夏季工作服熱應(yīng)激預(yù)防的生理學(xué)應(yīng)用
搞了十九年的職業(yè)衛(wèi)生研究,專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)高溫作業(yè)環(huán)境的防護(hù)技術(shù)。熱應(yīng)激不僅僅是感覺(jué)熱那么簡(jiǎn)單,它是一個(gè)復(fù)雜的生理病理過(guò)程。工作服作為人體與環(huán)境的第一道屏障,在熱應(yīng)激預(yù)防中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
人體熱平衡的生理機(jī)制
人體的正常體溫調(diào)節(jié)依賴(lài)于產(chǎn)熱和散熱的動(dòng)態(tài)平衡。在高溫環(huán)境中,人體主要通過(guò)四種方式散熱:傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射和蒸發(fā)。當(dāng)環(huán)境溫度接近或超過(guò)皮膚溫度時(shí),前三種方式失效,蒸發(fā)成為唯一有效的散熱途徑。這就要求工作服必須具備良好的透濕性能,汗液蒸發(fā)受阻會(huì)迅速導(dǎo)致體溫上升。
WBGT指數(shù)與服裝設(shè)計(jì)的關(guān)系
濕球黑球溫度(WBGT)是評(píng)估熱應(yīng)激風(fēng)險(xiǎn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。WBGT在28-30℃時(shí),工作服的透氣率應(yīng)≥300mm/s;30-32℃時(shí),需要≥450mm/s;超過(guò)32℃時(shí),必須采用強(qiáng)制通風(fēng)或制冷服裝。我們根據(jù)不同WBGT等級(jí)制定了相應(yīng)的服裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),不是簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)判斷,而是有科學(xué)依據(jù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
微氣候調(diào)節(jié)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
服裝微氣候是指衣服與皮膚之間的小環(huán)境,包括溫度、濕度、氣流等參數(shù)。理想的微氣候溫度應(yīng)控制在32-34℃,相對(duì)濕度50-60%。我們開(kāi)發(fā)了三維織物結(jié)構(gòu),內(nèi)層用細(xì)旦纖維貼身排汗,中層用中空纖維隔熱,外層用粗旦纖維散熱。這種結(jié)構(gòu)能在高溫環(huán)境下維持相對(duì)穩(wěn)定的微氣候,延緩熱應(yīng)激的發(fā)生。
相變材料的降溫應(yīng)用
相變材料(PCM)是近年來(lái)的新技術(shù),利用物質(zhì)相變時(shí)的潛熱來(lái)調(diào)節(jié)溫度。我們?cè)诠ぷ鞣屑尤胧灮鵓CM,相變溫度設(shè)定在28-30℃。當(dāng)人體溫度上升時(shí),PCM吸收熱量熔化,當(dāng)溫度下降時(shí),PCM釋放熱量凝固。一套PCM工作服能提供2-3小時(shí)的降溫效果,雖然成本較高,但對(duì)于極端高溫作業(yè)環(huán)境很有價(jià)值。
生理信號(hào)監(jiān)測(cè)的集成設(shè)計(jì)
智能工作服是發(fā)展趨勢(shì),通過(guò)集成傳感器監(jiān)測(cè)生理參數(shù),實(shí)現(xiàn)熱應(yīng)激的早期預(yù)警。我們?cè)诠ぷ鞣兄踩霚囟葌鞲衅鳌穸葌鞲衅鳌⑿穆时O(jiān)測(cè)器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體表溫度、出汗量、心率變化。當(dāng)參數(shù)超過(guò)安全閾值時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警,提醒工人休息或采取防護(hù)措施。這種主動(dòng)防護(hù)比被動(dòng)防護(hù)更有效。
不同工種的個(gè)性化防護(hù)
不同工種的熱應(yīng)激風(fēng)險(xiǎn)不同,防護(hù)策略也要個(gè)性化。鋼鐵工人面對(duì)輻射熱,需要鋁箔反射層;建筑工人在陽(yáng)光下作業(yè),需要UV防護(hù);廚師在高溫高濕環(huán)境,需要強(qiáng)化排汗功能。我們?yōu)槊總€(gè)工種都制定了專(zhuān)門(mén)的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),不是一刀切的通用方案。個(gè)性化防護(hù)雖然成本高,但防護(hù)效果更好。
熱適應(yīng)性訓(xùn)練與服裝配合
人體對(duì)高溫有一定的適應(yīng)性,通過(guò)訓(xùn)練可以提高耐熱能力。但這個(gè)過(guò)程需要合適的服裝配合。我們?cè)O(shè)計(jì)了漸進(jìn)式防護(hù)服裝,從高防護(hù)逐步降低到標(biāo)準(zhǔn)防護(hù),讓人體逐步適應(yīng)高溫環(huán)境。這種訓(xùn)練方法比傳統(tǒng)的暴露訓(xùn)練更安全,適應(yīng)效果也更好。訓(xùn)練期間的生理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)防護(hù)服裝的優(yōu)化。
應(yīng)急處理與恢復(fù)機(jī)制
即使有了好的防護(hù)服裝,熱應(yīng)激仍可能發(fā)生。我們?cè)诠ぷ鞣性O(shè)計(jì)了應(yīng)急處理功能:快速降溫包、電解質(zhì)補(bǔ)充包、求救信號(hào)發(fā)射器。降溫包含有瞬間制冷劑,能在30秒內(nèi)降低體表溫度5-8℃。電解質(zhì)包含有維生素和礦物質(zhì),能快速補(bǔ)充流失的營(yíng)養(yǎng)。求救信號(hào)能在工人失去意識(shí)時(shí)自動(dòng)發(fā)射,確保及時(shí)救援。
熱應(yīng)激預(yù)防是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要生理學(xué)、材料學(xué)、工程學(xué)等多學(xué)科協(xié)作。作為職業(yè)衛(wèi)生研究人員,我們的使命是用科學(xué)的方法保護(hù)每一個(gè)高溫作業(yè)者的健康和安全。
