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–XNUMXT_aここで、 T_a °C 単位の周囲温度です (1 kcal = 4.18 ジュール)。 したがって、 T_a –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 & 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（VO_2max) 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。

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

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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