Превенција физиопатолошких ефеката излагања хладноћи мора се посматрати са два становишта: прво се тиче физиопатолошких ефеката који се примећују током опште изложености хладноћи (односно целог тела), а други се тиче оних који се примећују током локалног излагања хладноћи. хладно, углавном захвата екстремитете (руке и стопала). Превентивне мере у вези са тим имају за циљ смањење учесталости две главне врсте хладног стреса — случајне хипотермије и промрзлина екстремитета. Потребан је двоструки приступ: физиолошке методе (нпр. адекватна исхрана и хидратација, развој механизама адаптације) и фармаколошке и технолошке мере (нпр. склониште, одећа). На крају, све ове методе имају за циљ повећање толеранције на хладноћу и на општем и на локалном нивоу. Штавише, од суштинског је значаја да радници изложени хладноћи имају информације и разумевање таквих повреда које су потребне да би се обезбедила ефикасна превенција.
Физиолошке методе за превенцију хладних повреда
Изложеност хладноћи код човека у мировању прати периферна вазоконстрикција, која ограничава губитак топлоте на кожи, и метаболичка производња топлоте (у суштини кроз активност дрхтања), што подразумева неопходност уноса хране. Потрошња енергије потребна за све физичке активности на хладноћи је повећана због тешкоће ходања по снегу или леду и честе потребе за рад са тешком опремом. Штавише, губитак воде може бити значајан због знојења повезаног са овом физичком активношћу. Ако се овај губитак воде не надокнади, може доћи до дехидрације, што повећава подложност промрзлинама. Дехидрација се често погоршава не само вољним ограничењем уноса воде због тешкоће уношења адекватне течности (доступна вода може бити замрзнута, или ће се можда морати отопити снег), већ и због тежње да се избегава адекватно често мокрење (мокрење) , што захтева напуштање склоништа. Потребу за водом на хладноћи тешко је проценити јер зависи од оптерећења појединца и од изолације одеће. Али у сваком случају, унос течности мора бити обилан и то у облику топлих напитака (5 до 6 л дневно у случају физичке активности). Посматрање боје урина, која мора остати чиста, даје добру индикацију тока уноса течности.
Што се тиче калоријског уноса, може се претпоставити да је неопходно повећање од 25 до 50% у хладној клими, у поређењу са умереном или топлом климом. Формула омогућава израчунавање калоријског уноса (у кцал) неопходног за енергетску равнотежу на хладноћи по особи и по дану: кцал/особа дневно = 4,151–28.62Ta, Где Ta је температура околине у °Ц (1 кцал = 4.18 џула). Дакле, за а Ta од –20ºЦ, потреба за око 4,723 кцал (2.0 к 104 Ј) мора се предвидети. Чини се да унос хране не мора бити квалитативно модификован да би се избегле пробавне сметње типа дијареје. На пример, оброк по хладном времену (РЦВ) војске Сједињених Држава састоји се од 4,568 кцал (1.9 к 104 Ј), у дехидрираном облику, дневно и по особи, а квалитативно се дели на следећи начин: 58% угљених хидрата, 11% протеина и 31% масти (Едвардс, Робертс и Муттер 1992). Дехидрирана храна има предност што је лагана и лака за припрему, али се мора рехидрирати пре конзумирања.
Колико је то могуће, оброци се морају узимати топли и подељени на доручак и ручак у нормалним количинама. Додатак су топлим супама, сувим кексићем и житарицама које се грицкају током дана, као и повећањем калоријског уноса за вечером. Ово последње средство појачава термогенезу изазвану исхраном и помаже субјекту да заспи. Конзумација алкохола је крајње непожељна у хладној клими јер алкохол изазива вазодилатацију коже (извор губитка топлоте) и повећава диурезу (извор губитка воде), док модификује осетљивост коже и нарушава расуђивање (што су основни фактори). укључени у препознавање првих знакова хладноће). Прекомерна конзумација пића која садрже кофеин је такође штетна јер ова супстанца има периферни вазоконстрикторски ефекат (повећан ризик од промрзлина) и диуретички ефекат.
Поред адекватне исхране, развој општих и локалних механизама адаптације може смањити учесталост повреда од хладноће и побољшати психичке и физичке перформансе смањењем стреса изазваног хладном средином. Међутим, неопходно је дефинисати појмове адаптација, аклиматизација навикавање на хладно, три термина се разликују у својим импликацијама у складу са употребом различитих теоретичара.
По Егановом мишљењу (1963), термин адаптација на хладноћу је генерички термин. Под појмом адаптације групише појмове генетске адаптације, аклиматизације и хабитуације. Генетска адаптација се односи на физиолошке промене које се преносе генетски и које фаворизују опстанак у непријатељском окружењу. Блај и Џонсон (1973) праве разлику између генетске адаптације и фенотипске адаптације, дефинишући концепт адаптације као „промене које смањују физиолошки напор изазван стресном компонентом целокупног окружења”.
аклиматизација може се дефинисати као функционална компензација која се успоставља у периоду од неколико дана до неколико недеља као одговор или на сложене факторе окружења као што су климатске варијације у природном окружењу, или на јединствени фактор у окружењу, као што је у лабораторији („вештачка аклиматизација” или „аклиматизација” тих писаца) (Еаган 1963).
навикавање је резултат промене физиолошких одговора која је резултат смањења одговора централног нервног система на одређене стимулусе (Еаган 1963). Ова навика може бити специфична или општа. Специфично навикавање је процес када се одређени део тела навикава на поновљени стимулус, док је опште навикавање оно којим се цело тело навикава на поновљени стимулус. Локална или општа адаптација на хладноћу се углавном стиче навикавањем.
И у лабораторији иу природном окружењу уочени су различити типови опште адаптације на хладноћу. Хамел (1963) је успоставио класификацију ових различитих адаптационих типова. Метаболички тип адаптације је приказан одржавањем унутрашње температуре у комбинацији са већом производњом метаболичке топлоте, као код Алацалуфа са Огњене земље или код Индијанаца са Арктика. Адаптација изолационог типа се такође показује одржавањем унутрашње температуре али са смањењем средње температуре коже (абориџини тропске обале Аустралије). Адаптацију хипотермалног типа показује мање-више значајан пад унутрашње температуре (племе пустиње Калахари, Индијанци Кечуа из Перуа). Коначно, постоји адаптација мешовитог изолационог и хипотермалног типа (абориџини централне Аустралије, Лапонци, Амас корејски рониоци).
У стварности, ова класификација је само квалитативног карактера и не узима у обзир све компоненте топлотне равнотеже. Стога смо недавно предложили класификацију која није само квалитативна већ и квантитативна (види табелу 1). Сама промена телесне температуре не мора да указује на постојање опште адаптације на хладноћу. Заиста, промена у кашњењу почетка дрхтања је добар показатељ осетљивости терморегулационог система. Биттел (1987) је такође предложио смањење топлотног дуга као индикатора адаптације на хладноћу. Поред тога, овај аутор је показао значај калоријског уноса у развоју адаптационих механизама. Ово запажање смо потврдили у нашој лабораторији: субјекти аклиматизовани на хладноћу у лабораторији на 1 °Ц током 1 месеца на дисконтинуални начин развили су адаптацију хипотермалног типа (Савоуреи ет ал. 1994, 1996). Хипотермија је директно повезана са смањењем процента телесне масе. Ниво аеробне физичке способности (ВОКСНУМКСмак) изгледа да није укључен у развој ове врсте адаптације на хладноћу (Биттел ет ал. 1988; Савоуреи, Валлеранд и Биттел 1992). Чини се да је адаптација хипотермалног типа најповољнија јер одржава резерве енергије тако што одлаже почетак дрхтања, али без да хипотермија буде опасна (Биттел ет ал. 1989). Недавни рад у лабораторији показао је да је могуће изазвати ову врсту адаптације подвргавањем људи повременом локализованом урањању доњих удова у ледену воду. Штавише, овај тип аклиматизације је развио „поларни тријодотиронински синдром“ који су описали Реед и сарадници 1990. године код испитаника који су провели дуге периоде у поларном региону. Овај комплексни синдром остаје несавршено схваћен и доказује се углавном смањењем укупног тријодотиронина и када је окружење термички неутрално и током акутног излагања хладноћи. Међутим, однос између овог синдрома и адаптације хипотермалног типа тек треба да буде дефинисан (Савоуреи ет ал. 1996).
Табела 1. Проучени општи механизми адаптације на хладноћу током стандардног хладног теста спроведеног пре и после периода аклиматизације.
Мера |
Употреба мере као индикатора |
Промена у |
Врста адаптације |
Рецтал |
Разлика између тre на крају хладног теста и тre на термалној неутралности после аклиматизације |
+ или = |
нормотермални |
|
|
|
|
|
|
|
|
Локална адаптација екстремитета је добро документована (ЛеБланц 1975). Проучавано је како код домаћих племена или професионалних група које су природно изложене хладноћи у екстремитетима (Ескими, Лапонци, рибари на острву Гаспе, енглески резбари рибе, писмоноше у Квебеку), тако и код субјеката који су вештачки прилагођени у лабораторији. Све ове студије су показале да је ова адаптација доказана вишим температурама коже, мањим болом и ранијом парадоксном вазодилатацијом која се јавља на вишим температурама коже, чиме се омогућава превенција промрзлина. Ове промене су у основи повезане са повећањем периферног крвотока коже, а не са локалном производњом топлоте на мишићном нивоу, као што смо недавно показали (Савоуреи, Валлеранд и Биттел 1992). Потапање екстремитета неколико пута дневно у хладну воду (5ºЦ) током неколико недеља је довољно да изазове успостављање ових локалних механизама адаптације. С друге стране, мало је научних података о постојаности ових различитих типова адаптације.
Фармаколошке методе за превенцију хладних повреда
Употреба лекова за повећање толеранције на хладноћу била је предмет бројних студија. Општа толеранција на хладноћу може се побољшати фаворизовањем термогенезе лековима. Заиста, показало се код људи да је активност дрхтања праћена значајно повећањем оксидације угљених хидрата, у комбинацији са повећаном потрошњом мишићног гликогена (Мартинеау и Јацоб 1988). Метилксантинска једињења испољавају своје дејство тако што стимулишу симпатички систем, баш као и хладно, чиме се повећава оксидација угљених хидрата. Међутим, Ванг, Ман и Бел Кастро (1987) су показали да је теофилин био неефикасан у спречавању пада телесне температуре код људи који се одмарају на хладноћи. С друге стране, комбинација кофеина са ефедрином омогућава боље одржавање телесне температуре под истим условима (Валлеранд, Јацоб и Каванагх 1989), док сам унос кофеина не мења ни телесну температуру ни метаболички одговор (Кеннетх ет ал. 1990). Фармаколошка превенција ефеката прехладе на општем нивоу и даље је предмет истраживања. На локалном нивоу, спроведено је неколико студија о фармаколошкој превенцији промрзлина. Користећи животињски модел за промрзлине, тестиран је одређени број лекова. Анти-агреганти тромбоцита, кортикоиди и разне друге супстанце су имале заштитно дејство под условом да су дате пре периода загревања. Према нашим сазнањима, није спроведена ниједна студија на људима на ову тему.
Техничке методе за превенцију хладних повреда
Ове методе су основни елемент у превенцији повреда од хладноће, а без њихове употребе људска бића не би била способна за живот у хладним климатским зонама. Изградња склоништа, коришћење извора топлоте, као и коришћење одеће, омогућавају људима да живе у веома хладним крајевима стварајући повољну амбијенталну микроклиму. Међутим, предности које пружа цивилизација понекад нису доступне (у случају цивилних и војних експедиција, бродоломаца, повређених, скитница, жртава лавина итд.). Ове групе су стога посебно подложне повредама од хладноће.
Мере предострожности за рад на хладноћи
Проблем условљености за рад на хладноћи односи се углавном на људе који нису навикли да раде на хладноћи и/или који долазе из умерених климатских зона. Информације о повредама које могу настати услед прехладе су од основног значаја, али је потребно и сазнати о одређеном броју типова понашања. Сваки радник у хладној зони мора бити упознат са првим знацима повреде, посебно са локалном повредом (боја коже, бол). Понашање у погледу одеће је од виталног значаја: неколико слојева одеће дозвољавају носиоцу да прилагоди изолацију коју одећа даје тренутним нивоима потрошње енергије и спољашњег стреса. Влажна одећа (киша, зној) мора да се осуши. Свакако треба обратити пажњу на заштиту руку и стопала (нема тесних завоја, пажња на адекватно покривање, благовремено мењање чарапа – рецимо два пута или три пута дневно – због знојења). Мора се избегавати директан контакт са свим хладним металним предметима (ризик од тренутних промрзлина). Одећа мора бити заштићена од хладноће и тестирана пре било каквог излагања хладноћи. Треба запамтити правила храњења (са пажњом на калоријски унос и потребе за хидратацијом). Злоупотреба алкохола, кофеина и никотина мора бити забрањена. Мора се проверити додатна опрема (заклон, шатори, вреће за спавање). Кондензација у шаторима и врећама за спавање се мора уклонити како би се избегло стварање леда. Радници не смеју да дувају у рукавице да би их загрејали или ће то такође изазвати стварање леда. На крају, треба дати препоруке за побољшање физичке кондиције. Заиста, добар ниво аеробне физичке кондиције омогућава већу термогенезу при јакој хладноћи (Биттел ет ал. 1988), али такође обезбеђује бољу физичку издржљивост, што је повољан фактор због додатног губитка енергије услед физичке активности на хладноћи.
Особе средњих година морају бити под пажљивим надзором јер су подложније повредама од хладноће од млађих људи због ограниченијег васкуларног одговора. Прекомерни умор и седентарно занимање повећавају ризик од повреда. Особе са одређеним здравственим стањима (хладна уртикарија, Раинаудов синдром, ангина пекторис, претходне промрзлине) морају избегавати излагање интензивној хладноћи. Одређени додатни савети могу бити корисни: заштитите изложену кожу од сунчевог зрачења, заштитите усне специјалним кремама и заштитите очи наочарима за сунце од ултраљубичастог зрачења.
Када дође до проблема, радници у хладној зони морају остати мирни, не смеју се одвајати од групе и морају одржавати своју телесну топлоту копањем рупа и скупљањем. Мора се обратити пажња на обезбеђивање хране и средстава за позивање помоћи (радио, ракете за помоћ, сигнална огледала, итд.). Тамо где постоји опасност од потапања у хладну воду, морају се обезбедити чамци за спасавање као и опрема која је водонепропусна и даје добру топлотну изолацију. У случају бродолома без чамца за спасавање, појединац мора покушати да ограничи губитак топлоте до максимума тако што ће се држати за плутајуће материјале, склупчати се и пливати умерено са грудима ван воде ако је то могуће, јер се конвекција настала пливањем знатно повећава. губитак топлоте. Пијење морске воде је штетно због високог нивоа соли.
Модификација задатака на хладном
У хладној зони радни задаци су знатно измењени. Тежина одеће, ношење терета (шатори, храна и сл.) и потреба за преласком тешког терена повећавају енергију која се троши физичком активношћу. Штавише, одећа омета кретање, координацију и ручну спретност. Видно поље се често смањује ношењем наочара за сунце. Даље, перцепција позадине се мења и смањује на 6 м када је температура сувог ваздуха испод –18ºЦ или када дува ветар. Видљивост може бити нула у снежним падавинама или у магли. Присуство рукавица отежава одређене задатке који захтевају фини рад. Због кондензације, алати су често обложени ледом, а хватање голим рукама носи одређени ризик од промрзлина. Физичка структура одеће се мења на екстремној хладноћи, а лед који се може формирати као резултат смрзавања у комбинацији са кондензацијом често блокира затвараче. Коначно, горива морају бити заштићена од смрзавања употребом антифриза.
Дакле, за оптимално обављање задатака у хладној клими мора постојати неколико слојева одеће; адекватна заштита екстремитета; мере против кондензације у одећи, на алатима и у шаторима; и редовно загревање у загрејаном склоништу. Радни задаци се морају предузети као низ једноставних задатака, по могућности које обављају два радна тима, један ради док се други греје. Неактивност на хладноћи се мора избегавати, као и самотњачки рад, даље од коришћених стаза. За заштиту и спречавање удеса може се одредити надлежно лице.
У закључку, чини се да добро познавање хладноће, познавање околине, добра припрема (физичка спремност, храњење, индукција адаптационих механизама), одговарајућа одећа и одговарајућа расподела задатака могу спречити хладноћу. Тамо где дође до повреде, најгоре се може избећи брзом помоћи и хитним лечењем.
Заштитна одећа: водоотпорна одећа
Ношење водоотпорне одеће има за циљ заштиту од последица случајног урањања и стога се тиче не само свих радника који ће вероватно доживети такве незгоде (морнари, пилоти), већ и оних који раде у хладној води (професионални рониоци). Табела 2, извучена из Оцеанографски атлас северноамеричког океана, показује да чак и у западном Медитерану температура воде ретко прелази 15ºЦ. У условима потапања, време преживљавања обучене особе са појасом за спасавање, али без опреме против потапања процењено је на 1.5 сати на Балтику и 6 сати у Медитерану у јануару, док је у августу 12 сати на Балтику и ограничен је само исцрпљеношћу у Средоземном мору. Ношење заштитне опреме је стога неопходно за раднике на мору, посебно за оне који могу бити уроњени без непосредне помоћи.
Табела 2. Месечна и годишња средња вредност броја дана када је температура воде испод 15 °Ц.
месец |
Западни Балтик |
Немачки залив |
Атлански океан |
zapadni Медитеран |
јануар |
31 |
31 |
31 |
31 |
Фебруар |
28 |
28 |
28 |
28 |
Март |
31 |
31 |
31 |
31 |
Април |
30 |
30 |
30 |
26-30 |
Мај |
31 |
31 |
31 |
8 |
Јун |
25 |
25 |
25 |
понекад |
Јул |
4 |
6 |
понекад |
понекад |
Август |
4 |
понекад |
понекад |
0 |
Септембар |
19 |
3 |
понекад |
понекад |
Октобар |
31 |
22 |
20 |
2 |
Новембар |
30 |
30 |
30 |
30 |
Децембар |
31 |
31 |
31 |
31 |
укупан |
295 |
268 |
257 |
187 |
Потешкоће у производњи такве опреме су сложене, јер се морају узети у обзир вишеструки, често супротстављени захтеви. Ова ограничења укључују: (1) чињеницу да термичка заштита мора бити ефикасна и у ваздуху и у води без ометања испаравања зноја (2) потребу да се субјект држи на површини воде и (3) задатке које треба носити оут. Поред тога, опрема мора бити пројектована у складу са укљученим ризиком. Ово захтева тачно дефинисање предвиђених потреба: термалног окружења (температура воде, ваздуха, ветра), времена пре доласка помоћи и присуство или одсуство чамца за спасавање, на пример. Изолационе карактеристике одеће зависе од материјала који се користи, контура тела, стисљивости заштитне тканине (која одређује дебљину слоја ваздуха затвореног у одећи због притиска воде), и влажност која може бити присутна у одећи. Присуство влаге у овој врсти одеће зависи углавном од тога колико је водонепропусна. Процена такве опреме мора да узме у обзир ефикасност термичке заштите обезбеђене не само у води већ иу хладном ваздуху, и да укључи процене вероватног времена преживљавања у смислу температуре воде и ваздуха, као и очекиваног топлотног стреса и могућа механичка сметња одеће (Боутелиер 1979). Коначно, тестови водонепропусности који се врше на субјекту који се креће омогућиће откривање могућих недостатака у овом погледу. На крају, опрема против потапања мора да испуни три захтева:
- Мора да обезбеди ефикасну термичку заштиту и у води и у ваздуху.
- Мора бити удобно.
- Не сме бити ни превише рестриктиван ни претешки.
Да би се испунили ови захтеви, усвојена су два принципа: или да се користи материјал који није водонепропусан, али одржава своја изолациона својства у води (као што је случај такозваног „мокрог” одела) или да се обезбеди потпуна водонепропусност са материјалима који су додатно изолациони („суво“ одијело). Тренутно се принцип мокре одеће све мање примењује, посебно у ваздухопловству. Током последње деценије, Међународна поморска организација препоручила је употребу одела против потапања или одела за преживљавање које испуњава критеријуме Међународне конвенције о безбедности људског живота на мору (СОЛАС) усвојене 1974. Ови критеријуми се посебно односе на изолацију, минимална инфилтрација воде у одело, величина одела, ергономија, компатибилност са помагалима за плутање и процедуре испитивања. Међутим, примена ових критеријума представља одређени број проблема (посебно оних који се односе на дефиницију тестова који ће се применити).
Иако су позната од давнина, пошто су Ескими користили туљану кожу или црева фока сашивена, тешко је усавршити одела против потапања и критеријуми за стандардизацију ће вероватно бити ревидирани у наредним годинама.