Хладни стрес се дефинише као топлотно оптерећење тела под којим се предвиђају губици топлоте већи од нормалних и потребна су компензациона терморегулаторна дејства да би се тело одржало термички неутрално. Нормални губици топлоте се, дакле, односе на оно што људи нормално доживљавају током животних услова у затвореном простору (температура ваздуха 20 до 25ºЦ).

За разлику од услова у врућини, одећа и активност су позитивни фактори у смислу да више одеће смањује губитак топлоте, а већа активност значи већу унутрашњу производњу топлоте и већи потенцијал за балансирање губитака топлоте. Сходно томе, методе процене се фокусирају на одређивање потребне заштите (одеће) на датим нивоима активности, потребним нивоима активности за дату заштиту или вредностима „температуре“ за дате комбинације ова два (Буртон и Едхолм 1955; Холмер 1988; Парсонс 1993).

Важно је, међутим, препознати да постоје ограничења у погледу тога колико се одеће може носити и колико висок ниво активности може да се одржи током дужег временског периода. Одећа за заштиту од хладноће обично је гломазна и коцкаста. Потребно је више простора за кретање и покрете. Ниво активности се може одредити темпом рада, али би, пожељно, требало да га контролише појединац. За сваког појединца постоји одређена највећа стопа производње енергије, у зависности од физичког радног капацитета, која се може одржати у дужем временском периоду. Дакле, висок физички радни капацитет може бити користан за продужена, екстремна излагања.

Овај чланак се бави методама за процену и контролу хладног стреса. Проблеми који се односе на организационе, психолошке, медицинске и ергономске аспекте се баве на другим местима.

Цолд Ворк

Хладни рад обухвата различите услове у природним и вештачким условима. Најекстремнија изложеност хладноћи повезана је са мисијама у свемиру. Међутим, хладни радни услови на површини земље покривају температурни опсег већи од 100ºЦ (табела 1). Наравно, очекује се да ће се величина и озбиљност хладног стреса повећати са сниженом температуром околине.

Табела 1. Температуре ваздуха различитих хладних радних средина

Извор: Модификовано из Холмера 1993.

Из 1 табеле је јасно да велика популација радника на отвореном у многим земљама доживљава мање или више јак стрес од хладноће. Поред тога, рад у хладњачи се одвија у свим деловима света. Истраживања у скандинавским земљама откривају да око 10% укупне популације радника сматра хладноћу главним фактором сметњи на радном месту.

Врсте хладног стреса

Могу се дефинисати следеће врсте хладног стреса:

• хлађење целог тела
• локално хлађење, укључујући хлађење екстремитета, конвективно хлађење коже (хлађење ветром), проводно хлађење коже (контактно хлађење) и хлађење респираторног тракта.

Највероватније, неколико, ако не и све, може бити присутно у исто време.

Процена хладног стреса подразумева утврђивање ризика од једног или више наведених ефеката. Типично, табела 2 се може користити као прва груба класификација. Генерално, стрес од хладноће расте, што је нижи ниво физичке активности и мања је доступна заштита.

Табела 2. Шематска класификација хладног рада

Информације дате у табели треба тумачити као сигнал за акцију. Другим речима, посебну врсту хладног стреса треба проценити и контролисати, ако је потребно. На умереним температурама преовладавају проблеми повезани са нелагодношћу и губитком функције услед локалног хлађења. На нижим температурама важан фактор је непосредна опасност од хладноће као последица других ефеката. За многе ефекте још не постоје дискретни односи између нивоа стреса и ефекта. Не може се искључити да одређени проблем хладноће може постојати и ван опсега температура означених у табели.

Методе процене

Методе за процену хладног стреса су представљене у ИСО техничком извештају 11079 (ИСО ТР 11079, 1993). Други стандарди који се односе на одређивање метаболичке производње топлоте (ИСО 8996, 1988), процену термичких карактеристика одеће (ИСО 9920, 1993) и физиолошка мерења (ИСО ДИС 9886, 1989ц) пружају комплементарне информације корисне за процену хладног стреса.

Слика 1 приказује односе између климатских фактора, очекиваног ефекта хлађења и препоручене методе за процену. Даљи детаљи о методама и прикупљању података дати су у наставку.

Слика 1. Процена хладног стреса у односу на климатске факторе и ефекте хлађења.

Хлађење целог тела

Ризик од хлађења целог тела утврђује се анализом услова за равнотежу телесне топлоте. Ниво изолације одеће потребан за равнотежу топлоте на дефинисаним нивоима физиолошког напрезања, израчунава се помоћу математичке једначине топлотног биланса. Израчуната потребна вредност изолације, ИРЕК, може се сматрати индексом хладног напрезања. Вредност указује на ниво заштите (изражен у кло). Што је већа вредност, већи је ризик од неравнотеже телесне топлоте. Два нивоа напрезања одговарају ниском нивоу (неутралан или осећај „удобности“) и високом нивоу (осећај благо хладно до хладно).

Коришћење ИРЕК-а обухвата три корака евалуације:

• одређивање ИРЕК-а за дате услове изложености
• поређење ИРЕК-а са нивоом заштите који обезбеђује одећа
• одређивање времена излагања ако је ниво заштите мањи од ИРЕК

Слика 2 приказује ИРЕК вредности за ниско физиолошко оптерећење (неутрални топлотни осећај). Вредности су дате за различите нивое активности.

Слика 2. ИРЕК вредности потребне за одржавање ниског нивоа физиолошког напрезања (неутрални топлотни осећај) на променљивој температури.

Методе за процену нивоа активности описане су у ИСО 7243 (табела 3).

Табела 3. Класификација нивоа метаболичке брзине

Извор: ИСО 7243 1989а

Када се ИРЕК одреди за дате услове, вредност се упоређује са нивоом заштите који нуди одећа. Ниво заштите одевног ансамбла одређен је његовом резултујућом изолационом вредношћу („цло-валуе“). Ово својство се мери према нацрту европског стандарда прЕН-342 (1992). Такође се може извести из основних вредности изолације датих у табелама (ИСО 9920).

Табела 4. даје примере основних вредности изолације за типичне ансамбле. Вредности се морају кориговати за претпостављено смањење изазвано кретањем тела и вентилацијом. Обично се не врши корекција за ниво мировања. Вредности су смањене за 10% за лакши рад и за 20% за виши ниво активности.

Табела 4. Примери основних вредности изолације (I^cl) одеће*

*Номинални ниво заштите се односи само на статичне услове на ветру (одмор). Вредности се морају смањити са повећањем нивоа активности.

Извор: Измењено из ИСО/ТР-11079 1993.

Ниво заштите који нуде најбољи доступни системи одеће одговара 3 до 4 цло. Када расположиви систем одеће не обезбеђује довољну изолацију, временско ограничење се рачуна за стварне услове. Ово временско ограничење зависи од разлике између потребне изолације одеће и изолације доступне одеће. Пошто се потпуна заштита од хлађења више не постиже, временско ограничење се рачуна на основу предвиђеног смањења садржаја телесне топлоте. Слично, може се израчунати време опоравка да би се повратила иста количина топлоте.

На слици 3 приказани су примери временских ограничења за лак и умерен рад са два нивоа изолације одеће. Временска ограничења за друге комбинације могу се проценити интерполацијом. Слика 4 се може користити као смерница за процену времена излагања, када је доступна најбоља одећа за заштиту од хладноће.

Слика 3. Временска ограничења за лак и умерен рад са два нивоа изолације одеће.

Слика 4. Временски пондерисане ИРЕК вредности за повремено и континуирано излагање хладноћи.

Интермитентна излагања обично обухватају периоде рада прекинуте паузама за загревање или радним периодима у топлијем окружењу. У већини услова, мало или нимало замене одеће (углавном из практичних разлога). ИРЕК се тада може одредити за комбиновану изложеност као временски пондерисани просек. Период просека не сме бити дужи од једног до два сата. Временски пондерисане ИРЕК вредности за неке врсте повремене изложености дате су на слици 4.

ИРЕК вредности и временска ограничења треба да буду индикативне, а не нормативне. Они се односе на просечну особу. Индивидуалне варијације у погледу карактеристика, захтева и преференција су велике. Велики део ове варијације мора се решити одабиром комплета одеће са великом флексибилношћу у смислу, на пример, прилагођавања нивоа заштите.

Хлађење екстремитета

Екстремитети — посебно прсти на рукама и ногама — подложни су хлађењу. Осим ако се не може одржати довољан унос топлоте топлом крвљу, температура ткива прогресивно опада. Проток крви у екстремитетима одређен је енергетским (потребним за активност мишића) као и терморегулационим потребама. Када је топлотна равнотежа целог тела изазвана, периферна вазоконстрикција помаже да се смање губици топлоте у језгру на рачун периферних ткива. Са високом активношћу доступно је више топлоте и лакше се одржава проток крви у екстремитетима.

Заштита коју нуди ручна одећа и обућа у смислу смањења топлотних губитака је ограничена. Када је унос топлоте у екстремитет низак (нпр. током одмора или ниске активности), потребна је изолација да би руке и стопала биле топлије веома велика (ван Дилла, Даи анд Сипле 1949). Заштита коју пружају рукавице и рукавице само обезбеђује успоравање брзине хлађења и, сходно томе, дуже време за достизање критичне температуре. Са вишим нивоима активности, побољшана заштита омогућава топле руке и стопала на нижим температурама околине.

Не постоји стандардна метода за процену хлађења екстремитета. Међутим, ИСО ТР 11079 препоручује 24ºЦ и 15ºЦ као критичне температуре руку за нивое ниског и високог стреса, респективно. Температура врха прста лако може бити за 5 до 10 °Ц нижа од просечне температуре коже шаке или једноставно од температуре задње стране шаке.

Информације дате на слици 5 су корисне за одређивање прихватљивог времена излагања и потребне заштите. Две криве се односе на стања са и без вазоконстрикције (висок и низак ниво активности). Надаље, претпоставља се да је изолација прстију висока (два клора) и да се користи одговарајућа одећа.

Слика 5. Заштита прстију.

Сличан скуп кривина треба да се примени на прсте на ногама. Међутим, може бити доступно више клора за заштиту стопала, што резултира дужим временом излагања. Ипак, из слика 3 и 5 следи да је хлађење екстремитета највероватније критичније за време излагања него хлађење целог тела.

Заштита коју пружа ручна одећа процењује се коришћењем метода описаних у Европском стандарду ЕН-511 (1993). Топлотна изолација целе ручне одеће мери се електричним ручним моделом. Брзина ветра од 4 м/с се користи за симулацију реалних услова хабања. Успешност је дата у четири часа (табела 5).

Табела 5. Класификација топлотног отпора (И) на конвективно хлађење ручне одеће

Извор: На основу ЕН 511 (1993).

Контактирајте Цолд

Контакт између голих руку и хладних површина може брзо да смањи температуру коже и изазове повреде од смрзавања. Проблеми могу настати са површинским температурама до 15ºЦ. Конкретно, металне површине пружају одлична проводљива својства и могу брзо да охладе додирне делове коже.

Тренутно не постоји стандардна метода за општу процену контактног хлађења. Могу се дати следеће препоруке (АЦГИХ 1990; Цхен, Нилссон и Холмер 1994; Енандер 1987):

• Продужени контакт са металним површинама испод 15ºЦ може нарушити спретност.
• Продужени контакт са металним површинама испод 7ºЦ може изазвати утрнулост.
• Продужени контакт са металним површинама испод 0ºЦ може изазвати промрзлине или промрзлине.
• Кратак контакт са металним површинама испод –7ºЦ може изазвати смрзавање или промрзлине.
• Мора се избегавати сваки контакт са течностима на температури испод нуле.

Други материјали представљају сличан редослед опасности, али су температуре ниже са мање проводљивим материјалом (пластика, дрво, пена).

Заштита од контактног хлађења коју обезбеђује ручна одећа може се одредити коришћењем европског стандарда ЕН 511. Дате су четири класе перформанси (табела 6).

Табела 6. Класификација контактне топлотне отпорности ручне одеће (И)

Извор: На основу ЕН 511 (1993).

Конвективно хлађење коже

Индекс хладноће ветра (ВЦИ) представља једноставну, емпиријску методу за процену хлађења незаштићене коже (лица) (ИСО ТР 11079). Метода предвиђа губитак топлоте ткива на основу температуре ваздуха и брзине ветра.

Одговори повезани са различитим вредностима ВЦИ су означени у табели 7.

Табела 7. Индекс хлађења ветром (ВЦИ), еквивалентна температура хлађења (T_eq ) и време смрзавања изложеног меса

Често коришћена интерпретација ВЦИ је еквивалентна температура хлађења. Ова температура у мирним условима (1.8 м/с) представља исту ВЦИ вредност као стварна комбинација температуре и ветра. Табела 8 даје еквивалентне температуре хлађења за комбинације температуре ваздуха и брзине ветра. Табела се односи на активне, добро обучене особе. Ризик је присутан када еквивалентна температура падне испод –30ºЦ, а кожа се може смрзнути у року од 1 до 2 минута испод –60ºЦ.

Табела 8. Расхладна снага ветра на изложеном месу изражена као еквивалентна температура хлађења у скоро мирним условима (брзина ветра 1.8 м/с)

Подвучене вредности представљају ризик од смрзавања или промрзлина.

Хлађење респираторног тракта

Удисање хладног, сувог ваздуха може изазвати проблеме код осетљивих особа на +10 до 15ºЦ. Здравим особама које обављају лаке до умерене послове није потребна посебна заштита респираторног тракта до –30ºЦ. Веома тежак рад током продуженог излагања (нпр. атлетски догађаји издржљивости) не би требало да се одвија на температурама испод –20ºЦ.

Сличне препоруке се односе и на хлађење ока. У пракси, велика нелагодност и оштећење вида повезано са хлађењем очију обично захтевају употребу заштитних наочара или друге заштите много пре него што излагање постане опасно.

Мерења

У зависности од врсте очекиваног ризика, потребни су различити сетови мерења (слика 6). Процедуре за прикупљање података и тачност мерења зависе од сврхе мерења. Морају се добити релевантне информације у вези са временским варијацијама климатских параметара, као и нивоа активности и/или одеће. Треба усвојити једноставне процедуре мерења времена (ИСО 7726).

Слика 6. Однос очекиваног ризика од хладног стреса и потребних поступака мерења.

Превентивне мере за ублажавање хладног стреса

Радње и мере за контролу и смањење хладног стреса подразумевају низ разматрања током планирања и припремних фаза радних смена, као и током рада, који су обрађени на другом месту у овом поглављу и овом поглављу. Енцицлопаедиа.

Назад