Хладно окружење је дефинисано условима који узрокују веће губитке телесне топлоте од нормалних. У овом контексту „нормално“ се односи на оно што људи доживљавају у свакодневном животу у удобним, често затвореним условима, али то може варирати у зависности од друштвених, економских или природних климатских услова. За потребе овог чланка, средине са температуром ваздуха испод 18 до 20ºЦ сматраће се хладним.

Хладни рад обухвата различите индустријске и професионалне активности у различитим климатским условима (видети табелу 1). У већини земаља прехрамбена индустрија захтева рад у хладним условима—обично 2 до 8ºЦ за свежу храну и испод –25ºЦ за смрзнуту храну. У таквим вештачким хладним окружењима услови су релативно добро дефинисани и изложеност је приближно иста из дана у дан.

Табела 1. Температуре ваздуха различитих хладних радних средина

Извор: Модификовано из Холмера 1993.

У многим земљама сезонске климатске промене подразумевају да се радови на отвореном и рад у негрејаним зградама у краћим или дужим периодима морају обављати у хладним условима. Изложеност хладноћи може значајно да варира између различитих локација на земљи и врсте радова (види табелу 1). Хладна вода представља још једну опасност са којом се сусрећу људи који се баве, на пример, радом на мору. Овај чланак се бави одговорима на стрес од хладноће и превентивним мерама. Методе за процену хладног стреса и прихватљивих температурних граница према недавно усвојеним међународним стандардима обрађене су на другом месту у овом поглављу.

Хладни стрес и рад на хладноћи

Стрес од хладноће може бити присутан у много различитих облика, утичући на топлотни баланс целог тела, као и на локални топлотни баланс екстремитета, коже и плућа. Врста и природа хладног стреса су опширно описани на другом месту у овом поглављу. Природно средство за суочавање са стресом од хладноће је понашање – посебно промена и прилагођавање одеће. Довољна заштита спречава хлађење. Међутим, сама заштита може изазвати нежељене, штетне ефекте. Проблем је илустрован на слици 1.

Слика 1. Примери ефеката хладноће.

Хлађење целог тела или делова тела доводи до нелагодности, поремећене сензорне и неуро-мишићне функције и, на крају, хладноће. Нелагодност од хладноће има тенденцију да буде снажан стимуланс за понашање, смањујући или елиминишући ефекат. Спречавање хлађења ношењем заштитне одеће, обуће, рукавица и покривала за главу омета покретљивост и спретност радника. Постоји „трошак заштите“ у смислу да покрети и покрети постају ограничени и исцрпљујући. Стална потреба за прилагођавањем опреме да би се одржао висок ниво заштите захтева пажњу и процену, и може да угрози факторе као што су будност и време реакције. Један од најважнијих циљева истраживања ергономије је побољшање функционалности одеће уз одржавање заштите од хладноће.

Сходно томе, ефекти рада на хладноћи морају се поделити на:

• ефекти хлађења ткива

• ефекти заштитних мера („трошкови заштите“).

Приликом излагања хладноћи, мере понашања смањују ефекат хлађења и, на крају, омогућавају одржавање нормалне топлотне равнотеже и удобности. Недовољне мере изазивају терморегулаторне, физиолошки компензаторне реакције (вазоконстрикција и дрхтавица). Комбиновано деловање бихејвиоралних и физиолошких прилагођавања одређује резултујући ефекат датог хладног стреса.

У наредним одељцима ови ефекти ће бити описани. Деле се на акутне ефекте (који се јављају у року од неколико минута или сати), дуготрајне ефекте (дани или чак године) и друге ефекте (који нису директно повезани са реакцијама хлађења по себи). Табела 2 представља примере реакција повезаних са трајањем излагања хладноћи. Наравно, типови одговора и њихова величина у великој мери зависе од нивоа стреса. Међутим, дуге експозиције (дани и дуже) тешко да укључују екстремне нивое који се могу постићи за кратко време.

Табела 2. Трајање некомпензованог хладног стреса и придружених реакција

Акутни ефекти хлађења

Најочигледнији и најдиректнији ефекат хладног стреса је тренутно хлађење коже и горњих дисајних путева. Термални рецептори реагују и покреће се низ терморегулационих реакција. Врста и јачина реакције детерминисана је првенствено врстом и јачином хлађења. Као што је раније поменуто, периферна вазоконстрикција и дрхтавица су главни одбрамбени механизми. Оба доприносе очувању телесне топлоте и унутрашње температуре, али угрожавају кардиоваскуларне и неуро-мишићне функције.

Међутим, психолошки ефекти излагања хладноћи такође модификују физиолошке реакције на сложен и делимично непознат начин. Хладно окружење изазива ометање у смислу да захтева повећан ментални напор да се носи са новим факторима стреса (избегавајте хлађење, предузимајте заштитне мере итд.). С друге стране, хладноћа такође изазива узбуђење, у смислу да повећан ниво стреса повећава активност симпатикуса, а самим тим и спремност за акцију. У нормалним условима људи користе само мале делове свог капацитета, чиме се чува велики капацитет бафера за неочекиване или захтевне услове.

Перцепција хладноће и топлотна удобност

Већина људи доживљава осећај термичке неутралности на радној температури између 20 и 26ºЦ када се бави веома лаганим, седентарним радом (канцеларијски рад при 70 В/м²) у одговарајућој одећи (вредности изолације између 0.6 и 1.0 цло). У овом стању и у одсуству било каквих локалних топлотних неравнотежа, попут промаје, људи су у топлотном комфору. Ови услови су добро документовани и специфицирани у стандардима као што је ИСО 7730 (погледајте поглавље Контролисање унутрашњег окружења у овом Енциклопедија).

Људска перцепција хлађења је уско повезана са топлотном равнотежом целог тела, као и са равнотежом топлоте локалног ткива. Хладна топлотна нелагодност настаје када равнотежа телесне топлоте не може да се одржи због неодговарајућег усклађивања активности (метаболичка производња топлоте) и одеће. За температуре између +10 и +30ºЦ, величина „нелагодности хладноће“ у популацији може се предвидети Фангеровом једначином удобности, описаном у ИСО 7730.

Поједностављена и разумно прецизна формула за израчунавање термонеутралне температуре (т) за просечну особу је:

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

где M је метаболичка топлота мерена у В/м² I_cl изолациона вредност одеће мерена у кло.

Потребна изолација одеће (цло вредност) је већа на +10ºЦ од оне израчунате ИРЕК методом (израчуната потребна вредност изолације) (ИСО ТР 11079, 1993). Разлог за ово неслагање је примена различитих критеријума „удобности“ у две методе. ИСО 7730 се у великој мери фокусира на топлотну удобност и омогућава значајно знојење, док ИСО ТР 11079 дозвољава само „контролисање“ знојења на минималним нивоима – што је неопходно на хладноћи. Слика 2 приказује однос између изолације одеће, нивоа активности (производње топлоте) и температуре ваздуха према горњој једначини и ИРЕК методи. Попуњене области треба да представљају очекивану варијацију потребне изолације одеће због различитих нивоа „удобности“.

Слика 2. Оптимална температура за термичку „удобност“ у функцији одеће и нивоа активности ().

Информације на слици 2 су само водич за успостављање оптималних топлотних услова у затвореном простору. Постоје значајне индивидуалне варијације у перцепцији топлотне удобности и нелагодности од хладноће. Ова варијација потиче од разлика у одећи и обрасцима активности, али субјективне преференције и навика такође доприносе.

Посебно, људи који се баве веома лаганом, седентарном активношћу постају све подложнији локалном хлађењу када температура ваздуха падне испод 20 до 22ºЦ. У таквим условима брзина ваздуха мора бити ниска (испод 0.2 м/с), а додатна изолациона одећа мора бити одабрана да покрије осетљиве делове тела (нпр. глава, врат, леђа и глежњеви). Рад у седењу на температурама испод 20ºЦ захтева изоловано седиште и наслон како би се смањило локално хлађење услед компресије одеће.

Када температура околине падне испод 10ºЦ, концепт удобности постаје теже применити. Термичке асиметрије постају „нормалне“ (нпр. хладно лице и удисање хладног ваздуха). Упркос оптималном балансу топлоте тела, такве асиметрије се могу осећати као непријатне и захтевају додатну топлоту да би се елиминисале. Топлотни комфор на хладноћи, за разлику од нормалних услова у затвореном простору, вероватно ће се поклопити са благим осећајем топлоте. Ово треба имати на уму када се хладни стрес процењује коришћењем ИРЕК индекса.

перформансе

Изложеност хладноћи и повезане бихејвиоралне и физиолошке реакције имају утицај на људски учинак на различитим нивоима сложености. Табела 3 представља шематски преглед различитих типова ефеката перформанси који се могу очекивати при благом и екстремном излагању хладноћи.

Табела 3. Индикација очекиваних ефеката благе и тешке изложености хладноћи

0 означава да нема ефекта; – указује на оштећење; – – указује на снажно оштећење; 0 – указује на контрадикторан налаз.

Блага изложеност у овом контексту подразумева никакво или занемарљиво хлађење језгра тела и умерено хлађење коже и екстремитета. Озбиљно излагање доводи до негативног топлотног биланса, пада унутрашње температуре и истовременог израженог снижавања температуре екстремитета.

Физичке карактеристике благе и тешке изложености хладноћи у великој мери зависе од равнотеже између унутрашње производње топлоте тела (као резултат физичког рада) и топлотних губитака. Заштитна одећа и амбијентални климатски услови одређују количину топлотног губитка.

Као што је раније поменуто, излагање хладноћи изазива ометање пажње и хлађење (слика 1). Оба имају утицај на перформансе, иако величина утицаја варира у зависности од врсте задатка.

Понашање и менталне функције су подложнији ефекту ометања, док на физичке перформансе више утиче хлађење. Сложена интеракција физиолошких и психолошких одговора (сметање пажње, узбуђење) на излагање хладноћи није у потпуности схваћена и захтева даљи истраживачки рад.

Табела 4 показује пријављене односе између физичких перформанси и температуре тела. Претпоставља се да физичке перформансе у великој мери зависе од температуре ткива и да се погоршавају када температура виталног ткива и делова органа падне. Типично, ручна спретност критично зависи од температуре прстију и шаке, као и од температуре мишића предњег дела. На бруто мишићну активност мало утиче локална површинска температура, али је веома осетљива на температуру мишића. Пошто су неке од ових температура међусобно повезане (нпр. температура језгра и мишића), тешко је одредити директне односе.

Табела 4. Значај температуре телесног ткива за физичке перформансе човека

0 означава да нема ефекта; – указује на оштећење са сниженом температуром; – – указује на снажно оштећење; 0 – указује на контрадикторне налазе; (–) означава могући мањи ефекат.

Преглед ефеката перформанси у табели 3 и 4 је нужно веома шематичан. Информација треба да послужи као сигнал за акцију, при чему под деловањем подразумева се детаљна процена стања или предузимање превентивних мера.

Важан фактор који доприноси смањењу перформанси је време експозиције. Што је дуже излагање хладноћи, то је већи ефекат на дубља ткива и неуро-мишићну функцију. С друге стране, фактори као што су навикавање и искуство модификују штетне ефекте и враћају део капацитета перформанси.

Ручно извођење

Функција руку је веома подложна излагању хладноћи. Због своје мале масе и велике површине, шаке и прсти губе много топлоте док одржавају високу температуру ткива (30 до 35ºЦ). Сходно томе, тако високе температуре се могу одржавати само уз висок ниво унутрашње производње топлоте, омогућавајући континуирано висок проток крви до екстремитета.

Губитак топлоте руку може се смањити на хладноћи ношењем одговарајуће ручне одеће. Међутим, добра ручна одећа за хладно време значи дебљину и запремину, а самим тим и нарушену спретност и ручну функцију. Дакле, ручне перформансе на хладноћи не могу се сачувати пасивним мерама. У најбољем случају, смањење перформанси може бити ограничено као резултат уравнотеженог компромиса између избора функционалне ручне одеће, радног понашања и шеме изложености.

Функција шаке и прста у великој мери зависи од локалне температуре ткива (слика 3). Фини, деликатни и брзи покрети прстију се погоршавају када температура ткива падне за неколико степени. Са снажнијим хлађењем и падом температуре, грубе функције руку су такође оштећене. Значајно оштећење функције шаке се јавља при температури коже шаке око 15ºЦ, а тешка оштећења се јављају на температурама коже од око 6 до 8ºЦ због блокирања функције сензорних и термалних рецептора коже. У зависности од захтева задатка, можда ће бити потребно мерити температуру коже на неколико места на шаци и прстима. Температура врха прста може бити више од десет степени нижа него на задњој страни шаке под одређеним условима излагања.

Слика 3. Однос између спретности прстију и температуре коже прстију.

На слици 4 су приказане критичне температуре за различите врсте утицаја на ручну функцију.

Слика 4. Процењени бруто ефекти на ручне перформансе на различитим нивоима температуре шаке/прста.

Неуро-мишићне перформансе

Из слика 3 и 4 видљиво је да постоји изражен ефекат хладноће на мишићну функцију и перформансе. Хлађење мишићног ткива смањује проток крви и успорава нервне процесе попут преноса нервних сигнала и синаптичке функције. Поред тога, повећава се вискозитет ткива, што доводи до већег унутрашњег трења током кретања.

Изометријска снага се смањује за 2% по ºЦ снижене мишићне температуре. Излаз динамичке силе се смањује за 2 до 4% по ºЦ снижене мишићне температуре. Другим речима, хлађење смањује излазну снагу мишића и има још већи ефекат на динамичке контракције.

Физички радни капацитет

Као што је раније поменуто, перформансе мишића се погоршавају на хладноћи. Са оштећеном функцијом мишића долази до општег оштећења физичког радног капацитета. Фактор који доприноси смањењу аеробног радног капацитета је повећан периферни отпор системске циркулације. Изражена вазоконстрикција повећава централну циркулацију, што на крају доводи до хладне диурезе и повишеног крвног притиска. Хлађење језгра такође може имати директан утицај на контрактилност срчаног мишића.

Радни капацитет, мерен максималним аеробним капацитетом, опада за 5 до 6% по ºЦ сниженој језгри. Тако се издржљивост може брзо погоршати као практична последица смањеног максималног капацитета и повећане енергетске потребе мишићног рада.

Други ефекти хладноће

Температуре тела

Како температура пада, површина тела је највише погођена (а такође и најтолерантнија). Температура коже може пасти испод 0ºЦ за неколико секунди када је кожа у контакту са веома хладним металним површинама. Слично, температура шаке и прстију може се смањити за неколико степени у минути у условима вазоконстрикције и лоше заштите. При нормалној температури коже руке и шаке су суперперфузиране због периферних артерио-венских шантова. Ово ствара топлину и побољшава спретност. Хлађење коже затвара ове шантове и смањује перфузију у рукама и стопалима на једну десетину. Екстремитети чине 50% површине тела и 30% његове запремине. Повратак крви пролази кроз дубоке вене паралелно са артеријама, чиме се смањује губитак топлоте према принципу противструје.

Адренергична вазоконстрикција се не јавља у пределу главе и врата, што се мора имати на уму у хитним ситуацијама како би се спречила хипотермија. Гологлав појединац може изгубити 50% или више своје производње топлоте у мировању на температурама испод нуле.

За развој хипотермије (пад температуре језгра) потребна је висока и трајна стопа губитка топлоте целог тела (Мацлеан и Емслие-Смитх 1977). Равнотежа између производње топлоте и губитка топлоте одређује резултујућу брзину хлађења, било да се ради о хлађењу целог тела или о локалном хлађењу дела тела. Услови за топлотни биланс могу се анализирати и проценити на основу ИРЕК индекса. Изванредан одговор на локално хлађење истурених делова људског тела (нпр. прстију на рукама, ногама и ушима) је феномен лова (Луисова реакција). Након почетног пада на ниску вредност, температура прстију се повећава за неколико степени (слика 5). Ова реакција се понавља на цикличан начин. Одговор је веома локални - израженији на врху прста него на дну. У руци га нема. Одговор на длану највероватније одражава варијацију у температури протока крви који снабдева прсте. Одговор се може модификовати поновљеним излагањима (појачати), али се мање-више укида у вези са хлађењем целог тела.

Слика 5. Хладно-индукована вазодилатација судова прстију која изазива циклично повећање температуре ткива.

Прогресивно хлађење тела има за последицу низ физиолошких и менталних ефеката. Табела 16 показује неке типичне одговоре повезане са различитим нивоима температуре језгра.

Табела 5. Људски одговори на хлађење: Индикативне реакције на различите нивое хипотермије

Срце и циркулација

Хлађење чела и главе изазива акутно повишење систолног крвног притиска и, на крају, повећан број откуцаја срца. Слична реакција се може видети када ставите голе руке у веома хладну воду. Реакција је кратког трајања, а нормалне или благо повишене вредности се постижу након неколико секунди или минута.

Прекомерни губитак телесне топлоте изазива периферну вазоконстрикцију. Конкретно, током прелазне фазе повећани периферни отпор доводи до повећања систолног крвног притиска и повећаног броја откуцаја срца. Срчани рад је већи него што би био за сличне активности на нормалним температурама, што је феномен који болно доживљавају особе са ангином пекторис.

Као што је раније поменуто, дубље хлађење ткива генерално успорава физиолошке процесе ћелија и органа. Хлађење слаби процес инервације и потискује срчане контракције. Смањује се снага контракције и, поред повећања периферног отпора крвних судова, смањује се и минутни волумен срца. Међутим, код умерене и тешке хипотермије, кардиоваскуларна функција опада у односу на опште смањење метаболизма.

Плућа и дисајни путеви

Удисање умерених количина хладног, сувог ваздуха представља ограничене проблеме код здравих особа. Веома хладан ваздух може изазвати нелагодност, посебно при дисању носом. Велике количине вентилације веома хладног ваздуха такође могу изазвати микро-упалу слузокоже горњих дисајних путева.

Са прогресијом хипотермије, функција плућа је смањена истовремено са општим смањењем метаболизма у телу.

Функционални аспекти (радни капацитет)

Основни захтев за функционисање у хладним срединама је обезбеђивање довољне заштите од хлађења. Међутим, сама заштита може озбиљно да омета услове за рад. Ефекат ходања одеће је добро познат. Покривала за главу и шлемови ометају говор и вид, а ручна одећа отежава ручну функцију. Док је заштита неопходна за очување здравих и удобних услова рада, последице у смислу нарушавања перформанси морају бити у потпуности препознате. Задаци се дуже извршавају и захтевају већи напор.

Заштитна одећа против хладноће може лако да буде тешка од 3 до 6 кг укључујући чизме и покривала за главу. Ова тежина повећава оптерећење, посебно током рада у амбуланти. Такође, трење између слојева у вишеслојној одећи ствара отпорност на кретање. Тежина чизама треба да буде мала, јер додатна тежина на ногама релативно више доприноси оптерећењу.

Организацију рада, радно место и опрему треба прилагодити специфичним захтевима хладног радног задатка. За задатке се мора оставити више времена, а потребне су честе паузе за опоравак и загревање. Радно место мора да омогућава лако кретање, упркос гломазној одећи. Слично томе, опрема мора бити пројектована тако да се њоме може управљати руком у рукавицама или изолована у случају голих руку.

Хладне повреде

Озбиљне повреде од хладног ваздуха се у већини случајева могу спречити и јављају се само спорадично у цивилном животу. С друге стране, ове повреде су често од великог значаја у рату иу катаклизмама. Међутим, многи радници ризикују да се повреде од хладноће у својим рутинским активностима. Рад на отвореном у оштрој клими (као у арктичким и субарктичким областима—на пример, риболов, пољопривреда, грађевинарство, истраживање гаса и нафте и узгој ирваса), као и рад у затвореном простору који се обавља у хладном окружењу (као у прехрамбеној или складишној индустрији) могу сви укључује опасност од хладноће.

Хладне повреде могу бити системске или локализоване. Локалне повреде, које најчешће претходе системској хипотермији, чине два клинички различита ентитета: повреде од смрзавања (ФЦИ) и повреде од хладноће без смрзавања (НФЦИ).

Повреде од смрзавања

Патофизиологија

Ова врста локалне повреде настаје када је губитак топлоте довољан да омогући истинско замрзавање ткива. Поред директног криогеног увреда ћелија, васкуларно оштећење са смањеном перфузијом и хипоксијом ткива доприносе патогеним механизмима.

Вазоконстрикција кожних судова је од великог значаја за настанак промрзлина. Због широких артериовенских шантова, периферне структуре као што су шаке, стопала, нос и уши су суперперфузиране у топлом окружењу. Само око једне десетине протока крви у рукама, на пример, потребно је за оксигенацију ткива. Остатак ствара топлину, чиме се олакшава спретност. Чак и у одсуству било каквог смањења унутрашње температуре, локално хлађење коже зачепљује ове шантове.

Да би се заштитила виталност периферних делова екстремитета током излагања хладноћи, долази до интермитентне хладно-индуковане вазодилатације (ЦИВД). Ова вазодилатација је резултат отварања артериовенских анастомоза и јавља се сваких 5 до 10 минута. Феномен је компромис у људском физиолошком плану за очување топлоте, а опет повремено очување функције руку и стопала. Особа доживљава вазодилатацију као периоде пецкања. ЦИВД постаје мање изражен како се телесна температура смањује. Индивидуалне варијације у степену ЦИВД-а могу објаснити различиту осетљивост на локалне повреде од хладноће. Људи који живе у хладној клими имају израженији ЦИВД.

За разлику од криопрезервације живог ткива, где се кристализација леда дешава и интра- и екстрацелуларно, клинички ФЦИ, са много споријом стопом смрзавања, производи само екстраћелијске кристале леда. Процес је егзотерман, ослобађа топлоту, и стога температура ткива остаје на тачки смрзавања док се замрзавање не заврши.

Како екстрацелуларни кристали леда расту, екстрацелуларни раствори се кондензују, због чега овај простор постаје хиперосмоларни миље, што доводи до пасивне дифузије воде из интрацелуларног одељка; та вода се заузврат смрзава. Овај процес напредује све док сва „доступна“ вода (која иначе није везана за протеине, шећер и друге молекуле) не буде кристализована. Дехидрација ћелије мења протеинске структуре, мембранске липиде и ћелијски пХ, што доводи до уништења некомпатибилног са опстанком ћелије. Отпорност на ФЦИ варира у различитим ткивима. Кожа је отпорнија од мишића и нерава, на пример, што може бити резултат мањег садржаја воде и интра- и интерцелуларно у епидермису.

Улога индиректних хемореолошких фактора је раније тумачена као слична оној која се налази код повреда од хладноће без смрзавања. Недавне студије на животињама су, међутим, показале да смрзавање изазива лезије у интими артериола, венула и капилара пре било каквог доказа оштећења других елемената коже. Дакле, очигледно је да је реолошки део патогенезе ФЦИ такође криобиолошки ефекат.

Када се промрзлина поново загреје, вода почиње да се поново улива у дехидриране ћелије, што доводи до интрацелуларног отока. Одмрзавање изазива максималну васкуларну дилатацију, стварајући едем и стварање пликова услед повреде ћелија ендотела (унутрашњи слој коже). Поремећај ендотелних ћелија открива базалну мембрану, која иницира адхезије тромбоцита и покреће каскаду коагулације. Следећа стагнација крви и тромбоза изазивају аноксију.

Како губитак топлоте са изложеног подручја одређује ризик од промрзлина, хладноћа ветра је важан фактор у овом погледу, а то не значи само ветар који дува већ и свако кретање ваздуха поред тела. Трчање, скијање, скијоринг и вожња у отвореним возилима морају се узети у обзир у овом контексту. Међутим, изложено месо се неће смрзнути све док је температура околине изнад тачке смрзавања, чак и при великим брзинама ветра.

Употреба алкохола и дуванских производа, као и недовољна исхрана и умор су предиспонирајући фактори за ФЦИ. Претходна повреда од прехладе повећава ризик од накнадног ФЦИ, због абнормалног посттрауматског симпатичког одговора.

Хладни метал може брзо да изазове промрзлине када се ухвати голом руком. Већина људи је свесна тога, али често не схватају ризик руковања супер охлађеним течностима. Бензин охлађен на –30ºЦ ће скоро тренутно замрзнути изложено месо јер се губитак топлоте испаравањем комбинује са губитком проводљивости. Такво брзо замрзавање изазива екстра-, као и интрацелуларну кристализацију са деструкцијом ћелијских мембрана првенствено на механичкој основи. Сличан тип ФЦИ се јавља када се течни пропан пролије директно на кожу.

Клиничка слика

Повреде од смрзавања се деле на површинске и дубоке промрзлине. Површинска повреда је ограничена на кожу и непосредно испод поткожног ткива. У већини случајева повреда је локализована на носу, ушним шкољкама, прстима на рукама и ногама. Пецкајући бол је често први знак. Захваћени део коже постаје блед или воштано-бели. Он је укочен и увући ће се при притиску, јер су ткива испод њих одржива и савитљива. Када се ФЦИ прошири у дубоку повреду, кожа постаје бела и налик на мермер, осећа се тврда и пријања када се додирне.

Лечење

Промрзлине треба одмах збринути како се површна повреда не би претворила у дубоку. Покушајте да одведете жртву у затвореном простору; иначе га или њу заштити од ветра заклоном другова, ветровном врећом или другим сличним средствима. Промрзло место треба одмрзнути пасивним преносом топлоте са топлијег дела тела. Ставите топлу руку на лице, а хладну у пазух или у препоне. Пошто је промрзла особа под стресом од хладноће са периферном вазоконстрикцијом, топли сапутник је много бољи терапеут. Масажа и трљање промрзлог дела снегом или вуненим пригушивачем је контраиндикована. Такав механички третман би само погоршао повреду, јер је ткиво испуњено кристалима леда. Не треба узети у обзир ни одмрзавање испред логорске ватре или логорске пећи. Таква топлота не продире ни у какву дубину, а пошто је подручје делимично анестезирано, третман може чак довести до опекотине.

Сигнали бола у промрзлом стопалу нестају пре стварног смрзавања, пошто се нервна проводљивост укида на око +8ºЦ. Парадокс је у томе што је последња сензација коју човек осећа да уопште не осећа ништа! У екстремним условима када евакуација захтева путовање пешке, одмрзавање треба избегавати. Чини се да ходање на промрзлим стопалима не повећава ризик од губитка ткива, док поновно замрзавање промрзлина то чини у највећем степену.

Најбољи третман за промрзлине је одмрзавање у топлој води на 40 до 42ºЦ. Поступак одмрзавања треба наставити на тој температури воде док се не врате осећај, боја и мекоћа ткива. Овај облик одмрзавања често завршава не у ружичастој, већ у тамноцрвеној нијанси због венске стазе.

У условима на терену треба бити свестан да третман захтева више од локалног одмрзавања. Мора се водити рачуна о целој особи, јер је промрзлина често први знак пузајуће хипотермије. Обуците више одеће и дајте топле, хранљиве напитке. Жртва је најчешће апатична и мора бити приморана да сарађује. Подстакните жртву да ради мишићну активност као што је ударање рукама о стране. Такви маневри отварају периферне артериовенске шантове у екстремитетима.

Дубока промрзлина је присутна када је одмрзавање са пасивним преносом топлоте у трајању од 20 до 30 минута безуспешно. Ако јесте, жртву треба послати у најближу болницу. Међутим, ако такав транспорт може да потраје сатима, боље је одвести особу у најближи смештај и одмрзнути њене повреде у топлој води. Након потпуног одмрзавања, пацијента треба ставити у кревет са подигнутим повређеним делом и организовати хитан транспорт до најближе болнице.

Брзо загревање даје умерен до јак бол, а пацијенту ће често бити потребан аналгетик. Оштећење капилара узрокује цурење серума са локалним отоком и стварањем пликова током првих 6 до 18 сати. Пликови треба да буду нетакнути како би се спречила инфекција.

Повреде од хладноће без смрзавања

Патофизиологија

Продужена изложеност хладним и влажним условима изнад тачке смрзавања у комбинацији са имобилизацијом која узрокује венску стагнацију су предуслови за НФЦИ. Дехидрација, неадекватна храна, стрес, интеркурентне болести или повреде и умор су фактори који доприносе. НФЦИ скоро искључиво утиче на ноге и стопала. Тешке повреде овог типа се веома ретко јављају у цивилном животу, али у ратним временима и катастрофама су биле и увек ће бити озбиљан проблем, најчешће узрокован несвесношћу стања услед спорог и нејасног појављивања првих симптома.

НФЦИ се може појавити под било којим условима где је температура околине нижа од телесне температуре. Као и код ФЦИ, симпатичка констрикторска влакна, заједно са самом прехладом, изазивају продужену вазоконстрикцију. Почетни догађај је реолошке природе и подсећа на онај који се примећује код исхемијске реперфузијске повреде. Поред трајања ниске температуре, чини се да је од значаја и осетљивост жртве.

Патолошка промена услед исхемијске повреде утиче на многа ткива. Мишићи дегенеришу, пролазе кроз некрозу, фиброзу и атрофију; кости показују рану остеопорозу. Од посебног интереса су ефекти на нерве, јер оштећење нерва узрокује бол, продужену дисестезију и хиперхидрозу која се често налази као последица ових повреда.

Клиничка слика

Код повреде од хладноће без смрзавања, жртва прекасно схвата претећу опасност јер су почетни симптоми тако нејасни. Стопала постају хладна и отечена. Осећају се тешке, дрвенасте и утрнуле. Стопала су представљена као хладна, болна, нежна, често са набораним табанима. Прва исхемијска фаза траје сатима до неколико дана. Прати је хиперемична фаза од 2 до 6 недеља, током које су стопала топла, са ограниченим пулсевима и појачаним едемом. Пликови и улцерације нису неуобичајени, ау тешким случајевима може доћи до гангрене.

Лечење

Лечење је пре свега подржавајуће. На радном месту, стопала треба пажљиво осушити, али држати на хладном. С друге стране, цело тело треба загрејати. Треба дати доста топлих напитака. За разлику од повреда од смрзавања, НФЦИ никада не треба активно загревати. Третман топлом водом код локалних хладних повреда је дозвољен само када су кристали леда присутни у ткиву. Даљи третман би по правилу требало да буде конзервативан. Међутим, грозница, знаци дисеминиране интраваскуларне коагулације и течност захваћених ткива захтевају хируршку интервенцију, која се повремено завршава ампутацијом.

Повреде од хладноће без смрзавања се могу спречити. Време експозиције треба свести на минимум. Важна је адекватна нега стопала са временом за сушење стопала, као и опрема за пресвлачење у суве чарапе. Одмор са подигнутим стопалима, као и давање топлих напитака кад год је то могуће, може изгледати смешно, али је често од пресудне важности.

Хипотермија

Хипотермија значи субнормалну телесну температуру. Међутим, са термичке тачке гледишта тело се састоји од две зоне — љуске и језгра. Први је површан и његова температура значајно варира у зависности од спољашње средине. Језгро се састоји од дубљих ткива (нпр. мозга, срца и плућа и горњег абдомена), а тело настоји да одржи температуру језгра од 37 ± 2ºЦ. Када је терморегулација поремећена и температура језгра почне да опада, особа пати од хладног стреса, али не док централна температура не достигне 35ºЦ, жртва се сматра у хипотермичном стању. Између 35 и 32ºЦ, хипотермија се класификује као блага; између 32 и 28ºЦ је умерена, а испод 28ºЦ, тешка (табела 16).

Физиолошки ефекти снижене температуре језгра

Када температура у језгру почне да опада, интензивна вазоконстрикција преусмерава крв из љуске у језгро, чиме се спречава провођење топлоте од језгра до коже. Да би се одржала температура, изазива се дрхтавица, којој често претходи повећан тонус мишића. Максимално дрхтање може повећати брзину метаболизма четири до шест пута, али како невољне контракције осцилирају, нето резултат се често не удвостручује. Повећавају се број откуцаја срца, крвни притисак, минутни волумен срца и брзина дисања. Централизација запремине крви изазива осмолну диурезу са натријумом и хлоридом као главним састојцима.

Атријална раздражљивост у раној хипотермији често изазива атријалну фибрилацију. На нижим температурама, вентрикуларне екстра систоле су честе. Смрт се јавља на или испод 28ºЦ, најчешће као резултат вентрикуларне фибрилације; асистолија такође може да се јави.

Хипотермија депресира централни нервни систем. Слабост и апатија су рани знаци смањења унутрашње температуре. Такви ефекти нарушавају расуђивање, изазивају бизарно понашање и атаксију, и завршавају летаргијом и комом између 30 и 28ºЦ.

Брзина нервне проводљивости опада са сниженом температуром. Дизартрија, петљање и посртање су клиничке манифестације овог феномена. Хладноћа такође утиче на мишиће и зглобове, смањујући мануелне перформансе. Успорава време реакције и координацију и повећава учесталост грешака. Укоченост мишића се примећује чак и код благе хипотермије. При температури језгра нижој од 30ºЦ физичка активност је немогућа.

Излагање ненормално хладном окружењу је основни предуслов за појаву хипотермије. Екстремни узраст је фактор ризика. Старије особе са поремећеном терморегулаторном функцијом, или особе чија је мишићна маса и изолациони масни слој смањени, имају већи ризик од хипотермије.

Класификација

Са практичне тачке гледишта, корисна је следећа подела хипотермије (видети такође табелу 16):

• случајна хипотермија
• акутна хипотермија урањања
• суб-акутна хипотермија исцрпљености
• хипотермија у трауми
• субклиничка хронична хипотермија.

Акутна хипотермија урањања настаје када особа падне у хладну воду. Вода има топлотну проводљивост приближно 25 пута већу од ваздуха. Хладни стрес постаје толики да се температура језгра спушта упркос максималној производњи топлоте тела. Хипотермија наступа пре него што се жртва исцрпи.

Субакутна хипотермија исцрпљености може се десити сваком раднику у хладном окружењу, као и скијашима, пењачима и шетачима у планинама. У овом облику хипотермије, мишићна активност одржава телесну температуру све док су извори енергије доступни. Међутим, тада хипогликемија осигурава да је жртва у опасности. Чак и релативно благ степен изложености хладноћи може бити довољан да настави са хлађењем и изазове опасну ситуацију.

Хипотермија са великом траумом је злокобни знак. Повређена особа често није у стању да одржи телесну температуру, а губитак топлоте може бити погоршан инфузијом хладних течности и скидањем одеће. Пацијенти у шоку који постану хипотермични имају много већи морталитет од нормотермичних жртава.

Субклиничка хронична хипотермија често се сусреће код старијих особа, често у вези са неухрањеношћу, неадекватном одећом и ограниченом покретљивошћу. Алкохолизам, злоупотреба дрога и хроничне метаболичке болести, као и психијатријски поремећаји, доприносе овој врсти хипотермије.

Предболнички менаџмент

Главни принцип примарне неге радника који пати од хипотермије је спречавање даљег губитка топлоте. Свесну жртву треба преместити у затворени простор или бар у склониште. Скините мокру одећу и покушајте да изолујете особу што је више могуће. Обавезно је држање жртве у лежећем положају са покривеном главом.

Пацијенти са акутном хипотермијом уроњавања захтевају сасвим другачији третман од оног који захтевају они са субакутном хипотермијом исцрпљености. Жртва урањања је често у повољнијој ситуацији. Смањена температура језгра настаје много пре него што се тело исцрпи, а капацитет производње топлоте остаје неоштећен. Баланс воде и електролита није поремећен. Због тога се таква особа може лечити брзим урањањем у каду. Ако кадица није доступна, ставите пацијентове ноге и руке у топлу воду. Локална топлота отвара артериовенске шантове, брзо повећава циркулацију крви у екстремитетима и појачава процес загревања.

У хипотермији исцрпљености, с друге стране, жртва је у много озбиљнијој ситуацији. Калоричне резерве су потрошене, равнотежа електролита је поремећена и, пре свега, особа је дехидрирана. Хладна диуреза почиње одмах након излагања хладноћи; борба против хладноће и ветра преувеличава знојење, али то се не примећује у хладном и сувом окружењу; и на крају, жртва не осећа жеђ. Пацијента који пати од хипотермије исцрпљености никада не треба брзо загрејати на терену због ризика од изазивања хиповолемијског шока. По правилу је боље не загревати пацијента активно на терену или током транспорта у болницу. Дуготрајно стање хипотермије која не напредује је много боље од ентузијастичних напора да се загреје пацијент у околностима у којима се накнадне компликације не могу лечити. Обавезно је пажљиво руковати пацијентом како би се ризик од могуће вентрикуларне фибрилације свео на минимум.

Чак је и обученом медицинском особљу често тешко утврдити да ли је хипотермична особа жива или не. Очигледни кардиоваскуларни колапс може заправо бити само смањен минутни волумен срца. Често је неопходна палпација или аускултација у трајању од најмање једног минута да би се открили спонтани пулсеви.

Одлука о томе да ли да се примени кардиопулмонална реанимација (ЦПР) је тешка на терену. Ако има било каквих знакова живота, ЦПР је контраиндикована. Прерано изведене компресије грудног коша могу изазвати вентрикуларну фибрилацију. ЦПР би, међутим, требало да се започне одмах након уоченог срчаног застоја и када ситуација дозвољава да се процедуре изводе разумно и континуирано.

Здравље и хладноћа

Здрава особа са одговарајућом одећом и опремом и која ради у организацији која одговара задатку није у здравственој ситуацији, чак и ако је веома хладно. Контроверзно је да ли дуготрајна изложеност хладноћи током живота у хладним климатским подручјима значи здравствене ризике. За особе са здравственим проблемима ситуација је сасвим другачија, а излагање хладноћи може бити проблем. У одређеној ситуацији излагање хладноћи или изложеност факторима повезаним са хладноћом или комбинација хладноће са другим ризицима може довести до здравствених ризика, посебно у хитним случајевима или несрећним ситуацијама. У удаљеним областима, када је комуникација са супервизором отежана или не постоји, запосленима се мора дозволити да сами одлуче да ли постоји ризична ситуација по здравље или не. У овим ситуацијама морају предузети неопходне мере предострожности како би ситуацију учинили безбедном или прекинули рад.

У арктичким регионима, клима и други фактори могу бити толико оштри да се морају узети у обзир друга разматрања.

Заразне болести. Заразне болести нису повезане са прехладом. Ендемске болести се јављају у арктичким и субарктичким регионима. Акутна или хронична заразна болест код појединца налаже престанак излагања хладноћи и тешком раду.

Обична прехлада, без температуре и општих симптома, не чини рад на хладноћи штетним. Међутим, за особе са компликованим болестима као што су астма, бронхитис или кардиоваскуларни проблеми, ситуација је другачија и препоручује се рад у затвореном простору у топлим условима током хладне сезоне. Ово важи и за прехладу са температуром, дубоким кашљем, боловима у мишићима и нарушеним општим стањем.

Астма и бронхитис су чешћи у хладним регионима. Излагање хладном ваздуху често погоршава симптоме. Промена лекова понекад смањује симптоме током хладне сезоне. Неким појединцима се може помоћи и коришћењем медицинских инхалатора.

Људи са астматичним или кардиоваскуларним обољењима могу реаговати на удисање хладног ваздуха бронхоконстрикцијом и вазоспазмом. Показало се да спортисти који тренирају неколико сати високим интензитетом у хладним климама развијају симптоме астме. Још није јасно да ли је екстензивно хлађење плућног тракта примарно објашњење или не. Сада су на тржишту специјалне, лагане маске које пружају неку врсту функције измењивача топлоте, чиме се чува енергија и влага.

Ендемска врста хроничне болести је „ескимска плућа“, типична за ескимске ловце и ловце који су дуготрајно изложени екстремној хладноћи и тешком раду. Прогресивна плућна хипертензија се често завршава инсуфицијенцијом десног срца.

Кардиоваскуларни поремећаји. Изложеност хладноћи у већој мери утиче на кардиоваскуларни систем. Норадреналин који се ослобађа из симпатичких нервних завршетака повећава минутни волумен срца и број откуцаја срца. Бол у грудима због ангине пекторис се често погоршава у хладном окружењу. Ризик од инфаркта се повећава током излагања хладноћи, посебно у комбинацији са тешким радом. Прехлада подиже крвни притисак са повећаним ризиком од церебралног крварења. Појединце у ризику зато треба упозорити и смањити њихову изложеност тешком раду на хладноћи.

Повећан морталитет током зимске сезоне је често запажање. Један од разлога би могао бити претходно поменути пораст срчаног рада, који подстиче аритмију код осетљивих особа. Друго запажање је да се хематокрит повећава током хладне сезоне, што доводи до повећања вискозности крви и повећане отпорности на проток. Уверљиво објашњење је да хладно време може изложити људе изненадним, веома тешким радним оптерећењима, као што је чишћење снега, ходање по дубоком снегу, клизање и тако даље.

Метаболички поремећаји. Дијабетес мелитус се такође чешће среће у хладнијим деловима света. Чак и некомпликовани дијабетес, посебно када се лечи инсулином, може онемогућити рад на отвореном на хладном у удаљенијим областима. Рана периферна артериосклероза чини ове особе осетљивијим на хладноћу и повећава ризик од локалних промрзлина.

Особе са оштећеном функцијом штитне жлезде могу лако развити хипотермију због недостатка термогеног хормона, док хипертиреоидне особе толеришу хладноћу чак и када су у лаганој обуци.

Пацијентима са овим дијагнозама треба посветити додатну пажњу здравствених радника и обавестити их о свом проблему.

Мускулоскелетни проблеми. Хладноћа сама по себи не би требало да изазива болести мишићно-коштаног система, па чак ни реуматизам. С друге стране, рад у хладним условима често је веома захтеван за мишиће, тетиве, зглобове и кичму због великог оптерећења које се често дешава код оваквих послова. Температура у зглобовима се смањује брже од температуре мишића. Хладни зглобови су укочени зглобови, због повећаног отпора на кретање услед повећаног вискозитета синовијалне течности. Хладноћа смањује снагу и трајање мишићне контракције. У комбинацији са тешким радом или локалним преоптерећењем повећава се ризик од повреде. Штавише, заштитна одећа може умањити способност контроле кретања делова тела, чиме доприноси ризику.

Артритис на шаци је посебан проблем. Сумња се да често излагање хладноћи може изазвати артритис, али за сада су научни докази слаби. Постојећи артритис шаке смањује функцију шаке на хладноћи и изазива бол и нелагодност.

Криопатије. Криопатије су поремећаји код којих је особа преосетљива на хладноћу. Симптоми се разликују, укључујући оне који укључују васкуларни систем, крв, везивно ткиво, „алергију“ и друге.

Неки појединци пате од белих прстију. Беле мрље на кожи, осећај хладноће, смањена функција и бол су симптоми када су прсти изложени хладноћи. Проблеми су чешћи код жена, али пре свега код пушача и радника који користе вибрирајуће алате или возе моторне санке. Симптоми могу бити толико проблематични да је рад чак и при малом излагању хладноћи немогућ. Одређене врсте лекова такође могу погоршати симптоме.

Хладна уртикарија, због сензибилизованих мастоцита, појављује се као еритем који свраба хладно изложених делова коже. Ако се излагање заустави, симптоми обично нестају у року од једног сата. Ретко је болест компликована општим и опаснијим симптомима. Ако је тако, или ако је сама уртикарија веома проблематична, особа треба да избегава излагање било каквој хладноћи.

Акроцијаноза манифестује се променама боје коже ка цијанози након излагања хладноћи. Други симптоми могу бити дисфункција шаке и прстију у акроцијанотичном подручју. Симптоми су веома чести и често се могу прихватљиво смањити смањеном изложеношћу хладноћи (нпр. одговарајућом одећом) или смањеном употребом никотина.

Психолошки стрес. Изложеност хладноћи, посебно у комбинацији са факторима везаним за хладноћу и удаљеношћу, стресира појединца, не само физиолошки већ и психички. Током рада у хладним климатским условима, по лошем времену, на великим удаљеностима и можда у потенцијално опасним ситуацијама, психички стрес може толико да поремети или чак погорша психолошку функцију појединца да се рад не може безбедно обављати.

Пушење и шмркање. Нездрави дугорочни ефекти пушења и, у извесној мери, шмркања су добро познати. Никотин повећава периферну вазоконстрикцију, смањује спретност и повећава ризик од хладноће.

Алкохол. Конзумација алкохола даје пријатан осећај топлине, а генерално се сматра да алкохол инхибира вазоконстрикцију изазвану хладноћом. Међутим, експерименталне студије на људима током релативно кратког излагања хладноћи су показале да алкохол не омета топлотни баланс у већој мери. Међутим, дрхтање постаје смањено и, у комбинацији са напорним вежбањем, губитак топлоте ће постати очигледан. Познато је да је алкохол доминантан узрок смрти у урбаној хипотермији. То даје осећај браваде и утиче на расуђивање, што доводи до игнорисања профилактичких мера.

Трудноћа. Током трудноће жене нису осетљивије на хладноћу. Напротив, могу бити мање осетљиви, због убрзаног метаболизма. Фактори ризика током трудноће комбинују се са факторима везаним за хладноћу, као што су ризици од незгода, неспретност због одеће, подизање тешког терета, клизање и екстремни радни положаји. Здравствени систем, друштво и послодавац зато треба да посвете додатну пажњу трудници у хладном раду.

Фармакологија и прехлада

Негативни нежељени ефекти лекова током излагања хладноћи могу бити терморегулаторни (општи или локални), или ефекат лека може бити промењен. Све док радник одржава нормалну телесну температуру, већина прописаних лекова не утиче на перформансе. Међутим, средства за смирење (нпр. барбитурати, бензодиазепини, фентотиазиди као и циклични антидепресиви) могу пореметити будност. У претећој ситуацији одбрамбени механизми против хипотермије могу бити нарушени и свест о опасној ситуацији је смањена.

Бета-блокатори изазивају периферну вазоконстрикцију и смањују толеранцију на хладноћу. Ако су појединцу потребни лекови и ако је изложен хладноћи у својој радној ситуацији, треба обратити пажњу на негативне нежељене ефекте ових лекова.

С друге стране, показало се да ниједан лек или било шта друго попијено, поједено или на други начин унето у тело није у стању да повећа нормалну производњу топлоте, на пример у хитној ситуацији када прети хипотермија или повреда од прехладе.

Програм контроле здравља

Здравствени ризици повезани са стресом од хладноће, факторима повезаним са хладноћом и незгодама или траумама познати су само у ограниченој мери. Постоје велике индивидуалне варијације у капацитетима и здравственом статусу, и то захтева пажљиво разматрање. Као што је раније поменуто, посебне болести, лекови и неки други фактори могу учинити особу подложнијом утицају хладноће. Програм здравствене контроле треба да буде део процедуре запошљавања, као и поновљена активност за особље. Табела 6 наводи факторе за контролу у различитим врстама хладног рада.

Табела 6. Препоручене компоненте програма здравствене контроле за особље изложено стресу од хладноће и факторима повезаним са хладноћом

*= рутинска контрола, **= важан фактор који треба узети у обзир, ***= веома важан фактор који треба узети у обзир.

Превенција хладног стреса

Људска адаптација

Уз поновљено излагање хладним условима, људи примећују мање нелагодности и уче да се прилагоде условима и носе са њима на индивидуалан и ефикаснији начин него на почетку излагања. Ово навикавање смањује део ефекта узбуђења и ометања, и побољшава расуђивање и опрез.

Понашање

Најочигледнија и најприроднија стратегија за превенцију и контролу хладног стреса је предострожност и намерно понашање. Физиолошки одговори нису много моћни у спречавању губитака топлоте. Људи су, дакле, изузетно зависни од спољних мера као што су одећа, склониште и спољно снабдевање топлотом. Континуирано усавршавање и усавршавање одеће и опреме представља једну основу за успешно и безбедно излагање хладноћи. Међутим, неопходно је да производи буду адекватно тестирани у складу са међународним стандардима.

Мере за превенцију и контролу изложености хладноћи често су одговорност послодавца или супервизора. Међутим, ефикасност заштитних мера у значајној мери зависи од знања, искуства, мотивације и способности појединца да изврши неопходна прилагођавања својим захтевима, потребама и преференцијама. Стога су образовање, информисање и обука важни елементи у програмима здравствене контроле.

аклиматизација

Постоје докази за различите врсте аклиматизације на дуготрајно излагање хладноћи. Побољшана циркулација руку и прстију омогућава одржавање више температуре ткива и производи јачу вазодилатацију изазвану хладноћом (види слику 18). Ручне перформансе се боље одржавају након поновљених излагања руке хладном.

Чини се да поновљено хлађење целог тела појачава периферну вазоконстрикцију, чиме се повећава изолација површинског ткива. Корејске жене које роне бисере показале су значајно повећање изолације коже током зимске сезоне. Недавна истраживања су открила да увођење и употреба мокрих одела толико смањује стрес од хладноће да се изолација ткива не мења.

Предложене су три врсте могућих адаптација:

• повећана изолација ткива (као што је раније поменуто)
• хипотермична реакција („контролисани“ пад температуре језгра)
• метаболичка реакција (повећан метаболизам).

Најизраженије адаптације треба наћи код домородаца у хладним крајевима. Међутим, модерна технологија и животне навике су смањиле најекстремније врсте изложености хладноћи. Одећа, грејана склоништа и свесно понашање омогућавају већини људи да одржавају скоро тропску климу на површини коже (микроклима), чиме се смањује стрес од хладноће. Подстицаји физиолошке адаптације постају слабији.

Вероватно најизложеније хладноћи данас припадају поларним експедицијама и индустријским операцијама у арктичким и субарктичким регионима. Постоји неколико индикација да је свака евентуална адаптација која се нађе при јаком излагању хладноћи (ваздух или хладна вода) изолативног типа. Другим речима, више температуре језгра се могу одржавати са смањеним или непромењеним губитком топлоте.

Дијета и равнотежа воде

У многим случајевима рад на хладно је повезан са активностима које захтевају енергију. Осим тога, за заштиту од хладноће потребна је одећа и опрема тешка неколико килограма. Ефекат ходања одеће повећава мишићни напор. Дакле, дати радни задаци захтевају више енергије (и више времена) у хладним условима. Калоријски унос кроз храну мора то да надокнади. Повећање процента калорија које обезбеђује маст треба препоручити радницима на отвореном.

Оброци који се обезбеђују током хладних операција морају да обезбеде довољно енергије. Мора бити укључено довољно угљених хидрата да би се обезбедио стабилан и сигуран ниво шећера у крви за раднике који се баве тешким радом. Недавно су на тржиште пласирани прехрамбени производи са тврдњама да стимулишу и повећавају производњу телесне топлоте на хладноћи. Обично се такви производи састоје само од угљених хидрата и до сада нису успели на тестовима да буду бољи од сличних производа (чоколада), или бољи него што се очекивало по свом енергетском садржају.

Губитак воде може бити значајан током излагања хладноћи. Прво, хлађење ткива изазива прерасподелу запремине крви, изазивајући „хладну диурезу“. Задаци и одећа морају то омогућити, јер се може брзо развијати и захтева хитно извршење. Скоро сув ваздух у условима испод нуле омогућава континуирано испаравање из коже и дисајних путева које се не примећује лако. Знојење доприноси губитку воде и треба га пажљиво контролисати и по могућности избегавати, због његовог штетног утицаја на изолацију када се упије у одећу. Вода није увек доступна у условима испод нуле. Напољу се мора снабдевати или производити топљењем снега или леда. Пошто постоји депресија жеђи, обавезно је да радници на хладном често пију воду како би се елиминисао постепени развој дехидрације. Недостатак воде може довести до смањеног радног капацитета и повећаног ризика од прехладе.

Кондиционирање радника за рад на хладном

Далеко најефикасније и најприкладније мере за прилагођавање људи хладном раду су кондиционирање — образовање, обука и пракса. Као што је раније поменуто, велики део успеха прилагођавања изложености хладноћи зависи од понашања. Искуство и знање су важни елементи овог процеса понашања.

Особе које се баве хладним радом треба да добију основни увод у специфичне проблеме хладноће. Морају добити информације о физиолошким и субјективним реакцијама, здравственим аспектима, ризику од незгода и заштитним мерама, укључујући одећу и прву помоћ. Треба их постепено обучавати за тражене задатке. Тек након одређеног времена (од дана до недеља) треба да раде пуне сате у екстремним условима. У табели 7 дате су препоруке о садржају програма кондиционирања за различите врсте хладног рада.

Табела 7. Компоненте програма кондиционирања радника изложених хладноћи

*= рутински ниво,  **= важан фактор који треба узети у обзир,  ***= веома важан фактор који треба узети у обзир.

Основни увод подразумева едукацију и информисање о специфичним проблемима прехладе. Регистрација и анализа незгода/повреда је најбоља основа за превентивне мере. Обуку из прве помоћи треба дати као основни курс за сво особље, а одређене групе треба да добију проширени курс. Заштитне мере су природне компоненте програма кондиционирања и обрађене су у следећем одељку. Обука преживљавања је важна за арктичка и субарктичка подручја, као и за рад на отвореном у другим удаљеним подручјима.

Техничка контрола

Општи принципи

Због бројних комплексних фактора који утичу на равнотежу топлоте човека и значајних индивидуалних варијација, тешко је дефинисати критичне температуре за трајни рад. Температуре дате на слици 6 морају се посматрати као нивои деловања за побољшање услова различитим мерама. На температурама испод оних датих на слици 6, изложеност треба контролисати и проценити. Технике за процену хладног стреса и препоруке за временски ограничену изложеност обрађене су на другом месту у овом поглављу. Претпоставља се да је доступна најбоља заштита руку, стопала и тела (одеће). Уз неодговарајућу заштиту, хлађење се очекује на знатно вишим температурама.

Слика 6. Процењене температуре при којима се могу развити одређене топлотне неравнотеже тела.*

У табелама 8 и 9 наведене су различите превентивне и заштитне мере које се могу применити на већину врста хладног рада. Пажљивим планирањем и предвиђањем се штеди много труда. Наведени примери су препоруке. Мора се нагласити да се коначно прилагођавање одеће, опреме и радног понашања мора препустити појединцу. Само уз опрезну и интелигентну интеграцију понашања са захтевима стварних услова животне средине може се створити безбедно и ефикасно излагање.

Табела 8. Стратегије и мере у различитим фазама рада за превенцију и ублажавање хладног стреса

Извор: Модификовано из Холмера 1994.

Табела 9. Стратегије и мере које се односе на специфичне факторе и опрему

Извор: Модификовано из Холмера 1994.

Неке препоруке о климатским условима под којима треба предузети одређене мере дала је Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ 1992). Основни захтеви су да:

• радницима треба обезбедити довољну и одговарајућу заштитну одећу
• посебне мере опреза треба предузети за старије раднике или раднике са проблемима циркулације.

Даље препоруке у вези са обезбеђивањем заштите руку, дизајном радног места и радном праксом су представљене у наставку.

Заштита руку

Фине операције голим рукама испод 16ºЦ захтевају загревање руку. Металне ручке алата и шипке треба да буду покривене изолационим материјалима на температурама испод –1ºЦ. Антиконтактне рукавице треба носити када су површине на температури од -7ºЦ или ниже на дохват руке. На –17ºЦ морају се користити изолационе рукавице. Течностима које испаравају на температурама испод 4 °Ц треба руковати тако да се избегне прскање на голе или слабо заштићене делове коже.

Радне праксе

Испод –12ºЦ еквивалентне температуре хлађења, радници треба да буду под сталним надзором (пријатељски систем). Примењују се многе мере дате у табели 18. Са сниженим температурама све је важније да радници буду упућени у безбедносне и здравствене процедуре.

Дизајн радног места

Радна места морају бити заштићена од ветра, а брзине ваздуха испод 1 м/с. Одећу за заштиту од ветра треба користити када је то прикладно. Заштита за очи мора бити обезбеђена за посебне спољашње услове са сунцем и снегом прекривеном земљом. Медицински преглед се препоручује особама које рутински раде на хладноћи испод –18ºЦ. Препоруке за праћење радног места укључују следеће:

• Одговарајућу термометрију треба организовати када је температура испод 16ºЦ.
• Брзину ветра у затвореном простору треба пратити најмање свака 4 сата.
• Рад на отвореном захтева мерење брзине ветра и температуре ваздуха испод –1ºЦ.
• Еквивалентну температуру хлађења треба одредити за комбинације температуре ветра и ваздуха.

Већина препорука у табелама 8 и 9 су прагматичне и јасне.

Одећа је најважнија мера индивидуалне контроле. Вишеслојни приступ омогућава флексибилнија решења од појединачних одевних предмета који укључују функцију неколико слојева. На крају, међутим, специфичне потребе радника требало би да буду крајња одредница онога што би био најфункционалнији систем. Одећа штити од хлађења. С друге стране, прекомерно облачење на хладноћи је чест проблем, такође забележен из екстремних експозиција арктичких експедиција. Прекомерно облачење може брзо довести до велике количине зноја, који се акумулира у слојевима одеће. Током периода ниске активности, сушење влажне одеће повећава губитак телесне топлоте. Очигледна превентивна мера је контрола и смањење знојења одговарајућим одабиром одеће и раним прилагођавањем променама у раду и климатским условима. Не постоји тканина за одећу која може да апсорбује велике количине зноја и да сачува добру удобност и изолациона својства. Вуна остаје узвишена и наизглед сува упркос апсорпцији неке воде (повратак влаге), али велике количине зноја ће се кондензовати и изазвати проблеме сличне онима код других тканина. Влага доноси извесно ослобађање топлоте и може допринети очувању топлоте. Међутим, када се вунена одећа осуши на телу, процес се обрће као што је горе наведено и особа се неизбежно хлади.

Савремена технологија влакана произвела је много нових материјала и тканина за производњу одеће. Сада је доступна одећа која комбинује водоотпорност са добром пропусношћу водене паре или високу изолацију са смањеном тежином и дебљином. Међутим, неопходно је одабрати одећу са загарантованим провереним својствима и функцијама. Доступни су многи производи који покушавају да опонашају скупље оригиналне производе. Неки од њих представљају тако лош квалитет да могу бити чак и опасни за употребу.

Заштита од хладноће је првенствено одређена топлотном изолацијом комплетног одевног ансамбла (цло валуе). Међутим, својства као што су пропустљивост ваздуха, паропропусност и водоотпорност спољашњег слоја посебно су од суштинског значаја за заштиту од хладноће. За мерење и класификацију ових својстава доступни су међународни стандарди и методе испитивања. Слично томе, ручна опрема и обућа могу се тестирати на својства заштите од хладноће користећи међународне стандарде као што су европски стандарди ЕН 511 и ЕН 344 (ЦЕН 1992, 1993).

Хладни рад на отвореном

Специфични проблеми хладног рада на отвореном су скуп климатских фактора који могу довести до хладног стреса. Комбинација ветра и ниске температуре ваздуха значајно повећава расхладну снагу околине, што се мора узети у обзир у смислу организације рада, заштите радног места и одеће. Падавине, било у ваздуху као снег или киша, или на тлу, захтевају прилагођавање. Промене временских услова захтевају од радника да планирају, донесу и користе додатну одећу и опрему.

Велики део проблема у раду на отвореном односи се на понекад велике варијације у активностима и клими током радне смене. Не постоји систем одеће који може да прихвати тако велике варијације. Сходно томе, одећа се мора често мењати и прилагођавати. Ако то не учините, може доћи до хлађења због недовољне заштите или до знојења и прегревања узрокованих превише одеће. У последњем случају, већина зноја се кондензује или га упија одећа. Током периода одмора и ниске активности, мокра одећа представља потенцијалну опасност, јер њено сушење одводи топлоту из тела.

Мере заштите за рад на отвореном обухватају одговарајуће режиме рада и одмора са паузама за одмор у загрејаним склоништима или кабинама. Стационарни радни задаци могу се заштитити од ветра и падавина шаторима са или без додатног грејања. За одређене радне задатке може се користити тачкасто грејање инфрацрвеним или гасним грејачима. Префабрикација делова или компоненти може се вршити у затвореном простору. У условима испод нуле, услове на радном месту, укључујући временске прилике, треба редовно пратити. Морају постојати јасна правила о томе које процедуре применити када се услови погоршају. Нивои температуре, евентуално кориговани за ветар (индекс хладноће ветра), треба да буду договорени и повезани са акционим програмом.

Рад на хладњачама

Замрзнута храна захтева складиштење и транспорт на ниским температурама околине (–20ºЦ). Рад у хладњачама се може наћи у већини делова света. Ову врсту вештачког излагања хладноћи карактерише стална, контролисана клима. Радници могу обављати континуирани рад или, најчешће, повремени рад, прелазећи између хладне и умерене или топле климе ван складишта.

Све док рад захтева одређени физички напор, топлотна равнотежа се може постићи одабиром одговарајуће заштитне одеће. Посебни проблеми руку и стопала често захтевају редовне паузе на сваких 1.5 до 2 сата. Пауза мора бити довољно дуга да омогући поновно загревање (20 минута).

За ручно руковање смрзнутом робом потребне су заштитне рукавице са довољном изолацијом (нарочито длана). Захтеви и методе испитивања за рукавице за заштиту од хладноће дати су у европском стандарду ЕН 511, који је детаљније описан у чланку „Индекси и стандарди за хладноћу” у овом поглављу. Локални грејачи (нпр. инфрацрвени радијатор), постављени на радна места са стационарним радом, побољшавају топлотни биланс.

Велики део посла у хладњачама обавља се помоћу виљушкара. Већина ових возила је отворена. Вожња ствара релативну брзину ветра, што у комбинацији са ниском температуром повећава хлађење тела. Осим тога, сам рад је прилично лаган и повезана метаболичка производња топлоте ниска. Сходно томе, потребна изолација одеће је прилично висока (око 4 цло) и не може се испунити код већине врста комбинезона у употреби. Возач се хлади, почевши од стопала и руку, а изложеност мора бити временски ограничена. У зависности од расположиве заштитне одеће треба организовати одговарајуће распореде рада у смислу рада на хладноћи и рада или одмора у нормалним условима. Једноставна мера за побољшање топлотне равнотеже је уградња грејног седишта у камион. Ово може да продужи време рада на хладном и спречи локално хлађење седишта и наслона. Софистициранија и скупља решења укључују употребу грејних кабина.

Посебни проблеми настају у врућим земљама, где је радник хладњаче, обично возач камиона, повремено изложен хладноћи (–30ºЦ) и топлоти (30ºЦ). Кратко излагање (1 до 5 мин) сваком стању отежава усвајање одговарајуће одеће—можда је превише топло за време на отвореном и превише хладно за рад у хладњачи. Кабине камиона могу бити једно решење када се реши проблем кондензације на прозорима. Одговарајући режими рада и одмора морају бити разрађени и засновани на радним задацима и расположивој заштити.

Хладна радна места, на пример у индустрији свеже хране, обухватају климатске услове са температуром ваздуха од +2 до +16ºЦ, у зависности од типа. Услове понекад карактерише висока релативна влажност, изазивајући кондензацију воде на хладним местима и влажним или водом прекривеним подовима. Ризик од клизања је повећан на таквим радним местима. Проблеми се могу решити добром хигијеном радног места и рутинама чишћења, које доприносе смањењу релативне влажности.

Локална брзина ваздуха на радним станицама је често превисока, што доводи до притужби на промају. Проблеми се често могу решити променом или подешавањем улаза за хладан ваздух или преуређивањем радних места. Одбојници смрзнуте или хладне робе у близини радних места могу допринети осећају промаје због повећане размене топлоте радијације. Одећа се мора изабрати на основу процене захтева. Треба користити ИРЕК метод. Поред тога, одећа треба да буде дизајнирана тако да штити од локалне промаје, влаге и воде. Посебни хигијенски захтеви за руковање храном постављају одређена ограничења у погледу дизајна и врсте одеће (тј. спољашњег слоја). Одговарајући систем одеће мора да интегрише доњи веш, изолационе средње слојеве и спољашњи слој да би се формирао функционалан и довољан заштитни систем. Покривала за главу су често потребна због хигијенских захтева. Међутим, постојећа покривала за главу за ову сврху често су папирна капа, која не пружа никакву заштиту од хладноће. Слично томе, обућа често садржи кломпе или лагане ципеле, са лошим изолационим својствима. Одабир прикладнијег покривала за главу и обуће требало би да боље очува топлину ових делова тела и допринесе побољшању општег баланса топлоте.

Посебан проблем на многим хладним радним местима је очување ручне спретности. Шаке и прсти се брзо хладе када је мишићна активност ниска или умерена. Рукавице побољшавају заштиту, али смањују спретност. Мора се пронаћи деликатан баланс између ова два захтева. За резање меса често је потребна метална рукавица. Танка текстилна рукавица која се носи испод може смањити ефекат хлађења и побољшати удобност. Танке рукавице могу бити довољне за многе сврхе. Додатне мере за спречавање хлађења руку укључују обезбеђивање изолованих ручки алата и опреме или грејање на месту коришћењем, на пример, инфрацрвених радијатора. Рукавице са електричним грејањем су на тржишту, али често пате од лоше ергономије и недовољног грејања или капацитета батерије.

Излагање хладној води

Приликом потапања тела у воду потенцијал за велике губитке топлоте за кратко време је велики и представља очигледну опасност. Топлотна проводљивост воде је више од 25 пута већа од оне у ваздуху, а у многим ситуацијама изложености капацитет околне воде да апсорбује топлоту је бесконачан.

Температура термонеутралне воде је око 32 до 33ºЦ, а на нижим температурама тело реагује хладном вазоконстрикцијом и дрхтањем. Дуга излагања у води на температурама између 25 и 30ºЦ изазивају хлађење тела и прогресивни развој хипотермије. Наравно, овај одговор постаје јачи и озбиљнији са снижавањем температуре воде.

Изложеност хладној води је уобичајена у незгодама на мору иу вези са воденим спортовима разних врста. Међутим, чак и у професионалним активностима, радници су изложени ризику од хипотермије уроњавања (нпр. роњење, риболов, бродарство и друге операције на мору).

Жртве бродолома можда ће морати да уђу у хладну воду. Њихова заштита варира од комада танке одеће до одела за урањање. Прслуци за спасавање су обавезна опрема на бродовима. Требало би да буду опремљени огрлицом како би се смањио губитак топлоте из главе жртве без свести. Опрема брода, ефикасност процедура у ванредним ситуацијама и понашање посаде и путника су важне детерминанте успеха операције и каснијих услова излагања.

Рониоци редовно улазе у хладне воде. Температура већине вода са комерцијалним роњењем, посебно на некој дубини, је ниска—често нижа од 10ºЦ. Свако дуже излагање у тако хладној води захтева термоизолована ронилачка одела.

Губитак топлоте. Размена топлоте у води се може посматрати као једноставно проток топлоте низ два температурна градијента – један унутрашњи, од језгра до коже, и један спољашњи, од површине коже до околне воде. Губитак топлоте на површини тела може се једноставно описати:

C_w = h_c·(T_sk-T_w)·A_D

где C_w је стопа конвективни губитак топлоте (В), h_c је коефицијент конвективног преноса топлоте (В/°Цм²), T_sk је просечна температура коже (°Ц), T_w је температура воде (°Ц) и A_D је површина тела. Мале компоненте топлотног губитка услед дисања и од делова који нису уроњени (нпр. глава) могу се занемарити (погледајте одељак о роњењу испод).

Вредност h_c је у опсегу од 100 до 600 В/°Цм². Најнижа вредност се односи на негазирану воду. Турбуленција, било да је узрокована пливањем или текућом водом, удвостручује или утростручује коефицијент конвекције. Лако је разумети да незаштићено тело може да претрпи знатан губитак топлоте у хладној води — на крају премашујући оно што се може произвести чак и уз тешке вежбе. У ствари, особа (обучена или необевена) која упадне у хладну воду у већини случајева штеди више топлоте тако што мирно лежи у води него пливајући.

Губитак топлоте у води може се значајно смањити ношењем специјалних заштитних одела.

Роњење. Ронилачке операције неколико стотина метара испод нивоа мора морају заштитити рониоца од утицаја притиска (један АТА или 0.1 МПа/10 м) и хладноће. Удисање хладног ваздуха (или хладне гасне мешавине хелијума и кисеоника) одводи телесну топлоту из плућних ткива. Овај директни губитак топлоте из језгра тела је велики при високим притисцима и лако може постићи вредности веће од метаболичке производње топлоте тела у мировању. Људски организам га слабо осећа. Опасно ниске унутрашње температуре могу се развити без реакције дрхтања ако је површина тела топла. Савремени рад на мору захтева да ронилац добије додатну топлоту за одело, као и за апарат за дисање, како би се надокнадили велики губици конвективне топлоте. Код дубоког роњења, зона удобности је уска и топлија него на нивоу мора: 30 до 32ºЦ на 20 до 30 АТА (2 до 3 МПа) и повећава се на 32 до 34ºЦ до 50 АТА (5 МПа).

Физиолошки фактори: Хладно урањање изазива снажан, акутни респираторни нагон. Почетни одговори укључују „инспирациони дах“, хипервентилацију, тахикардију, периферну вазоконстрикцију и хипертензију. Инспираторна апнеја у трајању од неколико секунди праћена је појачаном вентилацијом. Одговор је готово немогуће добровољно контролисати. Дакле, особа може лако удахнути воду ако је море узбуркано и тело потопљено. Прве секунде излагања веома хладној води су, сходно томе, опасне и може доћи до изненадног утапања. Споро урањање и правилна заштита тела смањују реакцију и омогућавају бољу контролу дисања. Реакција постепено бледи и нормално дисање се обично постиже за неколико минута.

Брза брзина губитка топлоте на површини коже наглашава важност унутрашњих (физиолошких или конституцијских) механизама за смањење топлотног тока од језгра до коже. Вазоконстрикција смањује проток крви у екстремитетима и чува централну топлоту. Вежбање повећава проток крви у екстремитетима и, у комбинацији са повећаном спољашњом конвекцијом, може у ствари да убрза губитак топлоте упркос повећаној производњи топлоте.

После 5 до 10 минута у веома хладној води, температура екстремитета брзо опада. Неуромускуларна функција се погоршава, а способност координације и контроле мишићних перформанси деградира. Учинковитост пливања може бити значајно смањена и брзо довести особу у опасност у отвореним водама.

Величина тела је још један важан фактор. Висока особа има већу површину тела и губи више топлоте од мале особе у датим условима околине. Међутим, релативно већа телесна маса то компензује на два начина. Брзина метаболичке производње топлоте се повећава у односу на већу површину, а садржај топлоте на датој температури тела је већи. Последњи фактор обухвата већи пуфер за губитке топлоте и спорију брзину смањења температуре језгра. Деца су у већем ризику од одраслих.

Далеко најважнији фактор је садржај телесне масти – посебно дебљина поткожне масти. Масно ткиво је више изолативно од других ткива и заобилази га већи део периферне циркулације. Када дође до вазоконстрикције, слој поткожне масти делује као додатни слој. Изолациони ефекат је скоро линеарно повезан са дебљином слоја. Сходно томе, жене генерално имају више кожног сала од мушкараца и губе мање топлоте под истим условима. На исти начин, дебеле особе су боље него витке особе.

Лична заштита. Као што је раније поменуто, продужени боравак у хладним и умереним водама захтева додатну спољну изолацију у виду ронилачких одела, ронилачких одела или сличне опреме. Мокро одело од пенастог неопрена обезбеђује изолацију дебљином материјала (затворене пенасте ћелије) и релативно контролисаним „цурењем“ воде у микроклиму коже. Ова друга појава резултира загревањем ове воде и успостављањем више температуре коже. Одела су доступна у различитим дебљинама, обезбеђујући већу или мању изолацију. Мокро одело се сабија на дубини и тиме губи велики део своје изолације.

Суво одело је постало стандард на температурама испод 10ºЦ. Омогућава одржавање више температуре коже у зависности од количине додатне изолације која се носи испод одела. Основни услов је да одело не пропушта, јер мале количине воде (0.5 до 1 л) озбиљно смањују изолациону моћ. Иако се суво одело такође компресује на дубини, сув ваздух се аутоматски или ручно додаје из резервоара за роњење како би се надокнадила смањена запремина. Дакле, може се одржати микроклиматски ваздушни слој одређене дебљине, пружајући добру изолацију.

Као што је раније поменуто, дубокоморско роњење захтева помоћно грејање. Гас за дисање се претходно загрева, а одело се загрева испирањем топле воде са површине или ронилачког звона. Новије технике загревања се ослањају на електрично загрејано доње рубље или затворене тубуле испуњене топлом течношћу.

Руке су посебно подложне хлађењу и могу захтевати додатну заштиту у виду изолационих или загрејаних рукавица.

Сигурне експозиције. Брзи развој хипотермије и непосредна опасност од смрти услед излагања хладној води захтевају неку врсту предвиђања безбедних и небезбедних услова излагања.

Слика 7 приказује предвиђена времена преживљавања за типичне услове на мору у Северном мору. Примењени критеријум је пад температуре језгра на 34ºЦ за десети перцентил популације. Претпоставља се да је овај ниво повезан са свесном особом којом се може управљати. Правилно ношење, употреба и функционисање сувог одела удвостручује предвиђено време преживљавања. Доња крива се односи на незаштићену особу уроњену у нормалну одећу. Пошто се одећа у потпуности натопи водом, ефективна изолација је веома мала, што резултира кратким временом преживљавања (модификовано из Висслер 1988).

Слика 7. Предвиђено време преживљавања за типичне сценарије на обали Северног мора.

Рад у арктичким и субарктичким регионима

Арктички и субарктички региони света представљају додатне проблеме у односу на нормалан рад на хладном. Хладна сезона се поклапа са мраком. Дани са сунчевом светлошћу су кратки. Ови региони покривају огромна, ненасељена или ретко насељена подручја, као што су северна Канада, Сибир и северна Скандинавија. Поред тога, природа је сурова. Превоз се одвија на великим удаљеностима и траје дуго. Комбинација хладноће, мрака и удаљености захтевају посебну пажњу у погледу организације рада, припреме и опреме. Конкретно, мора се обезбедити обука за преживљавање и пружање прве помоћи и обезбедити одговарајућу опрему која је лако доступна на послу.

За радно становништво у арктичким регионима постоје многе опасности које угрожавају здравље, као што је поменуто на другим местима. Ризици од незгода и повреда су високи, злоупотреба дрога је уобичајена, културни обрасци стварају проблеме, као и конфронтација између локалне/домаће културе и савремених западних индустријских захтева. Вожња моторним санкама је пример изложености вишеструком ризику у типичним арктичким условима (види доле). Сматра се да је стрес од хладноће један од фактора ризика који доводи до веће учесталости одређених болести. Географска изолација је још један фактор који производи различите врсте генетских дефеката у неким домаћим областима. Ендемске болести — на пример, одређене заразне болести — такође су од локалног или регионалног значаја. Досељеници и гастарбајтери такође су изложени већем ризику од различитих врста психолошких стресних реакција које су последица новог окружења, удаљености, оштрих климатских услова, изолације и свести.

Морају се размотрити специфичне мере за ову врсту посла. Радови се морају одвијати у групама од по три особе, тако да у хитним случајевима једна особа може да оде по помоћ, а друга остане да се брине о жртви, на пример, несреће. Морају се узети у обзир сезонске варијације дневне светлости и климе и у складу са тим планирати радни задаци. Радници морају бити проверени на здравствене проблеме. Ако је потребно, мора бити доступна додатна опрема за хитне случајеве или ситуације преживљавања. Возила као што су аутомобили, камиони или моторне санке морају носити специјалну опрему за поправку и ванредне ситуације.

Специфичан проблем рада у овим крајевима су моторне санке. Од шездесетих година, моторне санке су се развиле од примитивног возила ниске технологије у брзо и технички високо развијено возило. Најчешће се користи за слободне активности, али и за рад (10 до 20%). Типичне професије које користе моторне санке су полиција, војно особље, сточари ирваса, дрвосече, фармери, туристичка индустрија, ловци и тимови за потрагу и спасавање.

Изложеност вибрацијама од моторних санки значи веома повећан ризик од повреда изазваних вибрацијама за возача. Возач и путници су изложени непрочишћеним издувним гасовима. Бука коју производи мотор може изазвати губитак слуха. Због велике брзине, неравнина терена и слабе заштите возача и путника, опасност од незгода је велика.

Мишићно-скелетни систем је изложен вибрацијама и екстремним радним положајима и оптерећењима, посебно када се вози по тешким теренима или на падинама. Ако се заглавите, руковање тешким мотором изазива знојење и често мишићно-скелетне проблеме (нпр. лумбаго).

Повреде од хладноће су честе међу радницима на моторним санкама. Брзина возила погоршава излагање хладноћи. Типични повређени делови тела су посебно лице (у екстремним случајевима може укључити рожњачу), уши, руке и стопала.

Моторне санке се обично користе у удаљеним областима где клима, терен и други услови доприносе ризицима.

Кацига за моторне санке мора бити развијена за радну ситуацију на моторним санкама са пажњом на специфичне ризике изложености које производи само возило, услове терена и климу. Одећа мора бити топла, отпорна на ветар и флексибилна. Прелазне активности које се доживљавају током вожње моторним санкама тешко је сместити у један систем одеће и захтевају посебну пажњу.

Саобраћај моторних санка у удаљеним подручјима такође представља проблем комуникације. Организација рада и опрема треба да обезбеде безбедну комуникацију са матичном базом. Додатна опрема мора да се носи за руковање у ванредним ситуацијама и омогући заштиту довољно дуго да спасилачки тим може да функционише. Таква опрема укључује, на пример, врећу за ветар, додатну одећу, опрему за прву помоћ, лопату за снег, комплет за поправку и опрему за кување.

Назад

Превенција физиопатолошких ефеката излагања хладноћи мора се посматрати са два становишта: прво се тиче физиопатолошких ефеката који се примећују током опште изложености хладноћи (односно целог тела), а други се тиче оних који се примећују током локалног излагања хладноћи. хладно, углавном захвата екстремитете (руке и стопала). Превентивне мере у вези са тим имају за циљ смањење учесталости две главне врсте хладног стреса — случајне хипотермије и промрзлина екстремитета. Потребан је двоструки приступ: физиолошке методе (нпр. адекватна исхрана и хидратација, развој механизама адаптације) и фармаколошке и технолошке мере (нпр. склониште, одећа). На крају, све ове методе имају за циљ повећање толеранције на хладноћу и на општем и на локалном нивоу. Штавише, од суштинског је значаја да радници изложени хладноћи имају информације и разумевање таквих повреда које су потребне да би се обезбедила ефикасна превенција.

Физиолошке методе за превенцију хладних повреда

Изложеност хладноћи код човека у мировању прати периферна вазоконстрикција, која ограничава губитак топлоте на кожи, и метаболичка производња топлоте (у суштини кроз активност дрхтања), што подразумева неопходност уноса хране. Потрошња енергије потребна за све физичке активности на хладноћи је повећана због тешкоће ходања по снегу или леду и честе потребе за рад са тешком опремом. Штавише, губитак воде може бити значајан због знојења повезаног са овом физичком активношћу. Ако се овај губитак воде не надокнади, може доћи до дехидрације, што повећава подложност промрзлинама. Дехидрација се често погоршава не само вољним ограничењем уноса воде због тешкоће уношења адекватне течности (доступна вода може бити замрзнута, или ће се можда морати отопити снег), већ и због тежње да се избегава адекватно често мокрење (мокрење) , што захтева напуштање склоништа. Потребу за водом на хладноћи тешко је проценити јер зависи од оптерећења појединца и од изолације одеће. Али у сваком случају, унос течности мора бити обилан и то у облику топлих напитака (5 до 6 л дневно у случају физичке активности). Посматрање боје урина, која мора остати чиста, даје добру индикацију тока уноса течности.

Што се тиче калоријског уноса, може се претпоставити да је неопходно повећање од 25 до 50% у хладној клими, у поређењу са умереном или топлом климом. Формула омогућава израчунавање калоријског уноса (у кцал) неопходног за енергетску равнотежу на хладноћи по особи и по дану: кцал/особа дневно = 4,151–28.62T_a, Где T_a је температура околине у °Ц (1 кцал = 4.18 џула). Дакле, за а T_a од –20ºЦ, потреба за око 4,723 кцал (2.0 к 10⁴ Ј) мора се предвидети. Чини се да унос хране не мора бити квалитативно модификован да би се избегле пробавне сметње типа дијареје. На пример, оброк по хладном времену (РЦВ) војске Сједињених Држава састоји се од 4,568 кцал (1.9 к 10⁴ Ј), у дехидрираном облику, дневно и по особи, а квалитативно се дели на следећи начин: 58% угљених хидрата, 11% протеина и 31% масти (Едвардс, Робертс и Муттер 1992). Дехидрирана храна има предност што је лагана и лака за припрему, али се мора рехидрирати пре конзумирања.

Колико је то могуће, оброци се морају узимати топли и подељени на доручак и ручак у нормалним количинама. Додатак су топлим супама, сувим кексићем и житарицама које се грицкају током дана, као и повећањем калоријског уноса за вечером. Ово последње средство појачава термогенезу изазвану исхраном и помаже субјекту да заспи. Конзумација алкохола је крајње непожељна у хладној клими јер алкохол изазива вазодилатацију коже (извор губитка топлоте) и повећава диурезу (извор губитка воде), док модификује осетљивост коже и нарушава расуђивање (што су основни фактори). укључени у препознавање првих знакова хладноће). Прекомерна конзумација пића која садрже кофеин је такође штетна јер ова супстанца има периферни вазоконстрикторски ефекат (повећан ризик од промрзлина) и диуретички ефекат.

Поред адекватне исхране, развој општих и локалних механизама адаптације може смањити учесталост повреда од хладноће и побољшати психичке и физичке перформансе смањењем стреса изазваног хладном средином. Међутим, неопходно је дефинисати појмове адаптација, аклиматизација навикавање на хладно, три термина се разликују у својим импликацијама у складу са употребом различитих теоретичара.

По Егановом мишљењу (1963), термин адаптација на хладноћу је генерички термин. Под појмом адаптације групише појмове генетске адаптације, аклиматизације и хабитуације. Генетска адаптација се односи на физиолошке промене које се преносе генетски и које фаворизују опстанак у непријатељском окружењу. Блај и Џонсон (1973) праве разлику између генетске адаптације и фенотипске адаптације, дефинишући концепт адаптације као „промене које смањују физиолошки напор изазван стресном компонентом целокупног окружења”.

аклиматизација може се дефинисати као функционална компензација која се успоставља у периоду од неколико дана до неколико недеља као одговор или на сложене факторе окружења као што су климатске варијације у природном окружењу, или на јединствени фактор у окружењу, као што је у лабораторији („вештачка аклиматизација” или „аклиматизација” тих писаца) (Еаган 1963).

навикавање је резултат промене физиолошких одговора која је резултат смањења одговора централног нервног система на одређене стимулусе (Еаган 1963). Ова навика може бити специфична или општа. Специфично навикавање је процес када се одређени део тела навикава на поновљени стимулус, док је опште навикавање оно којим се цело тело навикава на поновљени стимулус. Локална или општа адаптација на хладноћу се углавном стиче навикавањем.

И у лабораторији иу природном окружењу уочени су различити типови опште адаптације на хладноћу. Хамел (1963) је успоставио класификацију ових различитих адаптационих типова. Метаболички тип адаптације је приказан одржавањем унутрашње температуре у комбинацији са већом производњом метаболичке топлоте, као код Алацалуфа са Огњене земље или код Индијанаца са Арктика. Адаптација изолационог типа се такође показује одржавањем унутрашње температуре али са смањењем средње температуре коже (абориџини тропске обале Аустралије). Адаптацију хипотермалног типа показује мање-више значајан пад унутрашње температуре (племе пустиње Калахари, Индијанци Кечуа из Перуа). Коначно, постоји адаптација мешовитог изолационог и хипотермалног типа (абориџини централне Аустралије, Лапонци, Амас корејски рониоци).

У стварности, ова класификација је само квалитативног карактера и не узима у обзир све компоненте топлотне равнотеже. Стога смо недавно предложили класификацију која није само квалитативна већ и квантитативна (види табелу 1). Сама промена телесне температуре не мора да указује на постојање опште адаптације на хладноћу. Заиста, промена у кашњењу почетка дрхтања је добар показатељ осетљивости терморегулационог система. Биттел (1987) је такође предложио смањење топлотног дуга као индикатора адаптације на хладноћу. Поред тога, овај аутор је показао значај калоријског уноса у развоју адаптационих механизама. Ово запажање смо потврдили у нашој лабораторији: субјекти аклиматизовани на хладноћу у лабораторији на 1 °Ц током 1 месеца на дисконтинуални начин развили су адаптацију хипотермалног типа (Савоуреи ет ал. 1994, 1996). Хипотермија је директно повезана са смањењем процента телесне масе. Ниво аеробне физичке способности (ВО_{КСНУМКСмак}) изгледа да није укључен у развој ове врсте адаптације на хладноћу (Биттел ет ал. 1988; Савоуреи, Валлеранд и Биттел 1992). Чини се да је адаптација хипотермалног типа најповољнија јер одржава резерве енергије тако што одлаже почетак дрхтања, али без да хипотермија буде опасна (Биттел ет ал. 1989). Недавни рад у лабораторији показао је да је могуће изазвати ову врсту адаптације подвргавањем људи повременом локализованом урањању доњих удова у ледену воду. Штавише, овај тип аклиматизације је развио „поларни тријодотиронински синдром“ који су описали Реед и сарадници 1990. године код испитаника који су провели дуге периоде у поларном региону. Овај комплексни синдром остаје несавршено схваћен и доказује се углавном смањењем укупног тријодотиронина и када је окружење термички неутрално и током акутног излагања хладноћи. Међутим, однос између овог синдрома и адаптације хипотермалног типа тек треба да буде дефинисан (Савоуреи ет ал. 1996).

Табела 1. Проучени општи механизми адаптације на хладноћу током стандардног хладног теста спроведеног пре и после периода аклиматизације.

Локална адаптација екстремитета је добро документована (ЛеБланц 1975). Проучавано је како код домаћих племена или професионалних група које су природно изложене хладноћи у екстремитетима (Ескими, Лапонци, рибари на острву Гаспе, енглески резбари рибе, писмоноше у Квебеку), тако и код субјеката који су вештачки прилагођени у лабораторији. Све ове студије су показале да је ова адаптација доказана вишим температурама коже, мањим болом и ранијом парадоксном вазодилатацијом која се јавља на вишим температурама коже, чиме се омогућава превенција промрзлина. Ове промене су у основи повезане са повећањем периферног крвотока коже, а не са локалном производњом топлоте на мишићном нивоу, као што смо недавно показали (Савоуреи, Валлеранд и Биттел 1992). Потапање екстремитета неколико пута дневно у хладну воду (5ºЦ) током неколико недеља је довољно да изазове успостављање ових локалних механизама адаптације. С друге стране, мало је научних података о постојаности ових различитих типова адаптације.

Фармаколошке методе за превенцију хладних повреда

Употреба лекова за повећање толеранције на хладноћу била је предмет бројних студија. Општа толеранција на хладноћу може се побољшати фаворизовањем термогенезе лековима. Заиста, показало се код људи да је активност дрхтања праћена значајно повећањем оксидације угљених хидрата, у комбинацији са повећаном потрошњом мишићног гликогена (Мартинеау и Јацоб 1988). Метилксантинска једињења испољавају своје дејство тако што стимулишу симпатички систем, баш као и хладно, чиме се повећава оксидација угљених хидрата. Међутим, Ванг, Ман и Бел Кастро (1987) су показали да је теофилин био неефикасан у спречавању пада телесне температуре код људи који се одмарају на хладноћи. С друге стране, комбинација кофеина са ефедрином омогућава боље одржавање телесне температуре под истим условима (Валлеранд, Јацоб и Каванагх 1989), док сам унос кофеина не мења ни телесну температуру ни метаболички одговор (Кеннетх ет ал. 1990). Фармаколошка превенција ефеката прехладе на општем нивоу и даље је предмет истраживања. На локалном нивоу, спроведено је неколико студија о фармаколошкој превенцији промрзлина. Користећи животињски модел за промрзлине, тестиран је одређени број лекова. Анти-агреганти тромбоцита, кортикоиди и разне друге супстанце су имале заштитно дејство под условом да су дате пре периода загревања. Према нашим сазнањима, није спроведена ниједна студија на људима на ову тему.

Техничке методе за превенцију хладних повреда

Ове методе су основни елемент у превенцији повреда од хладноће, а без њихове употребе људска бића не би била способна за живот у хладним климатским зонама. Изградња склоништа, коришћење извора топлоте, као и коришћење одеће, омогућавају људима да живе у веома хладним крајевима стварајући повољну амбијенталну микроклиму. Међутим, предности које пружа цивилизација понекад нису доступне (у случају цивилних и војних експедиција, бродоломаца, повређених, скитница, жртава лавина итд.). Ове групе су стога посебно подложне повредама од хладноће.

Мере предострожности за рад на хладноћи

Проблем условљености за рад на хладноћи односи се углавном на људе који нису навикли да раде на хладноћи и/или који долазе из умерених климатских зона. Информације о повредама које могу настати услед прехладе су од основног значаја, али је потребно и сазнати о одређеном броју типова понашања. Сваки радник у хладној зони мора бити упознат са првим знацима повреде, посебно са локалном повредом (боја коже, бол). Понашање у погледу одеће је од виталног значаја: неколико слојева одеће дозвољавају носиоцу да прилагоди изолацију коју одећа даје тренутним нивоима потрошње енергије и спољашњег стреса. Влажна одећа (киша, зној) мора да се осуши. Свакако треба обратити пажњу на заштиту руку и стопала (нема тесних завоја, пажња на адекватно покривање, благовремено мењање чарапа – рецимо два пута или три пута дневно – због знојења). Мора се избегавати директан контакт са свим хладним металним предметима (ризик од тренутних промрзлина). Одећа мора бити заштићена од хладноће и тестирана пре било каквог излагања хладноћи. Треба запамтити правила храњења (са пажњом на калоријски унос и потребе за хидратацијом). Злоупотреба алкохола, кофеина и никотина мора бити забрањена. Мора се проверити додатна опрема (заклон, шатори, вреће за спавање). Кондензација у шаторима и врећама за спавање се мора уклонити како би се избегло стварање леда. Радници не смеју да дувају у рукавице да би их загрејали или ће то такође изазвати стварање леда. На крају, треба дати препоруке за побољшање физичке кондиције. Заиста, добар ниво аеробне физичке кондиције омогућава већу термогенезу при јакој хладноћи (Биттел ет ал. 1988), али такође обезбеђује бољу физичку издржљивост, што је повољан фактор због додатног губитка енергије услед физичке активности на хладноћи.

Особе средњих година морају бити под пажљивим надзором јер су подложније повредама од хладноће од млађих људи због ограниченијег васкуларног одговора. Прекомерни умор и седентарно занимање повећавају ризик од повреда. Особе са одређеним здравственим стањима (хладна уртикарија, Раинаудов синдром, ангина пекторис, претходне промрзлине) морају избегавати излагање интензивној хладноћи. Одређени додатни савети могу бити корисни: заштитите изложену кожу од сунчевог зрачења, заштитите усне специјалним кремама и заштитите очи наочарима за сунце од ултраљубичастог зрачења.

Када дође до проблема, радници у хладној зони морају остати мирни, не смеју се одвајати од групе и морају одржавати своју телесну топлоту копањем рупа и скупљањем. Мора се обратити пажња на обезбеђивање хране и средстава за позивање помоћи (радио, ракете за помоћ, сигнална огледала, итд.). Тамо где постоји опасност од потапања у хладну воду, морају се обезбедити чамци за спасавање као и опрема која је водонепропусна и даје добру топлотну изолацију. У случају бродолома без чамца за спасавање, појединац мора покушати да ограничи губитак топлоте до максимума тако што ће се држати за плутајуће материјале, склупчати се и пливати умерено са грудима ван воде ако је то могуће, јер се конвекција настала пливањем знатно повећава. губитак топлоте. Пијење морске воде је штетно због високог нивоа соли.

Модификација задатака на хладном

У хладној зони радни задаци су знатно измењени. Тежина одеће, ношење терета (шатори, храна и сл.) и потреба за преласком тешког терена повећавају енергију која се троши физичком активношћу. Штавише, одећа омета кретање, координацију и ручну спретност. Видно поље се често смањује ношењем наочара за сунце. Даље, перцепција позадине се мења и смањује на 6 м када је температура сувог ваздуха испод –18ºЦ или када дува ветар. Видљивост може бити нула у снежним падавинама или у магли. Присуство рукавица отежава одређене задатке који захтевају фини рад. Због кондензације, алати су често обложени ледом, а хватање голим рукама носи одређени ризик од промрзлина. Физичка структура одеће се мења на екстремној хладноћи, а лед који се може формирати као резултат смрзавања у комбинацији са кондензацијом често блокира затвараче. Коначно, горива морају бити заштићена од смрзавања употребом антифриза.

Дакле, за оптимално обављање задатака у хладној клими мора постојати неколико слојева одеће; адекватна заштита екстремитета; мере против кондензације у одећи, на алатима и у шаторима; и редовно загревање у загрејаном склоништу. Радни задаци се морају предузети као низ једноставних задатака, по могућности које обављају два радна тима, један ради док се други греје. Неактивност на хладноћи се мора избегавати, као и самотњачки рад, даље од коришћених стаза. За заштиту и спречавање удеса може се одредити надлежно лице.

У закључку, чини се да добро познавање хладноће, познавање околине, добра припрема (физичка спремност, храњење, индукција адаптационих механизама), одговарајућа одећа и одговарајућа расподела задатака могу спречити хладноћу. Тамо где дође до повреде, најгоре се може избећи брзом помоћи и хитним лечењем.

Заштитна одећа: водоотпорна одећа

Ношење водоотпорне одеће има за циљ заштиту од последица случајног урањања и стога се тиче не само свих радника који ће вероватно доживети такве незгоде (морнари, пилоти), већ и оних који раде у хладној води (професионални рониоци). Табела 2, извучена из Оцеанографски атлас северноамеричког океана, показује да чак и у западном Медитерану температура воде ретко прелази 15ºЦ. У условима потапања, време преживљавања обучене особе са појасом за спасавање, али без опреме против потапања процењено је на 1.5 сати на Балтику и 6 сати у Медитерану у јануару, док је у августу 12 сати на Балтику и ограничен је само исцрпљеношћу у Средоземном мору. Ношење заштитне опреме је стога неопходно за раднике на мору, посебно за оне који могу бити уроњени без непосредне помоћи.

Табела 2. Месечна и годишња средња вредност броја дана када је температура воде испод 15 °Ц.

Потешкоће у производњи такве опреме су сложене, јер се морају узети у обзир вишеструки, често супротстављени захтеви. Ова ограничења укључују: (1) чињеницу да термичка заштита мора бити ефикасна и у ваздуху и у води без ометања испаравања зноја (2) потребу да се субјект држи на површини воде и (3) задатке које треба носити оут. Поред тога, опрема мора бити пројектована у складу са укљученим ризиком. Ово захтева тачно дефинисање предвиђених потреба: термалног окружења (температура воде, ваздуха, ветра), времена пре доласка помоћи и присуство или одсуство чамца за спасавање, на пример. Изолационе карактеристике одеће зависе од материјала који се користи, контура тела, стисљивости заштитне тканине (која одређује дебљину слоја ваздуха затвореног у одећи због притиска воде), и влажност која може бити присутна у одећи. Присуство влаге у овој врсти одеће зависи углавном од тога колико је водонепропусна. Процена такве опреме мора да узме у обзир ефикасност термичке заштите обезбеђене не само у води већ иу хладном ваздуху, и да укључи процене вероватног времена преживљавања у смислу температуре воде и ваздуха, као и очекиваног топлотног стреса и могућа механичка сметња одеће (Боутелиер 1979). Коначно, тестови водонепропусности који се врше на субјекту који се креће омогућиће откривање могућих недостатака у овом погледу. На крају, опрема против потапања мора да испуни три захтева:

• Мора да обезбеди ефикасну термичку заштиту и у води и у ваздуху.
• Мора бити удобно.
• Не сме бити ни превише рестриктиван ни претешки.

Да би се испунили ови захтеви, усвојена су два принципа: или да се користи материјал који није водонепропусан, али одржава своја изолациона својства у води (као што је случај такозваног „мокрог” одела) или да се обезбеди потпуна водонепропусност са материјалима који су додатно изолациони („суво“ одијело). Тренутно се принцип мокре одеће све мање примењује, посебно у ваздухопловству. Током последње деценије, Међународна поморска организација препоручила је употребу одела против потапања или одела за преживљавање које испуњава критеријуме Међународне конвенције о безбедности људског живота на мору (СОЛАС) усвојене 1974. Ови критеријуми се посебно односе на изолацију, минимална инфилтрација воде у одело, величина одела, ергономија, компатибилност са помагалима за плутање и процедуре испитивања. Међутим, примена ових критеријума представља одређени број проблема (посебно оних који се односе на дефиницију тестова који ће се применити).

Иако су позната од давнина, пошто су Ескими користили туљану кожу или црева фока сашивена, тешко је усавршити одела против потапања и критеријуми за стандардизацију ће вероватно бити ревидирани у наредним годинама.

Назад

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

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

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

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

Цолд Ворк

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

Табела 1. Температуре ваздуха различитих хладних радних средина

Извор: Модификовано из Холмера 1993.

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

Врсте хладног стреса

Могу се дефинисати следеће врсте хладног стреса:

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

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

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

Табела 2. Шематска класификација хладног рада

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

Методе процене

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

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

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

Хлађење целог тела

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

Коришћење ИРЕК-а обухвата три корака евалуације:

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

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

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

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

Табела 3. Класификација нивоа метаболичке брзине

Извор: ИСО 7243 1989а

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

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

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

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

Извор: Измењено из ИСО/ТР-11079 1993.

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

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

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

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

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

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

Хлађење екстремитета

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

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

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

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

Слика 5. Заштита прстију.

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

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

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

Извор: На основу ЕН 511 (1993).

Контактирајте Цолд

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

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

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

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

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

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

Извор: На основу ЕН 511 (1993).

Конвективно хлађење коже

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

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

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

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

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