組み立て、左官工事、適度に重い材料の断続的な取り扱い、除草、くわ引き、果物や野菜の摘み取り); 軽量カートまたは手押し車を押したり引いたりする。 3.5 km/h の速度で歩く; 鍛造。

                                                    3
                                                    ハイ
                                                    代謝率

                                                    200M≦260

                                                    360M≦468

                                                    230

                                                    414

                                                    激しい腕と胴体の作業: 重い物を運ぶ。 シャベル; スレッジハンマー作業; 硬材の製材、計画、または彫刻。 手刈り; 掘る; 5.5km/h~7km/hの速さで歩く。

                                                    重い荷物を載せた手押し車や手押し車を押したり引いたりする。 チッピング鋳物; コンクリートブロックの敷設。

                                                    4
                                                    すごく高い
                                                    代謝率

                                                    M>260

                                                    M>468

                                                    290

                                                    522

                                                    高速から最大のペースでの非常に集中的な活動。 斧での作業; 激しいシャベルまたは掘削; 階段、スロープ、またははしごを登る。 小さなステップで素早く歩く、走る、時速 7 km を超える速度で歩く。

                                                    出典: ISO 7243 1989a

                                                    与えられた条件でIREQが決定されると、その値は衣類によって提供される保護レベルと比較されます。 衣類アンサンブルの保護レベルは、結果として得られる断熱値 (「clo-value」) によって決まります。 この特性は、ドラフトの欧州規格 prEN-342 (1992) に従って測定されます。 また、表に示されている基礎絶縁値から導き出すこともできます (ISO 9920)。

                                                    表 4. は、典型的なアンサンブルの基礎絶縁値の例を示しています。 身体の動きや換気によって減少すると推定される値を補正する必要があります。 通常、安静時レベルの補正は行われません。 軽作業の場合は値が 10% 減少し、活動レベルが高い場合は 20% 減少します。

                                                    表 4. 基礎絶縁値の例 (Icl) 衣類*

                                                    衣装アンサンブル

                                                    Icl (m2 ℃/W)

                                                    Icl (クロ)

                                                    ブリーフ、半袖シャツ、フィットしたズボン、ふくらはぎ丈の靴下、靴

                                                    0.08

                                                    0.5

                                                    パンツ、シャツ、フィット、ズボン、靴下、靴

                                                    0.10

                                                    0.6

                                                    パンツ、カバーオール、靴下、靴

                                                    0.11

                                                    0.7

                                                    パンツ、シャツ、カバーオール、靴下、靴

                                                    0.13

                                                    0.8

                                                    パンツ、シャツ、ズボン、スモック、靴下、靴

                                                    0.14

                                                    0.9

                                                    ブリーフ、アンダーシャツ、アンダーパンツ、シャツ、オーバーオール、ふくらはぎ丈の靴下、靴

                                                    0.16

                                                    1.0

                                                    パンツ、アンダーシャツ、シャツ、ズボン、ジャケット、ベスト、靴下、靴

                                                    0.17

                                                    1.1

                                                    パンツ、シャツ、ズボン、ジャケット、カバーオール、靴下、靴

                                                    0.19

                                                    1.3

                                                    アンダーシャツ、アンダーパンツ、保温ズボン、保温ジャケット、靴下、靴

                                                    0.22

                                                    1.4

                                                    ブリーフ、Tシャツ、シャツ、フィットしたズボン、断熱カバーオール、ふくらはぎ丈の靴下、靴

                                                    0.23

                                                    1.5

                                                    パンツ、アンダーシャツ、シャツ、ズボン、ジャケット、オーバージャケット、帽子、手袋、靴下、靴

                                                    0.25

                                                    1.6

                                                    パンツ、アンダーシャツ、シャツ、ズボン、ジャケット、オーバージャケット、オーバーズボン、靴下、靴

                                                    0.29

                                                    1.9

                                                    パンツ、アンダーシャツ、シャツ、ズボン、ジャケット、オーバージャケット、オーバーズボン、靴下、靴、帽子、手袋

                                                    0.31

                                                    2.0

                                                    アンダーシャツ、アンダーパンツ、インサレーションパンツ、インサレーションジャケット、オーバートラウザー、オーバージャケット、ソックス、シューズ

                                                    0.34

                                                    2.2

                                                    アンダーシャツ、アンダーパンツ、保温ズボン、保温ジャケット、オーバーパンツ、靴下、靴、帽子、手袋

                                                    0.40

                                                    2.6

                                                    アンダーシャツ、アンダーパンツ、保温ズボン、保温ジャケット、オーバーパンツ、裏地付きパーカー、靴下、靴、帽子、ミトン

                                                    0.40-0.52

                                                    2.6-3.4

                                                    北極服システム

                                                    0.46-0.70

                                                    3-4.5

                                                    寝袋

                                                    0.46-1.1

                                                    3-8

                                                    *公称保護レベルは、静的で風の強い状態 (静止) にのみ適用されます。 値は、活動レベルの増加とともに減少する必要があります。

                                                    出典: ISO/TR-11079 1993 を修正。

                                                    利用可能な最高の衣類システムによって提供される保護レベルは、3 から 4 clo に相当します。 利用可能な衣類システムが十分な断熱を提供しない場合、実際の条件に対して制限時間が計算されます。 この制限時間は、必要な衣類の断熱材と入手可能な衣類の断熱材の違いによって異なります。 冷却に対する完全な保護がもはや達成されないため、制限時間は、予想される体温の低下に基づいて計算されます。 同様に、同じ量の熱を回復するための回復時間も計算できます。

                                                    図 3 は、衣服の 4 つの断熱レベルでの軽作業と中作業の制限時間の例を示しています。 他の組み合わせの制限時間は、補間によって見積もることができます。 図 XNUMX は、最高の防寒服が利用できる場合の曝露時間の評価のガイドラインとして使用できます。

                                                    図 3. 衣類の XNUMX つの断熱レベルを使用した軽作業と中作業の時間制限。

                                                    HEA110F3

                                                    図 4. 断続的および連続的な寒冷暴露の時間加重 IREQ 値。

                                                    HEA110F4

                                                    断続的な暴露は、通常、ウォームアップ休憩またはより暖かい環境での作業時間によって中断される作業時間で構成されます。 ほとんどの状況では、衣服の交換はほとんどまたはまったく行われません (主に実用的な理由による)。 次いで、IREQは、結合されたエクスポージャーに対して時間加重平均として決定され得る。 平均期間は 4 ~ XNUMX 時間を超えてはなりません。 いくつかのタイプの断続的な暴露に対する時間加重 IREQ 値を図 XNUMX に示します。

                                                    IREQ の値と時間制限は、規範ではなく参考にすべきです。 彼らは平均的な人を指します。 特性、要件、および好みに関する個人差は大きい。 このバリエーションの多くは、保護レベルの調整などの点で柔軟性の高い衣服のアンサンブルを選択することによって処理する必要があります。

                                                     

                                                    四肢冷却

                                                    四肢、特に手足の指は冷えやすいです。 温血による十分な熱入力を維持できない限り、組織温度は徐々に低下します。 四肢の血流は、エネルギー (筋肉の活動に必要) と体温調節の必要性によって決まります。 全身の熱バランスが損なわれると、末梢血管収縮は、末梢組織を犠牲にしてコアの熱損失を減らすのに役立ちます. 活動が活発になると、より多くの熱が利用可能になり、四肢の血流がより容易に維持されます。

                                                    ハンドウェアとフットウェアによる熱損失の低減という観点からの保護には限界があります。 四肢への熱入力が少ない場合 (例えば、安静時または低活動時)、手足を暖かく保つために必要な断熱材は非常に大きくなります (van Dilla, Day and Siple 1949)。 手袋とミトンによって提供される保護は、冷却速度の遅延を提供するだけであり、それに応じて、臨界温度に達するまでの時間が長くなります. より高い活動レベルでは、改善された保護により、より低い周囲温度で手と足を暖かくすることができます。

                                                    四肢冷却の評価に利用できる標準的な方法はありません。 ただし、ISO TR 11079 では、ストレスのレベルが低い場合と高い場合の重要な手の温度として、それぞれ 24°C と 15°C を推奨しています。 指先の温度は、平均的な手の皮膚温度または単純に手の甲の温度よりも 5 ~ 10 °C 低くなります。

                                                    図 5 に示されている情報は、許容される露出時間と必要な保護を決定する際に役立ちます。 XNUMX つの曲線は、血管収縮がある状態とない状態 (高活動レベルと低活動レベル) を示しています。 さらに、指の断熱性が高く(XNUMX クロー)、適切な衣服が使用されていることを前提としています。

                                                    図 5.指の保護。

                                                    HEA110F5

                                                    同様の一連の曲線がつま先にも適用されます。 ただし、足を保護するためにより多くのクロが利用できる場合があり、その結果、露出時間が長くなります。 それにもかかわらず、図 3 と図 5 から、露出時間に関しては、全身冷却よりも四肢冷却の方が重要である可能性が高いことがわかります。

                                                     

                                                     

                                                     

                                                     

                                                     

                                                     

                                                    ハンドウェアによる保護は、欧州規格 EN-511 (1993) に記載されている方法を使用して評価されます。 ハンドウェア全体の断熱性は、電気的に加熱されたハンドモデルで測定されます。 現実的な摩耗条件をシミュレートするために、4 m/s の風速が使用されます。 パフォーマンスは 5 つのクラスで与えられます (表 XNUMX)。

                                                    表 5. 熱抵抗の分類 (I) ハンドウェアの対流冷却に

                                                    CLASS

                                                    I (m2 ℃/W)

                                                    1

                                                    0.10≤ I 0.15

                                                    2

                                                    0.15≤ I 0.22

                                                    3

                                                    0.22≤ I 0.30

                                                    4

                                                    I ≤0.30

                                                    出典: EN 511 (1993) に基づく。

                                                    コンタクトコールド

                                                    素手と冷たい表面が接触すると、皮膚温度が急速に低下し、凍傷を引き起こす可能性があります。 表面温度が 15ºC に達すると問題が発生する場合があります。 特に、金属表面は優れた導電特性を提供し、接触する皮膚領域を急速に冷却する可能性があります。

                                                    現在、接触冷却の一般的な評価のための標準的な方法は存在しません。 次の推奨事項を示すことができます (ACGIH 1990; Chen、Nilsson、および Holmér 1994; Enander 1987):

                                                      • 15℃未満の金属面に長時間接触すると、器用さが損なわれる可能性があります。
                                                      • 7℃以下で金属表面に長時間接触すると、しびれを誘発することがあります。
                                                      • 0℃未満の金属面に長時間接触すると、凍傷や凍傷を引き起こす可能性があります。
                                                      • –7ºC 以下の金属面に短時間接触すると、凍傷や凍傷を引き起こす可能性があります。
                                                      • 氷点下の液体との接触は避けなければなりません。

                                                               

                                                              他の物質も同様の一連の危険をもたらしますが、伝導性の低い物質 (プラスチック、木材、フォーム) では温度が低くなります。

                                                              ハンドウェアによる接触冷却に対する保護は、欧州規格 EN 511 を使用して決定できます。6 つの性能クラスが示されています (表 XNUMX)。

                                                              表 6. ハンドウェアの接触熱抵抗の分類 (I)

                                                              CLASS

                                                              I (m2 ℃/W)

                                                              1

                                                              0.025≤ I 0.05

                                                              2

                                                              0.05≤ I 0.10

                                                              3

                                                              0.10≤ I 0.15

                                                              4

                                                              I ≤0.15

                                                              出典: EN 511 (1993) に基づく。

                                                              対流皮膚冷却

                                                              Wind Chill Index (WCI) は、保護されていない皮膚 (顔) の冷却を評価するための単純で経験的な方法を表しています (ISO TR 11079)。 この方法は、気温と風速に基づいて組織の熱損失を予測します。

                                                              WCI のさまざまな値に関連する応答を表 7 に示します。

                                                              表 7. 風冷指数 (WCI)、等価冷却温度 (Teq ) 露出した肉の凍結時間

                                                              WCI (W/m2)

                                                              Teq (ºC)

                                                              効果

                                                              1,200

                                                              -14

                                                              とても寒い

                                                              1,400

                                                              -22

                                                              ひどく寒いです

                                                              1,600

                                                              -30

                                                              露出した肉が凍る

                                                              1,800

                                                              -38

                                                              1時間以内

                                                              2,000

                                                              -45

                                                              露出した肉が凍る

                                                              2,200

                                                              -53

                                                              1分以内に

                                                              2,400

                                                              -61

                                                              露出した肉が凍る

                                                              2,600

                                                              -69

                                                              30秒以内

                                                               

                                                              よく使用される WCI の解釈は、等価冷却温度です。 穏やかな状態 (1.8 m/s) でのこの温度は、温度と風の実際の組み合わせと同じ WCI 値を表します。 表 8 は、気温と風速の組み合わせに対する等価冷却温度を示しています。 この表は、活動的で身なりの良い人に適用されます。 等価温度が -30ºC を下回るとリスクが存在し、皮膚は -1ºC 以下で 2 ~ 60 分以内に凍結する可能性があります。

                                                              表 8. 露出した肉に対する風の冷却力は、ほぼ無風状態 (風速 1.8 m/s) での等価冷却温度として表されます。

                                                              風速(m / s)

                                                              実際の温度計の読み(℃)

                                                               

                                                              0

                                                              -5

                                                              -10

                                                              -15

                                                              -20

                                                              -25

                                                              -30

                                                              -35

                                                              -40

                                                              -45

                                                              -50

                                                               

                                                              等価冷却温度 (℃)

                                                              1.8

                                                              0

                                                              -5

                                                              -10

                                                              -15

                                                              -20

                                                              -25

                                                              -30

                                                              -35

                                                              -40

                                                              -45

                                                              -50

                                                              2

                                                              -1

                                                              -6

                                                              -11

                                                              -16

                                                              -21

                                                              -27

                                                              -32

                                                              -37

                                                              -42

                                                              -47

                                                              -52

                                                              3

                                                              -4

                                                              -10

                                                              -15

                                                              -21

                                                              -27

                                                              -32

                                                              -38

                                                              -44

                                                              -49

                                                              -55

                                                              -60

                                                              5

                                                              -9

                                                              -15

                                                              -21

                                                              -28

                                                              -34

                                                              -40

                                                              -47

                                                              -53

                                                              -59

                                                              -66

                                                              -72

                                                              8

                                                              -13

                                                              -20

                                                              -27

                                                              -34

                                                              -41

                                                              -48

                                                              -55

                                                              -62

                                                              -69

                                                              -76

                                                              -83

                                                              11

                                                              -16

                                                              -23

                                                              -31

                                                              -38

                                                              -46

                                                              -53

                                                              -60

                                                              -68

                                                              -75

                                                              -83

                                                              -90

                                                              15

                                                              -18

                                                              -26

                                                              -34

                                                              -42

                                                              -49

                                                              -57

                                                              -65

                                                              -73

                                                              -80

                                                              -88

                                                              -96

                                                              20

                                                              -20

                                                              -28

                                                              -36

                                                              -44

                                                              -52

                                                              -60

                                                              -68

                                                              -76

                                                              -84

                                                              -92

                                                              -100

                                                              下線付きの値は、凍傷または凍傷のリスクを表します。

                                                              気道の冷却

                                                              冷たく乾燥した空気を吸い込むと、敏感な人は+10~15℃で問題を引き起こす可能性があります. 軽度から中程度の作業を行う健康な人は、-30ºC まで気道を特に保護する必要はありません。 -20℃以下の温度では、長時間の暴露中の非常に重労働(例えば、運動持久力イベント)を行うべきではありません.

                                                              同様の推奨事項が目の冷却にも当てはまります。 実際には、目の冷却に伴う大きな不快感と視覚障害のため、通常、露出が危険になるずっと前にゴーグルまたはその他の保護具を使用する必要があります。

                                                              波形パラメータ計測

                                                              予想されるリスクのタイプに応じて、さまざまな測定セットが必要です (図 6)。 データ収集の手順と測定の精度は、測定の目的によって異なります。 気候パラメータの時間的変化、活動レベルおよび/または服装に関する適切な情報を取得する必要があります。 単純な時間加重手順を採用する必要があります (ISO 7726)。

                                                              図 6. 予想される寒冷ストレス リスクと必要な測定手順との関係。

                                                              HEA110F6

                                                              冷えストレス解消の予防対策

                                                              寒冷ストレスの制御と軽減のための行動と対策は、作業シフトの計画段階と準備段階、および作業中の多くの考慮事項を意味します。 百科事典。

                                                               

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                                                              免責事項: ILO は、この Web ポータルに掲載されているコンテンツが英語以外の言語で提示されていることについて責任を負いません。英語は、オリジナル コンテンツの最初の制作およびピア レビューに使用される言語です。その後、特定の統計が更新されていません。百科事典の第 4 版 (1998 年) の作成。

                                                              内容

                                                              暑さと寒さの参照

                                                              ACGIH (米国政府産業衛生士会議)。 1990. 1989 ~ 1990 年の限界値と生物学的暴露指数。 ニューヨーク: ACGIH.

                                                              —。 1992年。寒冷ストレス。 作業環境における物理エージェントのしきい値制限値。 ニューヨーク: ACGIH.

                                                              Bedford, T. 1940. 環境の暖かさとその測定。 Medical Research Memorandum No. 17. London: Her Majesty's Stationery Office.

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