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42. Calor e Frio

Editor de Capítulo:  Jean-Jacques Vogt


 

Conteúdo 

Figuras e Tabelas

Respostas Fisiológicas ao Ambiente Térmico
W.Larry Kenney

Efeitos do Estresse Térmico e do Trabalho no Calor
Bodil Nielsen

Distúrbios de Calor
Tokuo Ogawa

Prevenção do Estresse Térmico
Sarah A. Nunneley

A Base Física do Trabalho no Calor
Jacques Malchaire

Avaliação do Estresse Térmico e Índices de Estresse Térmico
Kenneth C. Parsons

     Estudo de Caso: Índices de Calor: Fórmulas e Definições

Troca de calor através da roupa
Wouter A. Lotens

     Fórmulas e Definições

Ambientes Frios e Trabalho a Frio
Ingvar Holmér, Per-Ola Granberg e Goran Dahlstrom

Prevenção de Estresse por Frio em Condições Externas Externas
Jacques Bittel e Gustave Savourey

Índices e Padrões de Frio
Ingvar Holmer

Tabelas

Clique em um link abaixo para visualizar a tabela no contexto do artigo.

1. Concentração de eletrólitos no plasma sanguíneo e no suor
2. Índice de estresse térmico e tempos de exposição permitidos: cálculos
3. Interpretação dos valores do Índice de Estresse Térmico
4. Valores de referência para critérios de tensão e deformação térmica
5. Modelo usando a frequência cardíaca para avaliar o estresse térmico
6. Valores de referência WBGT
7. Práticas de trabalho para ambientes quentes
8. Cálculo do índice SWreq e método de avaliação: equações
9. Descrição dos termos usados ​​na ISO 7933 (1989b)
10. Valores WBGT para quatro fases de trabalho
11. Dados básicos para a avaliação analítica usando ISO 7933
12. Avaliação analítica usando ISO 7933
13. Temperaturas do ar de vários ambientes ocupacionais frios
14. Duração do estresse por frio descompensado e reações associadas
15. Indicação de efeitos antecipados de exposição leve e severa ao frio
16. Temperatura do tecido corporal e desempenho físico humano
17. Respostas humanas ao resfriamento: reações indicativas à hipotermia
18. Recomendações de saúde para o pessoal exposto ao estresse pelo frio
19. Programas de condicionamento para trabalhadores expostos ao frio
20. Prevenção e alívio do estresse pelo frio: estratégias
21. Estratégias e medidas relacionadas a fatores e equipamentos específicos
22. Mecanismos gerais de adaptação ao frio
23. Número de dias em que a temperatura da água é inferior a 15 ºC
24. Temperaturas do ar de vários ambientes ocupacionais frios
25. Classificação esquemática do trabalho a frio
26. Classificação dos níveis de taxa metabólica
27. Exemplos de valores básicos de isolamento de roupas
28. Classificação da resistência térmica ao resfriamento de roupas de mão
29. Classificação da resistência térmica de contato de roupas de mão
30. Índice de resfriamento pelo vento, temperatura e tempo de congelamento da carne exposta
31. Poder de resfriamento do vento na carne exposta

figuras

Aponte para uma miniatura para ver a legenda da figura, clique para ver a figura no contexto do artigo.

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Quarta-feira, 16 Março 2011 21: 12

Respostas Fisiológicas ao Ambiente Térmico

Os seres humanos vivem suas vidas inteiras dentro de uma faixa muito pequena e ferozmente protegida de temperaturas internas do corpo. Os limites máximos de tolerância para células vivas variam de cerca de 0ºC (formação de cristais de gelo) a cerca de 45ºC (coagulação térmica de proteínas intracelulares); no entanto, os humanos podem tolerar temperaturas internas abaixo de 35ºC ou acima de 41ºC apenas por períodos muito curtos de tempo. Para manter a temperatura interna dentro desses limites, as pessoas desenvolveram respostas fisiológicas muito eficazes e, em alguns casos, especializadas a estresses térmicos agudos. Essas respostas - projetadas para facilitar a conservação, produção ou eliminação do calor corporal - envolvem a coordenação finamente controlada de vários sistemas do corpo.

Balanço Térmico Humano

De longe, a maior fonte de calor transmitida ao corpo resulta da produção de calor metabólico (M). Mesmo no pico da eficiência mecânica, 75 a 80% da energia envolvida no trabalho muscular é liberada na forma de calor. Em repouso, uma taxa metabólica de 300 ml de O2 por minuto cria uma carga de calor de aproximadamente 100 Watts. Durante o trabalho em estado estacionário com um consumo de oxigênio de 1 l/min, aproximadamente 350 W de calor são gerados - menos qualquer energia associada ao trabalho externo (W). Mesmo com uma intensidade de trabalho leve a moderada, a temperatura central do corpo aumentaria aproximadamente um grau centígrado a cada 15 minutos, não fosse por um meio eficiente de dissipação de calor. De fato, indivíduos muito aptos podem produzir calor em excesso de 1,200 W por 1 a 3 horas sem lesão por calor (Gisolfi e Wenger 1984).

O calor também pode ser obtido do ambiente por meio de radiação (R) e convecção (C) se a temperatura do globo (uma medida de calor radiante) e a temperatura do ar (bulbo seco), respectivamente, excederem a temperatura da pele. Essas vias de ganho de calor são tipicamente pequenas em relação M, e na verdade se tornam avenidas de perda de calor quando o gradiente térmico pele-ar é revertido. O caminho final para a perda de calor - evaporação Integridade e Excelência— também é tipicamente o mais importante, já que o calor latente de vaporização do suor é alto — aproximadamente 680 Wh/l de suor evaporado. Essas relações são discutidas em outra parte deste capítulo.

Sob condições frias a termoneutras, o ganho de calor é equilibrado pela perda de calor, nenhum calor é armazenado e a temperatura do corpo se equilibra; isso é:

M – W ± R ± C – E = 0

No entanto, em exposição mais severa ao calor:

M-W ± R ± C >E

e o calor é armazenado. Em particular, trabalho pesado (alto gasto de energia que aumenta M–W), temperaturas do ar excessivamente altas (que aumentam R+C), alta umidade (que limita E) e o uso de roupas grossas ou relativamente impermeáveis ​​(que criam uma barreira à evaporação efetiva do suor) criam tal cenário. Finalmente, se o exercício for prolongado ou a hidratação inadequada, E pode ser superado pela capacidade limitada do corpo de secretar suor (1 a 2 l/h por curtos períodos).

Temperatura corporal e seu controle

Para fins de descrição das respostas fisiológicas ao calor e ao frio, o corpo é dividido em dois componentes – o “núcleo” e a “casca”. Temperatura do núcleo (Tc) representa a temperatura interna ou profunda do corpo e pode ser medida por via oral, retal ou, em laboratório, no esôfago ou na membrana timpânica (tímpano). A temperatura da casca é representada pela temperatura média da pele (Tsk). A temperatura média do corpo (Tb) a qualquer momento é um equilíbrio ponderado entre essas temperaturas, ou seja

 

Tb = k Tc + (1– k) Tsk

onde o fator de ponderação k varia de cerca de 0.67 a 0.90.

Quando confrontado com desafios à neutralidade térmica (estresse de calor ou frio), o corpo se esforça para controlar Tc através de ajustes fisiológicos e Tc fornece o feedback principal ao cérebro para coordenar esse controle. Embora a temperatura local e média da pele sejam importantes para fornecer informações sensoriais, Tsk varia muito com a temperatura ambiente, com média de cerca de 33 ºC na termoneutralidade e chegando a 36 a 37 ºC em condições de trabalho pesado no calor. Pode cair consideravelmente durante a exposição de corpo inteiro e local ao frio; a sensibilidade tátil ocorre entre 15 e 20 ºC, enquanto a temperatura crítica para a destreza manual está entre 12 e 16 ºC. Os valores de limiar de dor superior e inferior para Tsk são aproximadamente 43 ºC e 10 ºC, respectivamente.

Estudos precisos de mapeamento localizaram o local de maior controle termorregulatório em uma área do cérebro conhecida como hipotálamo pré-óptico/anterior (POAH). Nesta região estão as células nervosas que respondem tanto ao aquecimento (neurônios sensíveis ao calor) quanto ao resfriamento (neurônios sensíveis ao frio). Essa área domina o controle da temperatura corporal, recebendo informações sensoriais aferentes sobre a temperatura corporal e enviando sinais eferentes para a pele, músculos e outros órgãos envolvidos na regulação da temperatura, por meio do sistema nervoso autônomo. Outras áreas do sistema nervoso central (hipotálamo posterior, formação reticular, ponte, bulbo e medula espinhal) formam conexões ascendentes e descendentes com o POAH e servem a uma variedade de funções facilitadoras.

O sistema de controle do corpo é análogo ao controle termostático de temperatura em uma casa com recursos de aquecimento e resfriamento. Quando a temperatura corporal sobe acima de um “ponto de ajuste” teórico, as respostas efetoras associadas ao resfriamento (sudorese, aumento do fluxo sanguíneo da pele) são ativadas. Quando a temperatura corporal cai abaixo do ponto de ajuste, as respostas de ganho de calor (diminuição do fluxo sanguíneo da pele, tremores) são iniciadas. No entanto, diferentemente dos sistemas de aquecimento/resfriamento doméstico, o sistema de controle termorregulador humano não opera como um sistema liga-desliga simples, mas também possui características de controle proporcional e de controle de taxa de variação. Deve-se considerar que uma “temperatura de ponto de ajuste” existe apenas em teoria e, portanto, é útil para visualizar esses conceitos. Muito trabalho ainda precisa ser feito para uma compreensão completa dos mecanismos associados ao ponto de ajuste termorregulatório.

Qualquer que seja sua base, o ponto de ajuste é relativamente estável e não é afetado pelo trabalho ou pela temperatura ambiente. De fato, a única perturbação aguda conhecida por alterar o ponto de ajuste é o grupo de pirogênios endógenos envolvidos na resposta febril. As respostas efetoras empregadas pelo corpo para manter o equilíbrio térmico são iniciadas e controladas em resposta a um “erro de carga”, ou seja, uma temperatura corporal transitoriamente acima ou abaixo do ponto de ajuste (figura 1). Uma temperatura central abaixo do ponto de ajuste cria um erro de carga negativa, resultando no início do ganho de calor (tremores, vasoconstrição da pele). Uma temperatura central acima do ponto de ajuste cria um erro de carga positiva, fazendo com que os efetores de perda de calor (vasodilatação da pele, sudorese) sejam ativados. Em cada caso, a transferência de calor resultante diminui o erro de carga e ajuda a retornar a temperatura do corpo a um estado estacionário.

Figura 1. Um modelo de termorregulação no corpo humano.

HEA030F1

Regulação da temperatura no calor

Como mencionado acima, os seres humanos perdem calor para o ambiente principalmente por meio de uma combinação de meios secos (radiação e convecção) e evaporativos. Para facilitar essa troca, dois sistemas efetores primários são ativados e regulados: vasodilatação da pele e sudorese. Embora a vasodilatação da pele geralmente resulte em pequenos aumentos na perda de calor seco (radiativa e convectiva), ela funciona principalmente para transferir calor do centro para a pele (transferência interna de calor), enquanto a evaporação do suor fornece um meio extremamente eficaz de resfriar o sangue antes ao seu retorno aos tecidos profundos do corpo (transferência externa de calor).

Vasodilatação da pele

A quantidade de calor transferida do centro para a pele é função do fluxo sanguíneo da pele (SkBF), do gradiente de temperatura entre o centro e a pele e do calor específico do sangue (pouco menos de 4 kJ/°C por litro de sangue). Em repouso, em ambiente termoneutro, a pele recebe aproximadamente 200 a 500 ml/min de fluxo sanguíneo, representando apenas 5 a 10% do total de sangue bombeado pelo coração (débito cardíaco). Por causa do gradiente de 4ºC entre Tc (cerca de 37ºC) e Tsk (cerca de 33ºC sob tais condições), o calor metabólico produzido pelo corpo para sustentar a vida é constantemente conduzido à pele para dissipação. Por outro lado, sob condições de hipertermia severa, como trabalho de alta intensidade em condições quentes, o gradiente térmico do centro para a pele é menor e a transferência de calor necessária é realizada por grandes aumentos no SkBF. Sob estresse térmico máximo, SkBF pode atingir 7 a 8 l/min, cerca de um terço do débito cardíaco (Rowell 1983). Esse alto fluxo sanguíneo é obtido por meio de um mecanismo pouco compreendido, exclusivo dos seres humanos, chamado de “sistema vasodilatador ativo”. A vasodilatação ativa envolve sinais nervosos simpáticos do hipotálamo para as arteríolas da pele, mas o neurotransmissor não foi determinado.

Como mencionado acima, SkBF responde principalmente a aumentos em Tc e, em menor grau, Tsk. Tc aumenta à medida que o trabalho muscular é iniciado e a produção de calor metabólico começa, e uma vez que algum limiar Tc é atingido, SkBF também começa a aumentar dramaticamente. Essa relação termorreguladora básica também é influenciada por fatores não térmicos. Este segundo nível de controle é crítico na medida em que modifica o SkBF quando a estabilidade cardiovascular geral é ameaçada. As veias da pele são muito complacentes e uma porção significativa do volume circulante se acumula nesses vasos. Isso ajuda na troca de calor diminuindo a circulação capilar para aumentar o tempo de trânsito; no entanto, esse acúmulo, juntamente com a perda de líquidos pela transpiração, também pode diminuir a taxa de retorno do sangue ao coração. Entre os fatores não térmicos que demonstraram influenciar o SkBF durante o trabalho estão a postura ereta, a desidratação e a respiração com pressão positiva (uso de respirador). Estes agem por meio de reflexos que são ativados quando a pressão de enchimento cardíaco diminui e os receptores de estiramento localizados nas grandes veias e no átrio direito são descarregados e, portanto, são mais evidentes durante o trabalho aeróbico prolongado na postura ereta. Esses reflexos funcionam para manter a pressão arterial e, no caso de trabalho, para manter o fluxo sanguíneo adequado para os músculos ativos. Assim, o nível de SkBF em qualquer ponto no tempo representa os efeitos agregados das respostas reflexas termorreguladoras e não termorreguladoras.

A necessidade de aumentar o fluxo sanguíneo para a pele para auxiliar na regulação da temperatura tem um grande impacto na capacidade do sistema cardiovascular de regular a pressão arterial. Por esse motivo, é necessária uma resposta coordenada de todo o sistema cardiovascular ao estresse térmico. Que ajustes cardiovasculares ocorrem que permitem esse aumento de fluxo e volume cutâneo? Durante o trabalho em condições frias ou termoneutras, o aumento necessário no débito cardíaco é bem suportado pelo aumento da frequência cardíaca (FC), uma vez que aumentos adicionais no volume sistólico (SV) são mínimos além de intensidades de exercício de 40% do máximo. No calor, a FC é maior em qualquer intensidade de trabalho como compensação pela redução do volume sanguíneo central (CBV) e VS. Em níveis mais altos de trabalho, a frequência cardíaca máxima é atingida e essa taquicardia é, portanto, incapaz de sustentar o débito cardíaco necessário. A segunda maneira pela qual o corpo fornece um alto SkBF é distribuindo o fluxo sanguíneo para longe de áreas como fígado, rins e intestinos (Rowell 1983). Esse redirecionamento do fluxo pode fornecer 800 a 1,000 ml adicionais de fluxo sanguíneo para a pele e ajuda a compensar os efeitos prejudiciais do acúmulo periférico de sangue.

Suando

O suor termorregulador em humanos é secretado por 2 a 4 milhões de glândulas sudoríparas écrinas espalhadas de maneira não uniforme sobre a superfície do corpo. Ao contrário das glândulas sudoríparas apócrinas, que tendem a se agrupar (no rosto e nas mãos e nas regiões axial e genital) e secretam suor nos folículos pilosos, as glândulas écrinas secretam suor diretamente na superfície da pele. Esse suor é inodoro, incolor e relativamente diluído, pois é um ultrafiltrado de plasma. Assim, tem um alto calor latente de vaporização e é ideal para fins de resfriamento.

Como exemplo da eficácia desse sistema de resfriamento, um homem trabalhando com um consumo de oxigênio de 2.3 l/min produz um calor metabólico líquido (M–W) de cerca de 640 W. Sem suor, a temperatura corporal aumentaria a uma taxa de cerca de 1°C a cada 6 a 7 min. Com uma evaporação eficiente de cerca de 16 g de suor por minuto (uma taxa razoável), a taxa de perda de calor pode corresponder à taxa de produção de calor e a temperatura central do corpo pode ser mantida em um estado estável; isso é,

M–W±R±C–E = 0

As glândulas écrinas são de estrutura simples, consistindo de uma porção secretora enrolada, um ducto e um poro da pele. O volume de suor produzido por cada glândula depende tanto da estrutura quanto da função da glândula, e a taxa de sudorese total, por sua vez, depende do recrutamento das glândulas (densidade ativa das glândulas sudoríparas) e da produção das glândulas sudoríparas. O fato de algumas pessoas suarem mais do que outras é atribuído principalmente a diferenças no tamanho das glândulas sudoríparas (Sato e Sato 1983). A aclimatação ao calor é outro fator determinante da produção de suor. Com o envelhecimento, as taxas de sudorese mais baixas são atribuíveis não a menos glândulas écrinas ativadas, mas a uma diminuição da produção de suor por glândula (Kenney e Fowler, 1988). Esse declínio provavelmente está relacionado a uma combinação de alterações estruturais e funcionais que acompanham o processo de envelhecimento.

Assim como os sinais vasomotores, os impulsos nervosos para as glândulas sudoríparas se originam no POAH e descem pelo tronco encefálico. As fibras que inervam as glândulas são fibras colinérgicas simpáticas, uma combinação rara no corpo humano. Embora a acetilcolina seja o neurotransmissor primário, os transmissores adrenérgicos (catecolaminas) também estimulam as glândulas écrinas.

De muitas maneiras, o controle da transpiração é análogo ao controle do fluxo sanguíneo da pele. Ambos têm características de início semelhantes (limiar) e relações lineares para aumentar Tc. As costas e o peito tendem a ter início mais precoce de sudorese, e as inclinações para a relação da taxa de sudorese local com Tc são mais íngremes para esses sites. Assim como o SkBF, a sudorese é modificada por fatores não térmicos, como hipohidratação e hiperosmolaridade. Também merece destaque um fenômeno chamado “hidromiose”, que ocorre em ambientes muito úmidos ou em áreas da pele constantemente cobertas por roupas molhadas. Essas áreas da pele, devido ao seu estado continuamente úmido, diminuem a produção de suor. Isso serve como um mecanismo de proteção contra a desidratação contínua, uma vez que o suor que permanece na pele em vez de evaporar não tem função de resfriamento.

Se a taxa de transpiração for adequada, o resfriamento evaporativo é determinado, em última análise, pelo gradiente de pressão do vapor de água entre a pele molhada e o ar ao seu redor. Assim, a alta umidade e roupas pesadas ou impermeáveis ​​limitam o resfriamento evaporativo, enquanto o ar seco, o movimento do ar sobre o corpo e o mínimo de roupas porosas facilitam a evaporação. Por outro lado, se o trabalho for pesado e a transpiração abundante, o resfriamento evaporativo também pode ser limitado pela capacidade do corpo de produzir suor (no máximo cerca de 1 a 2 l/h).

Regulação da temperatura no frio

Uma diferença importante na maneira como os humanos respondem ao frio em comparação com o calor é que o comportamento desempenha um papel muito maior na resposta termorreguladora ao frio. Por exemplo, usar roupas apropriadas e assumir posturas que minimizem a área de superfície disponível para perda de calor (“amontoado”) são muito mais importantes em condições ambientais frias do que no calor. Uma segunda diferença é o maior papel desempenhado pelos hormônios durante o estresse pelo frio, incluindo o aumento da secreção de catecolaminas (norepinefrina e epinefrina) e hormônios tireoidianos.

Vasoconstrição da pele

Uma estratégia eficaz contra a perda de calor do corpo por radiação e convecção é aumentar o isolamento eficaz fornecido pela casca. Em humanos, isso é obtido pela diminuição do fluxo sanguíneo para a pele, ou seja, pela vasoconstrição da pele. A constrição dos vasos cutâneos é mais pronunciada nas extremidades do que no tronco. Assim como a vasodilatação ativa, a vasoconstrição da pele também é controlada pelo sistema nervoso simpático e é influenciada por TcTsk e temperaturas locais.

O efeito do resfriamento da pele na frequência cardíaca e na resposta da pressão arterial varia de acordo com a área do corpo que é resfriada e se o frio é intenso o suficiente para causar dor. Por exemplo, quando as mãos são imersas em água fria, a FC, a pressão arterial sistólica (PAS) e a pressão arterial diastólica (PAD) aumentam. Quando a face é resfriada, a PAS e a PAD aumentam devido à resposta simpática generalizada; no entanto, a FC diminui devido a um reflexo parassimpático (LeBlanc 1975). Para confundir ainda mais a complexidade da resposta geral ao frio, existe uma ampla gama de variabilidade nas respostas de uma pessoa para outra. Se o estresse frio for de magnitude suficiente para diminuir a temperatura central do corpo, a FC pode aumentar (devido à ativação simpática) ou diminuir (devido ao aumento do volume sanguíneo central).

Um caso específico de interesse é denominado vasodilatação induzida pelo frio (CIVD). Quando as mãos são colocadas em água fria, o SkBF diminui inicialmente para conservar o calor. À medida que a temperatura do tecido cai, SkBF aumenta paradoxalmente, diminui novamente e repete esse padrão cíclico. Tem sido sugerido que o CIVD é benéfico na prevenção de dano tecidual por congelamento, mas isso não foi comprovado. Mecanisticamente, a dilatação transitória provavelmente ocorre quando os efeitos diretos do frio são graves o suficiente para diminuir a transmissão nervosa, o que substitui transitoriamente o efeito do frio nos receptores simpáticos dos vasos sanguíneos (mediando o efeito constritor).

Tremendo

À medida que o resfriamento do corpo progride, a segunda linha de defesa está tremendo. O tremor é a contração involuntária aleatória das fibras musculares superficiais, que não limita a perda de calor, mas aumenta a produção de calor. Como essas contrações não produzem nenhum trabalho, o calor é gerado. Uma pessoa em repouso pode aumentar sua produção de calor metabólico cerca de três a quatro vezes durante tremores intensos e pode aumentar Tc em 0.5ºC. Os sinais para iniciar o tremor surgem principalmente da pele e, além da região POAH do cérebro, o hipotálamo posterior também está envolvido em grande extensão.

Embora muitos fatores individuais contribuam para os tremores (e a tolerância ao frio em geral), um fator importante é a gordura corporal. Um homem com muito pouca gordura subcutânea (2 a 3 mm de espessura) começa a tremer após 40 min a 15ºC e 20 min a 10ºC, enquanto um homem que tem mais gordura isolante (11 mm) pode não tremer a 15ºC e após 60 min a 10ºC (LeBlanc 1975).

 

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Quarta-feira, 16 Março 2011 21: 33

Efeito do Estresse Térmico e do Trabalho no Calor

Quando uma pessoa é exposta a condições ambientais quentes, os mecanismos fisiológicos de perda de calor são ativados para manter a temperatura corporal normal. Os fluxos de calor entre o corpo e o ambiente dependem da diferença de temperatura entre:

  1. o ar circundante e objetos como paredes, janelas, o céu e assim por diante
  2. a temperatura da superfície da pessoa

 

A temperatura da superfície da pessoa é regulada por mecanismos fisiológicos, como variações no fluxo sanguíneo para a pele e pela evaporação do suor secretado pelas glândulas sudoríparas. Além disso, a pessoa pode trocar de roupa para variar a troca de calor com o ambiente. Quanto mais quentes as condições ambientais, menor a diferença entre as temperaturas circundantes e a temperatura da pele ou da superfície da roupa. Isso significa que a “troca de calor seco” por convecção e radiação é reduzida em condições quentes em comparação com as frias. Em temperaturas ambientais acima da temperatura da superfície, o calor é obtido do ambiente. Nesse caso, esse calor extra junto com o liberado pelos processos metabólicos deve ser perdido pela evaporação do suor para a manutenção da temperatura corporal. Assim, a evaporação do suor torna-se cada vez mais crítica com o aumento da temperatura ambiente. Dada a importância da evaporação do suor, não é surpreendente que a velocidade do vento e a umidade do ar (pressão do vapor d'água) sejam fatores ambientais críticos em condições quentes. Se a umidade for alta, o suor ainda é produzido, mas a evaporação é reduzida. O suor que não pode evaporar não tem efeito refrescante; escorre e é desperdiçado do ponto de vista termorregulatório.

O corpo humano contém aproximadamente 60% de água, cerca de 35 a 40 l em uma pessoa adulta. Cerca de um terço da água do corpo, o líquido extracelular, está distribuído entre as células e no sistema vascular (o plasma sanguíneo). Os dois terços restantes da água corporal, o líquido intracelular, estão localizados dentro das células. A composição e o volume dos compartimentos de água corporal são controlados com muita precisão por mecanismos hormonais e neurais. O suor é secretado por milhões de glândulas sudoríparas na superfície da pele quando o centro termorregulador é ativado pelo aumento da temperatura corporal. O suor contém sal (NaCl, cloreto de sódio), mas em menor quantidade que o líquido extracelular. Assim, tanto a água quanto o sal são perdidos e devem ser repostos após a transpiração.

Efeitos da perda de suor

Em condições ambientais neutras e confortáveis, pequenas quantidades de água são perdidas por difusão através da pele. No entanto, durante o trabalho duro e em condições quentes, grandes quantidades de suor podem ser produzidas pelas glândulas sudoríparas ativas, até mais de 2 l/h por várias horas. Mesmo uma perda de suor de apenas 1% do peso corporal (» 600 a 700 ml) tem um efeito mensurável na capacidade de realizar o trabalho. Isso é visto por um aumento na frequência cardíaca (FC) (a FC aumenta cerca de cinco batimentos por minuto para cada porcentagem de perda de água corporal) e um aumento na temperatura central do corpo. Se o trabalho for continuado verifica-se um aumento gradual da temperatura corporal, que pode atingir um valor próximo dos 40ºC; a esta temperatura, pode ocorrer doença causada pelo calor. Isso se deve em parte à perda de líquido do sistema vascular (figura 1). A perda de água do plasma sanguíneo reduz a quantidade de sangue que enche as veias centrais e o coração. Cada batimento cardíaco, portanto, bombeará um volume de ejeção menor. Como consequência, o débito cardíaco (quantidade de sangue expelida pelo coração por minuto) tende a cair, e a frequência cardíaca deve aumentar para manter a circulação e a pressão sanguínea.

Figura 1. Distribuições calculadas de água no compartimento extracelular (ECW) e no compartimento intracelular (ICW) antes e após 2 h de desidratação de exercício a 30°C de temperatura ambiente.

HEA050F1

Um sistema de controle fisiológico chamado sistema de reflexo barorreceptor mantém o débito cardíaco e a pressão sanguínea próximos do normal sob todas as condições. Os reflexos envolvem receptores, sensores no coração e no sistema arterial (aorta e carótidas), que monitoram o grau de estiramento do coração e dos vasos pelo sangue que os preenche. Os impulsos destes viajam pelos nervos até o sistema nervoso central, de onde ajustes, em caso de desidratação, causam uma constrição dos vasos sanguíneos e uma redução do fluxo sanguíneo para os órgãos esplâncnicos (fígado, intestino, rins) e para a pele. Desta forma, o fluxo sanguíneo disponível é redistribuído para favorecer a circulação para os músculos em atividade e para o cérebro (Rowell 1986).

A desidratação grave pode levar à exaustão pelo calor e colapso circulatório; neste caso a pessoa não consegue manter a pressão arterial, e a consequência é o desmaio. Na exaustão pelo calor, os sintomas são exaustão física, muitas vezes acompanhada de dor de cabeça, tontura e náusea. A principal causa de exaustão pelo calor é o esforço circulatório induzido pela perda de água do sistema vascular. A diminuição do volume sanguíneo leva a reflexos que reduzem a circulação para os intestinos e a pele. A redução do fluxo sanguíneo da pele agrava a situação, pois a perda de calor da superfície diminui, então a temperatura central aumenta ainda mais. O sujeito pode desmaiar devido a uma queda na pressão sanguínea e o consequente baixo fluxo sanguíneo para o cérebro. A posição deitada melhora o suprimento de sangue para o coração e o cérebro e, após esfriar e beber um pouco de água, a pessoa recupera seu bem-estar quase imediatamente.

Se os processos que causam a exaustão por calor “correrem soltos”, eles se transformam em insolação. A redução gradual da circulação cutânea faz com que a temperatura suba cada vez mais, o que leva à redução, até mesmo à interrupção da transpiração e a um aumento ainda mais rápido da temperatura central, o que causa colapso circulatório e pode resultar em morte ou danos irreversíveis ao organismo. cérebro. Alterações no sangue (como alta osmolaridade, baixo pH, hipóxia, aderência celular dos glóbulos vermelhos, coagulação intravascular) e danos ao sistema nervoso são achados em pacientes com insolação. O suprimento reduzido de sangue para o intestino durante o estresse térmico pode provocar dano tecidual e podem ser liberadas substâncias (endotoxinas) que induzem febre em conexão com insolação (Hales e Richards 1987). A insolação é uma emergência aguda com risco de vida, discutida posteriormente na seção sobre “distúrbios de calor”.

Juntamente com a perda de água, a transpiração produz uma perda de eletrólitos, principalmente sódio (Na+) e cloreto (Cl-), mas também em menor grau magnésio (Mg++), potássio (K+) e assim por diante (ver tabela 1). O suor contém menos sal do que os compartimentos de fluido corporal. Isso significa que eles ficam mais salgados após a perda de suor. O aumento da salinidade parece ter um efeito específico na circulação por meio de efeitos no músculo liso vascular, que controla o grau de abertura dos vasos. No entanto, foi demonstrado por vários investigadores que interfere na capacidade de suar, de tal forma que é necessária uma temperatura corporal mais alta para estimular as glândulas sudoríparas - a sensibilidade das glândulas sudoríparas torna-se reduzida (Nielsen 1984). Se a perda de suor for substituída apenas por água, isso pode levar a uma situação em que o corpo contém menos cloreto de sódio do que no estado normal (hiposmótico). Isso causará cãibras devido ao mau funcionamento dos nervos e músculos, uma condição conhecida anteriormente como “cãibras do mineiro” ou “cãibras do foguista”. Pode ser evitada pela adição de sal à dieta (beber cerveja era uma medida preventiva sugerida no Reino Unido na década de 1920!).

Tabela 1. Concentração de eletrólitos no plasma sanguíneo e no suor

Eletrólitos e outros
substâncias

Concentração de plasma sanguíneo
trações (g por l)

concentrações de suor
(g por l)

Sódio (Na+)

3.5

0.2-1.5

Potássio (K+)

0.15

0.15

Cálcio (Ca++)

0.1

pequenas quantidades

Magnésio (Mg++)

0.02

pequenas quantidades

Cloreto (Cl-)

3.5

0.2-1.5

Bicarbonato (HCO3-)

1.5

pequenas quantidades

Proteínas

70

0

Gorduras, glicose, pequenos íons

15-20

pequenas quantidades

Adaptado de Vellar 1969.

A diminuição da circulação da pele e da atividade das glândulas sudoríparas afetam a termorregulação e a perda de calor de tal forma que a temperatura central aumentará mais do que no estado totalmente hidratado.

Em muitas profissões diferentes, os trabalhadores estão expostos ao estresse térmico externo - por exemplo, trabalhadores em siderúrgicas, indústrias de vidro, fábricas de papel, padarias, indústrias de mineração. Também limpadores de chaminés e bombeiros são expostos ao calor externo. As pessoas que trabalham em espaços confinados em veículos, navios e aeronaves também podem sofrer com o calor. No entanto, deve-se notar que as pessoas que trabalham com roupas de proteção ou fazem trabalhos pesados ​​com roupas impermeáveis ​​podem ser vítimas de exaustão pelo calor, mesmo em condições de temperatura ambiente moderada e fria. Os efeitos adversos do estresse térmico ocorrem em condições em que a temperatura central é elevada e a perda de suor é alta.

Reidratação

Os efeitos da desidratação devido à perda de suor podem ser revertidos bebendo o suficiente para repor o suor. Isso geralmente ocorre durante a recuperação após o trabalho e o exercício. No entanto, durante o trabalho prolongado em ambientes quentes, o desempenho é melhorado ao beber durante a atividade. O conselho comum é, portanto, beber quando estiver com sede.

Mas, há alguns problemas muito importantes nisso. Uma delas é que o desejo de beber não é forte o suficiente para repor a perda de água que ocorre simultaneamente; e em segundo lugar, o tempo necessário para repor um grande déficit hídrico é muito longo, mais de 12 horas. Por fim, há um limite para a velocidade com que a água pode passar do estômago (onde é armazenada) para o intestino (intestino), onde ocorre a absorção. Essa taxa é menor do que as taxas de suor observadas durante o exercício em condições quentes.

Tem havido um grande número de estudos sobre várias bebidas para restaurar a água corporal, eletrólitos e estoques de carboidratos de atletas durante o exercício prolongado. As principais conclusões são as seguintes:

    • A quantidade de líquido que pode ser aproveitada, ou seja, transportada do estômago para o intestino, é limitada pela “velocidade de esvaziamento gástrico”, que tem no máximo cerca de 1,000 ml/h.
    • Se o fluido for “hiperosmótico” (contém íons/moléculas em concentrações mais altas que o sangue), a taxa é reduzida. Por outro lado, os “fluidos isosmóticos” (contendo água e íons/moléculas na mesma concentração, osmolaridade, como o sangue) passam na mesma proporção que a água pura.
    • A adição de pequenas quantidades de sal e açúcar aumenta a taxa de absorção de água do intestino (Maughan 1991).

         

        Com isso em mente, você pode fazer seu próprio “fluido de reidratação” ou escolher entre um grande número de produtos comerciais. Normalmente, o equilíbrio de água e eletrólitos é recuperado bebendo água junto com as refeições. Trabalhadores ou atletas com grandes perdas de suor devem ser encorajados a beber mais do que desejam. O suor contém cerca de 1 a 3 g de NaCl por litro. Isso significa que perdas de suor acima de 5 l por dia podem causar deficiência de cloreto de sódio, a menos que a dieta seja suplementada.

        Trabalhadores e atletas também são aconselhados a controlar o balanço hídrico pesando-se regularmente – por exemplo, pela manhã (no mesmo horário e condição) – e tentando manter um peso constante. No entanto, uma mudança no peso corporal não reflete necessariamente o grau de hipohidratação. A água é quimicamente ligada ao glicogênio, o carboidrato armazenado nos músculos, e liberada quando o glicogênio é usado durante o exercício. Alterações de peso de até cerca de 1 kg podem ocorrer, dependendo do conteúdo de glicogênio do corpo. O peso corporal “manhã a manhã” também mostra mudanças devido a “variações biológicas” nos teores de água – por exemplo, em mulheres em relação ao ciclo menstrual até 1 a 2 kg de água podem ser retidos durante a fase pré-menstrual (“pré-menstrual tensão").

        O controle de água e eletrólitos

        O volume dos compartimentos de água do corpo - isto é, os volumes de líquido extracelular e intracelular - e suas concentrações de eletrólitos são mantidos muito constantes por meio de um equilíbrio regulado entre a ingestão e a perda de líquidos e substâncias.

        A água é obtida a partir da ingestão de alimentos e líquidos, e parte é liberada por processos metabólicos, incluindo a combustão de gorduras e carboidratos dos alimentos. A perda de água ocorre nos pulmões durante a respiração, onde o ar inspirado absorve água nos pulmões de superfícies úmidas nas vias aéreas antes de ser expirado. A água também se difunde pela pele em pequena quantidade em condições confortáveis ​​durante o repouso. No entanto, durante a transpiração, a água pode ser perdida em taxas de mais de 1 a 2 l/h por várias horas. O conteúdo de água corporal é controlado. O aumento da perda de água pela transpiração é compensado pela ingestão de líquidos e pela redução na formação de urina, enquanto o excesso de água é excretado pelo aumento da produção de urina.

        Esse controle tanto da ingestão quanto da saída de água é exercido por meio do sistema nervoso autônomo, e por hormônios. A sede aumentará a ingestão de água e a perda de água pelos rins será regulada; tanto o volume quanto a composição eletrolítica da urina estão sob controle. Os sensores do mecanismo de controle estão no coração, respondendo à “plenitude” do sistema vascular. Se o enchimento do coração for reduzido - por exemplo, após uma perda de suor - os receptores enviarão essa mensagem aos centros cerebrais responsáveis ​​pela sensação de sede e às áreas que induzem a liberação do hormônio antidiurético (ADH) de a hipófise posterior. Este hormônio atua para reduzir o volume de urina.

        Da mesma forma, os mecanismos fisiológicos controlam a composição eletrolítica dos fluidos corporais por meio de processos nos rins. A comida contém nutrientes, minerais, vitaminas e eletrólitos. No presente contexto, a ingestão de cloreto de sódio é a questão importante. A ingestão dietética de sódio varia com os hábitos alimentares, entre 10 e 20 a 30 g por dia. Isso normalmente é muito mais do que o necessário, então o excesso é excretado pelos rins, controlado pela ação de múltiplos mecanismos hormonais (angiotensina, aldosterona, ANF, etc.) que são controlados por estímulos de osmorreceptores no cérebro e nos rins , respondendo à osmolaridade principalmente do Na+ e Cl- no sangue e no fluido dos rins, respectivamente.

        Diferenças interindividuais e étnicas

        Podem ser esperadas diferenças entre homens e mulheres, bem como pessoas mais jovens e mais velhas, na reação ao calor. Eles diferem em certas características que podem influenciar a transferência de calor, como área de superfície, relação altura/peso, espessura das camadas isolantes de gordura da pele e na capacidade física de produzir trabalho e calor (capacidade aeróbica » taxa máxima de consumo de oxigênio). Os dados disponíveis sugerem que a tolerância ao calor é reduzida em pessoas idosas. Eles começam a suar mais tarde do que os jovens, e os idosos reagem com maior fluxo sanguíneo na pele durante a exposição ao calor.

        Comparando os sexos, observou-se que as mulheres toleram melhor o calor úmido do que os homens. Nesse ambiente, a evaporação do suor é reduzida, de modo que a área de superfície/massa ligeiramente maior nas mulheres pode ser uma vantagem. No entanto, a capacidade aeróbia é um fator importante a ser considerado quando se compara indivíduos expostos ao calor. Em condições de laboratório, as respostas fisiológicas ao calor são semelhantes, se grupos de indivíduos com a mesma capacidade de trabalho físico (“captação máxima de oxigênio”—VO2 max) são testados - por exemplo, machos mais jovens e mais velhos, ou machos versus fêmeas (Pandolf et al. 1988). Nesse caso, uma determinada tarefa de trabalho (exercício em uma bicicleta ergométrica) resultará na mesma carga no sistema circulatório – isto é, a mesma frequência cardíaca e o mesmo aumento na temperatura central – independentemente da idade e do sexo.

        As mesmas considerações são válidas para comparação entre grupos étnicos. Quando as diferenças de tamanho e capacidade aeróbica são levadas em conta, não há diferenças significativas devido à raça. Mas na vida diária em geral, as pessoas mais velhas têm, em média, um VO mais baixo2 max do que pessoas mais jovens, e as mulheres um menor VO2 max do que os homens da mesma faixa etária.

        Portanto, ao realizar uma tarefa específica que consiste em uma determinada taxa absoluta de trabalho (medida, por exemplo, em Watts), a pessoa com menor capacidade aeróbica terá uma frequência cardíaca e temperatura corporal mais altas e será menos capaz de lidar com o esforço extra de calor externo, do que um com maior VO2 max.

        Para fins de saúde e segurança ocupacional, vários índices de estresse térmico foram desenvolvidos. Neles são levadas em consideração as grandes variações interindividuais em resposta ao calor e ao trabalho, bem como os ambientes quentes específicos para os quais o índice é construído. Estes são tratados em outra parte deste capítulo.

        As pessoas expostas repetidamente ao calor irão tolerar melhor o calor mesmo depois de alguns dias. Eles se aclimatam. A taxa de transpiração é aumentada e o resultante aumento do resfriamento da pele leva a uma menor temperatura central e frequência cardíaca durante o trabalho nas mesmas condições.

        Portanto, a aclimatação artificial do pessoal que provavelmente será exposto a calor extremo (bombeiros, equipes de resgate, militares) provavelmente será benéfica para reduzir a tensão.

        Resumindo, quanto mais calor uma pessoa produz, mais deve ser dissipado. Em um ambiente quente, a evaporação do suor é o fator limitante para a perda de calor. As diferenças interindividuais na capacidade de sudorese são consideráveis. Embora algumas pessoas não tenham glândulas sudoríparas, na maioria dos casos, com treinamento físico e exposição repetida ao calor, a quantidade de suor produzida em um teste de estresse por calor padrão aumenta. O estresse térmico resulta em um aumento na frequência cardíaca e na temperatura central. A frequência cardíaca máxima e/ou uma temperatura central de cerca de 40ºC definem o limite fisiológico absoluto para desempenho de trabalho em um ambiente quente (Nielsen 1994).

         

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        Quarta-feira, 16 Março 2011 21: 39

        Distúrbios de Calor

        Alta temperatura ambiental, alta umidade, exercícios extenuantes ou dissipação de calor prejudicada podem causar uma variedade de distúrbios de calor. Eles incluem síncope de calor, edema de calor, cãibras de calor, exaustão de calor e insolação como distúrbios sistêmicos e lesões cutâneas como distúrbios locais.

        Distúrbios Sistêmicos

        Cãibras de calor, exaustão de calor e insolação são de importância clínica. Os mecanismos subjacentes ao desenvolvimento destes distúrbios sistémicos são insuficiência circulatória, desequilíbrio hídrico e eletrolítico e/ou hipertermia (temperatura corporal elevada). A mais grave de todas é a insolação, que pode levar à morte, a menos que seja tratada imediata e adequadamente.

        Duas populações distintas correm o risco de desenvolver distúrbios de calor, excluindo bebês. A primeira e maior população são os idosos, principalmente os pobres e portadores de condições crônicas, como diabetes mellitus, obesidade, desnutrição, insuficiência cardíaca congestiva, alcoolismo crônico, demência e necessidade de uso de medicamentos que interferem na termorregulação. A segunda população em risco de sofrer desordens de calor compreende indivíduos saudáveis ​​que tentam esforço físico prolongado ou estão expostos a estresse excessivo por calor. Os fatores que predispõem os jovens ativos a distúrbios do calor, além da disfunção congênita e adquirida das glândulas sudoríparas, incluem baixa aptidão física, falta de aclimatação, baixa eficiência no trabalho e proporção reduzida de área da pele em relação à massa corporal.

        Síncope de calor

        A síncope é uma perda transitória de consciência resultante de uma redução do fluxo sanguíneo cerebral, frequentemente precedida por palidez, visão turva, tonturas e náuseas. Pode ocorrer em pessoas que sofrem de estresse térmico. O termo colapso de calor tem sido usado como sinônimo de síncope de calor. Os sintomas têm sido atribuídos à vasodilatação cutânea, acúmulo postural de sangue com consequente diminuição do retorno venoso ao coração e redução do débito cardíaco. A desidratação leve, que se desenvolve na maioria das pessoas expostas ao calor, contribui para a probabilidade de síncope causada pelo calor. Indivíduos que sofrem de doenças cardiovasculares ou não aclimatados estão predispostos ao colapso pelo calor. As vítimas geralmente recuperam a consciência rapidamente depois de serem colocadas em decúbito dorsal.

        Edema de calor

        Edema dependente leve - isto é, inchaço das mãos e pés - pode se desenvolver em indivíduos não aclimatados expostos a um ambiente quente. Geralmente ocorre em mulheres e se resolve com a aclimatação. Ele desaparece em várias horas depois que o paciente foi colocado em um local mais fresco.

        Cãibras de calor

        Cãibras de calor podem ocorrer após suores intensos causados ​​por trabalho físico prolongado. Espasmos dolorosos se desenvolvem nos músculos dos membros e abdominais submetidos a trabalho intenso e fadiga, enquanto a temperatura do corpo quase não aumenta. Essas cãibras são causadas pela depleção de sal que ocorre quando a perda de água devido à transpiração intensa prolongada é reposta com água pura sem sal suplementar e quando a concentração de sódio no sangue cai abaixo de um nível crítico. As próprias cãibras de calor são uma condição relativamente inócua. Os ataques são geralmente vistos em indivíduos fisicamente aptos que são capazes de esforço físico sustentado, e já foram chamados de “cãibras de mineiro” ou “cãibras de cortador de cana” porque costumavam ocorrer em tais trabalhadores.

        O tratamento das cãibras de calor consiste na cessação da atividade, repouso em local fresco e reposição de líquidos e eletrólitos. A exposição ao calor deve ser evitada por pelo menos 24 a 48 horas.

        Exaustão de calor

        A exaustão pelo calor é o distúrbio de calor mais comum encontrado clinicamente. Resulta de desidratação grave após a perda de uma grande quantidade de suor. Ocorre tipicamente em indivíduos jovens saudáveis ​​que realizam esforço físico prolongado (exaustão pelo calor induzida pelo esforço), como maratonistas, praticantes de esportes ao ar livre, recrutas militares, mineiros de carvão e trabalhadores da construção civil. A característica básica desse distúrbio é a deficiência circulatória devido à depleção de água e/ou sal. Pode ser considerado um estágio incipiente de insolação e, se não for tratado, pode evoluir para insolação. Tem sido convencionalmente dividida em dois tipos: exaustão por calor por esgotamento de água e aquela por esgotamento de sal; mas muitos casos são uma mistura de ambos os tipos.

        A exaustão pelo calor por depleção de água se desenvolve como resultado de sudorese intensa prolongada e ingestão insuficiente de água. Como o suor contém íons de sódio em uma concentração que varia de 30 a 100 miliequivalentes por litro, que é menor do que no plasma, uma grande perda de suor provoca hipoidratação (redução do conteúdo de água corporal) e hipernatremia (aumento da concentração de sódio no plasma). A exaustão pelo calor é caracterizada por sede, fraqueza, fadiga, tontura, ansiedade, oligúria (micção escassa), taquicardia (batimentos cardíacos acelerados) e hipertermia moderada (39ºC ou mais). A desidratação também leva a um declínio na atividade sudorípara, aumento da temperatura da pele e aumento dos níveis plasmáticos de proteína e sódio e do valor do hematócrito (a proporção entre o volume de células sanguíneas e o volume sanguíneo).

        O tratamento consiste em permitir que a vítima descanse em decúbito dorsal com os joelhos levantados, em ambiente fresco, enxugando o corpo com uma toalha ou esponja fria e repondo a perda de líquidos com bebida ou, na impossibilidade de ingestão oral, por infusão intravenosa. As quantidades de reposição de água e sal, a temperatura corporal e o peso corporal devem ser monitorados cuidadosamente. A ingestão de água não deve ser regulada de acordo com a sensação subjetiva de sede da vítima, especialmente quando a perda de líquidos é reposta com água pura, porque a diluição do sangue induz prontamente o desaparecimento da sede e da diurese por diluição, retardando assim a recuperação do equilíbrio dos fluidos corporais. Esse fenômeno de ingestão insuficiente de água é chamado de desidratação voluntária. Além disso, um abastecimento de água sem sal pode complicar distúrbios de calor, conforme descrito abaixo. Desidratação de mais de 3% do peso corporal deve sempre ser tratada com reposição de água e eletrólitos.

        A exaustão pelo calor por depleção de sal resulta de sudorese intensa prolongada e reposição de água e sal insuficiente. Sua ocorrência é promovida por aclimatação incompleta, vômitos e diarreia, e assim por diante. Esse tipo de exaustão pelo calor geralmente se desenvolve alguns dias após o desenvolvimento da depleção de água. É mais comumente encontrada em idosos sedentários expostos ao calor e que ingeriram grande quantidade de água para saciar a sede. Dor de cabeça, tontura, fraqueza, fadiga, náusea, vômito, diarreia, anorexia, espasmos musculares e confusão mental são sintomas comuns. Nos exames de sangue, observa-se diminuição do volume plasmático, aumento do hematócrito e dos níveis de proteínas plasmáticas e hipercalcemia (excesso de cálcio no sangue).

        A detecção precoce e o manejo imediato são essenciais, o último consistindo em deixar o paciente descansar em uma postura reclinada em uma sala fria e providenciar a reposição de água e eletrólitos. A osmolaridade ou gravidade específica da urina deve ser monitorada, assim como os níveis de ureia, sódio e cloreto no plasma, e a temperatura corporal, peso corporal e ingestão de água e sal também devem ser registrados. Se a condição for tratada adequadamente, as vítimas geralmente se sentem bem dentro de algumas horas e se recuperam sem sequelas. Caso contrário, pode facilmente prosseguir para a insolação.

        Insolação

        A insolação é uma emergência médica grave que pode resultar em morte. É uma condição clínica complexa na qual a hipertermia incontrolável causa dano tecidual. Essa elevação da temperatura corporal é causada inicialmente por forte congestão de calor devido à carga excessiva de calor, e a hipertermia resultante induz disfunção do sistema nervoso central, incluindo falha do mecanismo termorregulador normal, acelerando assim a elevação da temperatura corporal. A insolação ocorre basicamente de duas formas: insolação clássica e insolação induzida por esforço. A primeira se desenvolve em indivíduos muito jovens, idosos, obesos ou inaptos que realizam atividades normais durante exposição prolongada a altas temperaturas ambientais, enquanto a segunda ocorre particularmente em adultos jovens e ativos durante o esforço físico. Além disso, existe uma forma mista de insolação apresentando características consistentes com ambas as formas acima.

        Indivíduos idosos, particularmente aqueles com doenças crônicas subjacentes, como doenças cardiovasculares, diabetes mellitus e alcoolismo, e aqueles que tomam certos medicamentos, especialmente drogas psicotrópicas, correm alto risco de insolação clássica. Durante ondas de calor sustentadas, por exemplo, a taxa de mortalidade da população com mais de 60 anos foi registrada como mais de dez vezes maior do que a da população com 60 anos ou menos. Uma mortalidade igualmente alta na população idosa também foi relatada entre os muçulmanos durante a peregrinação a Meca, onde a forma mista de insolação foi prevalente. Os fatores que predispõem os idosos ao golpe de calor, além das doenças crônicas mencionadas acima, incluem percepção térmica reduzida, respostas vasomotoras e sudomotoras lentas (reflexo de suor) a mudanças na carga térmica e capacidade reduzida de aclimatação ao calor.

        Indivíduos que trabalham ou se exercitam vigorosamente em ambientes quentes e úmidos correm um alto risco de doenças causadas pelo calor induzidas pelo esforço, seja exaustão pelo calor ou insolação. Atletas submetidos a alto estresse físico podem ser vítimas de hipertermia, produzindo calor metabólico em alta taxa, mesmo quando o ambiente não é muito quente e, como resultado, frequentemente sofrem de doenças de estresse por calor. Os não-atletas relativamente inaptos correm um risco menor a esse respeito, desde que percebam sua própria capacidade e limitem seus esforços de acordo. No entanto, quando praticam esportes por diversão e estão altamente motivados e entusiasmados, muitas vezes tentam se exercitar em uma intensidade além daquela para a qual foram treinados e podem sucumbir a doenças causadas pelo calor (geralmente exaustão pelo calor). Má aclimatação, hidratação inadequada, vestimenta inadequada, consumo de álcool e doenças de pele que causam anidrose (redução ou falta de suor), notadamente calor espinhoso (veja abaixo), todos agravam os sintomas.

        As crianças são mais suscetíveis à exaustão pelo calor ou insolação do que os adultos. Eles produzem mais calor metabólico por unidade de massa e são menos capazes de dissipar o calor devido a uma capacidade relativamente baixa de produzir suor.

        Características clínicas do golpe de calor

        O golpe de calor é definido por três critérios:

        1. hipertermia grave com temperatura central (corpo profundo) geralmente superior a 42ºC
        2. distúrbios do sistema nervoso central
        3. pele quente e seca com cessação da transpiração.

         

        O diagnóstico de golpe de calor é fácil de estabelecer quando esta tríade de critérios é satisfeita. No entanto, pode ser perdido quando um desses critérios está ausente, obscuro ou negligenciado. Por exemplo, a menos que a temperatura central seja medida corretamente e sem demora, a hipertermia grave pode não ser reconhecida; ou, em um estágio muito inicial de golpe de calor induzido por esforço, a sudorese ainda pode persistir ou pode até ser profusa e a pele pode estar úmida.

        O início da insolação geralmente é abrupto e sem sintomas precursores, mas alguns pacientes com insolação iminente podem apresentar sintomas e sinais de distúrbios do sistema nervoso central. Eles incluem dor de cabeça, náusea, tontura, fraqueza, sonolência, confusão, ansiedade, desorientação, apatia, agressividade e comportamento irracional, tremor, espasmos e convulsões. Uma vez que o golpe de calor ocorre, distúrbios do sistema nervoso central estão presentes em todos os casos. O nível de consciência é frequentemente deprimido, sendo o coma profundo o mais comum. As convulsões ocorrem na maioria dos casos, especialmente em indivíduos fisicamente aptos. Sinais de disfunção cerebelar são proeminentes e podem persistir. Alunos pontiagudos são freqüentemente vistos. Ataxia cerebelar (falta de coordenação muscular), hemiplegia (paralisia de um lado do corpo), afasia e instabilidade emocional podem persistir em alguns dos sobreviventes.

        Vômitos e diarréia ocorrem frequentemente. A taquipnéia (respiração rápida) geralmente está presente inicialmente e o pulso pode ser fraco e rápido. A hipotensão, uma das complicações mais comuns, resulta de desidratação acentuada, extensa vasodilatação periférica e eventual depressão do músculo cardíaco. Insuficiência renal aguda pode ser observada em casos graves, especialmente em golpe de calor induzido por esforço.

        As hemorragias ocorrem em todos os órgãos parenquimatosos, na pele (onde são chamadas de petéquias) e no trato gastrointestinal em casos graves. Manifestações clínicas hemorrágicas incluem melena (fezes de cor escura e alcatrão), hematêmese (vômito com sangue), hematúria (urina com sangue), hemoptise (cuspir sangue), epistaxe (hemorragia nasal), púrpura (manchas roxas), equimose (marcas pretas e azuis) e hemorragia conjuntival. Coagulação intravascular ocorre comumente. A diátese hemorrágica (tendência hemorrágica) está geralmente associada à coagulação intravascular disseminada (CID). A DIC ocorre predominantemente no golpe de calor induzido pelo esforço, onde a atividade fibrinolítica (dissolução do coágulo) do plasma é aumentada. Por outro lado, uma diminuição na contagem de plaquetas, prolongamento do tempo de protrombina, depleção de fatores de coagulação e aumento do nível de produtos de degradação da fibrina (FDP) são provocados pela hipertermia de corpo inteiro. Pacientes com evidência de CID e sangramento têm temperatura central mais alta, pressão arterial mais baixa, pH e pOXNUMX do sangue arterial mais baixos2, maior incidência de oligúria ou anúria e de choque, e maior taxa de mortalidade.

        O choque também é uma complicação comum. É atribuível à insuficiência circulatória periférica e é agravada pela CID, que causa disseminação de coágulos no sistema microcirculatório.

        Tratamento de golpe de calor

        A insolação é uma emergência médica que requer diagnóstico imediato e tratamento rápido e agressivo para salvar a vida do paciente. A medição adequada da temperatura central é obrigatória: a temperatura retal ou esofágica deve ser medida usando um termômetro que pode ler até 45ºC. A medição das temperaturas oral e axilar deve ser evitada porque elas podem variar significativamente da temperatura central real.

        O objetivo das medidas de tratamento é diminuir a temperatura corporal, reduzindo a carga de calor e promovendo a dissipação de calor da pele. O tratamento inclui mover o paciente para um local seguro, fresco, sombreado e bem ventilado, removendo roupas desnecessárias e ventilando. Resfriar o rosto e a cabeça pode promover um resfriamento cerebral benéfico.

        A eficiência de algumas técnicas de resfriamento tem sido questionada. Tem sido argumentado que colocar compressas frias sobre os principais vasos sanguíneos no pescoço, virilha e axilas e imersão do corpo em água fria ou cobri-lo com toalhas geladas pode promover tremores e vasoconstrição cutânea, impedindo assim a eficiência do resfriamento. Tradicionalmente, a imersão em banho de água gelada, combinada com massagem vigorosa da pele para minimizar a vasoconstrição cutânea, tem sido recomendada como o tratamento de escolha, uma vez que o paciente é levado a um centro médico. Este método de resfriamento tem várias desvantagens: existem as dificuldades de enfermagem impostas pela necessidade de administrar oxigênio e fluidos e monitorar continuamente a pressão arterial e o eletrocardiograma, e existem os problemas higiênicos de contaminação do banho com vômito e diarréia de coma pacientes. Uma abordagem alternativa é borrifar uma névoa fria sobre o corpo do paciente enquanto o ventila para promover a evaporação da pele. Este método de resfriamento pode reduzir a temperatura central em 0.03 a 0.06ºC/min.

        Medidas para prevenir convulsões, convulsões e tremores também devem ser iniciadas imediatamente. Monitoramento cardíaco contínuo e determinação dos níveis séricos de eletrólitos e gasometria arterial e venosa são essenciais, e a infusão intravenosa de soluções eletrolíticas a uma temperatura relativamente baixa de aproximadamente 10ºC, juntamente com oxigenoterapia controlada, deve ser iniciada em tempo hábil. A intubação traqueal para proteger as vias aéreas, a inserção de um cateter cardíaco para estimar a pressão venosa central, a colocação de um tubo gástrico e a inserção de um cateter urinário também podem ser incluídas entre as medidas adicionais recomendadas.

        Prevenção de insolação

        Para a prevenção da insolação, uma ampla variedade de fatores humanos deve ser levada em consideração, como aclimatação, idade, constituição física, saúde geral, ingestão de água e sal, roupas, peculiaridades da devoção religiosa e ignorância ou tendência a negligenciar, regulamentações destinadas a promover a saúde pública.

        Antes do esforço físico em um ambiente quente, os trabalhadores, atletas ou peregrinos devem ser informados sobre a carga de trabalho e o nível de estresse térmico que podem enfrentar e sobre os riscos de insolação. Um período de aclimatação é recomendado antes que atividades físicas vigorosas e/ou exposição severa sejam arriscadas. O nível de atividade deve ser compatível com a temperatura ambiente e o esforço físico deve ser evitado ou pelo menos minimizado nas horas mais quentes do dia. Durante o esforço físico, o livre acesso à água é obrigatório. Como os eletrólitos são perdidos no suor e a oportunidade de ingestão voluntária de água pode ser limitada, retardando assim a restituição da desidratação térmica, os eletrólitos também devem ser repostos em caso de sudorese profusa. Roupas adequadas também são uma medida importante. Roupas feitas de tecidos absorventes de água e permeáveis ​​ao ar e ao vapor de água facilitam a dissipação do calor.

        Doença de pele

        Miliária é a doença de pele mais comum associada à carga de calor. Ocorre quando a entrega de suor na superfície da pele é impedida devido à obstrução dos dutos de suor. A síndrome de retenção de suor ocorre quando a anidrose (incapacidade de liberar suor) se espalha pela superfície do corpo e predispõe o paciente a insolação.

        A miliária é comumente induzida por esforço físico em um ambiente quente e úmido; por doenças febris; pela aplicação de compressas úmidas, bandagens, gesso ou esparadrapo; e pelo uso de roupas pouco permeáveis. A miliária pode ser classificada em três tipos, de acordo com a profundidade da retenção do suor: miliária cristalina, miliária rubra e miliária profunda.

        A miliária cristalina é causada pela retenção de suor dentro ou logo abaixo da camada córnea da pele, onde pequenas bolhas claras e não inflamatórias podem ser vistas. Eles geralmente aparecem em “colheitas” após queimaduras solares graves ou durante uma doença febril. Este tipo de miliária é assintomático, o menos angustiante, e cura espontaneamente em poucos dias, quando as bolhas irrompem e deixam escamas.

        A miliária rubra ocorre quando uma intensa carga de calor causa sudorese prolongada e profusa. É o tipo mais comum de miliária, em que o suor se acumula na epiderme. Pápulas vermelhas, vesículas ou pústulas são formadas, acompanhadas de sensações de queimação e coceira (calor espinhoso). O duto de suor é conectado na porção terminal. A produção do tampão é atribuível à ação de bactérias aeróbicas residentes, principalmente cocos, que aumentam muito em população na camada córnea quando esta é hidratada com suor. Eles secretam uma toxina que danifica as células epiteliais córneas do ducto sudoríparo e provoca uma reação inflamatória, precipitando um molde dentro do lúmen do ducto sudoríparo. A infiltração por leucócitos cria uma compactação que obstrui completamente a passagem do suor por várias semanas.

        Na miliária profunda, o suor é retido na derme e produz pápulas, nódulos e abscessos planos e inflamatórios, com menos coceira do que na miliária rubra. A ocorrência deste tipo de miliária é comumente confinada aos trópicos. Pode se desenvolver em uma sequência progressiva a partir da miliária rubra após episódios repetidos de sudorese profusa, à medida que a reação inflamatória se estende para baixo a partir das camadas superiores da pele.

        Astenia anidrótica tropical. O termo ganhou popularidade durante a Segunda Guerra Mundial, quando as tropas enviadas para teatros tropicais sofreram de brotoejas e intolerância ao calor. É uma modalidade de síndrome de retenção de suor encontrada em ambientes tropicais quentes e úmidos. É caracterizada por anidrose e erupções semelhantes a miliária, acompanhadas por sintomas de congestão pelo calor, como palpitação, pulsação rápida, hipertermia, dor de cabeça, fraqueza e incapacidade gradualmente progressiva de tolerar atividade física no calor. Geralmente é precedida por miliária rubra generalizada.

        foliar. O tratamento inicial e essencial da miliária e da síndrome de retenção de suor é transferir a pessoa afetada para um ambiente fresco. Banhos frios e secagem suave da pele e aplicação de loção de calamina podem atenuar o desconforto do paciente. A aplicação de bacteriostatos químicos é eficaz na prevenção da expansão da microflora, sendo preferível ao uso de antibióticos, que podem levar esses microrganismos a adquirir resistência.

        As compactações no ducto sudoríparo descamam após cerca de 3 semanas como resultado da renovação epidérmica.

         

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        Quarta-feira, 16 Março 2011 21: 41

        Prevenção do Estresse Térmico

        Embora os seres humanos possuam uma capacidade considerável de compensar o estresse térmico natural, muitos ambientes ocupacionais e/ou atividades físicas expõem os trabalhadores a cargas de calor que são tão excessivas que ameaçam sua saúde e produtividade. Neste artigo, são descritas várias técnicas que podem ser usadas para minimizar a incidência de distúrbios de calor e reduzir a gravidade dos casos quando eles ocorrem. As intervenções se enquadram em cinco categorias: maximização da tolerância ao calor entre os indivíduos expostos, garantia da reposição oportuna de fluidos e eletrólitos perdidos, alteração das práticas de trabalho para reduzir a carga de calor por esforço, controle de engenharia das condições climáticas e uso de roupas de proteção.

        Fatores externos ao local de trabalho que possam afetar a tolerância térmica não devem ser ignorados na avaliação do grau de exposição e consequentemente na elaboração de estratégias preventivas. Por exemplo, a carga fisiológica total e a suscetibilidade potencial a distúrbios de calor serão muito maiores se o estresse por calor continuar durante as horas de folga por meio de trabalho em segundo emprego, atividades de lazer extenuantes ou vivendo em locais constantemente quentes. Além disso, o estado nutricional e a hidratação podem refletir os padrões de alimentação e bebida, que também podem mudar com a estação do ano ou com as observâncias religiosas.

        Maximizando a tolerância individual ao calor

        Os candidatos a negócios quentes devem ser geralmente saudáveis ​​e possuir atributos físicos adequados para o trabalho a ser feito. A obesidade e as doenças cardiovasculares são condições que aumentam os riscos, e indivíduos com histórico de doença inexplicada ou repetitiva devido ao calor não devem ser designados para tarefas que envolvam estresse intenso por calor. Várias características físicas e fisiológicas que podem afetar a tolerância ao calor são discutidas abaixo e se enquadram em duas categorias gerais: características inerentes além do controle do indivíduo, como tamanho do corpo, sexo, etnia e idade; e características adquiridas, que estão pelo menos parcialmente sujeitas a controle e incluem aptidão física, aclimatação ao calor, obesidade, condições médicas e estresse autoinduzido.

        Os trabalhadores devem ser informados sobre a natureza do estresse térmico e seus efeitos adversos, bem como sobre as medidas de proteção fornecidas no local de trabalho. Eles devem ser ensinados que a tolerância ao calor depende em grande parte de beber bastante água e comer uma dieta balanceada. Além disso, os trabalhadores devem ser ensinados sobre os sinais e sintomas de distúrbios causados ​​pelo calor, que incluem tontura, desmaio, falta de ar, palpitações e sede extrema. Eles também devem aprender o básico sobre primeiros socorros e onde pedir ajuda quando reconhecerem esses sinais em si mesmos ou em outras pessoas.

        A gerência deve implementar um sistema para relatar incidentes relacionados ao calor no trabalho. A ocorrência de distúrbios de calor em mais de uma pessoa - ou repetidamente em um único indivíduo - geralmente é um aviso de sério problema iminente e indica a necessidade de avaliação imediata do ambiente de trabalho e revisão da adequação das medidas preventivas.

        Traços humanos que afetam a adaptação

        Dimensões corporais. Crianças e adultos muito pequenos enfrentam duas desvantagens potenciais para trabalhar em ambientes quentes. Primeiro, o trabalho imposto externamente representa uma carga relativa maior para um corpo com uma pequena massa muscular, induzindo um aumento maior na temperatura corporal central e um início mais rápido da fadiga. Além disso, a maior relação superfície-massa de pessoas pequenas pode ser uma desvantagem em condições extremamente quentes. Esses fatores juntos podem explicar por que homens com peso inferior a 50 kg foram encontrados em maior risco de doenças causadas pelo calor em atividades de mineração profunda.

        Gênero. Os primeiros estudos de laboratório em mulheres pareciam mostrar que elas eram relativamente intolerantes ao trabalho no calor, em comparação com os homens. No entanto, agora reconhecemos que quase todas as diferenças podem ser explicadas em termos de tamanho corporal e níveis adquiridos de condicionamento físico e aclimatação ao calor. No entanto, existem diferenças menores entre os sexos nos mecanismos de dissipação de calor: taxas máximas de suor mais altas em homens podem aumentar a tolerância a ambientes extremamente quentes e secos, enquanto as mulheres são mais capazes de suprimir o excesso de suor e, portanto, conservar a água corporal e, portanto, o calor em ambientes quentes e úmidos . Embora o ciclo menstrual esteja associado a uma mudança na temperatura corporal basal e altere levemente as respostas termorregulatórias nas mulheres, esses ajustes fisiológicos são muito sutis para influenciar a tolerância ao calor e a eficiência termorreguladora em situações reais de trabalho.

        Quando se leva em consideração o físico e a forma física individual, homens e mulheres são essencialmente semelhantes em suas respostas ao estresse térmico e em sua capacidade de se aclimatar ao trabalho em condições de calor. Por esse motivo, a seleção de trabalhadores para trabalhos quentes deve ser baseada na saúde individual e na capacidade física, e não no sexo. Indivíduos muito pequenos ou sedentários de ambos os sexos mostrarão pouca tolerância ao trabalho no calor.

        O efeito da gravidez na tolerância ao calor da mulher não é claro, mas os níveis hormonais alterados e o aumento das demandas circulatórias do feto na mãe podem aumentar sua suscetibilidade ao desmaio. A hipertermia materna grave (superaquecimento) devido a doença parece aumentar a incidência de malformação fetal, mas não há evidência de um efeito semelhante do estresse térmico ocupacional.

        Etnia. Embora vários grupos étnicos tenham se originado em diferentes climas, há pouca evidência de diferenças inerentes ou genéticas em resposta ao estresse térmico. Todos os humanos parecem funcionar como animais tropicais; sua capacidade de viver e trabalhar em uma variedade de condições térmicas reflete a adaptação por meio de comportamento complexo e desenvolvimento de tecnologia. As aparentes diferenças étnicas em resposta ao estresse calórico provavelmente estão relacionadas ao tamanho do corpo, história de vida individual e estado nutricional, e não a características inerentes.

        Era. As populações industriais geralmente mostram um declínio gradual na tolerância ao calor após os 50 anos de idade. A mudança pode ser atribuída a alterações no estilo de vida que reduzem a atividade física e aumentam o acúmulo de gordura corporal. A idade não parece prejudicar a tolerância ao calor ou a capacidade de aclimatação se o indivíduo mantiver um alto nível de condicionamento aeróbico. No entanto, populações envelhecidas estão sujeitas ao aumento da incidência de doenças cardiovasculares ou outras patologias que podem prejudicar a tolerância individual ao calor.

        Aptidão física. Capacidade aeróbica máxima (VO2 max) é provavelmente o determinante único mais forte da capacidade de um indivíduo de realizar trabalho físico sustentado sob condições quentes. Conforme observado acima, os primeiros achados de diferenças de grupos na tolerância ao calor que foram atribuídos ao gênero, raça ou idade agora são vistos como manifestações de capacidade aeróbica e aclimatação ao calor.

        A indução e a manutenção da alta capacidade de trabalho requerem desafios repetitivos ao sistema de transporte de oxigênio do corpo por meio de exercícios vigorosos por pelo menos 30 a 40 minutos, 3 a 4 dias por semana. Em alguns casos, a atividade no trabalho pode fornecer o treinamento físico necessário, mas a maioria dos trabalhos industriais são menos extenuantes e requerem suplementação por meio de um programa regular de exercícios para um condicionamento físico ideal.

        A perda da capacidade aeróbica (destreinamento) é relativamente lenta, de modo que fins de semana ou férias de 1 a 2 semanas causam apenas alterações mínimas. Declínios sérios na capacidade aeróbica são mais prováveis ​​de ocorrer ao longo de semanas a meses, quando lesões, doenças crônicas ou outro estresse fazem com que o indivíduo mude seu estilo de vida.

        Aclimatação ao calor. A aclimatação ao trabalho no calor pode expandir muito a tolerância humana a tal estresse, de modo que uma tarefa que está inicialmente além da capacidade da pessoa não aclimatada pode tornar-se um trabalho mais fácil após um período de ajuste gradual. Indivíduos com alto nível de aptidão física geralmente apresentam aclimatação parcial ao calor e são capazes de completar o processo mais rapidamente e com menos estresse do que pessoas sedentárias. A estação também pode afetar o tempo que deve ser permitido para a aclimatação; os trabalhadores contratados no verão já podem estar parcialmente aclimatados ao calor, enquanto as contratações no inverno exigirão um período mais longo de ajuste.

        Na maioria das situações, a aclimatação pode ser induzida por meio da introdução gradual do trabalhador à tarefa quente. Por exemplo, o novo recruta pode ser designado para trabalho a quente apenas pela manhã ou para períodos de tempo gradualmente crescentes durante os primeiros dias. Essa aclimatação no trabalho deve ocorrer sob supervisão rigorosa de pessoal experiente; o novo trabalhador deve ter permissão permanente para retirar-se para condições mais frias sempre que ocorrerem sintomas de intolerância. Condições extremas podem justificar um protocolo formal de exposição progressiva ao calor, como o usado para trabalhadores nas minas de ouro sul-africanas.

        A manutenção da aclimatação total ao calor requer exposição ao trabalho no calor três a quatro vezes por semana; frequência mais baixa ou exposição passiva ao calor têm um efeito muito mais fraco e podem permitir a diminuição gradual da tolerância ao calor. No entanto, os fins de semana fora do trabalho não têm efeito mensurável na aclimatação. A interrupção da exposição por 2 a 3 semanas causará perda da maior parte da aclimatação, embora parte seja retida em pessoas expostas a clima quente e/ou exercícios aeróbicos regulares.

        Obesidade. O alto teor de gordura corporal tem pouco efeito direto na termorregulação, pois a dissipação de calor na pele envolve capilares e glândulas sudoríparas que ficam mais perto da superfície da pele do que a camada de gordura subcutânea da pele. No entanto, as pessoas obesas são prejudicadas pelo excesso de peso corporal, pois cada movimento exige maior esforço muscular e, portanto, gera mais calor do que uma pessoa magra. Além disso, a obesidade geralmente reflete um estilo de vida inativo, resultando em menor capacidade aeróbica e ausência de aclimatação ao calor.

        Condições médicas e outros estresses. A tolerância ao calor de um trabalhador em um determinado dia pode ser prejudicada por uma variedade de condições. Exemplos incluem doença febril (temperatura corporal acima do normal), imunização recente ou gastroenterite com distúrbio associado do equilíbrio de fluidos e eletrólitos. Condições da pele, como queimaduras solares e erupções cutâneas, podem limitar a capacidade de secretar suor. Além disso, a suscetibilidade a doenças causadas pelo calor pode ser aumentada por medicamentos prescritos, incluindo simpatomiméticos, anticolinérgicos, diuréticos, fenotiazinas, antidepressivos cíclicos e inibidores da monoaminoxidase.

        O álcool é um problema comum e grave entre quem trabalha no calor. O álcool não apenas prejudica a ingestão de alimentos e água, mas também atua como diurético (aumento da micção), além de perturbar o julgamento. Os efeitos adversos do álcool se estendem por muitas horas além do tempo de ingestão. Os alcoólatras que sofrem insolação têm uma taxa de mortalidade muito maior do que os pacientes não alcoólatras.

        Reposição Oral de Água e Eletrólitos

        Hidratação. A evaporação do suor é a principal via de dissipação do calor corporal e torna-se o único mecanismo de resfriamento possível quando a temperatura do ar excede a temperatura corporal. Os requisitos de água não podem ser reduzidos por treinamento, mas apenas pela redução da carga de calor do trabalhador. A perda de água humana e a reidratação têm sido extensivamente estudadas nos últimos anos, e mais informações estão agora disponíveis.

        Um ser humano de 70 kg pode suar a uma taxa de 1.5 a 2.0 l/h indefinidamente, e é possível que um trabalhador perca vários litros ou até 10% do peso corporal durante um dia em um ambiente extremamente quente. Tal perda seria incapacitante, a menos que pelo menos parte da água fosse reposta durante o turno de trabalho. No entanto, como a absorção de água do intestino atinge o pico em cerca de 1.5 l/h durante o trabalho, taxas mais altas de suor produzirão desidratação cumulativa ao longo do dia.

        Beber para saciar a sede não é suficiente para manter uma pessoa bem hidratada. A maioria das pessoas não percebe a sede até ter perdido 1 a 2 litros de água corporal, e pessoas altamente motivadas para realizar trabalho duro podem incorrer em perdas de 3 a 4 litros antes que a sede clamorosa os obrigue a parar e beber. Paradoxalmente, a desidratação reduz a capacidade de absorção de água do intestino. Portanto, os trabalhadores em negócios quentes devem ser educados sobre a importância de beber bastante água durante o trabalho e continuar a reidratação generosa durante as horas de folga. Eles também devem aprender o valor da “pré-hidratação” – consumir um grande gole de água imediatamente antes do início do estresse severo por calor – pois o calor e o exercício impedem que o corpo elimine o excesso de água na urina.

        A gerência deve fornecer acesso imediato a água ou outras bebidas apropriadas que estimulem a reidratação. Qualquer obstáculo físico ou processual ao consumo de álcool estimulará a desidratação “voluntária” que predispõe a doenças provocadas pelo calor. Os seguintes detalhes são uma parte vital de qualquer programa de manutenção da hidratação:

        • Água segura e saborosa deve estar localizada a poucos passos de cada trabalhador ou trazida ao trabalhador a cada hora – com mais frequência sob as condições mais estressantes.
        • Devem ser fornecidos copos higiênicos, pois é quase impossível reidratar em um bebedouro.
        • Os recipientes com água devem ser sombreados ou resfriados a 15 a 20ºC (bebidas geladas não são ideais porque tendem a inibir a ingestão).

         

        Aromatizantes podem ser usados ​​para melhorar a aceitação da água. No entanto, bebidas que são populares porque “cortam” a sede não são recomendadas, pois inibem a ingestão antes que a reidratação esteja completa. Por isso é melhor oferecer água ou bebidas diluídas e aromatizadas e evitar carbonatação, cafeína e bebidas com grande concentração de açúcar ou sal.

        Nutrição. Embora o suor seja hipotônico (menor teor de sal) em comparação com o soro sanguíneo, altas taxas de suor envolvem uma perda contínua de cloreto de sódio e pequenas quantidades de potássio, que devem ser repostos diariamente. Além disso, o trabalho no calor acelera a renovação de oligoelementos, incluindo magnésio e zinco. Todos esses elementos essenciais normalmente devem ser obtidos a partir de alimentos, portanto, os trabalhadores em comércios quentes devem ser incentivados a comer refeições bem balanceadas e evitar a substituição de barras de chocolate ou salgadinhos, que carecem de componentes nutricionais importantes. Algumas dietas em países industrializados incluem altos níveis de cloreto de sódio, e é improvável que os trabalhadores que seguem essas dietas desenvolvam déficits de sal; mas outras dietas mais tradicionais podem não conter sal adequado. Em algumas condições pode ser necessário que o empregador forneça lanches salgados ou outros alimentos complementares durante o turno de trabalho.

        As nações industrializadas estão vendo uma maior disponibilidade de “bebidas esportivas” ou “saciadores de sede” que contêm cloreto de sódio, potássio e carboidratos. O componente vital de qualquer bebida é a água, mas as bebidas eletrolíticas podem ser úteis em pessoas que já desenvolveram desidratação significativa (perda de água) combinada com depleção de eletrólitos (perda de sal). Essas bebidas geralmente têm alto teor de sal e devem ser misturadas com volumes iguais ou maiores de água antes do consumo. Uma mistura muito mais econômica para reidratação oral pode ser feita de acordo com a seguinte receita: para um litro de água, própria para beber, adicione 40 g de açúcar (sacarose) e 6 g de sal (cloreto de sódio). Os trabalhadores não devem receber comprimidos de sal, pois eles são facilmente abusados, e overdoses levam a problemas gastrointestinais, aumento da produção de urina e maior suscetibilidade a doenças provocadas pelo calor.

        Práticas de Trabalho Modificadas

        O objetivo comum da modificação das práticas de trabalho é reduzir o tempo médio de exposição ao estresse térmico e colocá-lo dentro dos limites aceitáveis. Isso pode ser feito reduzindo a carga de trabalho física imposta a um trabalhador individual ou agendando intervalos apropriados para recuperação térmica. Na prática, a produção máxima de calor metabólico em tempo médio é efetivamente limitada a cerca de 350 W (5 kcal/min) porque o trabalho mais pesado induz à fadiga física e à necessidade de intervalos de descanso proporcionais.

        Os níveis de esforço individual podem ser reduzidos pela redução do trabalho externo, como levantamento de peso, e pela limitação da locomoção necessária e da tensão muscular estática, como a associada à postura inadequada. Esses objetivos podem ser alcançados otimizando o desenho das tarefas de acordo com princípios ergonômicos, fornecendo auxílios mecânicos ou dividindo o esforço físico entre mais trabalhadores.

        A forma mais simples de modificação do cronograma é permitir o ritmo próprio individual. Os trabalhadores industriais que executam uma tarefa familiar em um clima ameno se movimentam a uma taxa que produz uma temperatura retal de cerca de 38°C; a imposição de estresse térmico faz com que reduzam voluntariamente o ritmo de trabalho ou façam pausas. Essa capacidade de ajustar voluntariamente a taxa de trabalho provavelmente depende da consciência do estresse cardiovascular e da fadiga. Os seres humanos não podem detectar conscientemente elevações na temperatura corporal central; em vez disso, eles contam com a temperatura da pele e umidade da pele para avaliar o desconforto térmico.

        Uma abordagem alternativa para a modificação do cronograma é a adoção de ciclos de trabalho-descanso prescritos, nos quais a administração especifica a duração de cada sessão de trabalho, a duração dos intervalos de descanso e o número de repetições esperadas. A recuperação térmica leva muito mais tempo do que o período necessário para diminuir a frequência respiratória e a frequência cardíaca induzida pelo trabalho: a redução da temperatura central para os níveis de repouso requer 30 a 40 minutos em um ambiente fresco e seco e leva mais tempo se a pessoa precisar descansar em condições quentes ou enquanto estiver usando roupas de proteção. Se for necessário um nível de produção constante, então equipes alternadas de trabalhadores devem ser designadas sequencialmente para trabalho a quente seguido de recuperação, esta última envolvendo repouso ou tarefas sedentárias realizadas em local fresco.

        Climatização

        Se o custo não fosse problema, todos os problemas de estresse térmico poderiam ser resolvidos pela aplicação de técnicas de engenharia para converter ambientes de trabalho hostis em hospitaleiros. Uma grande variedade de técnicas pode ser utilizada dependendo das condições específicas do local de trabalho e dos recursos disponíveis. Tradicionalmente, as indústrias quentes podem ser divididas em duas categorias: Em processos de secagem a quente, como fundição de metais e produção de vidro, os trabalhadores são expostos a ar muito quente combinado com forte carga de calor radiante, mas esses processos adicionam pouca umidade ao ar. Em contraste, indústrias quentes e úmidas, como fábricas têxteis, produção de papel e mineração, envolvem aquecimento menos extremo, mas criam umidades muito altas devido a processos úmidos e vapor escapado.

        As técnicas mais econômicas de controle ambiental geralmente envolvem a redução da transferência de calor da fonte para o ambiente. O ar quente pode ser ventilado para fora da área de trabalho e substituído por ar fresco. Superfícies quentes podem ser cobertas com isolamento ou receber revestimentos refletivos para reduzir as emissões de calor, conservando simultaneamente o calor necessário para o processo industrial. Uma segunda linha de defesa é a ventilação em grande escala da área de trabalho para fornecer um forte fluxo de ar externo. A opção mais cara é o ar condicionado para resfriar e secar o ambiente no local de trabalho. Embora a redução da temperatura do ar não afete a transmissão do calor radiante, ajuda a reduzir a temperatura das paredes e outras superfícies que podem ser fontes secundárias de aquecimento por convecção e radiação.

        Quando o controle ambiental geral se mostra impraticável ou antieconômico, pode ser possível melhorar as condições térmicas nas áreas de trabalho locais. Gabinetes com ar condicionado podem ser fornecidos dentro do espaço de trabalho maior, ou uma estação de trabalho específica pode ser fornecida com um fluxo de ar frio (“resfriamento pontual” ou “chuveiro de ar”). Blindagem reflexiva local ou mesmo portátil pode ser interposta entre o trabalhador e uma fonte de calor radiante. Alternativamente, técnicas modernas de engenharia podem permitir a construção de sistemas remotos para controlar processos quentes, de modo que os trabalhadores não precisem sofrer exposição rotineira a ambientes de calor altamente estressantes.

        Onde o local de trabalho é ventilado com ar externo ou há capacidade limitada de ar condicionado, as condições térmicas refletirão as mudanças climáticas e aumentos repentinos na temperatura e umidade do ar externo podem elevar o estresse térmico a níveis que superam a tolerância ao calor dos trabalhadores. Por exemplo, uma onda de calor na primavera pode precipitar uma epidemia de doença provocada pelo calor entre os trabalhadores que ainda não estão aclimatados ao calor, como ocorreriam no verão. A administração deve, portanto, implementar um sistema para prever mudanças relacionadas ao clima no estresse por calor, para que precauções oportunas possam ser tomadas.

        Roupa de proteção

        O trabalho em condições térmicas extremas pode exigir proteção térmica pessoal na forma de roupas especializadas. A proteção passiva é fornecida por roupas isolantes e reflexivas; o isolamento por si só pode proteger a pele dos transientes térmicos. Aventais refletivos podem ser usados ​​para proteger o pessoal que trabalha enfrentando uma fonte radiante limitada. Os bombeiros que precisam lidar com incêndios de combustível extremamente quente usam roupas chamadas “bunkers”, que combinam isolamento pesado contra o ar quente com uma superfície aluminizada para refletir o calor radiante.

        Outra forma de proteção passiva é o colete de gelo, que é carregado com lama ou pacotes congelados de gelo (ou gelo seco) e é usado sobre uma camiseta para evitar o desconforto do resfriamento da pele. A mudança de fase do gelo derretido absorve parte da carga de calor metabólico e ambiental da área coberta, mas o gelo deve ser substituído em intervalos regulares; quanto maior a carga de calor, mais frequentemente o gelo deve ser substituído. Os coletes de gelo provaram ser mais úteis em minas profundas, salas de máquinas de navios e outros ambientes muito quentes e úmidos onde o acesso a freezers pode ser providenciado.

        A proteção térmica ativa é fornecida por roupas resfriadas a ar ou líquido que cobrem todo o corpo ou parte dele, geralmente o tronco e às vezes a cabeça.

        Resfriamento a ar. Os sistemas mais simples são ventilados com o ar ambiente circundante ou com ar comprimido resfriado por expansão ou passagem por um dispositivo de vórtice. São necessários grandes volumes de ar; a taxa mínima de ventilação para um traje selado é de cerca de 450 l/min. O resfriamento do ar pode, teoricamente, ocorrer por convecção (mudança de temperatura) ou evaporação do suor (mudança de fase). No entanto, a eficácia da convecção é limitada pelo baixo calor específico do ar e pela dificuldade em fornecê-lo a baixas temperaturas em ambientes quentes. A maioria das roupas refrigeradas a ar, portanto, opera por resfriamento evaporativo. O trabalhador experimenta estresse térmico moderado e desidratação concomitante, mas é capaz de termorregular por meio do controle natural da taxa de suor. O resfriamento a ar também aumenta o conforto por meio de sua tendência de secar a roupa íntima. As desvantagens incluem (1) a necessidade de conectar o sujeito à fonte de ar, (2) o volume de roupas de distribuição de ar e (3) a dificuldade de fornecer ar aos membros.

        Resfriamento líquido. Esses sistemas circulam uma mistura de água e anticongelante através de uma rede de canais ou pequenos tubos e, em seguida, retornam o líquido aquecido a um dissipador de calor que remove o calor adicionado durante a passagem pelo corpo. As taxas de circulação líquida são geralmente da ordem de 1 l/min. O dissipador de calor pode dissipar energia térmica para o ambiente por meio de evaporação, fusão, refrigeração ou processos termoelétricos. As roupas refrigeradas a líquido oferecem um potencial de resfriamento muito maior do que os sistemas de ar. Uma roupa de cobertura total ligada a um dissipador de calor adequado pode remover todo o calor metabólico e manter o conforto térmico sem a necessidade de suar; tal sistema é usado por astronautas que trabalham fora de suas espaçonaves. No entanto, um mecanismo de resfriamento tão poderoso requer algum tipo de sistema de controle de conforto que geralmente envolve o ajuste manual de uma válvula que desvia parte do líquido circulante pelo dissipador de calor. Os sistemas refrigerados a líquido podem ser configurados como uma mochila para fornecer resfriamento contínuo durante o trabalho.

        Qualquer dispositivo de resfriamento que adicione peso e volume ao corpo humano, é claro, pode interferir no trabalho em questão. Por exemplo, o peso de um colete de gelo aumenta significativamente o custo metabólico da locomoção e, portanto, é mais útil para trabalhos físicos leves, como ficar de vigia em compartimentos quentes. Os sistemas que prendem o trabalhador a um dissipador de calor são impraticáveis ​​para muitos tipos de trabalho. O resfriamento intermitente pode ser útil onde os trabalhadores devem usar roupas de proteção pesadas (como roupas de proteção química) e não podem carregar um dissipador de calor ou ser amarrados enquanto trabalham. Remover o traje para cada intervalo de descanso é demorado e envolve possível exposição tóxica; nessas condições, é mais simples fazer com que os trabalhadores usem uma vestimenta de resfriamento que é presa a um dissipador de calor apenas durante o repouso, permitindo a recuperação térmica em condições inaceitáveis.

         

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        Quarta-feira, 16 Março 2011 21: 45

        A Base Física do Trabalho no Calor

        Trocas Térmicas

        O corpo humano troca calor com o ambiente por várias vias: condução através das superfícies em contato com ele, convecção e evaporação com o ar ambiente e radiação com as superfícies vizinhas.

        Condução

        A condução é a transmissão de calor entre dois sólidos em contato. Tais trocas são observadas entre a pele e roupas, calçados, pontos de pressão (assento, alças), ferramentas e assim por diante. Na prática, no cálculo matemático do balanço térmico, este fluxo de calor por condução é aproximado indiretamente como uma quantidade igual ao fluxo de calor por convecção e radiação que ocorreria se essas superfícies não estivessem em contato com outros materiais.

        Convecção

        A convecção é a transferência de calor entre a pele e o ar que a rodeia. Se a temperatura da pele, tsk, em unidades de graus Celsius (°C), é maior que a temperatura do ar (ta), o ar em contato com a pele é aquecido e consequentemente sobe. A circulação de ar, conhecida como convecção natural, é assim estabelecida na superfície do corpo. Essa troca torna-se maior se o ar ambiente passar sobre a pele a uma certa velocidade: a convecção torna-se forçada. O fluxo de calor trocado por convecção, C, em unidades de watts por metro quadrado (W/m2), pode ser estimado por:

        C = hc FclC (tsk - ta)

        onde hc é o coeficiente de convecção (W/°C m2), que é uma função da diferença entre tsk e ta no caso da convecção natural, e da velocidade do ar Va (em m/s) em convecção forçada; FclC é o fator pelo qual a roupa reduz a troca de calor por convecção.

        Radiação

        Todo corpo emite radiação eletromagnética, cuja intensidade é função da quarta potência de sua temperatura absoluta T (em graus Kelvin—K). A pele, cuja temperatura pode estar entre 30 e 35°C (303 e 308K), emite essa radiação, que está na zona infravermelha. Além disso, recebe a radiação emitida pelas superfícies vizinhas. O fluxo térmico trocado por radiação, R (em W/m2), entre o corpo e seu entorno pode ser descrito pela seguinte expressão:

        em que:

        s é a constante universal de radiação (5.67 × 10-8 W/m2 K4)

        e é a emissividade da pele, que para a radiação infravermelha é igual a 0.97 e independente do comprimento de onda, e para a radiação solar é cerca de 0.5 para a pele de um sujeito branco e 0.85 para a pele de um sujeito negro

        AR/AD é a fração da superfície corporal que participa das trocas, que é da ordem de 0.66, 0.70 ou 0.77, dependendo se o sujeito está agachado, sentado ou em pé

        FclR é o fator pelo qual a roupa reduz a troca de calor por radiação

        Tsk (em K) é a temperatura média da pele

        Tr (em K) é a temperatura radiante média do ambiente — ou seja, a temperatura uniforme de uma esfera preta de grande diâmetro que envolveria o sujeito e trocaria com ele a mesma quantidade de calor que o ambiente real.

        Esta expressão pode ser substituída por uma equação simplificada do mesmo tipo das trocas por convecção:

        R=hr (AR/AD)FclR (tsk - tr)

        onde hr é o coeficiente de troca por radiação (W/°C m2).

        evaporação

        Cada superfície molhada tem sobre ela uma camada de ar saturado com vapor de água. Se a própria atmosfera não estiver saturada, o vapor se difunde desta camada para a atmosfera. A camada então tende a ser regenerada pelo calor da evaporação (0.674 Watt hora por grama de água) na superfície molhada, que esfria. Se a pele estiver totalmente coberta de suor, a evaporação é máxima (Emax) e depende apenas das condições ambientais, conforme a seguinte expressão:

        Emax =he FPCL (Psk,s - Pa)

        em que:

        he é o coeficiente de troca por evaporação (W/m2kPa)

        Psk,s é a pressão saturada de vapor d'água na temperatura da pele (expressa em kPa)

        Pa é a pressão parcial ambiente de vapor de água (expressa em kPa)

        FPCL é o fator de redução das trocas por evaporação devido ao vestuário.

        Isolamento térmico de roupas

        Um fator de correção atua no cálculo do fluxo de calor por convecção, radiação e evaporação de forma a levar em conta a vestimenta. No caso de roupas de algodão, os dois fatores de redução FclC e FclR pode ser determinado por:

        Fcl = 1/(1+(hc+hr)Icl)

        em que:

        hc é o coeficiente de troca por convecção

        hr é o coeficiente de troca por radiação

        Icl é o isolamento térmico efetivo (m2/W) de roupas.

        No que diz respeito à redução da transferência de calor por evaporação, o fator de correção FPCL é dada pela seguinte expressão:

        FPCL = 1 / (1+2.22hc Icl)

        O isolamento térmico da roupa Icl é expresso em m2/W ou em clo. Um isolamento de 1 clo corresponde a 0.155 m2/W e é fornecido, por exemplo, pelo traje normal da cidade (camisa, gravata, calça, paletó, etc.).

        A norma ISO 9920 (1994) dá o isolamento térmico fornecido por diferentes combinações de roupas. No caso de roupas de proteção especiais que reflitam o calor ou limitem a permeabilidade ao vapor sob condições de exposição ao calor, ou absorvam e isolem sob condições de estresse pelo frio, devem ser usados ​​fatores de correção individuais. Até o momento, no entanto, o problema permanece pouco compreendido e as previsões matemáticas permanecem muito aproximadas.

        Avaliação dos Parâmetros Básicos da Situação de Trabalho

        Como visto acima, as trocas térmicas por convecção, radiação e evaporação são uma função de quatro parâmetros climáticos - a temperatura do ar ta em °C, a umidade do ar expressa por sua pressão parcial de vapor Pa em kPa, a temperatura radiante média tr em °C, e a velocidade do ar Va em m/s. Os aparelhos e métodos para medir esses parâmetros físicos do ambiente são objeto da norma ISO 7726 (1985), que descreve os diferentes tipos de sensores a serem usados, especifica sua faixa de medição e sua precisão e recomenda alguns procedimentos de medição. Esta secção sintetiza parte dos dados dessa norma, com especial referência às condições de utilização dos aparelhos e aparelhos mais comuns.

        Temperatura do ar

        A temperatura do ar (ta) deve ser medido independente de qualquer radiação térmica; a precisão da medição deve ser de ±0.2ºC dentro da faixa de 10 a 30ºC e ±0.5ºC fora dessa faixa.

        Existem vários tipos de termômetros no mercado. Os termômetros de mercúrio são os mais comuns. Sua vantagem é a precisão, desde que tenham sido originalmente calibrados corretamente. Suas principais desvantagens são o longo tempo de resposta e a falta de capacidade de gravação automática. Os termômetros eletrônicos, por outro lado, geralmente têm um tempo de resposta muito curto (5 s a 1 min), mas podem apresentar problemas de calibração.

        Qualquer que seja o tipo de termômetro, o sensor deve ser protegido contra radiação. Isso geralmente é garantido por um cilindro oco de alumínio brilhante ao redor do sensor. Tal proteção é assegurada pelo psicrômetro, que será mencionado na próxima seção.

        Pressão parcial de vapor de água

        A umidade do ar pode ser caracterizada de quatro maneiras diferentes:

        1. o temperatura do ponto de orvalho: a temperatura à qual o ar deve ser resfriado para ficar saturado com umidade (td,°C)

        2. o pressão parcial de vapor de água: a fração da pressão atmosférica devido ao vapor de água (Pa, kPa)

        3. a umidade relativa (RH), que é dada pela expressão:

        RH = 100·Pa/PS, ta

        onde PS, ta é a pressão de vapor saturado associada à temperatura do ar

        4. o termômetro de umidade (tw), que é a menor temperatura atingida por uma manga úmida protegida contra radiação e ventilada a mais de 2 m/s pelo ar ambiente.

        Todos esses valores estão conectados matematicamente.

        A pressão de vapor de água saturado PS, t em qualquer temperatura t É dado por:

        enquanto a pressão parcial do vapor de água está ligada à temperatura por:

        Pa = PS, tw - (ta - tw)/15

        onde PS, tw é a pressão de vapor saturado na temperatura de bulbo úmido.

        O diagrama psicrométrico (figura 1) permite combinar todos esses valores. Ele compreende:

        Figura 1. Diagrama psicrométrico.

        HEA010F1

        • no y eixo, a escala de pressão parcial de vapor de água Pa, expresso em kPa
        • no x eixo, a escala de temperatura do ar
        • as curvas de umidade relativa constante
        • as linhas retas oblíquas da temperatura de bulbo úmido constante.
        • Os parâmetros de umidade mais usados ​​na prática são:
        • a umidade relativa, medida por meio de higrômetros ou aparelhos eletrônicos mais especializados
        • a temperatura de bulbo úmido, medida por meio do psicrômetro; daí deriva a pressão parcial de vapor de água, que é o parâmetro mais utilizado na análise do balanço térmico

         

        A faixa de medição e a precisão recomendadas são de 0.5 a 6 kPa e ±0.15 kPa. Para a medição da temperatura de bulbo úmido, a faixa se estende de 0 a 36ºC, com precisão idêntica à da temperatura do ar. No caso dos higrômetros para medição de umidade relativa, a faixa vai de 0 a 100%, com precisão de ±5%.

        Temperatura radiante média

        A temperatura radiante média (tr) foi definido anteriormente; pode ser determinado de três maneiras diferentes:

        1. da temperatura medida pelo termômetro de esfera preta

        2. das temperaturas radiantes planas medidas ao longo de três eixos perpendiculares

        3. por cálculo, integrando os efeitos das diferentes fontes de radiação.

        Apenas a primeira técnica será revisada aqui.

        O termômetro de esfera negra é composto por uma sonda térmica, cujo elemento sensível é colocado no centro de uma esfera completamente fechada, feita de um metal bom condutor de calor (cobre) e pintada de preto fosco para ter um coeficiente de absorção na zona do infravermelho próxima a 1.0. A esfera é posicionada no local de trabalho e submetida a trocas por convecção e radiação. A temperatura do globo (tg) então depende da temperatura radiante média, da temperatura do ar e da velocidade do ar.

        Para um globo negro padrão de 15 cm de diâmetro, a temperatura média da radiação pode ser calculada a partir da temperatura do globo com base na seguinte expressão:

        Na prática, deve-se ressaltar a necessidade de manter a emissividade do globo próxima a 1.0, repintando-o cuidadosamente de preto fosco.

        A principal limitação deste tipo de globo é o seu longo tempo de resposta (na ordem dos 20 a 30 min, dependendo do tipo de globo utilizado e das condições ambientais). A medição só é válida se as condições de radiação forem constantes durante esse período de tempo, o que nem sempre ocorre em um ambiente industrial; a medição é então imprecisa. Esses tempos de resposta se aplicam a globos de 15 cm de diâmetro, usando termômetros de mercúrio comuns. Eles são mais curtos se forem usados ​​sensores de menor capacidade térmica ou se o diâmetro do globo for reduzido. A equação acima deve, portanto, ser modificada para levar em conta essa diferença de diâmetro.

        O índice WBGT faz uso direto da temperatura do globo negro. É então essencial usar um globo de 15 cm de diâmetro. Por outro lado, outros índices utilizam a temperatura radiante média. Um globo menor pode então ser selecionado para reduzir o tempo de resposta, desde que a equação acima seja modificada para levar em conta isso. A norma ISO 7726 (1985) permite uma precisão de ±2ºC na medição de tr entre 10 e 40ºC, e ±5ºC fora dessa faixa.

        Velocidade do ar

        A velocidade do ar deve ser medida independentemente da direção do fluxo de ar. Caso contrário, a medição deve ser realizada em três eixos perpendiculares (x, y e z) e a velocidade global calculada pela soma vetorial:

        A faixa de medição recomendada pela norma ISO 7726 vai de 0.05 a 2 m/s. A precisão necessária é de 5%. Deve ser medido como um valor médio de 1 ou 3 minutos.

        Existem duas categorias de aparelhos para medir a velocidade do ar: anemômetros com palhetas e anemômetros térmicos.

        anemômetros de palhetas

        A medição é realizada contando o número de voltas feitas pelas palhetas durante um determinado período de tempo. Desta forma, a velocidade média durante esse período de tempo é obtida de forma descontínua. Esses anemômetros têm duas desvantagens principais:

        1. Eles são muito direcionais e devem ser orientados estritamente na direção do fluxo de ar. Quando isso é vago ou desconhecido, as medições devem ser feitas em três direções em ângulos retos.
        2. A faixa de medição se estende de cerca de 0.3 m/s a 10 m/s. Esta limitação a baixas velocidades é importante quando, por exemplo, se trata de analisar uma situação de conforto térmico onde geralmente se recomenda que não se ultrapasse uma velocidade de 0.25 m/s. Embora a faixa de medição possa se estender além de 10 m/s, dificilmente cai abaixo de 0.3 ou mesmo 0.5 m/s, o que limita muito as possibilidades de uso em ambientes próximos ao conforto, onde as velocidades máximas permitidas são 0.5 ou mesmo 0.25 m/ s.

        Anemômetros de fio quente

        Esses aparelhos são de fato complementares aos anemômetros de palhetas no sentido de que sua faixa dinâmica se estende essencialmente de 0 a 1 m/s. São aparelhos que fornecem uma estimativa instantânea da velocidade em um ponto do espaço: portanto, é necessário usar valores médios no tempo e no espaço. Esses aparelhos também costumam ser muito direcionais, e as observações acima também se aplicam. Finalmente, a medição é correta somente a partir do momento em que a temperatura do aparelho atinge a do ambiente a ser avaliado.

         

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        O estresse térmico ocorre quando o ambiente de uma pessoa (temperatura do ar, temperatura radiante, umidade e velocidade do ar), roupas e atividades interagem para produzir uma tendência de aumento da temperatura corporal. O sistema termorregulador do corpo então responde para aumentar a perda de calor. Essa resposta pode ser poderosa e eficaz, mas também pode produzir uma tensão no corpo que leva ao desconforto e, por fim, a doenças causadas pelo calor e até à morte. É importante, portanto, avaliar ambientes quentes para garantir a saúde e a segurança dos trabalhadores.

        Os índices de estresse térmico fornecem ferramentas para avaliar ambientes quentes e prever a provável tensão térmica no corpo. Os valores-limite baseados nos índices de estresse térmico indicarão quando essa tensão provavelmente se tornará inaceitável.

        Os mecanismos do estresse térmico são geralmente compreendidos e as práticas de trabalho para ambientes quentes estão bem estabelecidas. Estes incluem o conhecimento dos sinais de alerta de estresse térmico, programas de aclimatação e reposição de água. Ainda há muitas baixas, no entanto, e essas lições parecem ter que ser reaprendidas.

        Em 1964, Leithead e Lind descreveram uma extensa pesquisa e concluíram que os distúrbios de calor ocorrem por um ou mais dos três motivos a seguir:

        1. a existência de fatores como desidratação ou falta de aclimatação
        2. a falta de avaliação adequada dos perigos do calor, seja por parte da autoridade supervisora ​​ou das pessoas em risco
        3. circunstâncias acidentais ou imprevisíveis que levem à exposição a estresse térmico muito alto.

         

        Eles concluíram que muitas mortes podem ser atribuídas a negligência e falta de consideração e que, mesmo quando ocorrem distúrbios, muito pode ser feito se todos os requisitos para o tratamento corretivo correto e imediato estiverem disponíveis.

        Índices de Estresse Térmico

        Um índice de estresse térmico é um número único que integra os efeitos dos seis parâmetros básicos em qualquer ambiente térmico humano, de modo que seu valor varie com a tensão térmica experimentada pela pessoa exposta a um ambiente quente. O valor do índice (medido ou calculado) pode ser usado no projeto ou na prática de trabalho para estabelecer limites seguros. Muitas pesquisas foram feitas para determinar o índice definitivo de estresse térmico e há discussões sobre qual é o melhor. Por exemplo, Goldman (1988) apresenta 32 índices de estresse térmico, e provavelmente há pelo menos o dobro desse número usado em todo o mundo. Muitos índices não consideram todos os seis parâmetros básicos, embora todos devam levá-los em consideração na aplicação. O uso de índices dependerá de contextos individuais, daí a produção de tantos. Alguns índices são teoricamente inadequados, mas podem ser justificados para aplicações específicas com base na experiência em uma determinada indústria.

        Kerslake (1972) observa que “Talvez seja autoevidente que a maneira como os fatores ambientais devem ser combinados deve depender das propriedades do sujeito exposto a eles, mas nenhum dos índices de estresse térmico em uso atual faz uma permissão formal para isso. ”. O recente aumento na padronização (por exemplo, ISO 7933 (1989b) e ISO 7243 (1989a)) levou à pressão para adotar índices semelhantes em todo o mundo. Será necessário, no entanto, ganhar experiência com o uso de qualquer novo índice.

        A maioria dos índices de estresse térmico considera, direta ou indiretamente, que o principal desgaste do corpo é devido à transpiração. Por exemplo, quanto mais suor for necessário para manter o equilíbrio térmico e a temperatura interna do corpo, maior será a tensão no corpo. Para que um índice de estresse por calor represente o ambiente térmico humano e preveja a tensão de calor, é necessário um mecanismo para estimar a capacidade de uma pessoa suada perder calor no ambiente quente.

        Um índice relacionado à evaporação do suor para o ambiente é útil quando as pessoas mantêm a temperatura interna do corpo essencialmente pela transpiração. Estas condições são geralmente ditas como estando no zona prescritiva (OMS 1969). Portanto, a temperatura corporal profunda permanece relativamente constante, enquanto a frequência cardíaca e a taxa de suor aumentam com o estresse térmico. No limite superior da zona prescritiva (ULPZ), a termorregulação é insuficiente para manter o equilíbrio térmico e a temperatura corporal aumenta. Isso é denominado o zona voltada para o meio ambiente (OMS 1969). Nesta zona, o armazenamento de calor está relacionado ao aumento da temperatura interna do corpo e pode ser usado como um índice para determinar os tempos de exposição permitidos (por exemplo, com base em um limite de segurança previsto para temperatura “central” de 38 °C; consulte a Figura 1).

        Figura 1. Distribuições calculadas de água no compartimento extracelular (ECW) e no compartimento intracelular (ICW) antes e após 2 h de desidratação de exercício a 30°C de temperatura ambiente.

        HEA080F1

        Os índices de estresse térmico podem ser convenientemente categorizados como racional, empírico or diretamente. Índices racionais são baseados em cálculos envolvendo a equação de balanço térmico; os índices empíricos são baseados no estabelecimento de equações a partir das respostas fisiológicas de seres humanos (por exemplo, perda de suor); e os índices diretos são baseados na medição (geralmente de temperatura) de instrumentos usados ​​para simular a resposta do corpo humano. Os índices de estresse térmico mais influentes e amplamente utilizados são descritos abaixo.

        índices racionais

        O Índice de Estresse Térmico (HSI)

        O Índice de Estresse Térmico é a taxa de evaporação necessária para manter o equilíbrio térmico (Ereq) para a evaporação máxima que poderia ser alcançada no ambiente (Emax), expressa em porcentagem (Belding e Hatch 1955). As equações são fornecidas na tabela 1.

         


        Tabela 1. Equações utilizadas no cálculo do Índice de Estresse Térmico (HSI) e Tempos Admissíveis de Exposição (AET)

         

         

         

         

        Vestido

        Despido

        (1) Perda de radiação (R)

         

        para

        4.4

        7.3

        (2) Perda por convecção (C)

         

        para

        4.6

        7.6

         

        (3) Perda máxima por evaporação ()

         

        (limite superior de 390 )

         

        para

        7.0

        11.7

         

        (4) Perda por evaporação necessária ()

         

         

         

         

        (5) Índice de estresse térmico (HSI)

         

         

         

         

        (6) Tempo de exposição permitido (AET)

         

         

         

        em que: M = poder metabólico; = temperatura do ar; = temperatura radiante; = pressão de vapor parcial;  v = velocidade do ar 


                                 

         

        A HSI como índice, portanto, está relacionado ao esforço, essencialmente em termos de sudorese corporal, para valores entre 0 e 100. Em HSI = 100, a evaporação necessária é o máximo que pode ser alcançado e, portanto, representa o limite superior da zona prescritiva. Para HSI>100, há armazenamento de calor corporal e os tempos de exposição permitidos são calculados com base em um aumento de 1.8 ºC na temperatura central (armazenamento de calor de 264 kJ). Para HSI0 há leve tensão pelo frio - por exemplo, quando os trabalhadores se recuperam da tensão pelo calor (consulte a tabela 2).

        Tabela 2. Interpretação dos valores do Índice de Estresse Térmico (HSI)

        HSI

        Efeito de oito horas de exposição

        -20

        Tensão fria leve (por exemplo, recuperação da exposição ao calor).

        0

        Sem tensão térmica

        10-30

        Tensão de calor leve a moderada. Pouco efeito no trabalho físico, mas possível efeito no trabalho qualificado

        40-60

        Tensão de calor grave, envolvendo ameaça à saúde, a menos que esteja fisicamente apto. Aclimatação necessária

        70-90

        Tensão de calor muito severa. O pessoal deve ser selecionado por exame médico. Garanta a ingestão adequada de água e sal

        100

        Esforço máximo tolerado diariamente por homens jovens aclimatados

        Ao longo 100

        Tempo de exposição limitado pelo aumento da temperatura corporal profunda

        Um limite superior de 390 W/m2 está atribuído a Emax (taxa de suor de 1 l/h, considerada a taxa máxima de suor mantida em 8 h). Suposições simples são feitas sobre os efeitos da roupa (camisa de manga comprida e calça), e a temperatura da pele é considerada constante em 35ºC.

        O Índice de Estresse Térmico (ITS)

        Givoni (1963, 1976) forneceu o Índice de Estresse Térmico, que era uma versão melhorada do Índice de Estresse Térmico. Uma melhoria importante é o reconhecimento de que nem todo suor evapora. (Consulte “I. Índice de estresse térmico” em Estudo de caso: índices de calor.)

        Taxa de suor necessária

        Um outro desenvolvimento teórico e prático do HSI e ITS foi a taxa de suor necessária (SWreq) índice (Vogt et al. 1981). Este índice calculou a transpiração necessária para o equilíbrio de calor a partir de uma equação de equilíbrio de calor aprimorada, mas, mais importante, também forneceu um método prático de interpretação de cálculos comparando o que é necessário com o que é fisiologicamente possível e aceitável em humanos.

        Extensas discussões e avaliações laboratoriais e industriais (CEC 1988) deste índice levaram à sua aceitação como Norma Internacional ISO 7933 (1989b). As diferenças entre as respostas observadas e previstas dos trabalhadores levaram à inclusão de notas de advertência sobre os métodos de avaliação da desidratação e da transferência de calor por evaporação através do vestuário na sua adoção como uma proposta de Norma Europeia (prEN-12515). (Consulte “II. Taxa de suor necessária” em Estudo de caso: índices de calor.)

        Interpretação de SWreq

        Os valores de referência – em termos do que é aceitável ou do que as pessoas podem alcançar – são usados ​​para fornecer uma interpretação prática dos valores calculados (consulte a tabela 3).

        Tabela 3. Valores de referência para critérios de tensão e deformação térmica (ISO 7933, 1989b)

        Critérios

        Sujeitos não aclimatados

        Sujeitos aclimatados

         

        Aviso

        perigo

        Aviso

        perigo

        Máxima umidade da pele

        wmax

        0.85

        0.85

        1.0

        1.0

        Taxa máxima de suor

        Descanso (M 65 Wm-2 )

        SWmax Wm-2 gh-1

        100

        150

        200

        300

         

        260

        390

        520

        780

        Trabalho (M≥65 Wm-2 )

        SWmax Wm-2 gh-1

        200

        250

        300

        400

         

        520

        650

        780

        1,040

        Armazenamento máximo de calor

        Qmax

        whm-2

        50

        60

        50

        60

        Perda máxima de água

        Dmax

        whm-2 g

        1,000

        1,250

        1,500

        2,000

         

        2,600

        3,250

        3,900

        5,200

         

        Primeiro, uma previsão de umidade da pele (Wp), taxa de evaporação (Ep) e taxa de suor (SWp) são feitos. Essencialmente, se o que é calculado como necessário pode ser alcançado, esses são valores previstos (por exemplo, SWp = SOreq). Se eles não puderem ser alcançados, os valores máximos podem ser tomados (por exemplo, SWp=SWmax). Mais detalhes são fornecidos em um fluxograma de decisão (consulte a figura 2).

        Figura 2. Fluxograma de decisão para  (taxa de suor necessária).

        HEA080F2

        Se a taxa de suor necessária puder ser alcançada por pessoas e não causar perda inaceitável de água, então não há limite devido à exposição ao calor durante um turno de 8 horas. Caso contrário, as exposições de duração limitada (DLE) são calculados a partir do seguinte:

        Quando Ep = Ereq e SWp = Dmax/8, então DL = 480 minutos e SWreq pode ser usado como um índice de estresse térmico. Se os itens acima não forem satisfeitos, então:

        DLE1 = 60Qmax/( Ereq -Ep)

        DLE2 = 60Dmax/SWp

        DLE é o mais baixo de DLE1 e DLE2. Detalhes mais completos são fornecidos na ISO 7933 (1989b).

        Outros índices racionais

        A SWreq index e ISO 7933 (1989) fornecem o método racional mais sofisticado baseado na equação de balanço de calor, e foram grandes avanços. Mais desenvolvimentos com esta abordagem podem ser feitos; no entanto, uma abordagem alternativa é usar um modelo térmico. Essencialmente, a Nova Temperatura Efetiva (ET*) e a Temperatura Efetiva Padrão (SET) fornecem índices baseados no modelo de dois nós da termorregulação humana (Nishi e Gagge 1977). Givoni e Goldman (1972, 1973) também fornecem modelos de previsão empírica para a avaliação do estresse térmico.

        índices empíricos

        Temperatura efetiva e temperatura efetiva corrigida

        O índice de temperatura efetiva (Houghton e Yaglou 1923) foi originalmente estabelecido para fornecer um método para determinar os efeitos relativos da temperatura e umidade do ar no conforto. Três sujeitos julgaram qual das duas câmaras climáticas era mais quente caminhando entre as duas. Usando diferentes combinações de temperatura e umidade do ar (e posteriormente outros parâmetros), linhas de igual conforto foram determinadas. Impressões imediatas foram feitas para que a resposta transiente fosse registrada. Isso teve o efeito de enfatizar demais o efeito da umidade em baixas temperaturas e subestimá-lo em altas temperaturas (quando comparado com as respostas de estado estacionário). Embora originalmente um índice de conforto, o uso da temperatura de globo negro para substituir a temperatura de bulbo seco nos nomogramas ET forneceu a temperatura efetiva corrigida (CET) (Bedford 1940). A pesquisa relatada por Macpherson (1960) sugeriu que o CET previu os efeitos fisiológicos do aumento da temperatura radiante média. ET e CET raramente são usados ​​como índices de conforto, mas têm sido usados ​​como índices de estresse térmico. Bedford (1940) propôs CET como um índice de calor, com limites superiores de 34ºC para “eficiência razoável” e 38.6ºC para tolerância. Uma investigação mais aprofundada, no entanto, mostrou que ET tinha sérias desvantagens para uso como um índice de estresse por calor, o que levou ao índice Predicted Four Hour Sweat Rate (P4SR).

        Taxa de suor prevista de quatro horas

        O índice Predicted Four Hour Sweat Rate (P4SR) foi estabelecido em Londres por McArdle et al. (1947) e avaliado em Cingapura em 7 anos de trabalho resumidos por Macpherson (1960). É a quantidade de suor secretada por jovens aclimatados e aptos expostos ao ambiente por 4 horas enquanto carregavam armas com munição durante um combate naval. O único número (valor de índice) que resume os efeitos dos seis parâmetros básicos é uma quantidade de suor da população específica, mas deve ser usado como um valor de índice e não como uma indicação de uma quantidade de suor em um grupo individual de interesse.

        Foi reconhecido que fora da zona prescritiva (por exemplo, P4SR>5 l) a taxa de suor não foi um bom indicador de esforço. Os nomogramas P4SR (figura 3) foram ajustados para tentar explicar isso. O P4SR parece ter sido útil nas condições para as quais foi derivado; no entanto, os efeitos da roupa são simplificados demais e são mais úteis como um índice de armazenamento de calor. McArdle et al. (1947) propôs um P4SR de 4.5 l para um limite em que não ocorresse nenhuma incapacidade ou ajuste, homens jovens aclimatados.

        Figura 3. Nomograma para a previsão da "taxa de suor prevista de 4 horas" (P4SR).

        HEA080F3

        Previsão da frequência cardíaca como um índice

        Fuller e Brouha (1966) propuseram um índice simples baseado na previsão da frequência cardíaca (FC) em batimentos por minuto. A relação originalmente formulada com taxa metabólica em BTU/h e pressão de vapor parcial em mmHg forneceu uma previsão simples da frequência cardíaca a partir de (T + p), daí o T + p índice.

        Givoni e Goldman (1973) também fornecem equações para alterar a frequência cardíaca com o tempo e também correções para o grau de aclimatação dos sujeitos, que são dadas em Estudo de Caso" Índices de Calor em “IV. Frequência cardíaca".

        Um método de frequência cardíaca de trabalho e recuperação é descrito por NIOSH (1986) (de Brouha 1960 e Fuller e Smith 1980, 1981). A temperatura corporal e as taxas de pulso são medidas durante a recuperação após um ciclo de trabalho ou em horários específicos durante o dia de trabalho. No final de um ciclo de trabalho, o trabalhador senta-se em um banquinho, a temperatura oral é medida e as três pulsações a seguir são registradas:

        P1—frequência de pulso contada de 30 segundos a 1 minuto

        P2— pulsação contada de 1.5 a 2 minutos

        P3— pulsação contada de 2.5 a 3 minutos

        O critério final em termos de tensão térmica é uma temperatura oral de 37.5 ºC.

        If P3≤90 bpm e P3-P1 = 10 bpm, isso indica que o nível de trabalho está alto, mas há pouco aumento na temperatura corporal. Se P3>90 bpm e P3-P110 bpm, o estresse (calor + trabalho) é muito alto e é necessária uma ação para redesenhar o trabalho.

        Vogt et ai. (1981) e ISO 9886 (1992) fornecem um modelo (tabela 4) usando frequência cardíaca para avaliar ambientes térmicos:

        Tabela 4. Modelo usando frequência cardíaca para avaliar estresse por calor

        Frequência cardíaca total

        Nível de atividade

        HR0

        Descanso (neutralidade térmica)

        HR0 + RHM

        Atividades:

        HR0 + RHS

        esforço estático

        HR0 + RHt

        Deformação térmica

        HR0 + RHN

        Emoção (psicológica)

        HR0 + RHe

        Residual

        Com base em Vogt et al. (1981) e ISO 9886 (1992).

        O componente de tensão térmica (possível índice de estresse térmico) pode ser calculado a partir de:

        HRt = HRr-HR0

        onde HRr é a frequência cardíaca após a recuperação e HR0 é a frequência cardíaca em repouso em um ambiente termicamente neutro.

        Índices de Estresse por Calor Direto

        O índice de temperatura do globo de bulbo úmido

        O índice Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) é de longe o mais utilizado em todo o mundo. Foi desenvolvido em uma investigação da Marinha dos Estados Unidos sobre baixas causadas pelo calor durante o treinamento (Yaglou e Minard 1957) como uma aproximação da Temperatura Efetiva Corrigida (CET) mais complicada, modificada para levar em conta a capacidade de absorção solar de roupas militares verdes.

        Os valores-limite WBGT foram usados ​​para indicar quando os recrutas militares poderiam treinar. Verificou-se que as baixas de calor e o tempo perdido devido à interrupção do treinamento no calor foram reduzidos usando o índice WBGT em vez da temperatura do ar apenas. O índice WBGT foi adotado pelo NIOSH (1972), ACGIH (1990) e ISO 7243 (1989a) e ainda é proposto hoje. A ISO 7243 (1989a), baseada no índice WBGT, fornece um método facilmente usado em um ambiente quente para fornecer um diagnóstico “rápido”. A especificação dos instrumentos de medição é fornecida na norma, assim como os valores-limite WBGT para pessoas aclimatadas ou não aclimatadas (ver tabela 5). Por exemplo, para uma pessoa aclimatada em repouso em 0.6 clo, o valor limite é 33ºC WBGT. Os limites fornecidos na ISO 7243 (1989a) e NIOSH 1972 são quase idênticos. O cálculo do índice WBGT é dado na seção V do anexo Estudo de Caso: Índices de Calor.

        Tabela 5. Valores de referência WBGT da ISO 7243 (1989a)

        Taxa metabólica M (Wm-2 )

        Valor de referência de WBGT

         

        Pessoa aclimatada a
        calor (°C)

        Pessoa não aclimatada a
        calor (°C)

        0. Descanso M≤65

        33

         

        32

         

        1. 65M≤130

        30

         

        29

         

        2. 130M≤200

        28

         

        26

         
         

        Nenhum movimento de ar sensível

        Movimento de ar sensível

        Nenhum movimento de ar sensível

        Movimento de ar sensível

        3. 200M260

        25

        26

        22

        23

        4. M>260

        23

        25

        18

        20

        Nota: Os valores dados foram estabelecidos permitindo uma temperatura retal máxima de 38°C para as pessoas envolvidas.

        A simplicidade do índice e seu uso por órgãos influentes levaram à sua ampla aceitação. Como todos os índices diretos, ele tem limitações quando usado para simular a resposta humana e deve ser usado com cautela em aplicações práticas. É possível comprar instrumentos portáteis que determinam o índice WBGT (por exemplo, Olesen 1985).

        Limite fisiológico de exposição ao calor (PHEL)

        Dasler (1974, 1977) fornece valores-limite de WBGT com base na previsão de exceder quaisquer dois limites fisiológicos (a partir de dados experimentais) de tensão inadmissível. Os limites são dados por:

        FEL=(17.25 × 108-12.97M× 106+18.61M2 × 103) ×WBGT-5.36

        Este índice, portanto, usa o índice direto WBGT na zona controlada pelo ambiente (consulte a Figura 4), onde pode ocorrer o armazenamento de calor.

        Índice de temperatura de globo úmido (WGT)

        A temperatura de um globo preto úmido de tamanho apropriado pode ser usada como um índice de estresse térmico. O princípio é que ele é afetado tanto pela transferência de calor seco quanto por evaporação, assim como o suor de um homem, e a temperatura pode então ser usada, com experiência, como um índice de estresse por calor. Olesen (1985) descreve WGT como a temperatura de um globo preto de 2.5 polegadas (63.5 mm) de diâmetro coberto com um pano preto úmido. A temperatura é lida quando o equilíbrio é alcançado após cerca de 10 a 15 minutos de exposição. NIOSH (1986) descreve o Botsball (Botsford 1971) como o instrumento mais simples e de fácil leitura. É uma esfera de cobre de 3 polegadas (76.2 mm) coberta por um pano preto mantido a 100% de umidade de um reservatório de água auto-alimentado. O elemento sensor de um termômetro está localizado no centro da esfera e a temperatura é lida em um mostrador (codificado por cores).

        Uma equação simples relacionando WGT a WBGT é:

         

        WBGT = WGT + 2ºC

        para condições de calor radiante moderado e umidade (NIOSH 1986), mas é claro que essa relação não pode se manter em uma ampla gama de condições.

        O índice de Oxford

        Lind (1957) propôs um índice simples e direto usado para exposição ao calor limitado pelo armazenamento e baseado em uma soma ponderada da temperatura de bulbo úmido aspirado (Twb) e temperatura de bulbo seco (Tdb):

        WD = 0.85 Twb + 0.15 Tdb

        Os tempos de exposição permitidos para equipes de resgate de minas foram baseados neste índice. É amplamente aplicável, mas não é apropriado onde há radiação térmica significativa.

        Práticas de trabalho para ambientes quentes

        NIOSH (1986) fornece uma descrição abrangente das práticas de trabalho para ambientes quentes, incluindo práticas médicas preventivas. Uma proposta para supervisão médica de indivíduos expostos a ambientes quentes ou frios é fornecida na ISO CD 12894 (1993). Deve-se sempre lembrar que é um direito humano básico, que foi afirmado pela Lei de 1985 Declaração de Helsinque, que, quando possível, as pessoas podem retirar-se de qualquer ambiente extremo sem necessidade de explicação. Onde a exposição ocorre, práticas de trabalho definidas irão melhorar muito a segurança.

        É um princípio razoável em ergonomia ambiental e em higiene industrial que, sempre que possível, o estressor ambiental deve ser reduzido na fonte. O NIOSH (1986) divide os métodos de controle em cinco tipos. Eles são apresentados na tabela 6.

        Tabela 6. Práticas de trabalho para ambientes quentes

        A. Controles de engenharia

        Exemplo

        1. Reduza a fonte de calor

        Afaste-se dos trabalhadores ou reduza a temperatura. Nem sempre praticável.

        2. Controle de calor por convecção

        Modifique a temperatura do ar e os movimentos do ar. Resfriadores pontuais podem ser úteis.

        3. Controle de calor radiante

        Reduza as temperaturas da superfície ou coloque um escudo refletor entre a fonte radiante e os trabalhadores. Mude a emissividade da superfície. Use portas que abrem apenas quando o acesso é necessário.

        4. Controle de calor por evaporação

        Aumente o movimento do ar, diminua a pressão do vapor de água. Use ventiladores ou ar condicionado. Molhe a roupa e sopre ar na pessoa.

        B. Práticas de trabalho e higiene
        e controles administrativos

        Exemplo

        1. Limitar o tempo de exposição e/ou
        temperatura

        Realize trabalhos em horários mais frescos do dia e do ano. Forneça áreas frescas para descanso e recuperação. Pessoal extra, liberdade do trabalhador para interromper o trabalho, aumentar a ingestão de água.

        2. Reduza a carga de calor metabólico

        Mecanização. Trabalho de redesenho. Reduza o tempo de trabalho. Aumentar a força de trabalho.

        3. Aumente o tempo de tolerância

        Programa de aclimatação ao calor. Mantenha os trabalhadores fisicamente aptos. Certifique-se de que a perda de água seja reposta e mantenha o equilíbrio eletrolítico, se necessário.

        4. Treinamento em saúde e segurança

        Supervisores treinados em reconhecer sinais de doenças provocadas pelo calor e em primeiros socorros. Instrução básica para todo o pessoal sobre precauções pessoais, uso de equipamentos de proteção e efeitos de fatores não ocupacionais (por exemplo, álcool). Uso de um sistema “amigo”. Devem existir planos de contingência para o tratamento.

        5. Triagem para intolerância ao calor

        História de doença de calor anterior. Incapaz fisicamente.

        C. Programa de alerta de calor

        Exemplo

        1. Na primavera, estabeleça alerta de calor
        comissão (médico industrial
        ou enfermeira, higienista industrial,
        engenheiro de segurança, operação
        engenheiro, gerente de alto escalão)

        Organizar curso de treinamento. Memorandos aos supervisores para verificar os bebedouros, etc. Verifique as instalações, práticas, prontidão, etc.

        2. Declarar alerta de calor na previsão
        feitiço de clima quente

        Adie tarefas não urgentes. Aumente os trabalhadores, aumente o descanso. Lembre os trabalhadores de beber. Melhorar as práticas de trabalho.

        D. Resfriamento do corpo auxiliar e roupas de proteção

        Use se não for possível modificar o trabalhador, o trabalho ou o ambiente e o estresse térmico ainda estiver além dos limites. Os indivíduos devem ser totalmente aclimatados ao calor e bem treinados no uso e na prática de usar roupas de proteção. Exemplos são roupas refrigeradas a água, roupas refrigeradas a ar, coletes de gelo e roupas molhadas.

        E. Degradação de desempenho

        Deve ser lembrado que o uso de roupas protetoras que fornecem proteção contra agentes tóxicos aumentará o estresse térmico. Todas as roupas irão interferir nas atividades e podem reduzir o desempenho (por exemplo, reduzindo a capacidade de receber informações sensoriais, prejudicando a audição e a visão, por exemplo).

        Fonte: NIOSH 1986.

        Tem havido muita pesquisa militar sobre as chamadas roupas de proteção NBC (nuclear, biológica, química). Em ambientes quentes não é possível retirar a roupa e as práticas de trabalho são muito importantes. Um problema semelhante ocorre com os trabalhadores em usinas nucleares. Os métodos para resfriar os trabalhadores rapidamente para que possam trabalhar novamente incluem passar água na superfície externa da roupa e soprar ar seco sobre ela. Outras técnicas incluem dispositivos de resfriamento ativo e métodos para resfriar áreas locais do corpo. A transferência de tecnologia de roupas militares para situações industriais é uma inovação, mas muito se sabe, e práticas de trabalho apropriadas podem reduzir muito os riscos.

         

        Tabela 7. Equações utilizadas no cálculo do índice e método de avaliação da ISO 7933 (1989b)

        para convecção natural

        or  , para uma aproximação ou quando os valores estão além dos limites para os quais a equação foi derivada.

        ____________________________________________________________________________________

        Tabela 8. Descrição dos termos usados ​​na ISO 7933 (1989b)

        Símbolo

        INVERNO

        Unidades

        fração da superfície da pele envolvida na troca de calor por radiação

        ND

        C

        troca de calor na pele por convecção  

        Wm-2

        Perda de calor respiratória por convecção

        Wm-2

        E

        fluxo de calor por evaporação na superfície da pele

        Wm-2

        taxa de evaporação máxima que pode ser alcançada com a pele completamente molhada

        Wm-2

        evaporação necessária para o equilíbrio térmico

        Wm-2

        perda de calor respiratória por evaporação

        Wm-2

        emissividade da pele (0.97)

        ND

        fator de redução para troca de calor sensível devido à roupa

        ND

        fator de redução para troca de calor latente

        ND

        relação entre a área de superfície vestida e despida do sujeito

        ND

        coeficiente de transferência de calor por convecção

        coeficiente de transferência de calor por evaporação

        coeficiente de transferência de calor por radiação

        isolamento térmico seco básico de roupas

        K

        troca de calor na pele por condução

        Wm-2

        M

        poder metabólico

        Wm-2

        pressão de vapor parcial

        KPa

        pressão de vapor saturado na temperatura da pele

        KPa

        R

        troca de calor na pele por radiação

        Wm-2

        resistência evaporativa total da camada limitante de ar e roupas

        eficiência evaporativa na taxa de suor necessária

        ND

        taxa de suor necessária para o equilíbrio térmico

        Wm-2

        Constante de Stefan-Boltzman, 

        temperatura do ar

        temperatura radiante média

        temperatura média da pele

        velocidade do ar para um sujeito estacionário

        velocidade relativa do ar

        W

        Poder mecânico

        Wm-2

        umidade da pele

        ND

        umidade da pele necessária

        ND

        ND = adimensional.

        Práticas de trabalho para ambientes quentes

        NIOSH (1986) fornece uma descrição abrangente das práticas de trabalho para ambientes quentes, incluindo práticas médicas preventivas. Uma proposta para supervisão médica de indivíduos expostos a ambientes quentes ou frios é fornecida na ISO CD 12894 (1993). Deve-se sempre lembrar que é um direito humano básico, que foi afirmado pela Lei de 1985Declaração de Helsinque, que, quando possível, as pessoas podem retirar-se de qualquer ambiente extremo sem necessidade de explicação. Onde a exposição ocorre, práticas de trabalho definidas irão melhorar muito a segurança.

        É um princípio razoável em ergonomia ambiental e em higiene industrial que, sempre que possível, o estressor ambiental deve ser reduzido na fonte. O NIOSH (1986) divide os métodos de controle em cinco tipos. Estes são apresentados na tabela 7. Tem havido muita pesquisa militar sobre as chamadas roupas de proteção NBC (nuclear, biológica, química). Em ambientes quentes não é possível retirar a roupa e as práticas de trabalho são muito importantes. Um problema semelhante ocorre com os trabalhadores em usinas nucleares. Os métodos para resfriar os trabalhadores rapidamente para que possam trabalhar novamente incluem passar água na superfície externa da roupa e soprar ar seco sobre ela. Outras técnicas incluem dispositivos de resfriamento ativo e métodos para resfriar áreas locais do corpo. A transferência de tecnologia de roupas militares para situações industriais é uma inovação, mas muito se sabe, e práticas de trabalho apropriadas podem reduzir muito os riscos.

        Avaliação de um ambiente quente usando padrões ISO

        O seguinte exemplo hipotético demonstra como os padrões ISO podem ser usados ​​na avaliação de ambientes quentes (Parsons 1993):

        Os trabalhadores de uma usina siderúrgica executam o trabalho em quatro fases. Eles vestem roupas e realizam trabalhos leves por 1 hora em um ambiente quente e radiante. Eles descansam por 1 hora, então realizam o mesmo trabalho leve por uma hora protegidos do calor radiante. Eles então realizam um trabalho que envolve um nível moderado de atividade física em um ambiente quente e radiante por 30 minutos.

        A ISO 7243 fornece um método simples para monitorar o ambiente usando o índice WBGT. Se os níveis de WBGT calculados forem menores que os valores de referência de WBGT fornecidos no padrão, nenhuma outra ação será necessária. Se os níveis excederem os valores de referência (tabela 6), o esforço dos trabalhadores deve ser reduzido. Isso pode ser alcançado por controles de engenharia e práticas de trabalho. Uma ação complementar ou alternativa é realizar uma avaliação analítica de acordo com a ISO 7933.

        Os valores de WBGT para a obra são apresentados na tabela 9 e foram medidos de acordo com as especificações da ISO 7243 e ISO 7726. Os fatores ambientais e pessoais relativos às quatro fases da obra são apresentados na tabela 10.

        Tabela 9. Valores WBGT (°C) para quatro fases de trabalho

        Fase de trabalho (minutos)

        WBGT = WBGTank + 2 WBGTabd + WBGThd

        referência WBGT

        0-60

        25

        30

        60-90

        23

        33

        90-150

        23

        30

        150-180

        30

        28

         

        Tabela 10. Dados básicos para a avaliação analítica usando ISO 7933

        Fase de trabalho (minutos)

        ta (° C)

        tr (° C)

        Pa (Kpa)

        v

        (EM-1 )

        clo

        (clo)

        Aja

        (Wm-2 )

        0-60

        30

        50

        3

        0.15

        0.6

        100

        60-90

        30

        30

        3

        0.05

        0.6

        58

        90-150

        30

        30

        3

        0.20

        0.6

        100

        150-180

        30

        60

        3

        0.30

        1.0

        150

         

        Pode-se observar que em parte do trabalho os valores de WBGT superam os valores de referência. Conclui-se que é necessária uma análise mais detalhada.

        O método de avaliação analítica apresentado na ISO 7933 foi realizado utilizando os dados apresentados na tabela 10 e o programa de computador listado no anexo da norma. Os resultados para trabalhadores aclimatados em termos de nível de alarme são apresentados na tabela 11.

        Tabela 11. Avaliação analítica usando ISO 7933

        Fase de trabalho
        (minutos)

        Valores previstos

        de duração
        limitado
        exposição
        (minutos)

        Razão para
        limitar

         

        tsk (° C)

        W (ND)

        SO (gh-1 )

         

        0-60

        35.5

        0.93

        553

        423

        Perda de água

        60-90

        34.6

        0.30

        83

        480

        Sem limite

        90-150

        34.6

        0.57

        213

        480

        Sem limite

        150-180

        35.7

        1.00

        566

        45

        Temperatura corporal

        No geral

        -

        0.82

        382

        480

        Sem limite

         

        Uma avaliação global prevê, portanto, que trabalhadores não aclimatados adequados para o trabalho possam realizar um turno de 8 horas sem sofrer tensão fisiológica (térmica) inaceitável. Se for necessária uma maior precisão, ou trabalhadores individuais devem ser avaliados, então a ISO 8996 e a ISO 9920 fornecerão informações detalhadas sobre a produção de calor metabólico e isolamento de roupas. A ISO 9886 descreve métodos para medir a tensão fisiológica dos trabalhadores e pode ser usada para projetar e avaliar ambientes para forças de trabalho específicas. A temperatura média da pele, a temperatura interna do corpo, a frequência cardíaca e a perda de massa serão de interesse neste exemplo. ISO CD 12894 fornece orientação sobre supervisão médica de uma investigação.

         

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        Quinta-feira, Março 17 2011 00: 35

        Troca de calor através da roupa

        Para sobreviver e trabalhar em condições mais frias ou quentes, um clima quente na superfície da pele deve ser fornecido por meio de roupas, bem como aquecimento ou resfriamento artificial. Uma compreensão dos mecanismos de troca de calor através da roupa é necessária para projetar os conjuntos de roupas mais eficazes para trabalhar em temperaturas extremas.

        Mecanismos de transferência de calor para roupas

        A natureza do isolamento de roupas

        A transferência de calor através da roupa, ou inversamente o isolamento da roupa, depende em grande parte do ar que está preso dentro e sobre a roupa. A roupa consiste, em primeira aproximação, de qualquer tipo de material que ofereça aderência às camadas de ar. Esta afirmação é aproximada porque algumas propriedades do material ainda são relevantes. Estes dizem respeito à construção mecânica dos tecidos (por exemplo, resistência ao vento e capacidade das fibras para suportar tecidos grossos) e às propriedades intrínsecas das fibras (por exemplo, absorção e reflexão da radiação de calor, absorção do vapor de água, absorção do suor ). Para condições ambientais não muito extremas, os méritos de vários tipos de fibra são frequentemente superestimados.

        Camadas de ar e movimento do ar

        A noção de que é o ar, e em particular o ar parado, que fornece isolamento, sugere que camadas espessas de ar são benéficas para o isolamento. Isso é verdade, mas a espessura das camadas de ar é fisicamente limitada. As camadas de ar são formadas pela adesão de moléculas de gás a qualquer superfície, pela coesão de uma segunda camada de moléculas à primeira, e assim por diante. No entanto, as forças de ligação entre as camadas subseqüentes são cada vez menores, com a consequência de que as moléculas externas são movidas por pequenos movimentos externos de ar. No ar calmo, as camadas de ar podem ter uma espessura de até 12 mm, mas com movimento de ar vigoroso, como em uma tempestade, a espessura diminui para menos de 1 mm. Em geral, existe uma relação de raiz quadrada entre a espessura e o movimento do ar (consulte “Fórmulas e Definições”). A função exata depende do tamanho e forma da superfície.

        Condução de calor do ar parado e em movimento

        O ar parado atua como uma camada isolante com condutividade constante, independentemente da forma do material. A perturbação das camadas de ar leva à perda de espessura efetiva; isso inclui distúrbios devidos não apenas ao vento, mas também devido aos movimentos do usuário da roupa - deslocamento do corpo (um componente do vento) e movimentos de partes do corpo. A convecção natural aumenta esse efeito. Para um gráfico mostrando o efeito da velocidade do ar na capacidade de isolamento de uma camada de ar, veja a figura 1.

        Figura 1. Efeito da velocidade do ar na capacidade isolante de uma camada de ar.

        HEA020F1

        Transferência de calor por radiação

        A radiação é outro mecanismo importante para a transferência de calor. Cada superfície irradia calor e absorve o calor que é irradiado de outras superfícies. O fluxo de calor radiante é aproximadamente proporcional à diferença de temperatura entre as duas superfícies de troca. Uma camada de roupa entre as superfícies irá interferir na transferência de calor por radiação ao interceptar o fluxo de energia; a roupa atingirá uma temperatura que é aproximadamente a média das temperaturas das duas superfícies, reduzindo a diferença de temperatura entre elas em dois e, portanto, o fluxo radiante é reduzido por um fator de dois. À medida que o número de camadas interceptadoras aumenta, a taxa de transferência de calor diminui.

        Múltiplas camadas são, portanto, eficazes na redução da transferência de calor radiante. Em mantas e lãs de fibra, a radiação é interceptada por fibras distribuídas, em vez de uma camada de tecido. A densidade do material de fibra (ou melhor, a superfície total do material de fibra por volume de tecido) é um parâmetro crítico para a transferência de radiação dentro de tais lãs de fibra. Fibras finas fornecem mais superfície para um determinado peso do que fibras grossas.

        Isolamento de tecido

        Como resultado das condutividades do ar fechado e da transferência de radiação, a condutividade do tecido é efetivamente uma constante para tecidos de várias espessuras e encadernações. O isolamento térmico é, portanto, proporcional à espessura.

        Resistência ao vapor de ar e tecidos

        As camadas de ar também criam uma resistência à difusão do suor evaporado da pele úmida para o ambiente. Essa resistência é aproximadamente proporcional à espessura do conjunto de roupas. Para tecidos, a resistência ao vapor depende do ar fechado e da densidade da construção. Em tecidos reais, alta densidade e grande espessura nunca andam juntas. Devido a esta limitação é possível estimar o ar equivalente de tecidos que não contenham películas ou revestimentos (ver figura 8). Tecidos revestidos ou tecidos laminados em filmes podem ter resistência imprevisível ao vapor, que deve ser determinada por medição.

        Figura 2. Relação entre espessura e resistência ao vapor (deq) para tecidos sem revestimentos.

        HEA020F2

        De tecidos e camadas de ar a roupas

        Várias camadas de tecido

        Algumas conclusões importantes dos mecanismos de transferência de calor são que roupas altamente isolantes são necessariamente grossas, que alto isolamento pode ser obtido por conjuntos de roupas com múltiplas camadas finas, que um ajuste solto fornece mais isolamento do que um ajuste apertado e que o isolamento tem um limite inferior , definido pela camada de ar que adere à pele.

        Em roupas de clima frio, muitas vezes é difícil obter espessura usando apenas tecidos finos. Uma solução é criar tecidos grossos, montando dois tecidos de casca fina em uma manta. O objetivo do rebatedor é criar a camada de ar e manter o ar interno o mais imóvel possível. Há também uma desvantagem nos tecidos grossos: quanto mais as camadas são conectadas, mais rígida a roupa se torna, restringindo assim o movimento.

        variedade de roupas

        O isolamento de um conjunto de roupas depende em grande parte do design da roupa. Os parâmetros de projeto que afetam o isolamento são o número de camadas, aberturas, ajuste, distribuição do isolamento sobre o corpo e a pele exposta. Algumas propriedades do material, como permeabilidade ao ar, refletividade e revestimentos, também são importantes. Além disso, o vento e a atividade alteram o isolamento. É possível dar uma descrição adequada da vestimenta para fins de previsão de conforto e tolerância do usuário? Várias tentativas foram feitas, com base em diferentes técnicas. A maioria das estimativas de isolamento completo do conjunto foi feita para condições estáticas (sem movimento, sem vento) em conjuntos internos, porque os dados disponíveis foram obtidos de manequins térmicos (McCullough, Jones e Huck 1985). Medições em seres humanos são trabalhosas e os resultados variam muito. Desde meados da década de 1980, manequins móveis confiáveis ​​foram desenvolvidos e usados ​​(Olesen et al. 1982; Nielsen, Olesen e Fanger 1985). Além disso, técnicas de medição aprimoradas permitiram experimentos humanos mais precisos. Um problema que ainda não foi totalmente superado é a inclusão adequada da evaporação do suor na avaliação. Manequins suados são raros e nenhum deles tem uma distribuição realista da taxa de suor pelo corpo. Os seres humanos suam de forma realista, mas inconsistente.

        Definição de isolamento de roupas

        Isolamento de roupas (Icl em unidades de m2K/W) para condições de estado estacionário, sem fontes de radiação ou condensação na roupa, é definido em "Fórmulas e Definições." Frequentemente I é expresso na unidade clo (não é uma unidade internacional padrão). Um clo equivale a 0.155 m2K/W. O uso da unidade clo significa implicitamente que ela se relaciona com todo o corpo e, portanto, inclui a transferência de calor pelas partes expostas do corpo.

        I é modificado pelo movimento e pelo vento, conforme explicado anteriormente, e após a correção o resultado é chamado isolamento resultante. Este é um termo frequentemente usado, mas geralmente não aceito.

        Distribuição da roupa pelo corpo

        A transferência total de calor do corpo inclui o calor transferido pela pele exposta (geralmente cabeça e mãos) e o calor que passa pela roupa. Isolamento intrínseco (Vejo "Fórmulas e Definições") é calculado sobre a área total da pele, não apenas a parte coberta. A pele exposta transfere mais calor do que a pele coberta e, portanto, tem uma influência profunda no isolamento intrínseco. Este efeito é potencializado pelo aumento da velocidade do vento. A Figura 3 mostra como o isolamento intrínseco diminui sucessivamente devido à curvatura das formas do corpo (camadas externas menos eficazes que as internas), partes do corpo expostas (caminho adicional para transferência de calor) e aumento da velocidade do vento (menos isolamento, em particular para pele exposta) (Lotens 1989). Para conjuntos espessos, a redução no isolamento é dramática.

        Figura 3. Isolamento intrínseco, pois é influenciado pela curvatura do corpo, pela pele nua e pela velocidade do vento.

        HEA020F3

        Espessura e cobertura típicas do conjunto

        Aparentemente, tanto a espessura do isolamento quanto a cobertura da pele são importantes determinantes da perda de calor. Na vida real, os dois estão correlacionados no sentido de que as roupas de inverno não são apenas mais grossas, mas também cobrem uma proporção maior do corpo do que as roupas de verão. A Figura 4 demonstra como esses efeitos juntos resultam em uma relação quase linear entre a espessura da vestimenta (expressa como volume de material isolante por unidade de área da vestimenta) e o isolamento (Lotens 1989). O limite inferior é definido pelo isolamento do ar adjacente e o limite superior pela usabilidade do vestuário. A distribuição uniforme pode fornecer o melhor isolamento no frio, mas é impraticável ter muito peso e volume nos membros. Portanto, a ênfase é muitas vezes no tronco, e a sensibilidade da pele local ao frio é adaptada a esta prática. Os membros desempenham um papel importante no controle do equilíbrio térmico humano, e o alto isolamento dos membros limita a eficácia dessa regulação.

        Figura 4. Isolamento total resultante da espessura e distribuição da roupa pelo corpo.

        HEA020F4

        Ventilação da roupa

        Camadas de ar presas no conjunto de roupas estão sujeitas a movimento e vento, mas em um grau diferente da camada de ar adjacente. O vento cria ventilação na roupa, tanto na forma de ar que penetra no tecido quanto na passagem por aberturas, enquanto o movimento aumenta a circulação interna. Havenith, Heus e Lotens (1990) descobriram que dentro da roupa, o movimento é um fator mais forte do que na camada de ar adjacente. No entanto, esta conclusão depende da permeabilidade ao ar do tecido. Para tecidos altamente permeáveis ​​ao ar, a ventilação pelo vento é considerável. Lotens (1993) mostrou que a ventilação pode ser expressa em função da velocidade efetiva do vento e da permeabilidade ao ar.

        Estimativas de isolamento de roupas e resistência ao vapor

        Estimativas físicas de isolamento de roupas

        A espessura de um conjunto de roupas fornece uma primeira estimativa de isolamento. A condutividade típica de um conjunto é de 0.08 W/mK. Com uma espessura média de 20 mm, isso resulta em uma Icl de 0.25 m2K/W, ou 1.6 clo. No entanto, peças folgadas, como calças ou mangas, têm uma condutividade muito maior, mais da ordem de 0.15, enquanto as camadas de roupas apertadas têm uma condutividade de 0.04, o famoso 4 clo por polegada relatado por Burton e Edholm (1955). ).

        Estimativas de tabelas

        Outros métodos usam valores de tabela para itens de vestuário. Esses itens foram medidos anteriormente em um manequim. Um ensemble sob investigação deve ser separado em seus componentes, e estes devem ser consultados na tabela. Fazer uma escolha incorreta do item de vestuário tabulado mais semelhante pode causar erros. Para obter o isolamento intrínseco do conjunto, os valores individuais do isolamento devem ser colocados em uma equação de soma (McCullough, Jones e Huck 1985).

        Fator de área de superfície da roupa

        Para calcular o isolamento total, fcl deve ser estimado (veja "Fórmulas e Definições"). Uma estimativa experimental prática é medir a área da superfície da roupa, fazer correções para partes sobrepostas e dividir pela área total da pele (DuBois e DuBois 1916). Outras estimativas de vários estudos mostram que fcl aumenta linearmente com o isolamento intrínseco.

        Estimativa da resistência ao vapor

        Para um conjunto de roupas, a resistência ao vapor é a soma da resistência das camadas de ar e das camadas de roupas. Normalmente, o número de camadas varia ao longo do corpo, e a melhor estimativa é a média ponderada por área, incluindo a pele exposta.

        Resistência relativa ao vapor

        A resistência evaporativa é usada com menos frequência do que I, porque poucas medições de Ccl (ou Pcl) Estão disponíveis. Woodcock (1962) evitou esse problema definindo o índice de permeabilidade ao vapor de água im como a proporção de I e R, relacionado à mesma razão para uma única camada de ar (esta última razão é quase uma constante e conhecida como constante psicrométrica S, 0.0165 K/Pa, 2.34 Km3/g ou 2.2 K/torr); im= I/(R·S). Valores típicos para im para roupas sem revestimento, determinadas em manequins, são de 0.3 a 0.4 (McCullough, Jones e Tamura 1989). Valores para im para compósitos de tecido e seu ar adjacente pode ser medido de forma relativamente simples em um aparelho de placa quente úmida, mas o valor é realmente dependente do fluxo de ar sobre o aparelho e da refletividade do gabinete no qual está montado. Extrapolação da razão de R e I para humanos vestidos de medições em tecidos para conjuntos de roupas (DIN 7943-2 1992) às vezes é tentada. Este é um assunto tecnicamente complicado. Uma razão é que R é proporcional apenas à parte convectiva do I, de modo que correções cuidadosas devem ser feitas para a transferência de calor por radiação. Outra razão é que o ar preso entre compósitos de tecido e conjuntos de roupas pode ser diferente. Na verdade, a difusão de vapor e a transferência de calor podem ser melhor tratadas separadamente.

        Estimativas por modelos articulados

        Modelos mais sofisticados estão disponíveis para calcular o isolamento e a resistência ao vapor de água do que os métodos explicados acima. Esses modelos calculam o isolamento local com base em leis físicas para várias partes do corpo e os integram ao isolamento intrínseco para toda a forma humana. Para isso, a forma humana é aproximada por cilindros (figura ). O modelo de McCullough, Jones e Tamura (1989) requer dados de vestuário para todas as camadas do conjunto, especificados por segmento corporal. O modelo CLOMAN de Lotens e Havenith (1991) requer menos valores de entrada. Esses modelos têm precisão semelhante, o que é melhor do que qualquer um dos outros métodos mencionados, com exceção da determinação experimental. Infelizmente e inevitavelmente, os modelos são mais complexos do que seria desejável em um padrão amplamente aceito.

        Figura 5. Articulação da forma humana em cilindros.

        HEA020F5

        Efeito da atividade e do vento

        Lotens e Havenith (1991) também fornecem modificações, com base em dados da literatura, do isolamento e resistência ao vapor devido à atividade e ao vento. O isolamento é menor sentado do que em pé, e esse efeito é maior para roupas altamente isolantes. No entanto, o movimento diminui o isolamento mais do que a postura, dependendo do vigor dos movimentos. Durante a caminhada, ambos os braços e pernas se movem, e a redução é maior do que durante o ciclismo, quando apenas as pernas se movem. Também neste caso, a redução é maior para conjuntos de roupas grossas. O vento diminui mais o isolamento para roupas leves e menos para roupas pesadas. Esse efeito pode estar relacionado à permeabilidade ao ar do tecido da carcaça, que geralmente é menor para equipamentos de clima frio.

        A Figura 8 mostra alguns efeitos típicos do vento e do movimento na resistência ao vapor para impermeáveis. Não há acordo definitivo na literatura sobre a magnitude do movimento ou dos efeitos do vento. A importância deste assunto é enfatizada pelo fato de que algumas normas, como a ISO 7730 (1994), exigem o isolamento resultante como entrada quando aplicadas a pessoas ativas ou expostas a movimentos de ar significativos. Este requisito é frequentemente negligenciado.

        Figura 6. Diminuição da resistência ao vapor com vento e caminhada para várias roupas de chuva.

        HEA020F6

        Gerenciamento de umidade

        Efeitos da absorção de umidade

        Quando os tecidos podem absorver o vapor de água, como acontece com a maioria das fibras naturais, as roupas funcionam como um amortecedor para o vapor. Isso altera a transferência de calor durante os transientes de um ambiente para outro. À medida que uma pessoa com roupas não absorventes passa de um ambiente seco para um úmido, a evaporação do suor diminui abruptamente. Nas roupas higroscópicas, o tecido absorve o vapor e a mudança na evaporação é apenas gradual. Ao mesmo tempo, o processo de absorção libera calor no tecido, aumentando sua temperatura. Isso reduz a transferência de calor seco da pele. Na primeira aproximação, ambos os efeitos se anulam, deixando a transferência total de calor inalterada. A diferença com roupas não higroscópicas é a mudança mais gradual na evaporação da pele, com menor risco de acúmulo de suor.

        Capacidade de absorção de vapor

        A capacidade de absorção do tecido depende do tipo de fibra e da massa do tecido. A massa absorvida é aproximadamente proporcional à umidade relativa, mas é maior acima de 90%. A capacidade de absorção (chamada recuperar) é expressa como a quantidade de vapor de água que é absorvida em 100 g de fibra seca na umidade relativa de 65%. Os tecidos podem ser classificados da seguinte forma:

          • baixa absorção—acrílico, poliéster (1 a 2 g por 100 g)
          • absorção intermediária—nylon, algodão, acetato (6 a 9 g por 100 g)
          • alta absorção—seda, linho, cânhamo, raiom, juta, lã (11 a 15 g por 100 g).

               

              Absorção de água

              A retenção de água nos tecidos, muitas vezes confundida com a absorção de vapor, obedece a regras diferentes. A água livre está frouxamente ligada ao tecido e se espalha bem lateralmente ao longo dos capilares. Isso é conhecido como absorção. A transferência de líquido de uma camada para outra ocorre apenas para tecidos úmidos e sob pressão. A roupa pode ser molhada por suor não evaporado (supérfluo) que é retirado da pele. O teor de líquido do tecido pode ser alto e sua evaporação em um momento posterior uma ameaça ao equilíbrio térmico. Isso geralmente acontece durante o descanso após o trabalho duro e é conhecido como pós-frio. A capacidade dos tecidos de reter líquidos está mais relacionada à construção do tecido do que à capacidade de absorção da fibra e, para fins práticos, costuma ser suficiente para absorver todo o suor supérfluo.

              Condensação

              A roupa pode ficar molhada pela condensação do suor evaporado em uma determinada camada. A condensação ocorre se a umidade for maior do que a temperatura local permite. Em clima frio, isso geralmente ocorre no interior do tecido externo, em frio extremo, mesmo em camadas mais profundas. Onde ocorre a condensação, a umidade se acumula, mas a temperatura aumenta, como ocorre durante a absorção. A diferença entre condensação e absorção, no entanto, é que a absorção é um processo temporário, enquanto a condensação pode continuar por longos períodos. A transferência de calor latente durante a condensação pode contribuir significativamente para a perda de calor, que pode ou não ser desejável. O acúmulo de umidade é principalmente uma desvantagem, devido ao desconforto e ao risco de resfriamento posterior. Para condensação abundante, o líquido pode ser transportado de volta para a pele, para evaporar novamente. Este ciclo funciona como um tubo de calor e pode reduzir fortemente o isolamento da roupa interior.

              Simulação Dinâmica

              Desde o início dos anos 1900, muitos padrões e índices foram desenvolvidos para classificar roupas e climas. Quase sem exceção, eles lidaram com estados estacionários - condições nas quais o clima e o trabalho foram mantidos por tempo suficiente para que uma pessoa desenvolvesse uma temperatura corporal constante. Esse tipo de trabalho tornou-se raro, devido à melhoria da saúde ocupacional e das condições de trabalho. A ênfase mudou para a exposição de curta duração a circunstâncias adversas, geralmente relacionadas ao gerenciamento de calamidades em roupas de proteção.

              Há, portanto, uma necessidade de simulações dinâmicas envolvendo a transferência de calor da roupa e a tensão térmica do usuário (Gagge, Fobelets e Berglund 1986). Tais simulações podem ser realizadas por meio de modelos computacionais dinâmicos executados em um cenário especificado. Entre os modelos mais sofisticados até hoje em relação ao vestuário está o THDYN (Lotens 1993), que permite uma ampla gama de especificações de vestuário e foi atualizado para incluir características individuais da pessoa simulada (figura 9). Mais modelos podem ser esperados. Há uma necessidade, no entanto, de avaliação experimental estendida, e a execução de tais modelos é trabalho de especialistas, e não de leigos inteligentes. Os modelos dinâmicos baseados na física da transferência de calor e massa incluem todos os mecanismos de transferência de calor e suas interações - absorção de vapor, calor de fontes radiantes, condensação, ventilação, acúmulo de umidade e assim por diante - para uma ampla gama de conjuntos de roupas, incluindo civil, roupas de trabalho e de proteção.

              Figura 7. Descrição geral de um modelo térmico dinâmico.

              HEA020F7

               

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              Segunda-feira, 21 Março 2011 22: 24

              Ambiente Frio e Trabalho a Frio

              Um ambiente frio é definido por condições que causam perdas de calor corporal maiores do que o normal. Neste contexto, “normal” refere-se ao que as pessoas experimentam na vida cotidiana em condições confortáveis, geralmente em ambientes fechados, mas isso pode variar devido a condições climáticas sociais, econômicas ou naturais. Para efeito deste artigo, seriam considerados frios os ambientes com temperatura do ar abaixo de 18 a 20ºC.

              O trabalho a frio compreende uma variedade de atividades industriais e ocupacionais sob diferentes condições climáticas (ver tabela 1). Na maioria dos países, a indústria alimentícia requer trabalho em condições de frio – normalmente 2 a 8ºC para alimentos frescos e abaixo de –25ºC para alimentos congelados. Nesses ambientes frios artificiais, as condições são relativamente bem definidas e a exposição é praticamente a mesma dia após dia.

              Tabela 1. Temperaturas do ar de vários ambientes ocupacionais frios

              –120ºC

              Câmara climática para crioterapia humana

              –90ºC

              Temperatura mais baixa na base polar sul Vostock

              –55ºC

              Entreposto frigorífico para carne de peixe e produção de produtos congelados e secos

              –40ºC

              Temperatura “normal” na base polar

              –28ºC

              Entreposto frigorífico para produtos ultracongelados

              +2 a +12ºC

              Armazenamento, preparação e transporte de produtos alimentares frescos

              –50 a –20ºC

              Temperatura média de janeiro no norte do Canadá e na Sibéria

              –20 a –10ºC

              Temperatura média de janeiro no sul do Canadá, norte da Escandinávia e centro da Rússia

              –10 a 0ºC

              Temperatura média de janeiro no norte dos EUA, sul da Escandinávia, Europa central, partes do Oriente Médio e Extremo Oriente, centro e norte do Japão

              Fonte: Modificado de Holmér 1993.

              Em muitos países, as mudanças climáticas sazonais implicam que o trabalho ao ar livre e o trabalho em edifícios não aquecidos por períodos mais curtos ou mais longos devem ser realizados em condições de frio. A exposição ao frio pode variar consideravelmente entre diferentes locais da terra e tipo de trabalho (ver tabela 1). A água fria apresenta outro perigo, encontrado por pessoas envolvidas, por exemplo, em trabalhos offshore. Este artigo trata de respostas ao estresse pelo frio e medidas preventivas. Métodos para avaliação de estresse por frio e limites de temperatura aceitáveis ​​de acordo com padrões internacionais recentemente adotados são tratados em outra parte deste capítulo.

              Estresse pelo frio e trabalho no frio

              O estresse pelo frio pode estar presente de muitas formas diferentes, afetando o equilíbrio térmico de todo o corpo, bem como o equilíbrio térmico local das extremidades, pele e pulmões. O tipo e a natureza do estresse pelo frio são extensivamente descritos em outras partes deste capítulo. O meio natural de lidar com o estresse pelo frio é a ação comportamental - em particular, a mudança e o ajuste das roupas. Proteção suficiente impede o resfriamento. No entanto, a própria proteção pode causar efeitos adversos indesejados. O problema é ilustrado na figura 1.

              Figura 1. Exemplos de efeitos do frio.

              HEA090F1

              O resfriamento de todo o corpo ou de partes do corpo resulta em desconforto, função sensorial e neuromuscular prejudicada e, por fim, lesões causadas pelo frio. O desconforto causado pelo frio tende a ser um forte estímulo à ação comportamental, reduzindo ou eliminando o efeito. A prevenção do resfriamento por meio do uso de roupas de proteção contra o frio, calçados, luvas e chapelaria interfere na mobilidade e destreza do trabalhador. Existe um “custo de proteção” no sentido de que movimentos e movimentações se tornam restritos e mais desgastantes. A necessidade contínua de ajustes do equipamento para manter um alto nível de proteção exige atenção e bom senso, podendo comprometer fatores como vigilância e tempo de reação. Um dos objetivos mais importantes da pesquisa em ergonomia é a melhoria da funcionalidade do vestuário, mantendo a proteção contra o frio.

               

               

               

               

              Assim, os efeitos do trabalho no frio devem ser divididos em:

              • efeitos do resfriamento tecidual
              • efeitos das medidas protetivas (“custo da proteção”).

               

              Na exposição ao frio, as medidas comportamentais reduzem o efeito de resfriamento e, eventualmente, permitem a manutenção do equilíbrio térmico normal e do conforto. Medidas insuficientes evocam reações termorregulatórias, fisiologicamente compensatórias (vasoconstrição e tremores). A ação combinada de ajustes comportamentais e fisiológicos determina o efeito resultante de um determinado estresse pelo frio.

              Nas seções a seguir, esses efeitos serão descritos. Eles são divididos em efeitos agudos (que ocorrem em minutos ou horas), efeitos de longo prazo (dias ou até anos) e outros efeitos (não diretamente relacionados às reações de resfriamento per se). A Tabela 2 apresenta exemplos de reações associadas à duração da exposição ao frio. Naturalmente, os tipos de respostas e sua magnitude dependem muito do nível de estresse. No entanto, exposições longas (dias ou mais) dificilmente envolvem os níveis extremos que podem ser alcançados por um curto período de tempo.

              Tabela 2. Duração do estresse por frio descompensado e reações associadas

              Horário

              Efeitos fisiológicos

              Efeito psicológico

              segundos

              Suspiro inspiratório
              hiperventilação
              Elevação da frequência cardíaca
              Vasoconstrição periférica
              Aumento da pressão arterial

              Sensação de pele, desconforto

              Minutos

              Resfriamento de tecido
              Resfriamento de extremidade
              Deterioração neuromuscular
              Tremendo
              Frostnip de contato e convectivo

              Decréscimo de desempenho
              Dor por resfriamento local

              horas

              Capacidade de trabalho físico prejudicada
              Hipotermia
              Lesão fria

              Função mental prejudicada

              Dias/meses

              Lesão por frio não congelante
              Aclimatação

              habituação
              Desconforto reduzido

              Anos

              Efeitos teciduais crônicos (?)

               

               

              Efeitos agudos do resfriamento

              O efeito mais óbvio e direto do estresse pelo frio é o resfriamento imediato da pele e das vias aéreas superiores. Os receptores térmicos respondem e uma sequência de reações termorreguladoras é iniciada. O tipo e a magnitude da reação são determinados principalmente pelo tipo e gravidade do resfriamento. Como mencionado anteriormente, a vasoconstrição periférica e os tremores são os principais mecanismos de defesa. Ambos contribuem para preservar o calor corporal e a temperatura central, mas comprometem as funções cardiovasculares e neuromusculares.

              No entanto, os efeitos psicológicos da exposição ao frio também modificam as reações fisiológicas de forma complexa e parcialmente desconhecida. O ambiente frio causa distração no sentido de que exige maior esforço mental para lidar com os novos fatores de estresse (evitar o resfriamento, tomar medidas de proteção, etc.). Por outro lado, o frio também causa excitação, no sentido de que o aumento do nível de estresse aumenta a atividade nervosa simpática e, portanto, a prontidão para a ação. Em condições normais, as pessoas usam apenas pequenas porções de sua capacidade, preservando assim uma grande capacidade de buffer para condições inesperadas ou exigentes.

              Percepção do frio e conforto térmico

              A maioria dos seres humanos experimenta uma sensação de neutralidade térmica a uma temperatura operativa entre 20 e 26ºC quando envolvido em trabalho muito leve e sedentário (trabalho de escritório a 70 W/m2) em vestuário adequado (valores de isolamento entre 0.6 e 1.0 clo). Neste estado e na ausência de desequilíbrios térmicos locais, como correntes de ar, as pessoas encontram-se em conforto térmico. Essas condições estão bem documentadas e especificadas em normas como a ISO 7730 (consulte o capítulo Controlando o ambiente interno neste enciclopédia).

              A percepção humana do resfriamento está intimamente relacionada ao equilíbrio térmico de todo o corpo, bem como ao equilíbrio térmico dos tecidos locais. O desconforto térmico pelo frio surge quando o equilíbrio do calor corporal não pode ser mantido devido à combinação inadequada de atividade (produção de calor metabólico) e roupas. Para temperaturas entre +10 e +30ºC, a magnitude do “desconforto pelo frio” em uma população pode ser prevista pela equação de conforto de Fanger, descrita na norma ISO 7730.

              Uma fórmula simplificada e razoavelmente precisa para o cálculo da temperatura termoneutra (T) para a pessoa média é:

               

              t = 33.5 – 3·Icl – (0.08 + 0.05·Icl) ·M

              onde M é o calor metabólico medido em W/m2 e Icl o valor de isolamento da roupa medido em clo.

              O isolamento necessário da vestimenta (valor clo) é maior a +10ºC do que o calculado com o método IREQ (valor calculado do isolamento necessário) (ISO TR 11079, 1993). A razão para esta discrepância é a aplicação de diferentes critérios de “conforto” nos dois métodos. A ISO 7730 concentra-se fortemente no conforto térmico e permite uma transpiração considerável, enquanto a ISO TR 11079 permite apenas “controlar” a transpiração em níveis mínimos – uma necessidade no frio. A Figura 2 mostra a relação entre o isolamento da roupa, o nível de atividade (produção de calor) e a temperatura do ar de acordo com a equação acima e o método IREQ. As áreas preenchidas devem representar a variação esperada no isolamento necessário da roupa devido a diferentes níveis de “conforto”.

              Figura 2. Temperatura ótima para "conforto" térmico em função do vestuário e nível de atividade ().

              HEA090F2

              As informações na figura 2 são apenas um guia para estabelecer as condições térmicas internas ideais. Existe uma variação individual considerável na percepção de conforto térmico e desconforto do frio. Essa variação se origina de diferenças nos padrões de roupas e atividades, mas preferências subjetivas e hábitos também contribuem.

              Em particular, pessoas envolvidas em atividades sedentárias muito leves tornam-se cada vez mais suscetíveis ao resfriamento local quando a temperatura do ar cai abaixo de 20 a 22ºC. Nessas condições, a velocidade do ar deve ser mantida baixa (abaixo de 0.2 m/s) e roupas isolantes adicionais devem ser selecionadas para cobrir partes sensíveis do corpo (por exemplo, cabeça, pescoço, costas e tornozelos). O trabalho sentado em temperaturas abaixo de 20ºC requer assento e encosto isolados para reduzir o resfriamento local devido à compressão das roupas.

              Quando a temperatura ambiente desce abaixo dos 10ºC, o conceito de conforto torna-se mais difícil de aplicar. As assimetrias térmicas tornam-se “normais” (por exemplo, rosto frio e inalação de ar frio). Apesar de um equilíbrio ideal de calor corporal, tais assimetrias podem ser sentidas como desconfortáveis ​​e requerem calor extra para serem eliminadas. O conforto térmico no frio, ao contrário das condições interiores normais, tende a coincidir com uma ligeira sensação de calor. Isso deve ser lembrado quando o estresse por frio é avaliado usando o índice IREQ.

               

              Performance

              A exposição ao frio e as reações comportamentais e fisiológicas associadas têm impacto no desempenho humano em vários níveis de complexidade. A Tabela 3 apresenta uma visão geral esquemática dos diferentes tipos de efeitos de desempenho que podem ser antecipados com a exposição ao frio leve e extremo.

              Tabela 3. Indicação dos efeitos antecipados da exposição ao frio leve e severo

              Performance

              Exposição ao frio leve

              Exposição severa ao frio

              desempenho manual

              0 -

              - -

              Desempenho muscular

              0

              -

              Desempenho aeróbico

              0

              -

              Tempo de reação simples

              0

              -

              Tempo de reação de escolha

              -

              - -

              Rastreamento, vigilância

              0 -

              -

              Tarefas cognitivas e mentais

              0 -

              - -

              0 indica nenhum efeito; – indica deficiência; – – indica forte comprometimento; 0 – indica achado contraditório.

               

              A exposição leve neste contexto implica nenhum ou desprezível resfriamento central do corpo e resfriamento moderado da pele e extremidades. A exposição severa resulta em balanço térmico negativo, queda na temperatura central e concomitante diminuição pronunciada da temperatura das extremidades.

              As características físicas da exposição ao frio leve e severo dependem muito do equilíbrio entre a produção interna de calor do corpo (como resultado do trabalho físico) e as perdas de calor. Roupas de proteção e condições climáticas ambientais determinam a quantidade de perda de calor.

              Conforme mencionado anteriormente, a exposição ao frio causa distração e resfriamento (figura 1). Ambos têm impacto no desempenho, embora a magnitude do impacto varie com o tipo de tarefa.

              O comportamento e a função mental são mais suscetíveis ao efeito da distração, enquanto o desempenho físico é mais afetado pelo resfriamento. A complexa interação de respostas fisiológicas e psicológicas (distração, excitação) à exposição ao frio não é totalmente compreendida e requer mais pesquisas.

              A Tabela 4 indica as relações relatadas entre o desempenho físico e as temperaturas do corpo. Supõe-se que o desempenho físico seja altamente dependente da temperatura do tecido e se deteriore quando a temperatura do tecido vital e das partes dos órgãos cai. Normalmente, a destreza manual depende criticamente da temperatura dos dedos e da mão, bem como da temperatura muscular do forehand. A atividade muscular total é pouco afetada pela temperatura da superfície local, mas muito sensível à temperatura do músculo. Como algumas dessas temperaturas estão relacionadas entre si (por exemplo, temperatura central e muscular), é difícil determinar relações diretas.

              Tabela 4. Importância da temperatura dos tecidos corporais para o desempenho físico humano

              Performance

              Temperatura da pele das mãos/dedos

              Temperatura média da pele

              temperatura muscular

              Temperatura do núcleo

              Manual simples

              -

              0

              -

              0

              manual complexo

              - -

              (-)

              - -

              -

              Muscular

              0

              0 -

              - -

              0 -

              aeróbico

              0

              0

              -

              - -

              0 indica nenhum efeito; – indica deficiência com temperatura baixa; – – indica forte comprometimento; 0 – indica achados contraditórios; (–) indica possível efeito menor.

               

              A visão geral dos efeitos de desempenho nas tabelas 3 e 4 é necessariamente muito esquemática. A informação deve servir como um sinal para a ação, onde a ação significa uma avaliação detalhada das condições ou a adoção de medidas preventivas.

              Um fator importante que contribui para a diminuição do desempenho é o tempo de exposição. Quanto mais longa a exposição ao frio, maior o efeito sobre os tecidos mais profundos e a função neuromuscular. Por outro lado, fatores como habituação e experiência modificam os efeitos prejudiciais e restauram parte da capacidade de desempenho.

              desempenho manual

              A função manual é muito suscetível à exposição ao frio. Devido à sua pequena massa e grande área de superfície, as mãos e os dedos perdem muito calor, mantendo altas temperaturas dos tecidos (30 a 35ºC). Consequentemente, essas altas temperaturas podem ser mantidas apenas com um alto nível de produção de calor interno, permitindo um alto fluxo sanguíneo sustentado para as extremidades.

              A perda de calor nas mãos pode ser reduzida no frio com o uso de luvas apropriadas. No entanto, uma boa roupa de mão para o frio significa espessura e volume e, conseqüentemente, destreza e função manual prejudicadas. Portanto, o desempenho manual no frio não pode ser preservado por medidas passivas. Na melhor das hipóteses, a redução no desempenho pode ser limitada como resultado de um compromisso equilibrado entre a escolha de roupas funcionais, comportamento de trabalho e esquema de exposição.

              A função das mãos e dos dedos depende muito das temperaturas dos tecidos locais (figura 3). Os movimentos finos, delicados e rápidos dos dedos deterioram-se quando a temperatura do tecido cai alguns graus. Com resfriamento mais profundo e queda de temperatura, as funções grosseiras das mãos também são prejudicadas. O prejuízo significativo na função da mão é encontrado em temperaturas da pele da mão em torno de 15ºC, e comprometimentos graves ocorrem em temperaturas da pele em torno de 6 a 8ºC devido ao bloqueio da função dos receptores sensoriais e térmicos da pele. Dependendo dos requisitos da tarefa, pode ser necessário medir a temperatura da pele em vários locais da mão e dos dedos. A temperatura da ponta do dedo pode ser mais de dez graus mais baixa do que nas costas da mão sob certas condições de exposição.

              Figura 3. Relação entre a destreza dos dedos e a temperatura da pele dos dedos.

              HEA090F3

              A Figura 4 indica temperaturas críticas para diferentes tipos de efeitos na função manual.

              Figura 4. Efeitos brutos estimados no desempenho manual em diferentes níveis de temperatura da mão/dedo.

              HEA090T4

              Desempenho neuromuscular

              É evidente nas figuras 3 e 4 que há um efeito pronunciado do frio na função e no desempenho muscular. O resfriamento do tecido muscular reduz o fluxo sanguíneo e retarda os processos neurais, como a transmissão de sinais nervosos e a função sináptica. Além disso, a viscosidade dos tecidos aumenta, resultando em maior fricção interna durante o movimento.

              A produção de força isométrica é reduzida em 2% por ºC de temperatura muscular reduzida. A produção de força dinâmica é reduzida em 2 a 4% por ºC de temperatura muscular reduzida. Em outras palavras, o resfriamento reduz a produção de força dos músculos e tem um efeito ainda maior nas contrações dinâmicas.

              Capacidade de trabalho físico

              Como mencionado anteriormente, o desempenho muscular se deteriora no frio. Com a função muscular prejudicada, há um comprometimento geral da capacidade de trabalho físico. Um fator que contribui para a redução da capacidade de trabalho aeróbico é o aumento da resistência periférica da circulação sistêmica. A vasoconstrição pronunciada aumenta a circulação central, eventualmente levando à diurese fria e elevação da pressão arterial. O resfriamento do núcleo também pode ter um efeito direto na contratilidade do músculo cardíaco.

              A capacidade de trabalho, medida pela capacidade aeróbica máxima, diminui de 5 a 6% por ºC de temperatura central reduzida. Assim, a resistência pode deteriorar-se rapidamente como consequência prática da capacidade máxima reduzida e com um aumento da exigência de energia do trabalho muscular.

              Outros efeitos frios

              Temperaturas do corpo

              À medida que a temperatura cai, a superfície do corpo é mais afetada (e também mais tolerante). A temperatura da pele pode cair abaixo de 0ºC em poucos segundos quando a pele está em contato com superfícies metálicas muito frias. Da mesma forma, as temperaturas das mãos e dos dedos podem diminuir vários graus por minuto em condições de vasoconstrição e pouca proteção. À temperatura normal da pele, os braços e as mãos são superperfundidos devido a shunts arteriovenosos periféricos. Isso cria calor e aumenta a destreza. O resfriamento da pele fecha esses shunts e diminui a perfusão nas mãos e pés para um décimo. As extremidades constituem 50% da superfície corporal e 30% do seu volume. O retorno do sangue passa por veias profundas concomitante às artérias, reduzindo assim a perda de calor de acordo com o princípio da contracorrente.

              Na região cabeça-pescoço não ocorre vasoconstrição adrenérgica, o que deve ser lembrado em situações de emergência para evitar hipotermia. Um indivíduo de cabeça descoberta pode perder 50% ou mais de sua produção de calor em repouso em temperaturas abaixo de zero.

              Uma taxa alta e sustentada de perda de calor de todo o corpo é necessária para o desenvolvimento de hipotermia (queda na temperatura central) (Maclean e Emslie-Smith 1977). O equilíbrio entre a produção e a perda de calor determina a taxa de resfriamento resultante, seja um resfriamento de todo o corpo ou um resfriamento local de uma parte do corpo. As condições de balanço térmico podem ser analisadas e avaliadas com base no índice IREQ. Uma resposta notável ao resfriamento local de partes protuberantes do corpo humano (por exemplo, dedos das mãos, pés e orelhas) é o fenômeno da caça (reação de Lewis). Após uma queda inicial para um valor baixo, a temperatura do dedo aumenta vários graus (figura 5). Esta reação é repetida de forma cíclica. A resposta é muito local – mais pronunciada na ponta do dedo do que na base. Está ausente na mão. A resposta na palma da mão provavelmente reflete a variação na temperatura do fluxo sanguíneo que supre os dedos. A resposta pode ser modificada por exposições repetidas (amplificadas), mas é mais ou menos abolida em associação com o resfriamento de todo o corpo.

              Figura 5. Vasodilatação induzida pelo frio dos vasos dos dedos causando aumentos cíclicos na temperatura do tecido.

              HEA090F4

              O resfriamento progressivo do corpo resulta em uma série de efeitos fisiológicos e mentais. A Tabela 16 indica algumas respostas típicas associadas a diferentes níveis de temperatura central.

              Tabela 5. Respostas humanas ao resfriamento: reações indicativas a diferentes níveis de hipotermia

              Fase

              núcleo
              temperatura
              (ºC)

              Fisiológico
              reações

              Psicológico
              reações

              Normal

              37

              36

              Temperatura normal do corpo

              Vasoconstrição, mãos e pés frios

              sensação termoneutra

              Desconforto

              Hipotermia leve

              35

              34

              33

              Tremores intensos, capacidade de trabalho reduzida

              Fadiga

              Se atrapalhando e tropeçando

              Julgamento prejudicado, desorientação, apatia

              consciente e
              responsivo

              Moderado
              hipotermia

              32

              31

              30

              29

              Rigidez muscular

              Respiração fraca

              Sem reflexos nervosos, frequência cardíaca lenta e quase imperceptível

              Progressivo
              inconsciência,
              alucinações

              nuvens de consciência

              Estupor

              Grave
              hipotermia

              28

              27

              25

              Arritmias cardíacas (atrial
              e/ou ventricular)

              Alunos não reativos a
              tendão leve e profundo e
              reflexos superficiais
              ausente

              Morte por fibrilação ventricular ou assistolia

               

               

              Coração e circulação

              O resfriamento da testa e da cabeça provoca elevação aguda da pressão arterial sistólica e, eventualmente, elevação da frequência cardíaca. Uma reação semelhante pode ser observada ao colocar as mãos nuas em água muito fria. A reação é de curta duração e valores normais ou ligeiramente elevados são atingidos após segundos ou minutos.

              A perda excessiva de calor corporal causa vasoconstrição periférica. Em particular, durante a fase transitória, o aumento da resistência periférica resulta em elevação da pressão arterial sistólica e aumento da frequência cardíaca. O trabalho cardíaco é maior do que seria para atividades semelhantes em temperaturas normais, um fenômeno dolorosamente experimentado por pessoas com angina pectoris.

              Como mencionado anteriormente, o resfriamento de tecidos mais profundos geralmente retarda os processos fisiológicos de células e órgãos. O resfriamento enfraquece o processo de inervação e suprime as contrações cardíacas. A força de contração é reduzida e, além do aumento da resistência periférica dos vasos sanguíneos, o débito cardíaco é reduzido. No entanto, com hipotermia moderada e grave, a função cardiovascular diminui em relação à redução geral do metabolismo.

              Pulmões e vias aéreas

              A inalação de volumes moderados de ar frio e seco apresenta problemas limitados em pessoas saudáveis. O ar muito frio pode causar desconforto, principalmente na respiração nasal. Grandes volumes de ventilação de ar muito frio também podem causar microinflamação da membrana mucosa das vias aéreas superiores.

              Com a progressão da hipotermia, a função pulmonar é deprimida simultaneamente com a redução geral do metabolismo corporal.

              Aspectos funcionais (capacidade de trabalho)

              Um requisito fundamental para o funcionamento em ambientes frios é o fornecimento de proteção suficiente contra o resfriamento. No entanto, a própria proteção pode interferir seriamente nas condições de desempenho. O efeito manco das roupas é bem conhecido. O arnês e os capacetes interferem na fala e na visão, e os acessórios para as mãos prejudicam a função manual. Considerando que a proteção é necessária para a preservação de condições de trabalho saudáveis ​​e confortáveis, as consequências em termos de desempenho prejudicado devem ser plenamente reconhecidas. As tarefas levam mais tempo para serem concluídas e exigem maior esforço.

              Roupas de proteção contra o frio podem facilmente pesar de 3 a 6 kg, incluindo botas e toucas. Esse peso aumenta a carga de trabalho, principalmente durante o trabalho ambulatorial. Além disso, o atrito entre as camadas em roupas de várias camadas produz resistência ao movimento. O peso das botas deve ser mantido baixo, pois o peso adicionado nas pernas contribui relativamente mais para a carga de trabalho.

              A organização do trabalho, local de trabalho e equipamentos devem ser adaptados aos requisitos específicos de uma tarefa de trabalho a frio. Mais tempo deve ser concedido para as tarefas, e pausas frequentes para recuperação e aquecimento são necessárias. O local de trabalho deve permitir movimentos fáceis, apesar das roupas volumosas. Da mesma forma, os equipamentos devem ser projetados de modo que possam ser operados por mãos enluvadas ou isolados no caso de mãos desprotegidas.

              Lesões por frio

              Lesões graves por ar frio são, na maioria dos casos, evitáveis ​​e ocorrem apenas esporadicamente na vida civil. Por outro lado, esses ferimentos são muitas vezes de grande importância na guerra e em cataclismos. No entanto, muitos trabalhadores correm o risco de contrair lesões causadas pelo frio em suas atividades rotineiras. O trabalho ao ar livre em clima severo (como nas áreas árticas e subárticas - por exemplo, pesca, agricultura, construção, exploração de gás e petróleo e criação de renas), bem como o trabalho interno realizado em ambientes frios (como nas indústrias de alimentos ou armazenamento) podem todos envolvem perigo de ferimentos causados ​​pelo frio.

              As lesões causadas pelo frio podem ser sistêmicas ou localizadas. As lesões locais, que na maioria das vezes precedem a hipotermia sistêmica, constituem duas entidades clinicamente diferentes: lesões por frio congelante (FCI) e lesões por frio não congelante (NFCI).

              Lesões por frio congelante

              Fisiopatologia

              Esse tipo de lesão local ocorre quando a perda de calor é suficiente para permitir um verdadeiro congelamento do tecido. Além de um insulto criogênico direto às células, danos vasculares com diminuição da perfusão e hipóxia tecidual contribuem para mecanismos patogênicos.

              A vasoconstrição dos vasos cutâneos é de grande importância na origem do congelamento. Devido aos amplos shunts arteriovenosos, estruturas periféricas como mãos, pés, nariz e orelhas são superperfundidas em um ambiente quente. Apenas cerca de um décimo do fluxo sanguíneo nas mãos, por exemplo, é necessário para a oxigenação dos tecidos. O resto cria calor, facilitando assim a destreza. Mesmo na ausência de qualquer diminuição na temperatura central, o resfriamento local da pele oclui esses shunts.

              A fim de proteger a viabilidade das partes periféricas das extremidades durante a exposição ao frio, ocorre uma vasodilatação intermitente induzida pelo frio (CIVD). Essa vasodilatação é decorrente da abertura das anastomoses arteriovenosas e ocorre a cada 5 a 10 minutos. O fenômeno é um compromisso no plano fisiológico humano de conservar o calor e, ainda assim, preservar intermitentemente a função das mãos e dos pés. A vasodilatação é percebida pela pessoa como períodos de formigamento. A CIVD torna-se menos pronunciada à medida que a temperatura corporal diminui. Variações individuais no grau de CIVD podem explicar diferentes suscetibilidades a lesões locais causadas pelo frio. Povos indígenas de clima frio apresentam CIVD mais pronunciada.

              Em contraste com a criopreservação de tecido vivo, onde a cristalização do gelo ocorre intra e extracelularmente, a FCI clínica, com uma taxa de congelamento muito mais lenta, produz apenas cristais de gelo extracelulares. O processo é exotérmico, liberando calor e, portanto, a temperatura do tecido permanece no ponto de congelamento até que o congelamento seja concluído.

              À medida que os cristais de gelo extracelulares crescem, as soluções extracelulares são condensadas, fazendo com que esse espaço se torne um meio hiperosmolar, o que leva à difusão passiva de água do compartimento intracelular; essa água, por sua vez, congela. Esse processo progride até que toda a água “disponível” (não ligada a proteínas, açúcar e outras moléculas) tenha sido cristalizada. A desidratação celular altera as estruturas das proteínas, os lipídios da membrana e o pH celular, levando a uma destruição incompatível com a sobrevivência celular. A resistência ao FCI varia em diferentes tecidos. A pele é mais resistente do que músculos e nervos, por exemplo, o que pode ser resultado de um menor teor de água intra e intercelularmente na epiderme.

              O papel dos fatores hemorreológicos indiretos foi anteriormente interpretado como semelhante ao encontrado em lesões por frio não congelante. Estudos recentes em animais mostraram, no entanto, que o congelamento causa lesões na íntima de arteríolas, vênulas e capilares antes de qualquer evidência de dano a outros elementos da pele. Assim, é óbvio que a parte reológica da patogênese da FCI também é um efeito criobiológico.

              Quando um congelamento é reaquecido, a água começa a se difundir novamente para as células desidratadas, levando a um inchaço intracelular. O descongelamento induz dilatação vascular máxima, criando edema e formação de bolhas devido à lesão das células endoteliais (camada interna da pele). O rompimento das células endoteliais expõe a membrana basal, que inicia as adesões plaquetárias e inicia a cascata de coagulação. A seguinte estagnação sanguínea e trombose induzem anóxia.

              Como é a perda de calor da área exposta que determina o risco de congelamento, o resfriamento pelo vento é um fator importante a esse respeito, e isso significa não apenas o vento que sopra, mas também qualquer movimento do ar que passa pelo corpo. Correr, esquiar, esquiar e andar em veículos abertos devem ser considerados neste contexto. No entanto, a carne exposta não congelará enquanto a temperatura ambiente estiver acima do ponto de congelamento, mesmo em altas velocidades de vento.

              O uso de álcool e produtos de tabaco, bem como a subnutrição e a fadiga são fatores predisponentes para FCI. Uma lesão prévia por frio aumenta o risco de FCI subsequente, devido a uma resposta simpática pós-traumática anormal.

              O metal frio pode causar queimaduras rapidamente quando agarrado com a mão desprotegida. A maioria das pessoas está ciente disso, mas geralmente não percebe o risco de manusear líquidos super-resfriados. A gasolina resfriada a -30ºC congelará a carne exposta quase instantaneamente, pois a perda de calor por evaporação é combinada com a perda por condução. Esse congelamento rápido causa cristalização extra e intracelular com destruição das membranas celulares principalmente de forma mecânica. Um tipo semelhante de FCI ocorre quando propano líquido é derramado diretamente sobre a pele.

              Quadro clínico

              As lesões causadas pelo frio são subdivididas em queimaduras superficiais e profundas. A lesão superficial é limitada à pele e aos tecidos subcutâneos subjacentes imediatos. Na maioria dos casos, a lesão está localizada no nariz, lóbulos das orelhas, dedos das mãos e pés. A dor pungente e pungente costuma ser o primeiro sinal. A parte afetada da pele fica pálida ou branca como cera. Está entorpecido e recuará sob pressão, pois os tecidos subjacentes são viáveis ​​e flexíveis. Quando o FCI se estende para uma lesão profunda, a pele torna-se branca e semelhante a mármore, parece dura e adere ao toque.

              foliar

              Um congelamento deve ser tratado imediatamente para evitar que uma lesão superficial se transforme em profunda. Tente levar a vítima para dentro de casa; caso contrário, proteja-o do vento, protegendo-o com camaradas, um saco de vento ou outro meio semelhante. A área congelada deve ser descongelada por transmissão passiva de calor de uma parte mais quente do corpo. Coloque a mão quente contra o rosto e a mão fria na axila ou na virilha. Como o indivíduo congelado está sob estresse pelo frio com vasoconstrição periférica, um companheiro caloroso é um terapeuta muito melhor. Massagear e esfregar a parte congelada com neve ou cachecol de lã é contra-indicado. Esse tratamento mecânico apenas agravaria a lesão, pois o tecido é preenchido por cristais de gelo. O descongelamento em frente a uma fogueira ou fogão de acampamento também não deve ser considerado. Esse calor não penetra em profundidade e, como a área é parcialmente anestesiada, o tratamento pode até resultar em queimaduras.

              Os sinais de dor em um pé congelado desaparecem antes que ocorra o congelamento real, pois a condutividade nervosa é abolida em torno de +8ºC. O paradoxo é que a última sensação que se tem é que não se sente absolutamente nada! Em condições extremas, quando a evacuação requer deslocamento a pé, o descongelamento deve ser evitado. Andar com os pés congelados não parece aumentar o risco de perda de tecido, ao passo que o recongelamento de um congelamento o faz em maior grau.

              O melhor tratamento para o congelamento é o descongelamento em água morna entre 40 e 42ºC. O procedimento de descongelamento deve continuar nessa temperatura da água até que voltem a sensação, a cor e a maciez dos tecidos. Esta forma de descongelamento muitas vezes acaba não em um tom rosa, mas sim em um tom bordô devido à estase venosa.

              Em condições de campo, deve-se estar ciente de que o tratamento requer mais do que o descongelamento local. O indivíduo como um todo deve ser cuidado, já que um congelamento costuma ser o primeiro sinal de uma hipotermia insidiosa. Vista mais roupas e dê bebidas quentes e nutritivas. A vítima geralmente é apática e precisa ser forçada a cooperar. Incentive a vítima a fazer atividade muscular, como bater os braços contra os lados. Tais manobras abrem shunts arteriovenosos periféricos nas extremidades.

              Um congelamento profundo está presente quando o descongelamento com transferência passiva de calor por 20 a 30 minutos não é bem-sucedido. Nesse caso, a vítima deve ser encaminhada ao hospital mais próximo. No entanto, se esse transporte pode levar horas, é preferível levar a pessoa para o alojamento mais próximo e descongelar seus ferimentos em água morna. Após o descongelamento completo, o paciente deve ser colocado na cama com a área lesada elevada e deve ser providenciado transporte imediato para o hospital mais próximo.

              O reaquecimento rápido causa dor moderada a intensa, e o paciente frequentemente precisará de um analgésico. O dano capilar causa vazamento de soro com edema local e formação de bolhas durante as primeiras 6 a 18 horas. As bolhas devem ser mantidas intactas para prevenir infecções.

              Lesões por frio não congelante

              Fisiopatologia

              A exposição prolongada a condições frias e úmidas acima do ponto de congelamento combinada com imobilização causando estagnação venosa são os pré-requisitos para NFCI. Desidratação, alimentação inadequada, estresse, doença ou lesão intercorrente e fadiga são fatores contribuintes. NFCI afeta quase exclusivamente pernas e pés. Lesões graves deste tipo ocorrem com grande raridade na vida civil, mas em tempos de guerra e catástrofes foi e sempre será um problema grave, na maioria das vezes causado pelo desconhecimento da condição devido ao aparecimento lento e indistinto dos primeiros sintomas.

              O NFCI pode ocorrer sob quaisquer condições em que a temperatura ambiente seja inferior à temperatura corporal. Como na FCI, as fibras simpáticas constritoras, juntamente com o próprio frio, induzem uma vasoconstrição prolongada. O evento inicial é de natureza reológica e se assemelha ao observado na lesão isquêmica de reperfusão. Além da duração da baixa temperatura, a suscetibilidade da vítima parece ser importante.

              A alteração patológica devido à lesão isquêmica afeta muitos tecidos. Os músculos degeneram, sofrendo necrose, fibrose e atrofia; os ossos apresentam osteoporose precoce. De especial interesse são os efeitos sobre os nervos, já que os danos nos nervos são responsáveis ​​pela dor, disestesia prolongada e hiperidrose frequentemente encontradas como sequela dessas lesões.

              Quadro clínico

              Em uma lesão por frio não congelante, a vítima percebe tarde demais o perigo ameaçador porque os sintomas iniciais são muito vagos. Os pés ficam frios e inchados. Eles se sentem pesados, amadeirados e entorpecidos. Os pés apresentam-se frios, doloridos, sensíveis, muitas vezes com solas enrugadas. A primeira fase isquêmica dura horas até alguns dias. É seguida por uma fase hiperêmica de 2 a 6 semanas, durante a qual os pés ficam quentes, com pulsos fortes e aumento do edema. Bolhas e ulcerações não são incomuns e, em casos graves, pode surgir gangrena.

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              O tratamento é acima de tudo de suporte. No local de trabalho, os pés devem ser secos com cuidado, mas mantidos frescos. Por outro lado, todo o corpo deve ser aquecido. Muitas bebidas quentes devem ser dadas. Ao contrário das lesões causadas pelo frio, o NFCI nunca deve ser aquecido ativamente. O tratamento com água morna em lesões locais por frio só é permitido quando cristais de gelo estão presentes no tecido. O tratamento adicional deve, via de regra, ser conservador. No entanto, febre, sinais de coagulação intravascular disseminada e liquefação dos tecidos afetados requerem intervenção cirúrgica, ocasionalmente terminando em amputação.

              Lesões causadas pelo frio não congelante podem ser evitadas. O tempo de exposição deve ser minimizado. É importante cuidar adequadamente dos pés com tempo para secar os pés, bem como facilidades para trocar por meias secas. Descansar com os pés elevados, bem como administrar bebidas quentes sempre que possível, pode parecer ridículo, mas muitas vezes é de importância crucial.

              Hipotermia

              Hipotermia significa temperatura corporal abaixo do normal. No entanto, do ponto de vista térmico, o corpo consiste em duas zonas - a casca e o núcleo. O primeiro é superficial e sua temperatura varia consideravelmente de acordo com o ambiente externo. O núcleo consiste em tecidos mais profundos (por exemplo, cérebro, coração e pulmões e abdome superior), e o corpo se esforça para manter uma temperatura central de 37 ± 2ºC. Quando a termorregulação é prejudicada e a temperatura central começa a diminuir, o indivíduo sofre estresse pelo frio, mas somente quando a temperatura central atinge 35ºC a vítima é considerada em estado de hipotermia. Entre 35 e 32ºC, a hipotermia é classificada como leve; entre 32 e 28ºC é moderada e abaixo de 28ºC, severa (Tabela 16).

              Efeitos fisiológicos da temperatura central reduzida

              Quando a temperatura central começa a diminuir, uma intensa vasoconstrição redireciona o sangue da casca para o centro, impedindo assim a condução de calor do centro para a pele. A fim de manter a temperatura, os tremores são induzidos, muitas vezes precedidos pelo aumento do tônus ​​muscular. Tremores máximos podem aumentar a taxa metabólica de quatro a seis vezes, mas como as contrações involuntárias oscilam, o resultado líquido muitas vezes não é mais que o dobro. A frequência cardíaca, a pressão arterial, o débito cardíaco e a frequência respiratória aumentam. A centralização do volume sanguíneo causa uma diurese osmolar com sódio e cloreto como constituintes principais.

              A irritabilidade atrial na hipotermia precoce geralmente induz fibrilação atrial. Em temperaturas mais baixas, extra-sístoles ventriculares são comuns. A morte ocorre em temperatura igual ou inferior a 28ºC, na maioria das vezes decorrente de fibrilação ventricular; assistolia também pode ocorrer.

              A hipotermia deprime o sistema nervoso central. Lassidão e apatia são os primeiros sinais de diminuição da temperatura central. Tais efeitos prejudicam o julgamento, causam comportamento bizarro e ataxia e terminam em letargia e coma entre 30 e 28ºC.

              A velocidade de condução nervosa diminui com a diminuição da temperatura. Disartria, tatear e tropeçar são manifestações clínicas desse fenômeno. O frio também afeta músculos e articulações, prejudicando o desempenho manual. Ele diminui o tempo de reação e a coordenação e aumenta a frequência de erros. A rigidez muscular é observada mesmo em hipotermia leve. A uma temperatura central inferior a 30ºC, a atividade física é impossível.

              A exposição a um ambiente anormalmente frio é o pré-requisito básico para a ocorrência de hipotermia. Extremos de idade são fatores de risco. Pessoas idosas com função termorreguladora prejudicada, ou pessoas cuja massa muscular e camada de gordura isolante são reduzidas, correm maior risco de sofrer hipotermia.

              Classificação

              Do ponto de vista prático, a seguinte subdivisão da hipotermia é útil (ver também Tabela 16):

                • hipotermia acidental
                • hipotermia aguda por imersão
                • hipotermia de exaustão subaguda
                • hipotermia no trauma
                • hipotermia crônica subclínica.

                         

                        Hipotermia aguda por imersão ocorre quando uma pessoa cai na água fria. A água tem uma condutividade térmica aproximadamente 25 vezes maior que a do ar. O estresse pelo frio torna-se tão grande que a temperatura central é forçada para baixo, apesar da produção máxima de calor do corpo. A hipotermia se instala antes que a vítima fique exausta.

                        Hipotermia de exaustão subaguda pode acontecer a qualquer trabalhador em um ambiente frio, bem como a esquiadores, alpinistas e caminhantes nas montanhas. Nessa forma de hipotermia, a atividade muscular mantém a temperatura do corpo enquanto houver fontes de energia disponíveis. No entanto, a hipoglicemia garante que a vítima esteja em risco. Mesmo um grau relativamente leve de exposição ao frio pode ser suficiente para continuar resfriando e causar uma situação perigosa.

                        Hipotermia com grande trauma é um sinal sinistro. A pessoa ferida muitas vezes é incapaz de manter a temperatura corporal e a perda de calor pode ser exacerbada pela infusão de fluidos frios e pela remoção de roupas. Os pacientes em choque que se tornam hipotérmicos têm uma mortalidade muito maior do que as vítimas normotérmicas.

                        Hipotermia crônica subclínica é freqüentemente encontrada em pessoas idosas, muitas vezes em associação com desnutrição, roupas inadequadas e mobilidade restrita. Alcoolismo, abuso de drogas e doenças metabólicas crônicas, bem como transtornos psiquiátricos, são causas que contribuem para esse tipo de hipotermia.

                        Gerenciamento pré-hospitalar

                        O principal princípio dos cuidados primários de um trabalhador que sofre de hipotermia é evitar mais perda de calor. Uma vítima consciente deve ser levada para dentro de casa, ou pelo menos para um abrigo. Remova as roupas molhadas e tente isolar a pessoa o máximo possível. É obrigatório manter a vítima deitada e com a cabeça coberta.

                        Pacientes com hipotermia aguda por imersão requerem tratamento bem diferente daquele requerido por aqueles com hipotermia subaguda de exaustão. A vítima da imersão geralmente está em uma situação mais favorável. A diminuição da temperatura central ocorre muito antes do corpo ficar exausto e a capacidade de geração de calor permanece inalterada. O equilíbrio de água e eletrólitos não é perturbado. Portanto, tal indivíduo pode ser tratado com imersão rápida em um banho. Se não houver uma banheira disponível, coloque os pés e as mãos do paciente em água morna. O calor local abre os shunts arteriovenosos, aumenta rapidamente a circulação sanguínea nas extremidades e potencializa o processo de aquecimento.

                        Já na hipotermia de exaustão, a vítima fica em uma situação bem mais grave. As reservas calóricas são consumidas, o equilíbrio eletrolítico é desequilibrado e, sobretudo, a pessoa fica desidratada. A diurese ao frio começa imediatamente após a exposição ao frio; o combate ao frio e ao vento exagera a transpiração, mas isso não é percebido no ambiente frio e seco; e por último, a vítima não sente sede. Um paciente que sofre de hipotermia de exaustão nunca deve ser reaquecido rapidamente no campo devido ao risco de indução de choque hipovolêmico. Como regra, é melhor não reaquecer ativamente o paciente no campo ou durante o transporte para o hospital. Um estado prolongado de não progressão da hipotermia é muito melhor do que esforços entusiásticos para aquecer o paciente em circunstâncias em que as complicações supervenientes não podem ser tratadas. É obrigatório manusear o paciente com cuidado para minimizar o risco de possível fibrilação ventricular.

                        Mesmo para o pessoal médico treinado, muitas vezes é difícil determinar se um indivíduo hipotérmico está vivo ou não. O colapso cardiovascular aparente pode, na verdade, ser apenas uma diminuição do débito cardíaco. A palpação ou auscultação por pelo menos um minuto para detectar pulsos espontâneos geralmente é necessária.

                        A decisão de administrar ou não ressuscitação cardiopulmonar (RCP) é difícil no campo. Se houver algum sinal de vida, a RCP é contra-indicada. As compressões torácicas realizadas prematuramente podem induzir fibrilação ventricular. A RCP deve, no entanto, ser iniciada imediatamente após uma parada cardíaca testemunhada e quando a situação permitir que os procedimentos sejam realizados de forma razoável e contínua.

                        saúde e frio

                        Uma pessoa saudável com roupas e equipamentos adequados e trabalhando em uma organização adequada para a tarefa não está em situação de risco à saúde, mesmo que faça muito frio. Se a exposição prolongada ao frio enquanto se vive em áreas de clima frio significa ou não riscos para a saúde é controversa. Para indivíduos com problemas de saúde, a situação é bem diferente e a exposição ao frio pode ser um problema. Em uma determinada situação, a exposição ao frio ou exposição a fatores relacionados ao frio ou combinações de frio com outros riscos podem produzir riscos à saúde, especialmente em uma situação de emergência ou acidente. Em áreas remotas, quando a comunicação com um supervisor é difícil ou inexistente, os próprios funcionários devem poder decidir se existe ou não uma situação de risco à saúde. Nestas situações devem tomar as precauções necessárias para tornar a situação segura ou interromper o trabalho.

                        Nas regiões árticas, o clima e outros fatores podem ser tão severos que outras considerações devem ser feitas.

                        Doenças infecciosas. As doenças infecciosas não estão relacionadas ao resfriado. As doenças endêmicas ocorrem nas regiões árticas e subárticas. A doença infecciosa aguda ou crônica em um indivíduo dita a cessação da exposição ao frio e ao trabalho duro.

                        O resfriado comum, sem febre ou sintomas gerais, não torna o trabalho no frio prejudicial. No entanto, para indivíduos com complicações de doenças como asma, bronquite ou problemas cardiovasculares, a situação é diferente e o trabalho interno em condições quentes durante a estação fria é recomendado. Isso também é válido com um resfriado com febre, tosse profunda, dores musculares e estado geral prejudicado.

                        Asma e bronquite são mais comuns em regiões frias. A exposição ao ar frio geralmente piora os sintomas. A mudança de medicação às vezes reduz os sintomas durante a estação fria. Alguns indivíduos também podem ser ajudados usando inaladores medicinais.

                        Pessoas com doenças asmáticas ou cardiovasculares podem responder à inalação de ar frio com broncoconstrição e vasoespasmo. Atletas que treinam várias horas em altas intensidades em climas frios demonstraram desenvolver sintomas asmáticos. Se o resfriamento extenso do trato pulmonar é ou não a explicação primária ainda não está claro. Máscaras leves e especiais estão agora no mercado que fornecem algum tipo de função de troca de calor, conservando assim energia e umidade.

                        Um tipo endêmico de doença crônica é o “pulmão esquimó”, típico dos caçadores e caçadores esquimós expostos ao frio extremo e ao trabalho árduo por longos períodos. Uma hipertensão pulmonar progressiva geralmente termina em insuficiência cardíaca direita.

                        Distúrbios cardiovasculares. A exposição ao frio afeta o sistema cardiovascular em maior grau. A noradrenalina liberada pelos terminais nervosos simpáticos aumenta o débito cardíaco e a frequência cardíaca. A dor torácica devido à angina pectoris geralmente piora em um ambiente frio. O risco de contrair um infarto aumenta durante a exposição ao frio, especialmente em combinação com trabalho duro. O frio aumenta a pressão arterial com um risco aumentado de hemorragia cerebral. Indivíduos em risco devem, portanto, ser alertados e reduzir sua exposição ao trabalho duro no frio.

                        O aumento da mortalidade durante o inverno é uma observação frequente. Uma das razões pode ser o já mencionado aumento do trabalho cardíaco, promovendo arritmia em pessoas sensíveis. Outra observação é que o hematócrito aumenta durante a estação fria, causando aumento da viscosidade do sangue e aumento da resistência ao fluxo. Uma explicação plausível é que o tempo frio pode expor as pessoas a cargas de trabalho repentinas e muito pesadas, como limpar a neve, caminhar na neve profunda, escorregar e assim por diante.

                        Distúrbios metabólicos. O diabetes mellitus também é encontrado com maior frequência nas áreas mais frias do mundo. Mesmo um diabetes não complicado, especialmente quando tratado com insulina, pode impossibilitar o trabalho frio ao ar livre em áreas mais remotas. A arteriosclerose periférica precoce torna esses indivíduos mais sensíveis ao frio e aumenta o risco de congelamento local.

                        Indivíduos com função tireoidiana prejudicada podem facilmente desenvolver hipotermia devido à falta do hormônio termogênico, enquanto pessoas com hipertireoidismo toleram o frio mesmo com roupas leves.

                        Pacientes com esses diagnósticos devem receber atenção redobrada dos profissionais de saúde e ser informados sobre seu problema.

                        Problemas musculoesqueléticos. O frio em si não deve causar doenças no sistema músculo-esquelético, nem mesmo reumatismo. Por outro lado, o trabalho em condições de frio é muitas vezes muito exigente para os músculos, tendões, articulações e coluna devido à elevada carga muitas vezes envolvida neste tipo de trabalho. A temperatura nas articulações diminui mais rapidamente do que a temperatura dos músculos. Articulações frias são articulações rígidas, devido ao aumento da resistência ao movimento devido ao aumento da viscosidade do líquido sinovial. O frio diminui a força e a duração da contração muscular. Em combinação com trabalho pesado ou sobrecarga local, o risco de lesões aumenta. Além disso, roupas de proteção podem prejudicar a capacidade de controlar o movimento de partes do corpo, contribuindo assim para o risco.

                        A artrite na mão é um problema especial. Suspeita-se que a exposição frequente ao frio possa causar artrite, mas até agora as evidências científicas são escassas. Uma artrite existente na mão reduz a função da mão no frio e causa dor e desconforto.

                        Criopatias. As criopatias são distúrbios em que o indivíduo é hipersensível ao frio. Os sintomas variam, incluindo os que envolvem o sistema vascular, sangue, tecido conjuntivo, “alergia” e outros.

                        Algumas pessoas sofrem de dedos brancos. Manchas brancas na pele, sensação de frio, função reduzida e dor são sintomas quando os dedos são expostos ao frio. Os problemas são mais comuns entre as mulheres, mas são encontrados principalmente em fumantes e trabalhadores que usam ferramentas vibratórias ou dirigem motos de neve. Os sintomas podem ser tão problemáticos que o trabalho mesmo durante uma leve exposição ao frio é impossível. Certos tipos de medicamentos também podem piorar os sintomas.

                        urticária ao frio, devido a mastócitos sensibilizados, aparece como um eritema pruriginoso de partes da pele expostas ao frio. Se a exposição for interrompida, os sintomas geralmente desaparecem em uma hora. Raramente a doença é complicada com sintomas gerais e mais ameaçadores. Nesse caso, ou se a própria urticária for muito incômoda, o indivíduo deve evitar a exposição a qualquer tipo de resfriado.

                        Acrocianose manifesta-se por mudanças na cor da pele em direção à cianose após a exposição ao frio. Outros sintomas podem ser disfunção da mão e dedos na área acrocianótica. Os sintomas são muito comuns e muitas vezes podem ser aceitavelmente reduzidos pela redução da exposição ao frio (por exemplo, roupas adequadas) ou redução do uso de nicotina.

                        Estresse psicológico. A exposição ao frio, especialmente em combinação com fatores relacionados ao frio e afastamento, estressa o indivíduo, não apenas fisiologicamente, mas também psicologicamente. Durante o trabalho em condições de clima frio, com mau tempo, em longas distâncias e talvez em situações potencialmente perigosas, o estresse psicológico pode perturbar ou mesmo deteriorar tanto a função psicológica do indivíduo que o trabalho não pode ser realizado com segurança.

                        Fumar e cheirar. Os efeitos prejudiciais a longo prazo do tabagismo e, até certo ponto, do rapé são bem conhecidos. A nicotina aumenta a vasoconstrição periférica, reduz a destreza e aumenta o risco de lesão pelo frio.

                        Álcool. Beber álcool dá uma agradável sensação de calor, e geralmente se pensa que o álcool inibe a vasoconstrição induzida pelo frio. No entanto, estudos experimentais em humanos durante exposições relativamente curtas ao frio mostraram que o álcool não interfere mais no equilíbrio do calor. No entanto, os tremores ficam prejudicados e, combinados com exercícios extenuantes, a perda de calor se torna óbvia. O álcool é conhecido por ser uma causa dominante de morte na hipotermia urbana. Dá uma sensação de bravata e influencia o julgamento, levando ao desrespeito das medidas profiláticas.

                        Gravidez. Durante a gravidez, as mulheres não são mais sensíveis ao frio. Pelo contrário, podem ser menos sensíveis, devido ao aumento do metabolismo. Os fatores de risco durante a gravidez são combinados com os fatores relacionados ao frio, como riscos de acidentes, falta de jeito devido ao vestuário, levantar peso, escorregar e posições de trabalho extremas. O sistema de saúde, a sociedade e o empregador devem, portanto, dar atenção redobrada à gestante em trabalho a frio.

                        Farmacologia e resfriado

                        Os efeitos colaterais negativos dos medicamentos durante a exposição ao frio podem ser termorreguladores (gerais ou locais) ou o efeito do medicamento pode ser alterado. Enquanto o trabalhador mantiver a temperatura corporal normal, a maioria dos medicamentos prescritos não interfere no desempenho. No entanto, tranquilizantes (por exemplo, barbitúricos, benzodiazepínicos, fentotiazidas, bem como antidepressivos cíclicos) podem perturbar a vigilância. Em uma situação ameaçadora, os mecanismos de defesa contra a hipotermia podem ser prejudicados e a consciência da situação perigosa é reduzida.

                        Betabloqueadores induzem vasoconstrição periférica e diminuem a tolerância ao frio. Se um indivíduo precisar de medicação e for exposto ao frio em sua situação de trabalho, deve-se prestar atenção aos efeitos colaterais negativos dessas drogas.

                        Por outro lado, nenhuma droga ou qualquer outra coisa bebida, comida ou administrada ao corpo demonstrou ser capaz de aumentar a produção normal de calor, por exemplo, em uma situação de emergência quando há ameaça de hipotermia ou lesão por frio.

                        Programa de controle de saúde

                        Os riscos à saúde relacionados ao estresse pelo frio, fatores relacionados ao frio e acidentes ou traumas são conhecidos apenas de forma limitada. Existe uma grande variação individual nas capacidades e no estado de saúde, e isso requer consideração cuidadosa. Como mencionado anteriormente, doenças especiais, medicamentos e alguns outros fatores podem tornar uma pessoa mais suscetível aos efeitos da exposição ao frio. Um programa de controle de saúde deve fazer parte do processo de contratação, bem como uma atividade repetida para o pessoal. A Tabela 6 especifica os fatores a serem controlados em diferentes tipos de trabalho a frio.

                        Tabela 6. Componentes recomendados de programas de controle de saúde para pessoal exposto ao estresse pelo frio e fatores relacionados ao frio

                        Fator

                        Trabalho ao ar livre

                        Trabalho em câmara frigorífica

                        Trabalho ártico e subártico

                        Doenças infecciosas

                        **

                        **

                        ***

                        Doenças cardiovasculares

                        ***

                        **

                        ***

                        Doenças metabólicas

                        **

                        *

                        ***

                        Problemas musculoesqueléticos

                        ***

                        *

                        ***

                        criopatias

                        **

                        **

                        **

                        Estresse psicológico

                        ***

                        **

                        ***

                        Fumar e cheirar

                        **

                        **

                        **

                        Álcool

                        ***

                        **

                        ***

                        Gravidez

                        **

                        **

                        ***

                        Medicação

                        **

                        *

                        ***

                        *= controle de rotina, **= fator importante a considerar, ***= fator muito importante a considerar.

                         

                        Prevenção do Estresse por Frio

                        adaptação humana

                        Com exposições repetidas ao frio, as pessoas percebem menos desconforto e aprendem a se ajustar e lidar com as condições de maneira individual e mais eficiente do que no início da exposição. Essa habituação reduz parte do efeito de excitação e distração e melhora o julgamento e a precaução.

                        Comportamento

                        A estratégia mais aparente e natural para a prevenção e controle do estresse pelo frio é a precaução e o comportamento intencional. As respostas fisiológicas não são muito poderosas na prevenção de perdas de calor. Os seres humanos são, portanto, extremamente dependentes de medidas externas, como roupas, abrigo e fornecimento externo de calor. A melhoria contínua e o refinamento de roupas e equipamentos fornecem uma base para exposições seguras e bem-sucedidas ao frio. No entanto, é essencial que os produtos sejam adequadamente testados de acordo com os padrões internacionais.

                        As medidas de prevenção e controle da exposição ao frio geralmente são de responsabilidade do empregador ou do supervisor. No entanto, a eficiência das medidas de proteção depende em grande parte do conhecimento, experiência, motivação e capacidade do trabalhador individual para fazer os ajustes necessários às suas exigências, necessidades e preferências. Portanto, educação, informação e treinamento são elementos importantes nos programas de controle de saúde.

                        Aclimatação

                        Há evidências de diferentes tipos de aclimatação à exposição ao frio a longo prazo. A circulação melhorada das mãos e dos dedos permite a manutenção de uma temperatura tecidual mais alta e produz uma vasodilatação induzida pelo frio mais forte (ver Figura 18). O desempenho manual é melhor mantido após repetidas exposições ao frio da mão.

                        O resfriamento repetido de todo o corpo parece aumentar a vasoconstrição periférica, aumentando assim o isolamento do tecido superficial. As mulheres coreanas que mergulham em pérolas mostraram aumentos marcantes no isolamento da pele durante o inverno. Investigações recentes revelaram que a introdução e o uso de roupas de mergulho reduzem tanto o estresse pelo frio que o isolamento do tecido não muda.

                        Três tipos de adaptações possíveis foram propostos:

                          • aumento do isolamento tecidual (como mencionado anteriormente)
                          • reação hipotérmica (queda “controlada” na temperatura central)
                          • reação metabólica (aumento do metabolismo).

                               

                              As adaptações mais pronunciadas devem ser encontradas com povos nativos em regiões frias. No entanto, a tecnologia moderna e os hábitos de vida reduziram os tipos mais extremos de exposição ao frio. Roupas, abrigos aquecidos e comportamento consciente permitem que a maioria das pessoas mantenha um clima quase tropical na superfície da pele (microclima), reduzindo assim o estresse pelo frio. Os estímulos à adaptação fisiológica tornam-se mais fracos.

                              Provavelmente, os grupos mais expostos ao frio hoje pertencem a expedições polares e operações industriais em regiões árticas e subárticas. Existem vários indícios de que qualquer eventual adaptação encontrada com exposição severa ao frio (ar ou água fria) é do tipo isolante. Em outras palavras, temperaturas centrais mais altas podem ser mantidas com uma perda de calor reduzida ou inalterada.

                              Dieta e equilíbrio hídrico

                              Em muitos casos, o trabalho a frio está associado a atividades que demandam energia. Além disso, a proteção contra o frio requer roupas e equipamentos com vários quilos. O efeito manco da roupa aumenta o esforço muscular. Assim, determinadas tarefas de trabalho requerem mais energia (e mais tempo) em condições de frio. A ingestão calórica através dos alimentos deve compensar isso. Um aumento da porcentagem de calorias fornecidas pela gordura deve ser recomendado para trabalhadores ao ar livre.

                              As refeições fornecidas durante as operações frias devem fornecer energia suficiente. Carboidratos suficientes devem ser incluídos para garantir níveis de açúcar no sangue estáveis ​​e seguros para os trabalhadores envolvidos no trabalho pesado. Recentemente, foram lançados no mercado produtos alimentícios com a alegação de que estimulam e aumentam a produção de calor corporal no frio. Normalmente, esses produtos consistem apenas em carboidratos e, até agora, falharam em testes de desempenho melhor do que produtos similares (chocolate) ou melhor do que o esperado em seu conteúdo energético.

                              A perda de água pode ser significativa durante a exposição ao frio. Primeiro, o resfriamento tecidual causa uma redistribuição do volume sanguíneo, induzindo a “diurese fria”. Tarefas e roupas devem permitir isso, pois pode se desenvolver rapidamente e requer execução urgente. O ar quase seco em condições abaixo de zero permite uma evaporação contínua da pele e do trato respiratório que não é facilmente percebida. A transpiração contribui para a perda de água, devendo ser cuidadosamente controlada e preferencialmente evitada, devido ao seu efeito prejudicial no isolamento quando absorvida pela roupa. A água nem sempre está prontamente disponível em condições abaixo de zero. Ao ar livre, deve ser fornecido ou produzido pelo derretimento de neve ou gelo. Como há depressão da sede, é obrigatório que os trabalhadores no frio bebam água com frequência para eliminar o desenvolvimento gradual da desidratação. A deficiência hídrica pode levar à redução da capacidade de trabalho e ao aumento do risco de lesões causadas pelo frio.

                              Condicionar trabalhadores para trabalhar no frio

                              De longe, as medidas mais eficazes e apropriadas para adaptar os humanos ao trabalho a frio são por condicionamento – educação, treinamento e prática. Como mencionado anteriormente, muito do sucesso dos ajustes à exposição ao frio depende da ação comportamental. Experiência e conhecimento são elementos importantes desse processo comportamental.

                              As pessoas envolvidas no trabalho a frio devem receber uma introdução básica aos problemas específicos do frio. Devem receber informações sobre reações fisiológicas e subjetivas, aspectos de saúde, risco de acidentes e medidas de proteção, incluindo vestimentas e primeiros socorros. Eles devem ser gradualmente treinados para as tarefas necessárias. Somente depois de um determinado tempo (dias a semanas) eles devem trabalhar horas inteiras sob condições extremas. A Tabela 7 fornece recomendações quanto ao conteúdo dos programas de condicionamento para vários tipos de trabalho a frio.

                              Tabela 7. Componentes dos programas de condicionamento para trabalhadores expostos ao frio

                              Element

                              Trabalho ao ar livre

                              Trabalho em câmara frigorífica

                              Trabalho ártico e subártico

                              controle de saúde

                              ***

                              **

                              ***

                              Introdução básica

                              ***

                              **

                              ***

                              Prevenção de Acidentes

                              ***

                              **

                              ***

                              Primeiros socorros básicos

                              ***

                              ***

                              ***

                              primeiros socorros estendidos

                              **

                              *

                              ***

                              Medidas protetoras

                              ***

                              **

                              ***

                              Treinamento de sobrevivência

                              veja o texto

                              *

                              ***

                              *= nível de rotina,  **= fator importante a considerar,  ***= fator muito importante a considerar.

                               

                              Introdução básica significa educação e informação sobre os problemas específicos do resfriado. O registro e análise de acidentes/lesões é a melhor base para medidas preventivas. O treinamento em primeiros socorros deve ser ministrado como um curso básico para todo o pessoal, e grupos específicos devem receber um curso estendido. As medidas de proteção são componentes naturais de um programa de condicionamento e são tratadas na seção seguinte. O treinamento de sobrevivência é importante para áreas árticas e subárticas, e também para trabalho ao ar livre em outras áreas remotas.

                              controle técnico

                              Princípios gerais

                              Devido aos muitos fatores complexos que influenciam o balanço de calor humano e às consideráveis ​​variações individuais, é difícil definir temperaturas críticas para trabalho contínuo. As temperaturas indicadas na Figura 6 devem ser consideradas como níveis de ação para melhoria das condições por várias medidas. Em temperaturas abaixo das indicadas na figura 6, as exposições devem ser controladas e avaliadas. Técnicas para avaliação do estresse pelo frio e recomendações para exposições limitadas no tempo são tratadas em outra parte deste capítulo. Presume-se que a melhor proteção para mãos, pés e corpo (vestuário) esteja disponível. Com proteção inadequada, o resfriamento será esperado em temperaturas consideravelmente mais altas.

                              Figura 6. Temperaturas estimadas nas quais certos desequilíbrios térmicos do corpo podem se desenvolver.*

                              HEA090T8

                              As Tabelas 8 e 9 listam diferentes medidas preventivas e de proteção que podem ser aplicadas à maioria dos tipos de trabalho a frio. Muito esforço é economizado com planejamento cuidadoso e previsão. Os exemplos dados são recomendações. Deve-se enfatizar que o ajuste final de roupas, equipamentos e comportamento de trabalho deve ser deixado para o indivíduo. Somente com uma integração cuidadosa e inteligente do comportamento com os requisitos das condições ambientais reais, uma exposição segura e eficiente pode ser criada.

                              Tabela 8. Estratégias e medidas durante as várias fases do trabalho para prevenção e alívio do estresse pelo frio

                              Fase/fator

                              O que fazer

                              Fase de planejamento

                              Programe o trabalho para uma estação mais quente (para trabalho ao ar livre).

                              Verifique se o trabalho pode ser feito dentro de casa (para trabalhos ao ar livre).

                              Permita mais tempo por tarefa com trabalho a frio e roupas de proteção.

                              Analisar a adequação de ferramentas e equipamentos para o trabalho.

                              Organizar o trabalho em regimes de trabalho-repouso adequados, considerando tarefa, carga e nível de proteção.

                              Forneça espaço aquecido ou abrigo aquecido para recuperação.

                              Forneça treinamento para tarefas de trabalho complexas em condições normais.

                              Verifique os registros médicos dos funcionários.

                              Verificar o conhecimento e a competência apropriados do pessoal.

                              Fornecer informações sobre riscos, problemas, sintomas e ações preventivas.

                              Separe mercadorias e linha de trabalho e mantenha diferentes zonas de temperatura.

                              Cuidado com baixa velocidade, baixa umidade e baixo nível de ruído do ar-
                              sistema de condicionamento.

                              Forneça pessoal extra para reduzir a exposição.

                              Selecione roupas de proteção adequadas e outros equipamentos de proteção.

                              antes do turno de trabalho

                              Verifique as condições climáticas no início do trabalho.

                              Programe regimes adequados de descanso e trabalho.

                              Permitir o controle individual da intensidade do trabalho e roupas.

                              Selecione roupas adequadas e outros equipamentos pessoais.

                              Verifique o tempo e a previsão (ao ar livre).

                              Preparar horários e estações de controlo (ao ar livre).

                              Organizar o sistema de comunicação (ao ar livre).

                              Durante o turno de trabalho

                              Providencie períodos de pausa e descanso em abrigo aquecido.

                              Forneça pausas frequentes para bebidas e alimentos quentes.

                              Preocupar-se com a flexibilidade em termos de intensidade e duração do trabalho.

                              Providenciar a reposição de peças de vestuário (meias, luvas, etc.).

                              Proteger da perda de calor para superfícies frias.

                              Minimize a velocidade do ar nas zonas de trabalho.

                              Mantenha o local de trabalho livre de água, gelo e neve.

                              Isole o solo para locais de trabalho estacionários.

                              Forneça acesso a roupas extras para se aquecer.

                              Monitore as reações subjetivas (sistema de amigos) (ao ar livre).

                              Reporte-se regularmente ao capataz ou base (ao ar livre).

                              Forneça tempo de recuperação suficiente após exposições severas (ao ar livre).

                              Proteger contra os efeitos do vento e da precipitação (ao ar livre).

                              Monitore as condições climáticas e antecipe as mudanças climáticas (ao ar livre).

                              Fonte: Modificado de Holmér 1994.

                               

                              Tabela 9. Estratégias e medidas relacionadas a fatores e equipamentos específicos

                              Comportamento

                              Dê tempo para ajustar as roupas.

                              Previna a transpiração e os efeitos do frio ajustando as roupas no devido tempo antes da mudança no ritmo de trabalho e/ou exposição.

                              Ajuste a taxa de trabalho (mantenha a transpiração mínima).

                              Evite mudanças rápidas na intensidade do trabalho.

                              Permita a ingestão adequada de líquidos quentes e refeições quentes.

                              Reserve um tempo para retornar às áreas protegidas (abrigo, sala quente) (ao ar livre).

                              Evite molhar a roupa com água ou neve.

                              Permitir recuperação suficiente em área protegida (ao ar livre).

                              Relatório sobre o andamento do trabalho para o capataz ou base (ao ar livre).

                              Relate os principais desvios do plano e cronograma (ao ar livre).

                              Vestuário

                              Selecione roupas com as quais você tenha experiência anterior.

                              Com roupas novas, selecione roupas testadas.

                              Selecione o nível de isolamento com base no clima e na atividade previstos.

                              Cuidados com a flexibilidade no sistema de vestimenta para permitir um ótimo ajuste do isolamento.

                              A roupa deve ser fácil de colocar e tirar.

                              Reduza o atrito interno entre as camadas pela seleção adequada de tecidos.

                              Selecione o tamanho das camadas externas para abrir espaço para as camadas internas.

                              Use o sistema de várias camadas: —camada interna para microcontrole climático —camada intermediária para controle de isolamento —camada externa para proteção ambiental.

                              A camada interna deve ser não absorvente de água, se a transpiração não puder ser suficientemente controlada.

                              A camada interna pode ser absorvente, se a transpiração for nula ou baixa.

                              A camada interna pode consistir em tecidos de dupla função, no sentido de que a fibra em contato com a pele não é absorvente e as fibras próximas à camada intermediária absorvem água ou umidade.

                              A camada intermediária deve fornecer loft para permitir camadas de ar estagnadas.

                              A camada intermediária deve ter forma estável e resiliente.

                              A camada intermediária pode ser protegida por camadas de barreira de vapor.

                              As roupas devem fornecer sobreposição suficiente na cintura e na região das costas.

                              A camada externa deve ser selecionada de acordo com os requisitos de proteção adicionais, como vento, água, óleo, fogo, rasgo ou abrasão.

                              O design da vestimenta externa deve permitir um controle fácil e amplo das aberturas no pescoço, mangas, pulsos, etc., para regular a ventilação do espaço interno.

                              Zíperes e outros fechos também devem funcionar em condições de neve e vento.

                              Botões devem ser evitados.

                              As roupas devem permitir a operação mesmo com dedos frios e desajeitados.

                              O projeto deve permitir posturas dobradas sem compressão de camadas e perda de isolamento.

                              Evite constrições desnecessárias.

                              Leve cobertores extras à prova de vento (NOTA! O “manta de astronauta” aluminizado não protege mais do que o esperado de ser à prova de vento. Um grande saco de lixo de polietileno tem o mesmo efeito).

                              Educação Treinamento

                              Forneça educação e informações sobre os problemas especiais do resfriado.

                              Fornecer informações e treinamento em primeiros socorros e tratamento de ferimentos causados ​​pelo frio.

                              Teste máquinas, ferramentas e equipamentos em condições de frio controlado.

                              Selecione produtos testados, se disponíveis.

                              Treine operações complexas sob condições de frio controladas.

                              Informar sobre acidentes e prevenção de acidentes.

                              Roupas manuais

                              Luvas fornecem o melhor isolamento geral.

                              As luvas devem permitir o uso de luvas finas por baixo.

                              Exposições prolongadas que requerem um bom trabalho manual devem ser interceptadas por frequentes intervalos de aquecimento.

                              Aquecedores de bolso ou outras fontes externas de calor podem impedir ou retardar o resfriamento das mãos.

                              A manga da roupa deve acomodar facilmente partes de luvas ou mitenes — por baixo ou por cima.

                              A vestimenta externa deve permitir fácil armazenamento ou fixação das roupas de mão quando retiradas.

                              Calçado

                              As botas devem proporcionar alto isolamento ao solo (sola).

                              A sola deve ser feita de um material flexível e ter um padrão antiderrapante.

                              Selecione o tamanho da bota para acomodar várias camadas de meias e uma palmilha.

                              A ventilação da maioria dos calçados é ruim, então a umidade deve ser controlada pela troca frequente de meias e palmilhas.

                              Controle a umidade pela barreira de vapor entre a camada interna e externa.

                              Deixe as botas secarem completamente entre os turnos.

                              As pernas da roupa devem acomodar facilmente as partes das botas — por baixo ou por cima.

                              Chapelaria

                              O arnês flexível compreende um instrumento importante para o controle do calor e das perdas de calor do corpo inteiro.

                              O arnês deve ser à prova de vento.

                              O design deve permitir proteção suficiente das orelhas e pescoço.

                              O projeto deve acomodar outros tipos de equipamentos de proteção (por exemplo, protetores auriculares, óculos de segurança).

                              Rosto

                              A máscara facial deve ser à prova de vento e isolante.

                              Nenhum detalhe metálico deve entrar em contato com a pele.

                              Aquecimento e umidificação significativos do ar inspirado podem ser alcançados por máscaras respiratórias especiais ou peças bucais.

                              Use óculos de segurança ao ar livre, especialmente em granizo e neve.

                              Use proteção para os olhos contra radiação ultravioleta e ofuscamento.

                              Ferramentas de equipamento

                              Selecione ferramentas e equipamentos destinados e testados para condições de frio.

                              Escolha um design que permita a operação com as mãos enluvadas.

                              Ferramentas e equipamentos pré-aquecidos.

                              Armazene ferramentas e equipamentos em local aquecido.

                              Isole cabos de ferramentas e equipamentos.

                              Maquinaria

                              Selecione máquinas destinadas à operação em ambientes frios.

                              Armazenar máquinas em espaço protegido.

                              Pré-aqueça o maquinário antes de usar.

                              Isole as alças e controles.

                              Projete alças e controles para operação por mãos enluvadas.

                              Prepare-se para reparos e manutenção fáceis em condições adversas.

                              Local de trabalho

                              Mantenha a velocidade do ar o mais baixa possível.

                              Use escudos corta-vento ou roupas à prova de vento.

                              Forneça isolamento ao solo com trabalho prolongado em pé, ajoelhado ou deitado.

                              Forneça aquecimento auxiliar com trabalho leve e estacionário.

                              Fonte: Modificado de Holmér 1994.

                               

                              Algumas recomendações quanto às condições climáticas sob as quais certas medidas devem ser tomadas foram dadas pela Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH 1992). Os requisitos fundamentais são que:

                                • os trabalhadores recebam roupas de proteção suficientes e apropriadas
                                • precauções especiais devem ser tomadas para trabalhadores mais velhos ou trabalhadores com problemas circulatórios.

                                  Outras recomendações relacionadas ao fornecimento de proteção para as mãos, ao projeto do local de trabalho e às práticas de trabalho são apresentadas abaixo.

                                  Proteção para as mãos

                                  Operações finas com as mãos nuas abaixo de 16ºC requerem provisão para aquecimento das mãos. Cabos metálicos de ferramentas e barras devem ser cobertos por materiais isolantes em temperaturas abaixo de –1ºC. Luvas anticontato devem ser usadas quando superfícies a –7ºC ou menos estiverem ao alcance. A –17ºC devem ser usadas luvas isolantes. Líquidos evaporativos em temperaturas abaixo de 4 °C devem ser manuseados de modo a evitar respingos em áreas nuas ou mal protegidas da pele.

                                  Práticas de trabalho

                                  Abaixo de -12ºC de Temperatura Equivalente de Resfriamento, os trabalhadores devem estar sob supervisão constante (sistema de camaradagem). Muitas das medidas fornecidas na Tabela 18 se aplicam. Com temperaturas mais baixas é cada vez mais importante que os trabalhadores sejam instruídos sobre procedimentos de segurança e saúde.

                                  Projeto do local de trabalho

                                  Os locais de trabalho devem ser protegidos do vento e as velocidades do ar devem ser mantidas abaixo de 1 m/s. Roupas de proteção contra o vento devem ser usadas quando apropriado. A proteção para os olhos deve ser fornecida para condições externas especiais com sol e solo coberto de neve. A triagem médica é recomendada para pessoas que trabalham rotineiramente em temperaturas abaixo de -18ºC. As recomendações quanto ao monitoramento do local de trabalho incluem o seguinte:

                                    • Termometria adequada deve ser providenciada quando a temperatura estiver abaixo de 16ºC.
                                    • A velocidade do vento interno deve ser monitorada pelo menos a cada 4 horas.
                                    • O trabalho ao ar livre requer a medição da velocidade do vento e temperaturas do ar abaixo de –1ºC.
                                    • A Temperatura Equivalente de Resfriamento deve ser determinada para combinações de vento e temperatura do ar.

                                           

                                          A maioria das recomendações nas Tabelas 8 e 9 são pragmáticas e diretas.

                                          A roupa é a medida mais importante para o controle individual. A abordagem multicamada permite soluções mais flexíveis do que roupas únicas que incorporam a função de várias camadas. No final, porém, as necessidades específicas do trabalhador devem ser o determinante final do que seria o sistema mais funcional. A roupa protege contra o resfriamento. Por outro lado, vestir-se demais no frio é um problema comum, também relatado nas exposições extremas de expedições árticas. O excesso de roupas pode resultar rapidamente em grandes quantidades de suor, que se acumulam nas camadas da roupa. Durante períodos de baixa atividade, a secagem de roupas úmidas aumenta a perda de calor corporal. A medida preventiva óbvia é controlar e reduzir a transpiração por meio da seleção apropriada de roupas e ajustes precoces às mudanças no ritmo de trabalho e nas condições climáticas. Não há tecido de roupa que absorva grandes quantidades de suor e também preserve um bom conforto e propriedades isolantes. A lã permanece alta e aparentemente seca, apesar da absorção de um pouco de água (recuperação de umidade), mas grandes quantidades de suor condensam e causam problemas semelhantes aos de outros tecidos. A umidade produz alguma liberação de calor e pode contribuir para a preservação do calor. No entanto, quando a roupa de lã seca no corpo, o processo se inverte conforme discutido acima, e a pessoa é inevitavelmente resfriada.

                                          A moderna tecnologia de fibras produziu muitos novos materiais e tecidos para a fabricação de roupas. Já estão disponíveis peças de vestuário que combinam impermeabilidade com boa permeabilidade ao vapor de água, ou alto isolamento com peso e espessura reduzidos. É essencial, no entanto, selecionar roupas com propriedades e funções testadas garantidas. Muitos produtos estão disponíveis que tentam imitar os produtos originais mais caros. Alguns deles são de qualidade tão ruim que podem até ser perigosos de usar.

                                          A proteção contra o frio é determinada principalmente pelo valor de isolamento térmico do conjunto completo de roupas (valor clo). No entanto, propriedades como permeabilidade ao ar, permeabilidade ao vapor e impermeabilidade da camada externa em particular são essenciais para proteção contra o frio. Padrões internacionais e métodos de teste estão disponíveis para medir e classificar essas propriedades. Da mesma forma, equipamentos de mão e calçados podem ser testados quanto às suas propriedades de proteção contra o frio usando padrões internacionais, como os padrões europeus EN 511 e EN 344 (CEN 1992, 1993).

                                          trabalho a frio ao ar livre

                                          Os problemas específicos do trabalho a frio ao ar livre são o agregado de fatores climáticos que podem resultar em estresse pelo frio. A combinação de vento e baixa temperatura do ar aumenta significativamente o poder de resfriamento do ambiente, o que deve ser considerado em termos de organização do trabalho, blindagem do local de trabalho e vestuário. A precipitação, seja no ar como neve ou chuva, seja no solo, requer ajustes. A variação nas condições climáticas exige que os trabalhadores planejem, tragam e usem roupas e equipamentos adicionais.

                                          Grande parte do problema no trabalho ao ar livre está relacionado às grandes variações de atividade e clima durante um turno de trabalho. Nenhum sistema de vestuário está disponível que possa acomodar tais grandes variações. Consequentemente, as roupas devem ser trocadas e ajustadas com frequência. Não fazer isso pode resultar em resfriamento devido a proteção insuficiente ou suor e superaquecimento causados ​​por excesso de roupas. Neste último caso, a maior parte do suor condensa ou é absorvida pela roupa. Durante os períodos de descanso e baixa atividade, a roupa molhada representa um perigo potencial, pois sua secagem drena o calor do corpo.

                                          As medidas de proteção para o trabalho ao ar livre incluem regimes adequados de descanso no trabalho com pausas para descanso em abrigos ou cabines aquecidas. Tarefas de trabalho estacionárias podem ser protegidas do vento e da precipitação por tendas com ou sem aquecimento adicional. O aquecimento pontual por aquecedores infravermelhos ou a gás pode ser usado para determinadas tarefas de trabalho. A pré-fabricação de peças ou componentes pode ser realizada em ambientes fechados. Sob condições abaixo de zero, as condições do local de trabalho, incluindo o clima, devem ser monitoradas regularmente. Devem existir regras claras sobre quais procedimentos aplicar quando as condições piorarem. Os níveis de temperatura, eventualmente corrigidos pelo vento (wind chill index), devem ser acordados e vinculados a um programa de ação.

                                          Trabalho de armazenamento a frio

                                          Alimentos congelados requerem armazenamento e transporte em baixas temperaturas ambientes (-20ºC). O trabalho em câmaras frigoríficas pode ser encontrado na maior parte do mundo. Este tipo de exposição artificial ao frio é caracterizado por um clima constante e controlado. Os trabalhadores podem realizar trabalho contínuo ou, mais comumente, trabalho intermitente, alternando entre climas frios e temperados ou quentes fora do depósito.

                                          Desde que o trabalho exija algum esforço físico, o equilíbrio térmico pode ser alcançado selecionando roupas de proteção adequadas. Os problemas especiais das mãos e dos pés geralmente requerem pausas regulares a cada 1.5 a 2 horas. A pausa deve ser longa o suficiente para permitir o reaquecimento (20 minutos).

                                          O manuseio manual de produtos congelados requer luvas de proteção com isolamento suficiente (em particular, da palma da mão). Os requisitos e métodos de teste para luvas de proteção contra frio são fornecidos na norma europeia EN 511, descrita com mais detalhes no artigo “Índices e padrões de frio” neste capítulo. Aquecedores locais (por exemplo, radiador infravermelho), colocados em locais de trabalho com trabalho estacionário, melhoram o equilíbrio de calor.

                                          Muito trabalho em câmaras frigoríficas é realizado com empilhadeiras. A maioria desses veículos está aberta. Dirigir cria uma velocidade relativa do vento, que em combinação com a baixa temperatura aumenta o resfriamento do corpo. Além disso, o trabalho em si é bastante leve e a produção metabólica de calor associada é baixa. Consequentemente, o isolamento necessário da roupa é bastante alto (cerca de 4 clo) e não pode ser atendido com a maioria dos tipos de macacão em uso. O motorista fica resfriado, começando pelos pés e mãos, e a exposição tem que ser limitada no tempo. Dependendo da roupa de proteção disponível, os horários de trabalho apropriados devem ser organizados em termos de trabalho no frio e trabalho ou descanso em ambientes normais. Uma medida simples para melhorar o equilíbrio térmico é instalar um assento aquecido no caminhão. Isso pode prolongar o tempo de trabalho no frio e impedir o resfriamento local do assento e do encosto. Soluções mais sofisticadas e caras incluem o uso de cabines aquecidas.

                                          Problemas especiais surgem em países quentes, onde o trabalhador do frigorífico, geralmente o motorista do caminhão, é exposto intermitentemente ao frio (-30ºC) e ao calor (30ºC). Exposições breves (1 a 5 min) a cada condição dificultam a adoção de roupas adequadas - pode ser muito quente para o período ao ar livre e muito frio para o trabalho na câmara frigorífica. Cabines de caminhões podem ser uma solução, uma vez resolvido o problema de condensação nas janelas. Devem ser elaborados regimes de trabalho-repouso adequados e baseados nas tarefas de trabalho e proteção disponível.

                                          Os locais de trabalho frescos, encontrados, por exemplo, na indústria de alimentos frescos, compreendem condições climáticas com temperaturas do ar de +2 a +16ºC, dependendo do tipo. As condições às vezes são caracterizadas por altas umidades relativas, induzindo a condensação de água em locais frios e pisos úmidos ou cobertos de água. O risco de escorregar aumenta nesses locais de trabalho. Os problemas podem ser resolvidos com boas rotinas de higiene e limpeza no local de trabalho, que contribuem para a redução da umidade relativa.

                                          A velocidade do ar local das estações de trabalho costuma ser muito alta, resultando em reclamações de correntes de ar. Muitas vezes, os problemas podem ser resolvidos alterando ou ajustando as entradas de ar frio ou reorganizando as estações de trabalho. Buffers de produtos congelados ou frios próximos às estações de trabalho podem contribuir para a sensação de correntes de ar devido ao aumento da troca de calor por radiação. As roupas devem ser selecionadas com base em uma avaliação dos requisitos. O método IREQ deve ser usado. Além disso, as roupas devem ser projetadas para proteger de correntes de ar, umidade e água locais. Os requisitos higiênicos especiais para o manuseio de alimentos colocam algumas restrições no design e no tipo de roupa (ou seja, a camada externa). Um sistema de vestimenta adequado deve integrar a roupa íntima, camadas intermediárias isolantes e a camada externa para formar um sistema de proteção funcional e suficiente. O arnês é frequentemente necessário devido a exigências de higiene. No entanto, o arnês existente para esse fim geralmente é uma touca de papel, que não oferece nenhuma proteção contra o frio. Da mesma forma, o calçado compreende muitas vezes tamancos ou sapatos leves, com fracas propriedades de isolamento. A seleção de arnês e calçados mais adequados deve preservar melhor o calor dessas partes do corpo e contribuir para um melhor equilíbrio geral do calor.

                                          Um problema especial em muitos locais de trabalho legais é a preservação da destreza manual. Mãos e dedos esfriam rapidamente quando a atividade muscular é baixa ou moderada. As luvas melhoram a proteção, mas prejudicam a destreza. Um delicado equilíbrio entre as duas demandas deve ser encontrado. Cortar carne geralmente requer uma luva de metal. Uma luva têxtil fina usada por baixo pode reduzir o efeito de resfriamento e melhorar o conforto. Luvas finas podem ser suficientes para muitos propósitos. Medidas adicionais para evitar o resfriamento das mãos incluem o fornecimento de cabos isolados de ferramentas e equipamentos ou aquecimento local usando, por exemplo, radiadores infravermelhos. Luvas aquecidas eletricamente estão no mercado, mas muitas vezes sofrem de má ergonomia e aquecimento insuficiente ou capacidade da bateria.

                                          Exposição à água fria

                                          Durante a imersão do corpo na água, o potencial para grandes perdas de calor em um curto espaço de tempo é grande e apresenta um perigo aparente. A condutividade térmica da água é mais de 25 vezes maior que a do ar e, em muitas situações de exposição, a capacidade da água ao redor de absorver calor é efetivamente infinita.

                                          A temperatura da água termoneutra gira em torno de 32 a 33ºC, sendo que em temperaturas mais baixas o corpo responde por vasoconstrição ao frio e tremores. Longas exposições em água a temperaturas entre 25 e 30ºC provocam resfriamento corporal e desenvolvimento progressivo de hipotermia. Naturalmente, esta resposta torna-se mais forte e grave com a diminuição da temperatura da água.

                                          A exposição à água fria é comum em acidentes no mar e em conjunto com desportos aquáticos de vários tipos. No entanto, mesmo em atividades ocupacionais, os trabalhadores correm o risco de hipotermia por imersão (por exemplo, mergulho, pesca, navegação e outras operações offshore).

                                          Vítimas de naufrágios podem ter que entrar em água fria. Sua proteção varia de peças de roupas finas a roupas de imersão. Os coletes salva-vidas são equipamentos obrigatórios a bordo dos navios. Eles devem ser equipados com um colar para reduzir a perda de calor da cabeça das vítimas inconscientes. O equipamento do navio, a eficiência dos procedimentos de emergência e o comportamento da tripulação e dos passageiros são determinantes importantes para o sucesso da operação e das consequentes condições de exposição.

                                          Os mergulhadores entram regularmente em águas frias. A temperatura da maioria das águas com mergulho comercial, em particular em alguma profundidade, é baixa, muitas vezes inferior a 10ºC. Qualquer exposição prolongada em águas tão frias requer trajes de mergulho com isolamento térmico.

                                          Perda de calor. A troca de calor na água pode ser vista simplesmente como um fluxo de calor em dois gradientes de temperatura - um interno, do centro para a pele, e outro externo, da superfície da pele para a água ao redor. A perda de calor da superfície corporal pode ser simplesmente descrita por:

                                          Cw = hc· (Tsk-Tw) ·AD

                                          onde Cw é o taxas de perda de calor por convecção (W), hc é o coeficiente de transferência de calor por convecção (W/°Cm2), Tsk é a temperatura média da pele (°C), Tw é a temperatura da água (°C) e AD é a área de superfície corporal. Os pequenos componentes de perda de calor da respiração e de partes não imersas (por exemplo, cabeça) podem ser desprezados (consulte a seção sobre mergulho abaixo).

                                          O valor de hc está na faixa de 100 a 600 W/°Cm2. O valor mais baixo aplica-se a água parada. A turbulência, seja ela causada por movimentos de natação ou água corrente, duplica ou triplica o coeficiente de convecção. É fácil entender que o corpo desprotegido pode sofrer uma considerável perda de calor para a água fria - eventualmente excedendo o que pode ser produzido mesmo com exercícios pesados. De fato, uma pessoa (vestida ou despida) que cai na água fria na maioria dos casos economiza mais calor deitando-se imóvel na água do que nadando.

                                          A perda de calor para a água pode ser significativamente reduzida usando roupas de proteção especiais.

                                          Mergulho. As operações de mergulho várias centenas de metros abaixo do nível do mar devem proteger o mergulhador dos efeitos da pressão (um ATA ou 0.1 MPa/10 m) e do frio. Respirar ar frio (ou uma mistura de gás frio de hélio e oxigênio) drena o calor corporal dos tecidos pulmonares. Essa perda direta de calor do núcleo do corpo é grande em altas pressões e pode facilmente atingir valores mais altos do que a produção de calor metabólico em repouso do corpo. É mal sentido pelo organismo humano. Temperaturas internas perigosamente baixas podem se desenvolver sem uma resposta de tremor se a superfície do corpo estiver quente. O trabalho offshore moderno requer que o mergulhador receba calor extra para o traje, bem como para o aparelho respiratório, para compensar grandes perdas de calor por convecção. No mergulho de profundidade, a zona de conforto é estreita e mais quente do que ao nível do mar: 30 a 32ºC a 20 a 30 ATA (2 a 3 MPa) e aumentando até 32 a 34ºC até 50 ATA (5 MPa).

                                          Fatores fisiológicos: A imersão fria provoca um impulso respiratório forte e agudo. As respostas iniciais incluem um “gasp inspiratório”, hiperventilação, taquicardia, vasoconstrição periférica e hipertensão. Uma apnéia inspiratória por vários segundos é seguida por uma ventilação aumentada. A resposta é quase impossível de controlar voluntariamente. Portanto, uma pessoa pode facilmente inalar água se o mar estiver agitado e o corpo ficar submerso. Os primeiros segundos de exposição à água muito fria, portanto, são perigosos e podem ocorrer afogamentos repentinos. A imersão lenta e a proteção adequada do corpo reduzem a reação e permitem um melhor controle da respiração. A reação desaparece gradualmente e a respiração normal é geralmente alcançada em alguns minutos.

                                          A rápida taxa de perda de calor na superfície da pele enfatiza a importância dos mecanismos internos (fisiológicos ou constitucionais) para reduzir o fluxo de calor do centro para a pele. A vasoconstrição reduz o fluxo sanguíneo das extremidades e preserva o calor central. O exercício aumenta o fluxo sanguíneo das extremidades e, em conjunto com o aumento da convecção externa, pode de fato acelerar a perda de calor, apesar da elevada produção de calor.

                                          Após 5 a 10 minutos em água muito fria, a temperatura das extremidades cai rapidamente. A função neuromuscular se deteriora e a capacidade de coordenar e controlar o desempenho muscular se degrada. O desempenho na natação pode ser severamente reduzido e rapidamente colocar a pessoa em risco em águas abertas.

                                          O tamanho do corpo é outro fator importante. Uma pessoa alta tem uma área de superfície corporal maior e perde mais calor do que uma pessoa pequena em determinadas condições ambientais. No entanto, a massa corporal relativamente maior compensa isso de duas maneiras. A taxa de produção de calor metabólico aumenta em relação à maior área de superfície, e o conteúdo de calor em uma dada temperatura corporal é maior. O último fator compreende um amortecedor maior para perdas de calor e uma taxa mais lenta de diminuição da temperatura central. As crianças correm um risco maior do que os adultos.

                                          De longe, o fator mais importante é o conteúdo de gordura corporal – em particular, a espessura da gordura subcutânea. O tecido adiposo é mais isolante do que outros tecidos e é contornado por grande parte da circulação periférica. Uma vez que ocorre a vasoconstrição, a camada de gordura subcutânea atua como uma camada extra. O efeito isolante é quase linearmente relacionado com a espessura da camada. Assim, as mulheres em geral têm mais gordura cutânea do que os homens e perdem menos calor nas mesmas condições. Da mesma forma, pessoas gordas estão em melhor situação do que pessoas magras.

                                          Proteção pessoal. Como mencionado anteriormente, a permanência prolongada em águas frias e temperadas requer isolamento externo adicional na forma de roupas de mergulho, roupas de imersão ou equipamentos similares. A roupa úmida de espuma de neoprene proporciona isolamento pela espessura do material (células de espuma fechadas) e pelo “vazamento” relativamente controlado de água para o microclima da pele. Este último fenômeno resulta no aquecimento dessa água e no estabelecimento de uma temperatura cutânea mais elevada. Os trajes estão disponíveis em várias espessuras, proporcionando mais ou menos isolamento. Uma roupa de mergulho se comprime em profundidade e, assim, perde muito de seu isolamento.

                                          A roupa seca tornou-se padrão em temperaturas abaixo de 10ºC. Permite a manutenção de uma temperatura de pele mais elevada, dependendo da quantidade de isolamento extra usado sob o traje. É requisito fundamental que o traje não vaze, pois pequenas quantidades de água (0.5 a 1 l) reduzem seriamente o poder isolante. Embora a roupa seca também se comprima em profundidade, o ar seco é adicionado automática ou manualmente do tanque de mergulho para compensar o volume reduzido. Assim, uma camada de ar de microclima de alguma espessura pode ser mantida, proporcionando um bom isolamento.

                                          Como mencionado anteriormente, o mergulho em alto mar requer aquecimento auxiliar. O gás respiratório é pré-aquecido e o traje é aquecido pela descarga de água morna da superfície ou do sino de mergulho. Técnicas de aquecimento mais recentes dependem de roupas íntimas aquecidas eletricamente ou túbulos de circuito fechado preenchidos com fluido quente.

                                          As mãos são particularmente suscetíveis ao resfriamento e podem exigir proteção extra na forma de luvas isolantes ou aquecidas.

                                          Exposições seguras. O rápido desenvolvimento de hipotermia e o perigo iminente de morte por exposição à água fria requerem algum tipo de previsão de condições de exposição seguras e inseguras.

                                          A Figura 7 representa os tempos de sobrevivência previstos para as condições offshore típicas do Mar do Norte. O critério aplicado é a queda da temperatura central para 34ºC para o décimo percentil da população. Supõe-se que este nível esteja associado a uma pessoa consciente e gerenciável. O uso, uso e funcionamento adequados de uma roupa seca dobram o tempo de sobrevivência previsto. A curva inferior refere-se à pessoa desprotegida imersa em roupas normais. Como as roupas ficam completamente encharcadas com água, o isolamento efetivo é muito pequeno, resultando em tempos de sobrevivência curtos (modificado de Wissler 1988).

                                          Figura 7. Tempos de sobrevivência previstos para cenários offshore típicos do Mar do Norte.

                                          HEA090F5

                                          Trabalhe nas regiões árticas e subárticas

                                          As regiões árticas e subárticas do mundo compreendem problemas adicionais aos do trabalho a frio normal. A estação fria coincide com a escuridão. Os dias com sol são curtos. Essas regiões cobrem áreas vastas, despovoadas ou escassamente povoadas, como o norte do Canadá, a Sibéria e o norte da Escandinávia. Além disso, a natureza é dura. O transporte ocorre em grandes distâncias e leva muito tempo. A combinação de frio, escuridão e afastamento requer atenção especial em termos de organização do trabalho, preparação e equipamentos. Em particular, treinamento em sobrevivência e primeiros socorros deve ser fornecido e o equipamento apropriado deve ser fornecido e facilmente disponibilizado no local de trabalho.

                                          Para a população trabalhadora nas regiões árticas, existem muitos perigos que ameaçam a saúde, como mencionado em outro lugar. Os riscos de acidentes e ferimentos são altos, o abuso de drogas é comum, os padrões culturais produzem problemas, assim como o confronto entre a cultura local/nativa e as demandas industriais ocidentais modernas. A condução de snowmobile é um exemplo de exposição a riscos múltiplos em condições árticas típicas (veja abaixo). Acredita-se que o estresse pelo frio seja um dos fatores de risco que produz frequências mais altas de certas doenças. O isolamento geográfico é outro fator que produz diferentes tipos de defeitos genéticos em algumas áreas nativas. As doenças endêmicas – por exemplo, certas doenças infecciosas – também são de importância local ou regional. Os colonos e trabalhadores convidados também correm um risco maior de diferentes tipos de reações de estresse psicológico secundárias ao novo ambiente, afastamento, condições climáticas adversas, isolamento e consciência.

                                          Medidas específicas para este tipo de trabalho devem ser consideradas. O trabalho deve ser feito em grupos de três, para que em caso de emergência, uma pessoa possa ir buscar ajuda enquanto a outra fica cuidando de uma vítima de, por exemplo, um acidente. A variação sazonal da luz do dia e do clima deve ser considerada e as tarefas de trabalho planejadas de acordo. Os trabalhadores devem ser examinados quanto a problemas de saúde. Se necessário, equipamentos extras para situações de emergência ou sobrevivência devem estar disponíveis. Veículos como carros, caminhões ou motos de neve devem levar equipamentos especiais para reparos e situações de emergência.

                                          Um problema específico de trabalho nessas regiões é o snowmobile. Desde os anos sessenta, o snowmobile evoluiu de um veículo primitivo e de baixa tecnologia para um veículo rápido e tecnicamente altamente desenvolvido. É mais utilizado para atividades de lazer, mas também para trabalho (10 a 20%). As profissões típicas que usam o snowmobile são policiais, militares, criadores de renas, lenhadores, fazendeiros, indústria do turismo, caçadores e equipes de busca e salvamento.

                                          A exposição à vibração de um snowmobile significa um risco muito maior de lesões induzidas por vibração para o motorista. O condutor e os passageiros estão expostos a gases de escape não purificados. O ruído produzido pelo motor pode causar perda auditiva. Devido à alta velocidade, irregularidades do terreno e pouca proteção para o motorista e os passageiros, o risco de acidentes é alto.

                                          O sistema músculo-esquelético está exposto a vibrações e posições de trabalho e cargas extremas, especialmente ao dirigir em terrenos acidentados ou em declives. Se você ficar preso, manusear o motor pesado induz a transpiração e, muitas vezes, problemas músculo-esqueléticos (por exemplo, lumbago).

                                          Lesões causadas pelo frio são comuns entre os trabalhadores de motos de neve. A velocidade do veículo agrava a exposição ao frio. As partes lesadas típicas do corpo são especialmente a face (pode, em casos extremos, incluir a córnea), orelhas, mãos e pés.

                                          Snowmobiles são geralmente usados ​​em áreas remotas onde o clima, o terreno e outras condições contribuem para os riscos.

                                          O capacete de snowmobile deve ser desenvolvido para a situação de trabalho em snowmobile com atenção aos riscos de exposição específicos produzidos pelo próprio veículo, condições do terreno e clima. A roupa deve ser quente, resistente ao vento e flexível. Os transientes de atividade experimentados durante a condução de snowmobile são difíceis de acomodar em um sistema de roupas e requerem consideração especial.

                                          O tráfego de snowmobile em áreas remotas também apresenta um problema de comunicação. A organização do trabalho e os equipamentos devem garantir uma comunicação segura com a base. Equipamentos extras devem ser transportados para lidar com situações de emergência e permitir proteção por tempo suficiente para a equipe de resgate funcionar. Esses equipamentos incluem, por exemplo, saco de vento, roupas extras, equipamento de primeiros socorros, pá de neve, kit de reparo e utensílios de cozinha.

                                           

                                          Voltar

                                          A prevenção dos efeitos fisiopatológicos da exposição ao frio deve ser considerada sob dois pontos de vista: o primeiro diz respeito aos efeitos fisiopatológicos observados durante a exposição geral ao frio (ou seja, o corpo inteiro), e o segundo diz respeito aos observados durante a exposição local ao frio frio, afetando principalmente as extremidades (mãos e pés). As medidas preventivas a esse respeito visam reduzir a incidência dos dois principais tipos de estresse pelo frio - hipotermia acidental e congelamento das extremidades. É necessária uma abordagem dupla: métodos fisiológicos (por exemplo, alimentação e hidratação adequadas, desenvolvimento de mecanismos de adaptação) e medidas farmacológicas e tecnológicas (por exemplo, abrigo, vestuário). Em última análise, todos esses métodos visam aumentar a tolerância ao frio tanto em nível geral quanto local. Além disso, é fundamental que os trabalhadores expostos ao frio tenham a informação e o conhecimento sobre esse agravo necessários para uma prevenção eficaz.

                                          Métodos fisiológicos para prevenir lesões causadas pelo frio

                                          A exposição ao frio no ser humano em repouso é acompanhada de vasoconstrição periférica, que limita a perda de calor cutâneo, e de produção de calor metabólico (essencialmente por meio da atividade de calafrios), o que implica a necessidade de ingestão alimentar. O gasto de energia exigido por toda atividade física no frio é aumentado pela dificuldade de caminhar na neve ou no gelo e pela frequente necessidade de lidar com equipamentos pesados. Além disso, a perda hídrica pode ser considerável devido à sudorese associada a essa atividade física. Se essa perda de água não for compensada, pode ocorrer desidratação, aumentando a suscetibilidade ao congelamento. A desidratação é muitas vezes agravada não apenas pela restrição voluntária da ingestão de água devido à dificuldade de ingestão de líquidos adequados (a água disponível pode estar congelada ou pode-se ter que derreter a neve), mas também pela tendência de evitar a micção (micção) adequadamente frequente. , o que requer deixar o abrigo. A necessidade de água no frio é difícil de estimar porque depende da carga de trabalho do indivíduo e do isolamento da roupa. Mas em qualquer caso, a ingestão de líquidos deve ser abundante e na forma de bebidas quentes (5 a 6 l por dia no caso de atividade física). A observação da cor da urina, que deve permanecer clara, dá uma boa indicação do curso da ingestão de líquidos.

                                          No que diz respeito à ingestão calórica, pode-se supor que seja necessário um aumento de 25 a 50% em clima frio, em comparação com climas temperados ou quentes. Uma fórmula permite calcular a ingestão calórica (em kcal) essencial para o equilíbrio energético no frio por pessoa e por dia: kcal/pessoa por dia = 4,151–28.62Ta, Onde Ta é a temperatura ambiente em °C (1 kcal = 4.18 joule). Assim, para um Ta de –20ºC, uma necessidade de cerca de 4,723 kcal (2.0 x 104 J) deve ser antecipado. A ingestão de alimentos não parece ter que ser modificada qualitativamente para evitar problemas digestivos do tipo diarréia. Por exemplo, a ração para clima frio (RCW) do Exército dos Estados Unidos consiste em 4,568 kcal (1.9 x 104 J), na forma desidratada, por dia e por pessoa, e é dividida qualitativamente da seguinte forma: 58% de carboidratos, 11% de proteínas e 31% de gorduras (Edwards, Roberts e Mutter 1992). Alimentos desidratados têm a vantagem de serem leves e fáceis de preparar, mas precisam ser reidratados antes do consumo.

                                          Na medida do possível, as refeições devem ser feitas quentes e divididas em café da manhã e almoço em quantidades normais. Suplementam-se as sopas quentes, os biscoitos secos e as barras de cereais mordiscados ao longo do dia e o aumento da ingestão calórica ao jantar. Este último expediente aumenta a termogênese induzida pela dieta e ajuda o sujeito a adormecer. O consumo de álcool é extremamente desaconselhável em clima frio porque o álcool induz a vasodilatação cutânea (fonte de perda de calor) e aumenta a diurese (fonte de perda de água), modificando a sensibilidade da pele e prejudicando o julgamento (que são fatores básicos envolvidos no reconhecimento dos primeiros sinais de lesão por frio). O consumo excessivo de bebidas com cafeína também é prejudicial, pois essa substância tem efeito vasoconstritor periférico (aumento do risco de congelamento) e efeito diurético.

                                          Além de uma alimentação adequada, o desenvolvimento de mecanismos adaptativos gerais e locais pode reduzir a incidência de lesões causadas pelo frio e melhorar o desempenho psicológico e físico, reduzindo o estresse causado por um ambiente frio. No entanto, é necessário definir os conceitos de adaptação, Aclimatização e habituação ao frio, os três termos variando em suas implicações de acordo com o uso de diferentes teóricos.

                                          Na visão de Eagan (1963), o termo adaptação ao frio é um termo genérico. Ele agrupa sob o conceito de adaptação os conceitos de adaptação genética, aclimatação e habituação. A adaptação genética refere-se às mudanças fisiológicas transmitidas geneticamente que favorecem a sobrevivência em um ambiente hostil. Bligh e Johnson (1973) diferenciam entre adaptação genética e adaptação fenotípica, definindo o conceito de adaptação como “mudanças que reduzem a tensão fisiológica produzida por um componente estressante do ambiente total”.

                                          Aclimatação pode ser definida como uma compensação funcional estabelecida ao longo de um período de vários dias a várias semanas em resposta a fatores complexos do ambiente, como variações climáticas em um ambiente natural, ou a um fator único no ambiente, como no laboratório (a “aclimatação artificial” ou “aclimatação” desses escritores) (Eagan 1963).

                                          habituação é o resultado de uma mudança nas respostas fisiológicas decorrentes de uma diminuição nas respostas do sistema nervoso central a certos estímulos (Eagan 1963). Essa habituação pode ser específica ou geral. A habituação específica é o processo envolvido quando uma certa parte do corpo se acostuma a um estímulo repetido, enquanto a habituação geral é aquela pela qual todo o corpo se acostuma a um estímulo repetido. A adaptação local ou geral ao frio é geralmente adquirida por habituação.

                                          Tanto em laboratório como em ambiente natural, foram observados diferentes tipos de adaptação geral ao frio. Hammel (1963) estabeleceu uma classificação desses diferentes tipos de adaptação. O tipo de adaptação metabólica é evidenciado pela manutenção da temperatura interna combinada com uma maior produção de calor metabólico, como nos Alacalufs da Terra do Fogo ou nos índios do Ártico. A adaptação do tipo isolante também é demonstrada pela manutenção da temperatura interna, mas com diminuição da temperatura cutânea média (aborígines da costa tropical da Austrália). A adaptação do tipo hipotérmico é demonstrada por uma queda mais ou menos considerável da temperatura interna (tribo do deserto Kalahari, índios Quechua do Peru). Finalmente, há adaptação do tipo isolacional e hipotérmico misto (aborígines da Austrália central, lapões, mergulhadores amas coreanos).

                                          Na realidade, esta classificação tem caráter meramente qualitativo e não leva em consideração todos os componentes do balanço térmico. Portanto, propusemos recentemente uma classificação que não é apenas qualitativa, mas também quantitativa (ver Tabela 1). A modificação isolada da temperatura corporal não indica necessariamente a existência de adaptação geral ao frio. De fato, uma mudança na demora para começar a tremer é uma boa indicação da sensibilidade do sistema termorregulador. Bittel (1987) também propôs a redução do débito térmico como um indicador de adaptação ao frio. Além disso, este autor demonstrou a importância da ingestão calórica no desenvolvimento de mecanismos adaptativos. Confirmamos esta observação em nosso laboratório: indivíduos aclimatados ao frio em laboratório a 1 °C por 1 mês de maneira descontínua desenvolveram uma adaptação do tipo hipotérmica (Savourey et al. 1994, 1996). A hipotermia está diretamente relacionada à redução do percentual de massa gorda do corpo. O nível de aptidão física aeróbica (VO2max) não parece estar envolvido no desenvolvimento deste tipo de adaptação ao frio (Bittel et al. 1988; Savorey, Vallerand e Bittel 1992). A adaptação do tipo hipotérmico parece ser a mais vantajosa porque mantém as reservas de energia retardando o início do tremor, mas sem que a hipotermia seja perigosa (Bittel et al. 1989). Trabalhos recentes em laboratório mostraram que é possível induzir esse tipo de adaptação submetendo pessoas a imersão localizada intermitente dos membros inferiores em água gelada. Além disso, esse tipo de aclimatação desenvolveu uma “síndrome da triiodotironina polar” descrita por Reed e colaboradores em 1990 em indivíduos que passaram longos períodos na região polar. Essa síndrome complexa permanece mal compreendida e é evidenciada principalmente por uma diminuição no pool de tri-iodotironina total tanto quando o ambiente é termicamente neutro quanto durante a exposição aguda ao frio. No entanto, a relação entre esta síndrome e a adaptação do tipo hipotérmico ainda não foi definida (Savourey et al. 1996).

                                          Tabela 1. Mecanismos gerais de adaptação ao frio estudados durante um teste de frio padrão realizado antes e após um período de aclimatação.

                                          A medida

                                          Uso de medida como indicador
                                          de adaptação

                                          Mudança na
                                          indicador

                                          Tipo de adaptação

                                          Retal
                                          temperatura tre(° C)

                                          Diferença entre tre no final do teste de frio e tre na neutralidade térmica após a aclimatação

                                          + ou =
                                          -

                                          normotérmica
                                          hipotérmico


                                          Temperatura média da pele tsk(° C)


                                          ‾ tsk°C após/‾tsk° C antes,
                                          onde `tsk é o nível de
                                          no final do teste de frio


                                          <1
                                          =1
                                          >1


                                          isolante
                                          isolacional
                                          hipoisolacional


                                          Média
                                          metabolismo ‾M (W/m2)


                                          Razão de ‾M após aclimatação
                                          a ‾M antes da aclimatação


                                          <1
                                          =
                                          >1


                                          Metabólico
                                          isometabólico
                                          hipometabólico

                                           

                                          A adaptação local das extremidades está bem documentada (LeBlanc 1975). Tem sido estudado tanto em tribos nativas ou grupos profissionais naturalmente expostos ao frio nas extremidades (esquimós, lapões, pescadores na ilha de Gaspé, entalhadores de peixes ingleses, carteiros em Quebec) quanto em indivíduos adaptados artificialmente em laboratório. Todos esses estudos mostraram que essa adaptação é evidenciada por temperaturas cutâneas mais altas, menos dor e vasodilatação paradoxal mais precoce que ocorre em temperaturas cutâneas mais altas, permitindo assim a prevenção do congelamento. Estas alterações estão basicamente relacionadas com um aumento do fluxo sanguíneo periférico da pele e não com a produção local de calor a nível muscular, como mostramos recentemente (Savourey, Vallerand e Bittel 1992). A imersão das extremidades várias vezes ao dia em água fria (5ºC) durante várias semanas é suficiente para induzir o estabelecimento desses mecanismos adaptativos locais. Por outro lado, existem poucos dados científicos sobre a persistência desses diferentes tipos de adaptação.

                                          Métodos farmacológicos para prevenir lesões causadas pelo frio

                                          O uso de drogas para aumentar a tolerância ao frio tem sido objeto de vários estudos. A tolerância geral ao frio pode ser aumentada pelo favorecimento da termogênese com drogas. De fato, foi demonstrado em seres humanos que a atividade de tremores é acompanhada notavelmente por um aumento na oxidação de carboidratos, combinado com um aumento no consumo de glicogênio muscular (Martineau e Jacob 1988). Os compostos metilxantínicos exercem seus efeitos estimulando o sistema simpático, exatamente como o frio, aumentando assim a oxidação dos carboidratos. No entanto, Wang, Man e Bel Castro (1987) mostraram que a teofilina foi ineficaz na prevenção da queda da temperatura corporal em seres humanos em repouso no frio. Por outro lado, a combinação de cafeína com efedrina permite uma melhor manutenção da temperatura corporal nas mesmas condições (Vallerand, Jacob e Kavanagh 1989), enquanto a ingestão de cafeína sozinha não modifica nem a temperatura corporal nem a resposta metabólica (Kenneth et al . 1990). A prevenção farmacológica dos efeitos do resfriado em nível geral ainda é objeto de pesquisa. No nível local, poucos estudos foram realizados sobre a prevenção farmacológica do congelamento. Usando um modelo animal para congelamento, um certo número de drogas foi testado. Antiagregantes plaquetários, corticóides e também várias outras substâncias tiveram efeito protetor desde que administrados antes do período de reaquecimento. Até onde sabemos, nenhum estudo foi realizado em humanos sobre esse assunto.

                                          Métodos técnicos para prevenir lesões por frio

                                          Esses métodos são um elemento básico na prevenção de lesões causadas pelo frio e, sem seu uso, os seres humanos seriam incapazes de viver em zonas de clima frio. A construção de abrigos, o uso de fonte de calor e também o uso de roupas permitem que as pessoas vivam em regiões muito frias, criando um microclima ambiente favorável. No entanto, as vantagens fornecidas pela civilização às vezes não estão disponíveis (no caso de expedições civis e militares, náufragos, feridos, vagabundos, vítimas de avalanches, etc.). Esses grupos são, portanto, particularmente susceptíveis a lesões causadas pelo frio.

                                          Precauções para trabalhar no frio

                                          O problema do condicionamento para o trabalho no frio refere-se principalmente a pessoas que não estão acostumadas a trabalhar no frio e/ou que vêm de zonas de clima temperado. Informações sobre lesões que podem ser causadas pelo frio são de fundamental importância, mas também é necessário adquirir informações sobre um certo número de tipos de comportamento. Todo trabalhador em uma zona fria deve estar familiarizado com os primeiros sinais de lesão, especialmente lesões locais (cor da pele, dor). O comportamento em relação à roupa é vital: várias camadas de roupa permitem ao usuário ajustar o isolamento dado pela roupa aos níveis atuais de gasto de energia e estresse externo. Roupas molhadas (chuva, suor) devem ser secas. Toda atenção deve ser dada à proteção das mãos e dos pés (sem curativos apertados, atenção à cobertura adequada, troca de meias oportuna - digamos duas ou três vezes ao dia - por causa da transpiração). O contato direto com todos os objetos metálicos frios deve ser evitado (risco de congelamento imediato). A roupa deve ser garantida contra o frio e testada antes de qualquer exposição ao frio. As regras de alimentação devem ser lembradas (com atenção à ingestão calórica e às necessidades de hidratação). O abuso de álcool, cafeína e nicotina deve ser proibido. Equipamentos acessórios (abrigo, tendas, sacos de dormir) devem ser verificados. A condensação em barracas e sacos de dormir deve ser removida para evitar a formação de gelo. Os trabalhadores não devem soprar em suas luvas para aquecê-las ou isso também causará a formação de gelo. Finalmente, recomendações devem ser feitas para melhorar a aptidão física. De fato, um bom nível de aptidão física aeróbica permite maior termogênese no frio intenso (Bittel et al. 1988), mas também garante melhor resistência física, fator favorável devido à perda extra de energia da atividade física no frio.

                                          As pessoas de meia-idade devem ser mantidas sob vigilância cuidadosa porque são mais suscetíveis a lesões pelo frio do que as pessoas mais jovens devido à sua resposta vascular mais limitada. Fadiga excessiva e uma ocupação sedentária aumentam o risco de lesões. Pessoas com certas condições médicas (urticária ao frio, síndrome de Raynaud, angina pectoris, congelamento prévio) devem evitar a exposição ao frio intenso. Alguns conselhos adicionais podem ser úteis: proteger a pele exposta contra a radiação solar, proteger os lábios com cremes especiais e proteger os olhos com óculos de sol contra a radiação ultravioleta.

                                          Quando ocorre um problema, os trabalhadores em uma zona fria devem manter a calma, não devem se separar do grupo e devem manter o calor do corpo cavando buracos e se amontoando. Atenção especial deve ser dada ao fornecimento de alimentos e meios de pedir ajuda (rádio, foguetes de socorro, espelhos de sinalização, etc.). Onde houver risco de imersão em água fria, devem ser providenciados botes salva-vidas e equipamentos estanques e com bom isolamento térmico. Em caso de naufrágio sem bote salva-vidas, o indivíduo deve tentar limitar ao máximo a perda de calor, agarrando-se a materiais flutuantes, enrolando-se e nadando moderadamente com o peito fora d'água, se possível, porque a convecção criada pela natação aumenta consideravelmente perda de calor. Beber água do mar é prejudicial devido ao seu alto teor de sal.

                                          Modificação de Tarefas no Frio

                                          Em uma zona fria, as tarefas de trabalho são consideravelmente modificadas. O peso das roupas, o transporte de cargas (barracas, alimentos, etc.) e a necessidade de percorrer terrenos difíceis aumentam a energia gasta pela atividade física. Além disso, o movimento, a coordenação e a destreza manual são prejudicados pelas roupas. O campo de visão é frequentemente reduzido pelo uso de óculos de sol. Além disso, a percepção do fundo é alterada e reduzida para 6 m quando a temperatura do ar seco é inferior a –18ºC ou quando há vento. A visibilidade pode ser nula em caso de nevasca ou neblina. A presença de luvas dificulta certas tarefas que exigem um trabalho delicado. Por causa da condensação, as ferramentas geralmente ficam cobertas de gelo, e segurá-las com as mãos desprotegidas acarreta um certo risco de congelamento. A estrutura física das roupas é alterada no frio extremo, e o gelo que pode se formar como resultado do congelamento combinado com a condensação geralmente bloqueia os fechos de correr. Finalmente, os combustíveis devem ser protegidos contra o congelamento pelo uso de anticongelante.

                                          Assim, para o desempenho ideal das tarefas em clima frio, deve haver várias camadas de roupa; proteção adequada das extremidades; medidas contra condensação em roupas, ferramentas e tendas; e aquecimento regular em um abrigo aquecido. As tarefas de trabalho devem ser executadas como uma sequência de tarefas simples, se possível realizadas por duas equipes de trabalho, uma trabalhando enquanto a outra se aquece. A inatividade no frio deve ser evitada, assim como o trabalho solitário, longe dos caminhos usados. Uma pessoa competente pode ser designada como responsável pela proteção e prevenção de acidentes.

                                          Em conclusão, parece que um bom conhecimento das lesões causadas pelo frio, um conhecimento do ambiente, uma boa preparação (aptidão física, alimentação, indução de mecanismos de adaptação), vestuário adequado e distribuição adequada das tarefas podem prevenir lesões causadas pelo frio. Onde ocorrem lesões, o pior pode ser evitado por meio de assistência rápida e tratamento imediato.

                                          Roupas de proteção: roupas impermeáveis

                                          O uso de roupas impermeáveis ​​tem como objetivo proteger contra as consequências da imersão acidental e, portanto, diz respeito não apenas a todos os trabalhadores susceptíveis de sofrer tais acidentes (marinheiros, pilotos aéreos), mas também aos que trabalham em águas frias (mergulhadores profissionais). Tabela 2, extraída do Atlas Oceanográfico do oceano norte-americano, mostra que mesmo no Mediterrâneo ocidental a temperatura da água raramente ultrapassa os 15ºC. Em condições de imersão, o tempo de sobrevivência de um indivíduo vestido com colete salva-vidas, mas sem equipamento anti-imersão, foi estimado em 1.5 horas no Báltico e 6 horas no Mediterrâneo em janeiro, enquanto em agosto é de 12 horas no Báltico e é limitada apenas pela exaustão no Mediterrâneo. O uso de equipamentos de proteção é, portanto, uma necessidade para os trabalhadores no mar, principalmente aqueles que podem ser submersos sem assistência imediata.

                                          Tabela 2. Média mensal e anual do número de dias em que a temperatura da água é inferior a 15 °C.

                                          Mês

                                          Báltico Ocidental

                                          Golfo Alemão

                                          Oceano Atlântico
                                          (fora de Brest)

                                          Mediterrâneo Ocidental

                                          janeiro

                                          31

                                          31

                                          31

                                          31

                                          Fevereiro

                                          28

                                          28

                                          28

                                          28

                                          Março

                                          31

                                          31

                                          31

                                          31

                                          Abril

                                          30

                                          30

                                          30

                                          (26 - 30)

                                          Maio

                                          31

                                          31

                                          31

                                          8

                                          Junho

                                          25

                                          25

                                          25

                                          às vezes

                                          Julho

                                          4

                                          6

                                          às vezes

                                          às vezes

                                          Agosto

                                          4

                                          às vezes

                                          às vezes

                                          0

                                          Setembro

                                          19

                                          3

                                          às vezes

                                          às vezes

                                          Outubro

                                          31

                                          22

                                          20

                                          2

                                          Novembro

                                          30

                                          30

                                          30

                                          30

                                          Dezembro

                                          31

                                          31

                                          31

                                          31

                                          Total

                                          295

                                          268

                                          257

                                          187

                                           

                                          As dificuldades de produzir tais equipamentos são complexas, porque é preciso levar em consideração requisitos múltiplos, muitas vezes conflitantes. Essas restrições incluem: (1) o fato de que a proteção térmica deve ser eficaz tanto no ar quanto na água sem impedir a evaporação do suor (2) a necessidade de manter o sujeito na superfície da água e (3) as tarefas a serem realizadas Fora. Além disso, o equipamento deve ser projetado de acordo com o risco envolvido. Isso requer a definição exata das necessidades antecipadas: ambiente térmico (temperatura da água, ar, vento), tempo antes da chegada do socorro e presença ou ausência de um bote salva-vidas, por exemplo. As características de isolamento da roupa dependem dos materiais utilizados, dos contornos do corpo, da compressibilidade do tecido de proteção (que determina a espessura da camada de ar aprisionada na roupa devido à pressão exercida pela água) e a umidade que pode estar presente na roupa. A presença de umidade neste tipo de roupa depende principalmente da estanqueidade. A avaliação desses equipamentos deve levar em conta a eficácia da proteção térmica fornecida não só na água, mas também no ar frio, e envolve estimativas tanto do tempo provável de sobrevivência em termos de temperatura da água e do ar, quanto do estresse térmico antecipado e da possível impedimento mecânico da roupa (Boutelier 1979). Finalmente, os testes de estanqueidade realizados em um objeto em movimento permitirão detectar possíveis deficiências a esse respeito. Em última análise, o equipamento anti-imersão deve atender a três requisitos:

                                          • Deve fornecer proteção térmica eficaz na água e no ar.
                                          • Deve ser confortável.
                                          • Não deve ser nem muito restritivo nem muito pesado.

                                           

                                          Para atender a esses requisitos, dois princípios foram adotados: ou usar um material que não seja estanque, mas que mantenha suas propriedades isolantes na água (como é o caso das chamadas vestimentas “molhadas”) ou garantir a total estanqueidade com materiais que além disso, são isolantes (adequação “seca”). Atualmente, o princípio da vestimenta molhada está sendo aplicado cada vez menos, especialmente na aviação. Durante a última década, a Organização Marítima Internacional recomendou o uso de um traje anti-imersão ou de sobrevivência que atenda aos critérios da Convenção Internacional para a Salvaguarda da Vida Humana no Mar (SOLAS) adotada em 1974. Esses critérios dizem respeito, em particular, ao isolamento, infiltração mínima de água no traje, tamanho do traje, ergonomia, compatibilidade com auxiliares de flutuação e procedimentos de teste. No entanto, a aplicação destes critérios coloca alguns problemas (nomeadamente os relacionados com a definição dos testes a aplicar).

                                          Embora sejam conhecidos há muito tempo, desde que os esquimós usavam pele de foca ou intestinos de foca costurados juntos, os trajes anti-imersão são difíceis de aperfeiçoar e os critérios de padronização provavelmente serão revistos nos próximos anos.

                                           

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                                          Terça-feira, 22 Março 2011 20: 34

                                          Índices e Padrões de Frio

                                          Estresse por frio é definido como uma carga térmica no corpo sob a qual perdas de calor maiores do que o normal são antecipadas e ações termorreguladoras compensatórias são necessárias para manter o corpo termicamente neutro. As perdas normais de calor, portanto, referem-se ao que as pessoas normalmente experimentam em condições de vida em ambientes fechados (temperatura do ar de 20 a 25ºC).

                                          Em contraste com as condições de calor, roupas e atividade são fatores positivos no sentido de que mais roupas reduzem a perda de calor e mais atividade significa maior produção interna de calor e maior potencial para equilibrar a perda de calor. Assim, os métodos de avaliação se concentram na determinação da proteção necessária (vestuário) em determinados níveis de atividade, níveis de atividade necessários para determinada proteção ou valores de “temperatura” para determinadas combinações dos dois (Burton e Edholm 1955; Holmér 1988; Parsons 1993).

                                          É importante reconhecer, no entanto, que há limites quanto à quantidade de roupas que podem ser usadas e quanto alto nível de atividade pode ser mantido por longos períodos de tempo. Roupas de proteção contra o frio tendem a ser volumosas e atrapalhar. Mais espaço é necessário para movimento e movimentos. O nível de atividade pode ser determinado pelo ritmo de trabalho, mas deve, preferencialmente, ser controlado pelo indivíduo. Para cada indivíduo existe uma determinada taxa máxima de produção de energia, dependendo da capacidade de trabalho físico, que pode ser sustentada por períodos de tempo prolongados. Assim, a alta capacidade de trabalho físico pode ser vantajosa para exposições extremas e prolongadas.

                                          Este artigo trata de métodos para avaliação e controle do estresse pelo frio. Problemas relacionados a aspectos organizacionais, psicológicos, médicos e ergonômicos são tratados em outra parte.

                                          Trabalho a frio

                                          O trabalho a frio abrange uma variedade de condições naturais e artificiais. A exposição mais extrema ao frio está associada a missões no espaço sideral. No entanto, as condições de trabalho a frio na superfície da terra cobrem uma faixa de temperatura superior a 100ºC (tabela 1). Naturalmente, espera-se que a magnitude e a gravidade do estresse por frio aumentem com a diminuição da temperatura ambiente.

                                          Tabela 1. Temperaturas do ar de vários ambientes ocupacionais frios

                                          –120ºC

                                          Câmara climática para crioterapia humana

                                          –90ºC

                                          Temperatura mais baixa na base polar sul Vostock

                                          –55ºC

                                          Entreposto frigorífico para carne de peixe e produção de produtos congelados e secos

                                          –40ºC

                                          Temperatura “normal” na base polar

                                          –28ºC

                                          Entreposto frigorífico para produtos ultracongelados

                                          +2 a +12ºC

                                          Armazenamento, preparação e transporte de produtos alimentares frescos

                                          –50 a –20ºC

                                          Temperatura média de janeiro no norte do Canadá e na Sibéria

                                          –20 a –10ºC

                                          Temperatura média de janeiro no sul do Canadá, norte da Escandinávia e centro da Rússia

                                          –10 a 0ºC

                                          Temperatura média de janeiro no norte dos EUA, sul da Escandinávia, Europa central, partes do Oriente Médio e Extremo Oriente, centro e norte do Japão

                                          Fonte: Modificado de Holmér 1993.

                                          Está claro na tabela 1 que grandes populações de trabalhadores ao ar livre em muitos países sofrem estresse de frio mais ou menos severo. Além disso, o trabalho em câmara frigorífica ocorre em todas as partes do mundo. Pesquisas em países escandinavos revelam que aproximadamente 10% da população total de trabalhadores consideram o frio um fator de grande aborrecimento no local de trabalho.

                                          Tipos de Estresse por Frio

                                          Os seguintes tipos de estresse por frio podem ser definidos:

                                            • resfriamento de corpo inteiro
                                            • resfriamento local, incluindo resfriamento de extremidades, resfriamento convectivo da pele (resfriamento pelo vento), resfriamento condutivo da pele (resfriamento de contato) e resfriamento do trato respiratório.

                                               

                                              Muito provavelmente, vários, senão todos, podem estar presentes ao mesmo tempo.

                                              A avaliação do estresse pelo frio envolve a constatação do risco de um ou mais dos efeitos mencionados. Normalmente, a tabela 2 pode ser usada como uma primeira classificação aproximada. Em geral, o estresse pelo frio aumenta, quanto menor o nível de atividade física e menor a proteção disponível.

                                              Tabela 2. Classificação esquemática do trabalho a frio

                                              Temperatura

                                              Tipo de trabalho

                                              Tipo de estresse frio

                                              10 a 20ºC

                                              Sedentário, trabalho leve, trabalho manual fino

                                              Resfriamento de todo o corpo, resfriamento de extremidades

                                              0 a 10ºC

                                              Sedentário e parado, trabalho leve

                                              Resfriamento de todo o corpo, resfriamento de extremidades

                                              –10 a 0ºC

                                              Trabalho físico leve, manuseio de ferramentas e materiais

                                              Resfriamento de corpo inteiro, resfriamento de extremidade, resfriamento de contato

                                              –20 a –10ºC

                                              Atividade moderada, manuseio de metais e fluidos (gasolina, etc.), condições de vento

                                              Resfriamento de corpo inteiro, resfriamento de extremidade, resfriamento de contato, resfriamento convectivo

                                              Abaixo de –20 ºC

                                              Todos os tipos de trabalho

                                              Todos os tipos de estresse por frio

                                               

                                              As informações fornecidas na tabela devem ser interpretadas como um sinal para ação. Em outras palavras, o tipo específico de estresse por frio deve ser avaliado e controlado, se necessário. Em temperaturas moderadas, prevalecem problemas associados a desconforto e perdas de função devido ao resfriamento local. Em temperaturas mais baixas, o risco iminente de uma lesão pelo frio como sequela dos outros efeitos é o fator importante. Para muitos dos efeitos, ainda não existem relações discretas entre o nível de estresse e o efeito. Não se pode excluir que um determinado problema de resfriado possa persistir também fora da faixa de temperatura indicada na tabela.

                                              Métodos de avaliação

                                              Métodos para avaliação de estresse por frio são apresentados no Relatório Técnico ISO 11079 (ISO TR 11079, 1993). Outros padrões relativos à determinação da produção de calor metabólico (ISO 8996, 1988), estimativa das características térmicas da roupa (ISO 9920, 1993) e medições fisiológicas (ISO DIS 9886, 1989c) fornecem informações complementares úteis para a avaliação do estresse pelo frio.

                                              A Figura 1 descreve as relações entre fatores climáticos, efeito de resfriamento antecipado e método recomendado para avaliação. Mais detalhes sobre métodos e coleta de dados são fornecidos abaixo.

                                              Figura 1. Avaliação do estresse por frio em relação a fatores climáticos e efeitos de resfriamento.

                                              HEA110F1

                                              Resfriamento de todo o corpo

                                              O risco de resfriamento de todo o corpo é determinado pela análise das condições de equilíbrio do calor corporal. O nível de isolamento da roupa necessário para o equilíbrio térmico em níveis definidos de tensão fisiológica é calculado com uma equação matemática de equilíbrio térmico. O valor de isolamento necessário calculado, IREQ, pode ser considerado como um índice de tensão a frio. O valor indica um nível de proteção (expresso em clo). Quanto maior o valor, maior o risco de desequilíbrio do calor corporal. Os dois níveis de tensão correspondem a um nível baixo (sensação neutra ou de “conforto”) e a um nível alto (sensação de leve frio a frio).

                                              O uso do IREQ compreende três etapas de avaliação:

                                                • determinação do IREQ para determinadas condições de exposição
                                                • comparação do IREQ com o nível de proteção fornecido pela roupa
                                                • determinação do tempo de exposição se o nível de proteção for de valor menor que o IREQ

                                                     

                                                    A Figura 2 mostra os valores de IREQ para baixa tensão fisiológica (sensação térmica neutra). Os valores são fornecidos para diferentes níveis de atividade.

                                                    Figura 2. Valores de IREQ necessários para manter a tensão fisiológica de baixo nível (sensação térmica neutra) em temperatura variável.

                                                    HEA110F2

                                                    Os métodos para estimar os níveis de atividade são descritos na ISO 7243 (tabela 3).

                                                    Tabela 3. Classificação dos níveis de taxa metabólica

                                                    Aula

                                                    Faixa de taxa metabólica, M

                                                    Valor a ser usado para cálculo da taxa metabólica média

                                                    Exemplos

                                                     

                                                    Relacionado a
                                                    uma unidade de área de superfície da pele (W/m2)

                                                    Para uma área média de superfície da pele
                                                    de 1.8m2
                                                    (W)




                                                    (W / m2)




                                                    (W)

                                                     

                                                    0
                                                    Em repouso

                                                    M≤65

                                                    M≥117

                                                    65

                                                    117

                                                    Em repouso

                                                    1
                                                    Baixo
                                                    taxa metabólica

                                                    65M≤130

                                                    117M≤234

                                                    100

                                                    180

                                                    Sentado à vontade: trabalhos manuais leves (escrever, datilografar, desenhar, costurar, contabilidade); trabalho manual e braçal (pequenas ferramentas de bancada, inspeção, montagem ou triagem de material leve); trabalho de braço e perna (dirigir veículo em condições normais, operar interruptor de pé ou pedais).

                                                    Em pé: broca (pequenas peças); fresadora (pequenas peças); enrolamento da bobina; pequeno enrolamento de armadura; usinagem com ferramentas de baixa potência; caminhada casual (velocidade de até 3.5 km/h).

                                                    2
                                                    Moderado
                                                    taxa metabólica

                                                    130M≤200

                                                    234M≤360

                                                    165

                                                    297

                                                    Trabalho sustentado de mãos e braços (martelar pregos, obturar); trabalho de braço e perna (operação fora de estrada de caminhões, tratores ou equipamentos de construção); trabalho de braço e tronco (trabalho com martelo pneumático, montagem de trator, reboco, manuseio intermitente de material moderadamente pesado, capina, capina, colheita de frutas ou legumes); empurrar ou puxar carrinhos leves ou carrinhos de mão; caminhando a uma velocidade de 3.5 km/h; forjamento.

                                                    3
                                                    Alta
                                                    taxa metabólica

                                                    200M≤260

                                                    360M≤468

                                                    230

                                                    414

                                                    Trabalho intenso de braços e tronco: carregar material pesado; pá; trabalho de marreta; serrar, aplainar ou cinzelar madeira dura; roçada manual; escavação; caminhando a uma velocidade de 5.5 km/h a 7 km/h.

                                                    Empurrar ou puxar carrinhos de mão ou carrinhos de mão muito carregados; lascas fundidas; assentamento de blocos de concreto.

                                                    4
                                                    Muito alto
                                                    taxa metabólica

                                                    M> 260

                                                    M> 468

                                                    290

                                                    522

                                                    Atividade muito intensa em ritmo rápido a máximo; trabalhando com um machado; escavação intensa com pá ou escavação; subir escadas, rampa ou escadote; andar rapidamente com pequenos passos, correr, andar a uma velocidade superior a 7 km/h.

                                                    Fonte: ISO 7243 1989a

                                                    Uma vez determinado o IREQ para determinadas condições, o valor é comparado com o nível de proteção oferecido pela vestimenta. O nível de proteção de um conjunto de roupas é determinado pelo seu valor de isolamento resultante (“clo-value”). Esta propriedade é medida de acordo com o projecto de norma europeia prEN-342 (1992). Também pode ser derivado dos valores básicos de isolamento fornecidos nas tabelas (ISO 9920).

                                                    A Tabela 4 fornece exemplos de valores básicos de isolamento para conjuntos típicos. Os valores devem ser corrigidos para redução presumida causada pelo movimento do corpo e ventilação. Normalmente, nenhuma correção é feita para o nível de repouso. Os valores são reduzidos em 10% para trabalhos leves e em 20% para níveis de atividade mais elevados.

                                                    Tabela 4. Exemplos de valores básicos de isolamento (Icl) De roupas*

                                                    conjunto de roupas

                                                    Icl (m2 °C/W)

                                                    Icl (clo)

                                                    Cuecas, camisa de manga curta, calças justas, meias até a panturrilha, sapatos

                                                    0.08

                                                    0.5

                                                    Cuecas, camisas, justas, calças, meias, sapatos

                                                    0.10

                                                    0.6

                                                    Cuecas, macacão, meias, sapatos

                                                    0.11

                                                    0.7

                                                    Cuecas, camisa, macacão, meias, sapatos

                                                    0.13

                                                    0.8

                                                    Cuecas, camisa, calças, bata, meias, sapatos

                                                    0.14

                                                    0.9

                                                    Cuecas, camiseta, cuecas, camisa, macacão, meias até a panturrilha, sapatos

                                                    0.16

                                                    1.0

                                                    Cuecas, camisola interior, camisa, calças, casaco, colete, meias, sapatos

                                                    0.17

                                                    1.1

                                                    Cuecas, camisa, calças, jaqueta, macacão, meias, sapatos

                                                    0.19

                                                    1.3

                                                    Camisola interior, cuecas, calças isolantes, casaco isolante, meias, sapatos

                                                    0.22

                                                    1.4

                                                    Cuecas, T-shirt, camisa, calças justas, macacões isolantes, meias até a panturrilha, sapatos

                                                    0.23

                                                    1.5

                                                    Cuecas, camisola interior, camisa, calças, casaco, sobretudo, chapéu, luvas, meias, sapatos

                                                    0.25

                                                    1.6

                                                    Cuecas, camisola interior, camisa, calças, casaco, sobretudo, sobrecalças, meias, sapatos

                                                    0.29

                                                    1.9

                                                    Cuecas, camisola interior, camisa, calças, casaco, casaco, sobretudo, meias, sapatos, chapéu, luvas

                                                    0.31

                                                    2.0

                                                    Camisola interior, cuecas, calças isolantes, casaco isolante, sobrecalças, sobretudo, meias, sapatos

                                                    0.34

                                                    2.2

                                                    Camisola interior, cuecas, calças isolantes, casaco isolante, sobrecalças, meias, sapatos, gorro, luvas

                                                    0.40

                                                    2.6

                                                    Camisola interior, cuecas, calças isotérmicas, casaco isotérmico, sobrecalças e parca com forro, meias, sapatos, gorro, luvas

                                                    0.40-0.52

                                                    2.6-3.4

                                                    Sistemas de roupas árticas

                                                    0.46-0.70

                                                    3-4.5

                                                    Sacos de dormir

                                                    0.46-1.1

                                                    3-8

                                                    *O nível de proteção nominal aplica-se apenas a condições estáticas de paralisação do vento (repouso). Os valores devem ser reduzidos com o aumento do nível de atividade.

                                                    Fonte: Modificado de ISO/TR-11079 1993.

                                                    O nível de proteção oferecido pelos melhores sistemas de vestuário disponíveis corresponde a 3 a 4 clo. Quando o sistema de vestimenta disponível não fornece isolamento suficiente, um limite de tempo é calculado para as condições reais. Este limite de tempo depende da diferença entre o isolamento do vestuário necessário e o do vestuário disponível. Uma vez que a proteção total contra o resfriamento não é mais alcançada, o limite de tempo é calculado com base em uma redução antecipada do conteúdo de calor corporal. Da mesma forma, um tempo de recuperação pode ser calculado para restaurar a mesma quantidade de calor.

                                                    A Figura 3 mostra exemplos de limites de tempo para trabalhos leves e moderados com dois níveis de isolamento de roupas. Os prazos para outras combinações podem ser estimados por interpolação. A Figura 4 pode ser usada como diretriz para avaliação do tempo de exposição, quando a melhor roupa de proteção contra o frio estiver disponível.

                                                    Figura 3. Tempos limite para trabalhos leves e moderados com dois níveis de isolamento de roupas.

                                                    HEA110F3

                                                    Figura 4. Valores de IREQ ponderados no tempo para exposição intermitente e contínua ao frio.

                                                    HEA110F4

                                                    Exposições intermitentes normalmente compreendem períodos de trabalho interrompidos por intervalos de aquecimento ou por períodos de trabalho em um ambiente mais quente. Na maioria das condições, ocorre pouca ou nenhuma troca de roupas (principalmente por razões práticas). O IREQ pode então ser determinado para a exposição combinada como uma média ponderada no tempo. O período médio não deve ser superior a uma ou duas horas. Os valores de IREQ ponderados no tempo para alguns tipos de exposição intermitente são apresentados na figura 4.

                                                    Os valores e limites de tempo do IREQ devem ser indicativos e não normativos. Eles se referem à pessoa média. A variação individual em termos de características, requisitos e preferências é grande. Grande parte dessa variação deve ser tratada selecionando conjuntos de roupas com grande flexibilidade em termos, por exemplo, de ajuste do nível de proteção.

                                                     

                                                    Resfriamento de Extremidades

                                                    As extremidades – em particular, os dedos das mãos e dos pés – são suscetíveis ao resfriamento. A menos que a entrada de calor suficiente pelo sangue quente possa ser mantida, a temperatura do tecido cai progressivamente. O fluxo sanguíneo das extremidades é determinado pelas necessidades energéticas (necessárias para a atividade muscular), bem como pelas necessidades termorregulatórias. Quando o equilíbrio térmico de todo o corpo é desafiado, a vasoconstrição periférica ajuda a reduzir as perdas de calor central às custas dos tecidos periféricos. Com alta atividade, mais calor está disponível e o fluxo sanguíneo das extremidades pode ser mais facilmente mantido.

                                                    A proteção oferecida por roupas de mão e calçados em termos de redução de perdas de calor é limitada. Quando a entrada de calor na extremidade é baixa (por exemplo, com repouso ou baixa atividade), o isolamento necessário para manter as mãos e os pés aquecidos é muito grande (van Dilla, Day e Siple 1949). A proteção oferecida pelas luvas e mitenes apenas proporciona retardo na taxa de resfriamento e, consequentemente, tempos mais longos para atingir uma temperatura crítica. Com níveis de atividade mais altos, a proteção aprimorada permite mãos e pés quentes em temperaturas ambientes mais baixas.

                                                    Nenhum método padrão está disponível para avaliação do resfriamento das extremidades. No entanto, a ISO TR 11079 recomenda 24ºC e 15ºC como temperaturas críticas das mãos para níveis de tensão baixo e alto, respectivamente. A temperatura da ponta do dedo pode facilmente ser 5 a 10 °C mais baixa do que a temperatura média da pele da mão ou simplesmente a temperatura do dorso da mão.

                                                    As informações fornecidas na figura 5 são úteis para determinar os tempos de exposição aceitáveis ​​e a proteção necessária. As duas curvas referem-se a condições com e sem vasoconstrição (alto e baixo nível de atividade). Além disso, supõe-se que o isolamento dos dedos seja alto (dois clo) e use roupas adequadas.

                                                    Figura 5. Proteção dos dedos.

                                                    HEA110F5

                                                    Um conjunto semelhante de curvas deve ser aplicado aos dedos dos pés. No entanto, mais clo pode estar disponível para proteção dos pés, resultando em tempos de exposição mais longos. No entanto, segue-se das figuras 3 e 5 que o resfriamento das extremidades provavelmente é mais crítico para o tempo de exposição do que o resfriamento do corpo inteiro.

                                                     

                                                     

                                                     

                                                     

                                                     

                                                     

                                                    A proteção fornecida pelo handwear é avaliada usando métodos descritos na norma europeia EN-511 (1993). O isolamento térmico de todo o handwear é medido com um modelo de mão aquecida eletricamente. Uma velocidade do vento de 4 m/s é usada para simular condições de desgaste realistas. O desempenho é dado em quatro aulas (tabela 5).

                                                    Tabela 5. Classificação da resistência térmica (I) ao resfriamento convectivo de roupas de mão

                                                    Aula

                                                    I (m2 °C/W)

                                                    1

                                                    0.10 ≤ I 0.15

                                                    2

                                                    0.15 ≤ I 0.22

                                                    3

                                                    0.22 ≤ I 0.30

                                                    4

                                                    I ≤ 0.30

                                                    Fonte: Baseado na EN 511 (1993).

                                                    Contato Frio

                                                    O contato entre a mão desprotegida e superfícies frias pode reduzir rapidamente a temperatura da pele e causar lesões por congelamento. Podem surgir problemas com temperaturas de superfície tão altas quanto 15ºC. Em particular, as superfícies metálicas fornecem excelentes propriedades condutoras e podem resfriar rapidamente as áreas de contato com a pele.

                                                    No momento, não existe nenhum método padrão para avaliação geral do resfriamento de contato. As seguintes recomendações podem ser dadas (ACGIH 1990; Chen, Nilsson e Holmér 1994; Enander 1987):

                                                      • O contato prolongado com superfícies metálicas abaixo de 15ºC pode prejudicar a destreza.
                                                      • O contato prolongado com superfícies metálicas abaixo de 7ºC pode causar dormência.
                                                      • O contato prolongado com superfícies metálicas abaixo de 0ºC pode induzir congelamento ou congelamento.
                                                      • O contato breve com superfícies de metal abaixo de –7ºC pode induzir congelamento ou congelamento.
                                                      • Qualquer contato com líquidos em temperatura abaixo de zero deve ser evitado.

                                                               

                                                              Outros materiais apresentam uma sequência semelhante de perigos, mas as temperaturas são mais baixas com menos material condutor (plásticos, madeira, espuma).

                                                              A proteção contra o resfriamento de contato fornecido pelo handwear pode ser determinada usando o padrão europeu EN 511. Quatro classes de desempenho são dadas (tabela 6).

                                                              Tabela 6. Classificação da resistência térmica de contato de roupas de mão (I)

                                                              Aula

                                                              I (m2 °C/W)

                                                              1

                                                              0.025 ≤ I 0.05

                                                              2

                                                              0.05 ≤ I 0.10

                                                              3

                                                              0.10 ≤ I 0.15

                                                              4

                                                              I ≤ 0.15

                                                              Fonte: Baseado na EN 511 (1993).

                                                              Resfriamento Convectivo da Pele

                                                              O Wind Chill Index (WCI) representa um método simples e empírico para avaliação do resfriamento da pele desprotegida (rosto) (ISO TR 11079). O método prevê a perda de calor do tecido com base na temperatura do ar e na velocidade do vento.

                                                              As respostas associadas a diferentes valores de WCI são indicadas na tabela 7.

                                                              Tabela 7. Índice de sensação térmica (WCI), temperatura de resfriamento equivalente (Teq ) e tempo de congelamento da carne exposta

                                                              WCI (W/m2)

                                                              Teq (ºC)

                                                              Efeito

                                                              1,200

                                                              -14

                                                              Muito frio

                                                              1,400

                                                              -22

                                                              muito frio

                                                              1,600

                                                              -30

                                                              A carne exposta congela

                                                              1,800

                                                              -38

                                                              dentro de 1 hora

                                                              2,000

                                                              -45

                                                              A carne exposta congela

                                                              2,200

                                                              -53

                                                              dentro de 1 minuto

                                                              2,400

                                                              -61

                                                              A carne exposta congela

                                                              2,600

                                                              -69

                                                              dentro de 30 segundos

                                                               

                                                              Uma interpretação frequentemente usada de WCI é a temperatura de resfriamento equivalente. Esta temperatura sob condições calmas (1.8 m/s) representa o mesmo valor de WCI que a combinação real de temperatura e vento. A Tabela 8 fornece temperaturas de resfriamento equivalentes para combinações de temperatura do ar e velocidade do vento. A tabela se aplica a pessoas ativas e bem vestidas. Existe um risco quando a temperatura equivalente cai abaixo de –30ºC e a pele pode congelar dentro de 1 a 2 minutos abaixo de –60ºC.

                                                              Tabela 8. Poder de resfriamento do vento na carne exposta expressa como uma temperatura de resfriamento equivalente em condições quase calmas (velocidade do vento 1.8 m/s)

                                                              Velocidade do vento (m / s)

                                                              Leitura real do termômetro (ºC)

                                                               

                                                              0

                                                              -5

                                                              -10

                                                              -15

                                                              -20

                                                              -25

                                                              -30

                                                              -35

                                                              -40

                                                              -45

                                                              -50

                                                               

                                                              Temperatura de resfriamento equivalente (ºC)

                                                              1.8

                                                              0

                                                              -5

                                                              -10

                                                              -15

                                                              -20

                                                              -25

                                                              -30

                                                              -35

                                                              -40

                                                              -45

                                                              -50

                                                              2

                                                              -1

                                                              -6

                                                              -11

                                                              -16

                                                              -21

                                                              -27

                                                              -32

                                                              -37

                                                              -42

                                                              -47

                                                              -52

                                                              3

                                                              -4

                                                              -10

                                                              -15

                                                              -21

                                                              -27

                                                              -32

                                                              -38

                                                              -44

                                                              -49

                                                              -55

                                                              -60

                                                              5

                                                              -9

                                                              -15

                                                              -21

                                                              -28

                                                              -34

                                                              -40

                                                              -47

                                                              -53

                                                              -59

                                                              -66

                                                              -72

                                                              8

                                                              -13

                                                              -20

                                                              -27

                                                              -34

                                                              -41

                                                              -48

                                                              -55

                                                              -62

                                                              -69

                                                              -76

                                                              -83

                                                              11

                                                              -16

                                                              -23

                                                              -31

                                                              -38

                                                              -46

                                                              -53

                                                              -60

                                                              -68

                                                              -75

                                                              -83

                                                              -90

                                                              15

                                                              -18

                                                              -26

                                                              -34

                                                              -42

                                                              -49

                                                              -57

                                                              -65

                                                              -73

                                                              -80

                                                              -88

                                                              -96

                                                              20

                                                              -20

                                                              -28

                                                              -36

                                                              -44

                                                              -52

                                                              -60

                                                              -68

                                                              -76

                                                              -84

                                                              -92

                                                              -100

                                                              Os valores sublinhados representam um risco de congelamento ou congelamento.

                                                              Resfriamento do Trato Respiratório

                                                              A inalação de ar frio e seco pode causar problemas para pessoas sensíveis a +10 a 15ºC. As pessoas saudáveis ​​que executam trabalhos leves a moderados não requerem nenhuma proteção particular do trato respiratório até –30ºC. Trabalhos muito pesados ​​durante exposições prolongadas (por exemplo, eventos de resistência atlética) não devem ocorrer em temperaturas abaixo de –20ºC.

                                                              Recomendações semelhantes se aplicam ao resfriamento do olho. Na prática, o grande desconforto e deficiência visual associados ao resfriamento ocular normalmente exigem o uso de óculos de proteção ou outra proteção muito antes de a exposição se tornar perigosa.

                                                              Medidas

                                                              Dependendo do tipo de risco esperado, são necessários diferentes conjuntos de medições (figura 6). Os procedimentos para coleta de dados e precisão das medições dependem do objetivo das medições. Informações pertinentes devem ser obtidas quanto à variação no tempo dos parâmetros climáticos, bem como do nível de atividade e/ou vestimenta. Procedimentos simples de ponderação de tempo devem ser adotados (ISO 7726).

                                                              Figura 6. A relação entre o risco esperado de estresse por frio e os procedimentos de medição necessários.

                                                              HEA110F6

                                                              Medidas preventivas para aliviar o estresse pelo frio

                                                              Ações e medidas para o controle e redução do estresse pelo frio implicam em uma série de considerações durante as fases de planejamento e preparação dos turnos de trabalho, bem como durante o trabalho, que são tratadas em outras partes deste capítulo e neste Enciclopédia.

                                                               

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                                                              " ISENÇÃO DE RESPONSABILIDADE: A OIT não se responsabiliza pelo conteúdo apresentado neste portal da Web em qualquer idioma que não seja o inglês, que é o idioma usado para a produção inicial e revisão por pares do conteúdo original. Algumas estatísticas não foram atualizadas desde a produção da 4ª edição da Enciclopédia (1998)."

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