水曜日、16月2011 21:41

ヒートストレスの予防

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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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読む 6726 <font style="vertical-align: inherit;">回数</font> 最終更新日 13 年 2011 月 21 日木曜日 14:XNUMX
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内容

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