儘管人類具有相當大的能力來補償自然發生的熱應激，但許多職業環境和/或身體活動使工人暴露於過高的熱負荷，以至於威脅到他們的健康和生產力。 在本文中，描述了多種技術，可用於最大限度地減少熱病的發生率，並在確實發生時減輕病例的嚴重程度。 干預措施分為五類：最大限度地提高暴露個體的耐熱性、確保及時補充丟失的液體和電解質、改變工作方式以減少勞累性熱負荷、氣候條件的工程控制以及防護服的使用。
在評估暴露程度和製定預防策略時，不應忽視工作場所以外可能影響熱耐受性的因素。 例如，如果熱應激在下班時間通過兼職工作、劇烈的休閒活動或住在持續炎熱的宿舍中持續存在，則總體生理負擔和熱病的潛在易感性將高得多。 此外，營養狀況和水合作用可能反映飲食模式，這也可能隨著季節或宗教儀式而改變。
最大化個體耐熱性
熱門行業的候選人應身體健康，並具有適合所從事工作的身體素質。 肥胖和心血管疾病會增加風險，有不明原因或反復中暑病史的個人不應被分配到涉及嚴重熱應激的任務。 下文討論了可能影響耐熱性的各種身體和生理特徵，這些特徵分為兩大類： 個人無法控制的固有特徵，例如體型、性別、種族和年齡； 和獲得性特徵，這些特徵至少部分受到控制，包括身體健康、熱適應、肥胖、醫療條件和自我誘發的壓力。
應告知工人熱應激的性質及其不利影響以及工作場所提供的保護措施。 應該告訴他們耐熱性在很大程度上取決於喝足夠的水和均衡的飲食。 此外，應告知工人熱病的體徵和症狀，包括頭暈、虛弱、呼吸困難、心悸和極度口渴。 他們還應該學習急救的基本知識，以及當他們在自己或他人身上發現這些跡象時應該去哪裡尋求幫助。
管理層應實施報告工作中高溫相關事件的系統。 不止一個人出現熱障礙——或者在一個人身上反復出現——通常是嚴重即將發生的麻煩的警告，表明需要立即評估工作環境並審查預防措施的充分性。
影響適應的人類特徵
車身尺寸。 兒童和非常小的成年人在炎熱環境中工作面臨兩個潛在的不利條件。 首先，對於肌肉質量較小的身體來說，外部強加的工作代表了更大的相對負荷，導致核心體溫升高更大，疲勞發作更快。 此外，在極熱的條件下，小個子較高的表面質量比可能是一個劣勢。 這些因素共同解釋了為什麼體重低於 50 公斤的男性被發現在深部採礦活動中患熱病的風險增加。
性別。 早期對女性的實驗室研究似乎表明，與男性相比，她們相對不能忍受高溫工作。 然而，我們現在認識到，幾乎所有的差異都可以用體型、獲得的身體健康水平和熱適應來解釋。 然而，散熱機制存在細微的性別差異：男性較高的最大出汗率可能會增強對極熱、乾燥環境的耐受性，而女性則能夠更好地抑製過度出汗，從而保存體內水分，從而在炎熱、潮濕的環境中保持熱量. 儘管月經週期與基礎體溫的變化有關，並略微改變女性的體溫調節反應，但這些生理調節過於微妙，無法影響實際工作情況下的耐熱性和體溫調節效率。
如果考慮到個人的體格和健康狀況，男性和女性在對熱應激的反應以及在炎熱條件下適應工作的能力方面基本上是相似的。 出於這個原因，選擇熱門工作的工人應該基於個人健康和身體能力，而不是性別。 非常小或久坐不動的人，無論男女，都會對高溫工作表現出較差的耐受性。
懷孕對女性耐熱性的影響尚不清楚，但荷爾蒙水平的改變和胎兒對母親循環需求的增加可能會增加她對昏厥的易感性。 由於疾病導致的嚴重產婦體溫過高（過熱）似乎會增加胎兒畸形的發生率，但沒有證據表明職業熱應激會產生類似的影響。
種族。 儘管不同的種族起源於不同的氣候，但幾乎沒有證據表明對熱應激的反應存在固有或遺傳差異。 所有人類似乎都像熱帶動物一樣運作； 他們在一系列熱條件下生活和工作的能力反映了通過複雜行為和技術發展的適應能力。 看起來種族對熱應激反應的差異可能與體型、個人生活史和營養狀況有關，而不是與內在特徵有關。
年齡。 工業人口在 50 歲後通常表現出耐熱性逐漸下降。有一些證據表明，皮膚血管舒張（皮膚血管腔變寬）和最大出汗率隨年齡增長而必然下降，但大多數人變化可歸因於生活方式的改變，減少了體力活動並增加了體內脂肪的積累。 如果個體保持高水平的有氧調節，年齡似乎不會損害耐熱性或適應能力。 然而，老齡化人口易患心血管疾病或其他可能損害個體耐熱性的病症。
身體素質。 最大有氧能力（VO2 最大) 可能是個人在炎熱條件下進行持續體力勞動能力的最強單一決定因素。 如上所述，由於性別、種族或年齡而導致的耐熱性群體差異的早期發現現在被視為有氧能力和熱適應的表現。
高工作能力的誘導和維持需要通過至少 30 至 40 分鐘、每週 3 至 4 天的劇烈運動對身體的氧氣輸送系統進行反復挑戰。 在某些情況下，工作中的活動可能會提供必要的體能訓練，但大多數工業工作並不那麼費力，需要通過定期鍛煉計劃進行補充，以達到最佳健康狀態。
有氧能力的喪失（去訓練）相對緩慢，因此週末或 1 到 2 週的假期只會造成很小的變化。 當受傷、慢性疾病或其他壓力導致個人改變生活方式時，有氧能力的嚴重下降更有可能在數周至數月內發生。
熱適應。 適應高溫工作可以極大地提高人類對這種壓力的耐受性，因此最初超出未適應環境的人能力的任務在經過一段時間的逐漸調整後可能會變得更容易完成。 身體健康水平高的人通常表現出部分熱適應，並且能夠比久坐不動的人更快、更輕鬆地完成這一過程。 季節也可能影響適應環境所需的時間； 夏季招聘的工人可能已經部分適應了熱環境，而冬季招聘的工人則需要更長的適應期。
在大多數情況下，可以通過逐漸將工人引入熱門任務來誘導適應。 例如，新員工可能只在早上被分配到高溫作業，或者在頭幾天的時間段逐漸增加。 這種工作適應應在有經驗的人員的密切監督下進行； 新員工應獲得長期許可，可以在出現不耐受症狀時隨時撤離到涼爽的環境中。 極端條件可能需要正式的漸進式熱暴露協議，例如南非金礦工人使用的協議。
保持完全熱適應需要每週暴露在高溫下工作三到四次； 較低的頻率或被動暴露於熱的影響要弱得多，並且可能會導致耐熱性逐漸下降。 然而，週末下班對適應環境沒有明顯影響。 停止接觸 2 到 3 週會導致大部分適應能力喪失，儘管暴露在炎熱天氣和/或定期有氧運動中的人會保留一些適應能力。
肥胖。 高體脂含量對體溫調節幾乎沒有直接影響，因為皮膚的散熱涉及毛細血管和汗腺，它們比皮膚的皮下脂肪層更靠近皮膚表面。 然而，肥胖的人由於體重過重而受到阻礙，因為每一次運動都需要更大的肌肉力量，因此比瘦人產生更多的熱量。 此外，肥胖通常反映了一種不活躍的生活方式，導致有氧能力降低和缺乏熱適應。
醫療條件和其他壓力。 工人在某一天的耐熱性可能會受到各種條件的影響。 例子包括發熱性疾病（高於正常體溫）、最近的免疫接種或伴有液體和電解質平衡紊亂的胃腸炎。 曬傷和皮疹等皮膚狀況可能會限制排汗能力。 此外，處方藥可能會增加熱病的易感性，包括擬交感神經藥、抗膽鹼能藥、利尿劑、吩噻嗪、環狀抗抑鬱藥和單胺氧化酶抑製劑。
在炎熱的環境中工作的人，酗酒是一個普遍而嚴重的問題。 酒精不僅會影響食物和水的攝入，還會起到利尿劑的作用（增加排尿量）以及乾擾判斷力。 酒精的不利影響會在攝入後延長數小時。 中暑的酗酒者死亡率遠高於非酗酒者。
口服補充水和電解質
水合。 汗液蒸發是人體散熱的主要途徑，是氣溫超過體溫時唯一可能的降溫機制。 用水量不能通過培訓來減少，只能通過降低工人的熱負荷來減少。 近年來，人們對人體失水和再水化進行了廣泛研究，現在可以獲得更多信息。
一個體重 70 公斤的人可以無限期地以 1.5 到 2.0 升/小時的速度出汗，在極熱的環境中，工人一天可能會失去幾升或高達體重的 10%。 除非在輪班期間至少更換了部分水，否則這種損失將導致喪失能力。 然而，由於在工作期間從腸道吸收的水分達到約 1.5 升/小時的峰值，較高的出汗率會導致全天累積脫水。
飲水解渴不足以讓一個人保持充足的水分。 大多數人在失去 1 至 2 升體內水分後才意識到口渴，而那些積極從事艱苦工作的人可能會損失 3 至 4 升，然後才會因強烈的口渴迫使他們停下來喝水。 矛盾的是，脫水會降低從腸道吸收水分的能力。 因此，必須對熱門行業的工人進行教育，讓他們了解在工作期間喝足夠的水以及在下班時間繼續大量補充水分的重要性。 他們還應該被教導“預補水”的價值——在嚴重熱應激開始之前立即喝大量的水——因為熱量和運動會阻止身體排出尿液中多餘的水分。
管理人員必須提供方便的水或其他促進補液的適當飲料。 飲酒的任何身體或程序障礙都會鼓勵“自願”脫水，從而導致中暑。 以下細節是任何水合作用維護計劃的重要組成部分：
- 安全、可口的水必須位於每個工人的幾步之內，或者每小時為工人提供一次——在最緊張的條件下更頻繁地提供。
- 應提供衛生飲水杯，因為幾乎不可能從飲水機中補充水分。
- 水容器必須遮蔽或冷卻至 15 至 20ºC（冰鎮飲料不理想，因為它們往往會抑制攝入）。
調味劑可用於改善水的接受性。 但是，不推薦因“解渴”而廣受歡迎的飲料，因為它們會在補液完成之前抑制攝入。 出於這個原因，最好提供水或稀釋的調味飲料，並避免碳酸化、咖啡因和含高濃度糖或鹽的飲料。
營養。 雖然與血清相比，汗液是低滲的（含鹽量較低），但高出汗率會導致氯化鈉和少量鉀的持續流失，這些鉀必須每天補充。 此外，在高溫下工作會加速鎂和鋅等微量元素的更新。 所有這些基本元素通常都應從食物中獲取，因此應鼓勵從事熱門行業的工人均衡膳食，避免用缺乏重要營養成分的糖果棒或零食代替。 工業化國家的一些飲食中含有高濃度的氯化鈉，採用這種飲食的工人不太可能出現鹽缺乏症； 但其他更傳統的飲食可能含鹽不足。 在某些情況下，雇主可能需要在輪班期間提供鹹味小吃或其他輔助食品。
工業化國家發現含有氯化鈉、鉀和碳水化合物的“運動飲料”或“解渴劑”越來越多。 任何飲料的重要成分都是水，但電解質飲料可能對已經嚴重脫水（失水）並伴有電解質耗竭（失鹽）的人有用。 這些飲料通常含鹽量高，飲用前應與等量或更多量的水混合。 可以根據以下配方製作更經濟的口服補液混合物：在適合飲用的一升水中加入 40 克糖（蔗糖）和 6 克鹽（氯化鈉）。 不應給工人服用鹽片，因為它們很容易被濫用，過量會導致腸胃問題、尿量增加和更容易患熱病。
修改後的工作實踐
修改工作實踐的共同目標是降低時間平均熱應激暴露並將其控制在可接受的範圍內。 這可以通過減少強加給單個工人的體力工作量或通過安排適當的休息時間進行熱恢復來實現。 在實踐中，最大時間平均代謝熱產生實際上被限制在大約 350 W（5 kcal/min），因為更努力的工作會導致身體疲勞和需要相應的休息時間。
可以通過減少舉重等外部工作，以及限制所需的運動和靜態肌肉緊張（例如與尷尬姿勢相關的肌肉緊張）來降低個人努力水平。 這些目標可以通過根據人體工程學原理優化任務設計、提供機械輔助或將體力勞動分配給更多工人來實現。
最簡單的時間表修改形式是允許個人自行調整進度。 在溫和的氣候下執行熟悉的任務的工業工人將以產生約 38°C 的直腸溫度的速度調整自己的速度； 強加的熱應激使他們自願減慢工作速度或休息。 這種自願調整工作率的能力可能取決於對心血管壓力和疲勞的認識。 人類無法有意識地檢測到核心體溫的升高； 相反，他們依靠皮膚溫度和皮膚濕度來評估熱不適。
另一種修改時間表的方法是採用規定的工作休息週期，其中管理層指定每次工作的持續時間、休息時間的長度和預期的重複次數。 熱恢復比降低呼吸頻率和工作引起的心率所需的時間長得多：將核心溫度降低到靜息水平需要在涼爽、乾燥的環境中 30 到 40 分鐘，如果人必須在炎熱的條件下休息或穿著防護服時。 如果需要穩定的生產水平，則必須依次分配一組工人輪流進行高溫作業，然後進行恢復，後者涉及在涼爽的地方進行休息或久坐不動的任務。
溫控服務
如果成本不是問題，所有熱應力問題都可以通過應用工程技術將惡劣的工作環境轉變為好客的環境來解決。 根據工作場所的具體條件和可用資源，可以使用各種各樣的技術。 傳統上，高溫行業可分為兩類：在熱幹工藝中，如金屬冶煉和玻璃生產，工人暴露在非常熱的空氣中，加上強烈的輻射熱負荷，但這些工藝對空氣的濕度增加很少。 相比之下，紡織廠、造紙和採礦等溫暖潮濕的行業涉及較少的極端加熱，但由於潮濕過程和逸出的蒸汽而產生非常高的濕度。
最經濟的環境控制技術通常涉及減少從熱源到環境的熱傳遞。 可將熱空氣排放到工作區外，並用新鮮空氣代替。 熱表面可以覆蓋絕緣材料或反射塗層以減少熱量排放，同時保存工業過程所需的熱量。 第二道防線是工作區域的大規模通風，以提供強勁的室外空氣流動。 最昂貴的選擇是空調，用於冷卻和乾燥工作場所的氣氛。 雖然降低空氣溫度不會影響輻射熱的傳輸，但它確實有助於降低可能是對流和輻射加熱次要來源的牆壁和其他表面的溫度。
當整體環境控制被證明不切實際或不經濟時，可以改善局部工作區域的熱條件。 可以在較大的工作空間內提供空調外殼，或者可以為特定的工作站提供冷空氣流（“點冷”或“風淋”）。 可以在工人和輻射熱源之間插入局部甚至便攜式反射屏蔽。 或者，現代工程技術可能允許構建遠程系統來控制熱過程，這樣工人就不必經常暴露在高壓力的熱環境中。
在工作場所與室外空氣通風或空調能力有限的地方，熱條件會反映氣候變化，室外空氣溫度和濕度的突然增加可能會使熱應激升高到超過工人耐熱能力的水平。 例如，春天的熱浪可能會在尚未像夏季那樣適應熱環境的工人中引發熱病流行。 因此，管理層應該實施一個系統來預測與天氣有關的熱應激變化，以便及時採取預防措施。
防護服
在極端高溫條件下工作可能需要以專門服裝的形式提供個人熱保護。 絕緣和反光服裝提供被動保護； 絕緣本身可以緩衝皮膚免受熱瞬變的影響。 反光圍裙可用於保護面對有限輻射源工作的人員。 必須應對極熱燃料火災的消防員穿著稱為“掩體”的防護服，這種防護服結合了防熱空氣的厚重絕緣材料和反射輻射熱的鍍鋁表面。
另一種被動保護形式是冰背心，它裝有冰雪或冷凍的冰袋（或乾冰），穿在汗衫外面以防止皮膚不舒服。 融化的冰的相變吸收了覆蓋區域的部分代謝和環境熱負荷，但必須定期更換冰； 熱負荷越大，更換冰塊的頻率就越高。 事實證明，冰背心在深礦、船舶機艙和其他可以安排使用冷凍機的非常炎熱、潮濕的環境中最有用。
主動熱保護由覆蓋整個身體或部分身體（通常是軀幹，有時是頭部）的風冷或液冷服裝提供。
空氣冷卻。 最簡單的系統使用周圍環境空氣或通過膨脹或通過渦流裝置冷卻的壓縮空氣進行通風。 需要大量空氣； 密封服的最小通風率約為 450 升/分鐘。 空氣冷卻理論上可以通過對流（溫度變化）或汗液蒸發（相變）發生。 然而，對流的有效性受到空氣比熱低以及難以在炎熱環境中以低溫輸送空氣的限制。 因此，大多數風冷服裝都是通過蒸發冷卻來工作的。 工人經歷中度熱應激和隨之而來的脫水，但能夠通過自然控制出汗率來調節體溫。 空氣冷卻還可以通過乾燥內衣來提高舒適度。 缺點包括 (1) 需要將主體連接到空氣源，(2) 大量的空氣分配服裝和 (3) 向四肢輸送空氣的困難。
液體冷卻。 這些系統通過通道或小管網絡循環水-防凍劑混合物，然後將加熱的液體返回到散熱器，散熱器去除在通過身體時增加的熱量。 液體循環率通常約為 1 l/min。 散熱器可以通過蒸發、熔化、製冷或熱電過程將熱能散發到環境中。 液冷服裝比空氣系統提供更大的冷卻潛力。 與足夠的散熱片相連的全覆蓋防護服可以去除所有代謝熱並保持熱舒適，而無需出汗； 在航天器外工作的宇航員使用這樣的系統。 然而，這種強大的冷卻機制需要某種類型的舒適控制系統，該系統通常涉及手動設置閥門，將部分循環液體分流通過散熱器。 液冷系統可以配置為背包，以在工作期間提供持續冷卻。
當然，任何會增加人體重量和體積的冷卻設備都可能會干擾手頭的工作。 例如，冰背心的重量會顯著增加運動的新陳代謝成本，因此最適合輕體力工作，例如在熱室中站崗。 將工人拴在散熱器上的系統對於許多類型的工作來說都是不切實際的。 當工人必須穿著厚重的防護服（例如化學防護服）並且在工作時不能攜帶散熱器或被拴住時，間歇冷卻可能很有用。 每次休息時脫下防護服非常耗時，而且可能會接觸有毒物質； 在這些條件下，更簡單的做法是讓工人穿上冷卻服，僅在休息時將其連接到散熱器上，以便在其他不可接受的條件下進行熱恢復。