Nghiên cứu sự biến đổi một vài thông số tâm sinh lý của sinh viên miền bắc việt nam trong phòng thí nghiệm nhiệt ẩm

Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm nhiệt ẩm để phân tích đánh giá sự biến đổi các chỉ tiêu sinh lý điều hòa nhiệt của cơ thể theo các thang gánh nặng nhiệt nhiệt độ, độ ẩm, chuyển động kh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

HOÀNG ĐỨC HƯỞNG

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MỘT VÀI THÔNG SỐ TÂM SINH LÝ CỦA SINH VIÊN MIỀN BẮC VIỆT NAM

TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM NHIỆT ẨM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN ĐỨC HỒNG

Hà Nội - 2014

Tôi xin cảm ơn các anh chị cán bộ Viện nghiên cứu Khoa học kỹ thuật Bảo hộ lao động - Tổng liên đoàn Lao động Việt Nam, và các bạn sinh viên trường Đại Học Công Đoàn đã tình nguyện làm đối tượng nghiên cứu cho tôi một cách vô tư, đầy trách nhiệm

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học Trường Đại học khoa học tự nhiên luôn ủng hộ và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình tôi, vợ và con tôi đã luôn là những người tiếp cho tôi thêm " sức mạnh " trên con đường nghiên cứu khoa học

Tác Giả Hoàng Đức Hưởng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kì công trình nào khác

Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Tác Giả Hoàng Đức Hưởng

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Một số khái niệm về thân nhiệt 3

1.1.1 Nhiệt độ trung tâm 3

1.1.2 Nhiệt độ da 4

1.2 Một số cấu trúc của cơ thể có vai trò quan trọng trong điều hòa nhiệt độ cơ thể 6

1.3 Đáp ứng của hệ thống tim mạch trong quá trình điều nhiệt 7

1.3.1 Các tai biến do điều hòa nhiệt 9

1.4 Sự trao đổi nhiệt giữa cơ thể người trong điều kiện khí hậu nóng ẩm 10

1.4.1 Cân bằng nhiệt 10

1.4.2 Điều hòa nhiệt của cơ thể 12

1.5 Biến đổi chức năng sinh lý của cơ thể người do ảnh hưởng của gánh nặng nhiệt trong điều kiện vi khí hậu nóng ẩm 13

1.5.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm cao lên quá trình chuyển hóa điều nhiệt 13

1.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm cao tới hệ tuần hoàn và hô hấp [2, 41, 22, 34] 14

1.5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm lên hệ thần kinh trung ương 15

1.5.4 Ảnh hưởng tới hệ nội tiết 15

1.6 Các nghiên cứu về sự biến đổi các thông số sinh lý dưới tác động của nóng ẩm 15

1.6.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài 15

1.6.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam 21

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.1.1 Chọn đối tượng nghiên cứu 27

2.1.2 Chuẩn bị đối tượng 28

2.2 Chỉ số nghiên cứu 28

2.3 Trang thiết bị, dụng cụ 28

2.4 Chế độ nhiệt thực nghiệm 29

2.5 Quy trình thực nghiệm 30

2.6 Xử lý số liệu 32

2.6.1 Tính diện tích da 32

2.6.2 Tính nhiệt độ da trung bình của 3 điểm 32

2.6.3 Tính lượng mồ hôi bài tiết 32

2.6.4 Đánh giá cảm giác chủ quan 32

2.6.5 Xử lý các thông số tâm sinh lý thu được trong thực nghiệm 32

2.7 Đạo đức trong nghiên cứu 33

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 34

3.1 Chế độ nhiệt thực nghiệm 34

3.2 Sự thay đổi nhiệt độ trung tâm ở các môi trường thí nghiệm 35

3.2.1 Sự biến đổi nhiệt trung tâm giữa 2 quy trình 60 phút và 120 phút 35

3.2.2 Sự thay đổi nhiệt trung tâm của đối tượng Nam và Nữ nghiên cứu 37

3.2.3 Sự thay đổi nhiệt độ trung tâm của đối tượng nghiên cứu theo chế độ nhiệt thực nghiệm 38

3.3 Sự thay đổi nhiệt độ da ở các môi trường thí nghiệm 41

3.3.1 Sự biến đổi nhiệt độ da ở 2 quy trình 60 phút và 120 phút 41

3.3.2 Sự thay đổi nhiệt độ da giữa đối tượng Nam và Nữ nghiên cứu 43

3.3.3 Sự thay đổi nhiệt độ da của đối tượng nghiên cứu theo các chế độ nhiệt thực nghiệm 44

3.4 Sự thay đổi nhịp tim ở các môi trường thí nghiệm 46

3.4.1 Sự biến đổi nhịp tim ở quy trình 60 phút và 120 phút 46

3.4.2 Sự thay đổi nhịp tim giữa đối tượng Nam và Nữ nghiên cứu 47

3.4.2 Sự thay đổi nhịp tim của đối tượng nghiên cứu theo chế độ nhiệt thực nghiệm 48

3.5 Lượng mồ hôi bài tiết của đối tượng thực nghiệm 50

3.6 Kết quả đánh giá chủ quan của đối tượng nghiên cứu khi ngồi trong các

môi trường nhiệt khác nhau 51

3.6.1 Cảm giác về trạng thái nhiệt cá nhân của đối tượng nghiên cứu 51

3.6.2 Cảm giác về mức tiện nghi nhiệt của đối tượng nghiên cứu 53

3.6.3 Mức nhiệt mong muốn của đối tượng nghiên cứu 54

3.6.4 Chấp nhận môi trường nhiệt của đối tượng nghiên cứu 56

3.6.5 Khả năng chịu đựng môi trường nhiệt của đối tượng nghiên cứu 56

3.7 Nhiệt độ thích hợp trong môi trường nghiên cứu 57

3.8 Tương quan giữa nhiệt độ phòng, nhiệt độ trực tràng và nhiệt độ da trung bình 58

3.9 Sự biến đổi nhịp tim và lượng mồ hôi ở các môi trường nhiệt nghiên cứu 59

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 61

Tài liệu tham khảo 63

PHỤ LỤC 69

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam ĐTNC : Đối tượng nghiên cứu NĐTT : Nhiệt độ trung tâm

Tcangc : Nhiệt độ cẳng chân

Tdat : Nhiệt độ da trung bình

Tttuct : Nhiệt độ trực tràng

Tdui :Nhiệt độ đùi

T mut :Nhiệt độ mu bàn tay

Tmuc : Nhiệt độ mu bàn chân

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Đặc điểm nhân trắc của đối tượng tham gia thực nghiệm 28 Bảng 2.2 Độ ẩm không khí trung bình (%) tại một số trạm quan trắc 30 Bảng 3.1 Các chế độ nhiệt thực nghiệm 34 Bảng 3.2 Nhiệt độ trực tràng của đối tượng nghiên cứu chia theo thời gian 35 Bảng 3.3 Nhiệt độ trực tràng chia theo giới tính 37 Bảng 3.4 Nhiệt độ trực tràng của đối tượng nghiên cứu chia theo chế độ nhiệt thực nghiệm 38 Bảng 3.5 Nhiệt độ da trung bình trong các chế độ nhiệt chia theo thời gian thực nghiệm 41 Bảng 3.6 Nhiệt độ da trung bình chia theo giới tính 43 Bảng 3.7 Nhiệt độ da trung bình của đối tượng nghiên cứu chia theo chế độ nhiệt thực nghiệm 44 Bảng 3.8 Nhịp tim trung bình ở các chế độ nhiệt chia theo thời gian thực nghiệm 46 Bảng 3.9 Nhịp tim của đối tượng (nhịp/ phút) khi thực hiện theo giới tính 47 Bảng 3.10 Nhịp tim đối tượng nghiên cứu chia theo chế độ nhiệt thực nghiệm 48 Bảng 3.11 Cân nặng của đối tượng nghiên cứu trước và sau thực nghiệm theo giới tính 50 Bảng 3.12 Cân nặng của đối tượng nghiên cứu trước và sau khi thực nghiệm, theo thời gian thực nghiệm 51 Bảng3.13 Thang cảm nhận trên trạng thái nhiệt cá nhân của đối tượng nghiên cứu khi thực hiện 52 Bảng 3.14 Cảm giác về mức tiện nghi nhiệt khi thực hiện thí nghiệm 53 Bảng 3.15 Mong muốn tăng hay giảm nhiệt độ so với nhiệt độ phòng thí nghiệm khi thực nghiệm 54 Bảng 3.16 Có thể chấp nhận hay không chấp nhận môi trường nhiệt thực nghiệm 55 Bảng 3.17 Cảm giác về mức độ chịu đựng ở môi trường nhiệt thực nhiệm 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1: Diễn biến nhiệt độ trực tràng chia theo thời gian thực nghiệm 36 Hình 3.2: Diễn biến nhiệt độ trung tâm của đối tượng nghiên cứu theo giới tính 37 Hình 3.3: Diễn biến nhiệt độ trực tràng của đối tượng thực nghiệm ở từng chế độ nhiệt 39 Hình 3.4: Diễn biến nhiêt độ da chia theo thời gian thực nghiệm 42 Hình 3.5: Diễn biến nhiệt độ da của đối tượng nghiên cứu theo giới tính 43 Hình 3.6: Diễn biến nhiệt độ da trung bình ở các chế độ nhiệt thực nghiệm 45 Hình 3.7: Diễn biến nhịp tim chia theo thời gian thực nghiệm 46 Hình 3.8: Diễn biến nhịp tim của đối tượng nghiên cứu ở các mức nhiệt 49 Hình 3.9: Miêu tả cảm giác nhiệt của đối tượng nghiên cứu 53

Hình 3.10: Cảm giác về mức tiện nghi nhiệt của các đối tượng nghiên cứu 54 Hình 3.11: Tỉ lệ % đối tượng chọn mức nhiệt mong muốn 55

Hình 3.12: Tỉ lệ % khả năng chịu đựng của các đối tượng 57

LỜI MỞ ĐẦU

Cải thiện cuộc sống luôn là mục tiêu hướng tới của con người trong thời đại văn minh hiện đại, vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con người Môi trường toàn cầu hiện đang có những biến đổi đáng lo ngại như hiện tượng nóng dần lên của trái đất, ô nhiễm chất thải công nghiệp, vũ khí phóng

xạ Trong một chừng mực nào đó ta hoàn toàn có thể cải thiện được một số yếu tố không có lợi của môi trường, tạo điều kiện nâng cao sức khỏe và năng suất lao động

Các yếu tố vi khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió là những yếu tố quan trọng của môi trường sống Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp tới phản ứng sinh lí của cơ thể cả khi nghỉ ngơi cũng như lao động Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu (chủ yếu ở các nước Tây Âu và Bắc Mỹ) về mức độ ô nhiễm nhiê ̣t với sự thay đổi các thông số tâm sinh lý của con người tại nơi làm việc và trong phòng thí nghiệm Kết quả các công trình nghiên cứu đó là

cơ sở khoa học để xây dựng nên các tiêu chuẩn quốc tế (ISO) về môi trường nhiệt Nhiều tiêu chuẩn quốc tế về môi trường nhiệt đã được Viện tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam chấp nhận thành Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) [29], [30], [31], [32]

Việt Nam là một nước nhiệt đới gió mùa có khí hậu nóng ẩm Trung bình một năm nước ta có tới 233 ngày có khí hậu nóng ẩm, độ ẩm trên 80%, bức

xạ nhiệt khoảng 136 kcal/cm2/năm Vì thế, đã có nhiều công trình nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá mô tả thực trạng sự biến đổi các chỉ tiêu sinh lý điều hòa nhiệt của cơ thể tại các cơ sở ở thực địa[5],[7],[9],[22] Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm nhiệt ẩm để phân tích đánh giá sự biến đổi các chỉ tiêu sinh lý điều hòa nhiệt của cơ thể theo các thang gánh nặng nhiệt (nhiệt

độ, độ ẩm, chuyển động không khí, bức xạ nhiệt) còn rất ít do không có phòng thí nghiệm Mô phỏng môi trường nhiệt ẩm trong phòng thí nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của nó đến sự biến đổi các thông số tâm sinh lý của người

Việt Nam để kiểm chứng mức độ phù hợp của các tiêu chuẩn quốc tế về môi trường nhiệt đã được Việt Nam chấp nhận thành Tiêu chuẩn Việt Nam là rất

cần thiết Để góp phần nhỏ bé vào hướng nghiên cứu này, đề tài “Nghiên cứu

sự biến đổi một vài thông số tâm sinh lý của sinh viên miền Bắc Việt Nam trong phòng thí nghiệm nhiệt ẩm” của chúng tôi với mục tiêu:

1 Mô tả sự thay đổi nhiệt độ trung tâm, nhiệt độ da, nhịp tim, lượng mồ hôi bài tiết của sinh viên một số tỉnh miền Bắc khi thay đổi nhiệt độ phòng thí nghiệm

2 Xác định nhiệt độ tiện nghi cho sinh viên một số tỉnh miền Bắc theo cảm giác chủ quan của họ

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Một số khái niệm về thân nhiệt

1.1.1 Nhiệt độ trung tâm

1.1.1.1 Định nghĩa và giá trị nhiệt độ trung tâm

Nhiệt độ trung tâm hay còn gọi là nhiệt độ lõi (core temperature) là nhiệt

độ cơ thể đo ở những vùng sâu của cơ thể như gan, não, các tạng NĐTT có giá trị tương đối ổn định và dao động xung quanh giá trị 370C NĐTT phản ánh và ảnh hưởng trực tiếp tới các quá trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể Điều hòa nhằm ổn định NĐTT là mục đích của các cơ chế điều hòa thân nhiệt Giá trị của nhiệt độ trung tâm thường là 370C và nó luôn được điều hòa

để duy trì một giá trị tương đối ổn định Tuy nhiên NĐTT có thể thay đổi trong một số trường hợp nhất định như tăng trong lao động, hoạt động thể thao, sốt… hoặc thay đổi theo chu kì ngày đêm, chu kì kinh nguyệt.[8, 12]

1.1.1.2 Các vị trí đo nhiệt độ trung tâm

Nhiệt độ trung tâm thường được đo ở miệng, trực tràng, hố nách, thực quản, màng nhĩ…Trong các điểm đo nhiệt độ trung tâm trên thì không có vị trí nào là hoàn toàn lí tưởng, về nguyên tắc bất cứ một phương pháp nào cũng cần đảm bảo rằng nó không bị sai số bởi những ảnh hưởng trực tiếp từ môi trường bên ngoài

Đo nhiệt độ trung tâm ở miệng: Lưỡi là cơ quan được tưới máu rất nhiều

do vậy đo NĐTT ở miệng tương đương với nhiệt độ dòng máu, nhiệt độ ở miệng thường thấp hơn nhiệt độ trực tràng khoảng 0,30C - 0,50C Tuy nhiên khi làm lạnh vùng mặt, cổ hay miệng, nuốt nước bọt, tăng thở có thể làm thay đổi NĐTT nên thiếu chính xác

Nhiệt độ màng nhĩ: Năm 1959 Benzinger sử dụng phương pháp đo nhiệt

độ màng nhĩ và coi đó là chỉ số có giá trị trong nghiên cứu sinh lí, theo tác giả

này thì nhiệt độ màng nhĩ đáp ứng sự thay đổi cường độ chuyển hóa nhanh hơn nhiệt độ trực tràng và do đó có lợi thế nhất định trong khi sử dụng vào nghiên cứu

Tuy nhiên các tác giả sau này cho rằng NĐTT đo ở màng nhĩ dễ bị thay đổi do nhiệt độ vùng da đầu và cổ, dễ bị ảnh hưởng từ môi trường bên ngoài

Nhiệt độ trực tràng: Có giá trị cao hơn các vị trí khác trên cơ thể khoảng

vài phần mười độ Trực tràng được cách nhiệt tốt với môi trường bên ngoài,

do đó nhiệt độ trực tràng là một chỉ số thân nhiệt tin cậy được sử dụng rộng rãi trong lâm sàng cũng như nghiên cứu sinh lí nhiệt

Nhiệt độ nách: Dễ đo nhưng khó đảm bảo độ chính xác Khi đo nhiệt độ

nách đối tượng nghiên cứu phải co tay lên ngực và ép cánh tay vào hố nách, nhiệt độ sẽ tăng dần đạt tới nhiệt độ ổn định so với nhiệt độ trung tâm ở các vị trí khác Tuy nhiên nhiệt độ nách chỉ đạt giá trị ổn định khi đối tượng nghiên cứu giữ nguyên tay như vậy trong 30 phút, và các giá trị đạt được cũng tương đối dao động, thấp hơn nhiệt độ trực tràng khoảng 0,50C - 0,80C, do vậy nó ít được sử dụng trong nghiên cứu để xác định giá trị nhiệt độ trung tâm.[13, 14]

1.1.2 Nhiệt độ da

1.1.2.1 Định nghĩa và vai trò của nhiệt độ da

Nhiệt độ da là nhiệt độ cơ thể đo ở da Nhiệt độ da còn được gọi là nhiệt

độ vỏ của cơ thể, dễ biến động theo nhiệt độ môi trường và thấp hơn nhiệt độ trung tâm

Nhiệt độ da có vai trò quan trọng trong truyền nhiệt và điều hòa nhiệt độ

cơ thể, phần lớn nhiệt độ của cơ thể truyền ra ngoài môi trường là qua bề mặt

da Nhiệt độ da biến động nhiều hơn nhiệt độ trung tâm và bị ảnh hưởng bởi các đáp ứng trong cơ chế điều nhiệt như lượng máu tới da, mồ hôi, nhiệt độ các mô dưới da và các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm không khí, tốc độ gió, bức

xạ nhiệt Khác với NĐTT nhiệt độ da là một chỉ số quan trọng đánh giá việc truyền nhiệt từ cơ thể vào môi trường Nhiệt độ da cung cấp cho hệ thống điều

hòa thân nhiệt của cơ thể những thông tin quan trọng quyết định nhu cầu thải nhiệt hay giữ nhiệt của cơ thể thông qua các receptor nhiệt tại da [46]

1.1.2.2 Nhiệt độ da trung bình và nhiệt độ trung bình cơ thể

Nhiệt độ da thường có giá trị khác nhau khi đo ở các vị trí khác nhau trên

cơ thể Nhiệt độ da thường thấp ở chi (khoảng 300C), cao hơn và ổn định hơn

là nhiệt độ da ở vùng đầu và ngực (320C và 340C) Do vậy, người ta thường tính nhiệt độ da trung bình (Tdat) bằng cách đo nhiệt độ da tại một số vị trí nhất định trên cơ thể rồi tính toán dựa và diện tích da tại vùng đó Tdat là trung bình nhiệt độ các phần da khác nhau trên cơ thể

độ da tại 7 điểm trên cơ thể (trán, cẳng tay, mu bàn tay, ngực, đùi, cẳng chân, mu bàn chân) rồi từ đó tính ra Tdat dựa vào công thức của Hardy- Duboi cải tiến:

Tdat = 0.07Ttran + 0.14Tcangt + 0.05T mut + 0.35Tnguc + 0.19Tdui + 0.13Tcangc + 0.07Tmuc

Đối với môi trường nóng người ta thường đo nhiệt độ da tại 3 điểm, được tính theo công thức tính nhiệt độ da trung bình trong thường quy kĩ thuật [54]

Tdat= 0.42 Tnguc + 0.19 Tcangt + 0.39 Tcangc

Để xác định trạng thái nhiệt của cơ thể người ta thường tính nhiệt độ cơ thể trung bình ( Tcot ) thông qua nhiệt độ trung tâm và nhiệt độ da trung bình

đã biết:

Tcot = 0.65T ttuct + 0.35 Tdat

Trong đó:

T ttuct là nhiệt độ trực tràng, trong nghiên cứu này chúng tôi dùng T ttuct

là nhiệt độ trung tâm

Tdat là nhiệt độ da trung bình

1.2 Một số cấu trúc của cơ thể có vai trò quan trọng trong điều hòa nhiệt độ cơ thể

Đặc điểm cấu trúc của cơ thể tạo ra sự thuận lợi trong việc thải nhiệt nhưng ngược lại cũng thuận lợi cho việc giữ nhiệt cho cơ thể tùy nhu cầu, đó

là lớp cách nhiệt và hệ tỏa nhiệt

Lớp cách nhiệt gồm da, các mô mỡ dưới da, trong đó các mô mỡ dưới da

có tác dụng cách nhiệt tốt nhất vì độ nhiệt của mỡ chỉ bằng 2/3 các mô khác Lớp mỡ dưới da của nữ dày hơn nam do đó lớp cách nhiệt của nữ tốt hơn nam Người ta còn gọi lớp “vỏ”, lớp này dày hơn ở người xứ lạnh và mỏng hơn ở người xứ nóng Một người ở xứ lạnh sang xứ nóng thì lớp “vỏ” có thể

bị mỏng dần theo thời gian Người Việt Nam có tỉ lệ diện tích da trên cân nặng lớn hơn người Châu Âu, lớp mỡ dưới da mỏng hơn người Châu Âu do vậy tác dụng thải nhiệt của da cũng tốt hơn [24, 20]

Hệ tỏa nhiệt là dòng máu mang nhiệt từ trung tâm cơ thể ra lớp da, khác

với lớp cách nhiệt, hệ này có tính chất chủ động cao Cấu trúc dày đặc của hệ thống mạch máu dưới da và dòng máu mang nhiệt đi từ trung tâm cơ thể ra, lớp này tạo điều kiện cho việc chuyển nhiệt từ trung tâm ra ngoại vi cơ thể

Hệ mạch này có thể giãn hay co để làm tăng hay giảm lượng máu tới da, việc này không chỉ phụ thuộc vào nhu cầu dinh dưỡng đơn thuần mà còn phụ thuộc vào nhu cầu thải nhiệt hay giữ nhiệt của cơ thể Lưu lượng dòng máu tới da chịu sự điều khiển của hệ thần kinh giao cảm, kích thích giao cảm làm

co mạch và ngược lại ức chế giao cảm gây giãn mạch

Tuyến mồ hôi là một cấu trúc quan trọng trong quá trình thải nhiệt Một

số người ở xứ lạnh có dị tật bẩm sinh là không có tuyến mồ hôi có thể vẫn

sống bình thường nhưng khi sang vùng nóng có thể bị chết vì không ra mồ hôi để thải nhiệt, nhiệt độ cơ thể tăng dần tới khi say nóng và chết Tuyến mồ hôi không nhận các sợi thần kinh tiết noradrenalin nhưng lại chịu tác dụng kích thích của adrenalin và noradrenalin Điều này rất quan trọng vì khi vận động tuyến tủy thượng thận tiết ra hai hormone adrenalin và noradrenalin kích thích tuyến mồ hôi tăng bài tiết đúng vào thời điểm cơ thể đang cần tăng quá trình thải nhiệt Tuyến mồ hôi hoạt động rất mạnh khi nhiệt độ cơ thể tăng cao

và đóng vai trò quan trọng trong quá trình thải nhiệt

Thành phần của mồ hôi chủ yếu là nước và NaCl Ở người dân xứ lạnh nồng độ NaCl trong mồ hôi cao hơn nhiều so với người dân xứ nóng nhưng

do lượng mồ hôi ít (do nhu cầu thải nhiệt ít) nên lượng NaCl mất theo mồ hôi cũng là không đáng kể Khi người dân xứ lạnh sống trong môi trường nóng, dần dần lượng mồ hôi sẽ tiết ra nhiều hơn và lượng NaCl sẽ được tái hấp thu mạnh hơn (dưới tác dụng của aldosterone) làm cơ thể đỡ mất muối trong khi vẫn có thể tăng bài tiết mồ hôi để thải nhiệt Đó là một trong những cơ chế thich nghi với môi trường nóng Người Việt Nam thích nghi lâu đời với môi trường nóng, nên lượng muối trong mồ hôi thấp hơn người xứ lạnh và trong cùng một hoàn cảnh nhiệt độ cao như nhau thường tiết ít mồ hôi hơn người xứ lạnh [42, 48]

1.3 Đáp ứng của hệ thống tim mạch trong quá trình điều nhiệt

Hoạt động thể lực và điều nhiệt tạo nên một cuộc cạnh tranh về nhu cầu máu làm tăng nhu cầu cấp máu - gây áp lực tới hệ thống tuần hoàn

Hoạt động cơ cần nhiều hơn sự gia tăng lượng máu, trong khi đó cơ chế điều nhiệt cũng cần có lượng máu tới da, giúp cho quá trình thải nhiệt Lượng máu đến cơ tăng gấp vài lần so với lượng máu đến da, lượng máu đến da thay đổi chủ yếu do phân bổ lại máu trong hệ thống tuần hoàn Thêm nữa khi nước

và điện giải bị mất do tăng tiết mồ hôi mà chưa được bồi phụ kịp thời sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới hệ tim mạch do giảm khối lượng máu trong khi nhu cầu cấp máu không giảm.[28]

Sự suy yếu khả năng đầy máu tim: Ở những bệnh nhân tim mạch thì khi gắng sức, nhu cầu máu tăng để điều nhiệt trong môi trường nóng là một gánh nặng có thể gây đột tử do suy yếu trước đó của hệ tim mạch Ngược lại ở người khỏe mạnh thì sự giảm lượng máu về tim là do ứ máu tại da

Khi lượng máu tới da tăng, các hồ máu dưới da dãn rộng chứa máu do đó làm giảm lượng máu về tim, giảm thể tích tâm thu do đó tim cần tăng tần số

để duy trì một lưu lượng tuần hoàn thích hợp Và hậu qủa của nó càng trầm trọng hơn một khi lượng nước và muối mất đi chưa được bồi phụ kịp thời Các đáp ứng bù trừ của hệ tim mạch: Sẽ xuất hiện một số phản ứng điều chỉnh nhằm duy trì sự đầy máu tim, lưu lượng tim và huyết áp động mạch khi gắng sức và khi có stress nhiệt Các tĩnh mạch dưới da co lại khi hoạt động thể lực Do phần lớn lượng máu trong hệ tuần hoàn nằm ở tĩnh mạch nên sự

co các mạch máu dưới da giúp đưa được nhiều máu hơn về tim Thêm nữa, dòng máu tới lách và thận cũng giảm song hành với cường độ gắng sức và stress nhiệt Sự giảm lượng máu tới lách và thận có hai tác dụng: Đầu tiên nó giúp làm tăng thêm một lượng máu tới da và các cơ đang hoạt động, thứ hai là

do các hồ máu trong lách tương đối dễ co lại khi thiếu cấp máu, do vậy hiện tượng này làm giảm tổng lượng máu chứa trong lách và đẩy máu này vào hệ thống tuần hoàn giúp bù trừ được lượng huyết tương mất di do mất mồ hôi Nhờ chức năng điều nhiệt của dòng máu tới da trong gắng sức và trong stress nhiệt mà cơ thể tạo ra được sự thay đổi lượng máu đến lách và thận, nhằm duy trì sự ổn định tạm thời của hệ tim mạch Tuy có sự bù trừ trên nhưng stress nhiệt vẫn làm tăng đáng kể các stress cho hệ tim mạch ở các đối tượng chưa có sự thích nghi với nhiệt [37]

Một số tác giả khi so sánh các đáp ứng điều nhiệt trong ngày đầu tiên khi hoạt động gắng sức trong môi trường nóng với môi trường lạnh đã chỉ ra một

số ảnh hưởng của việc tăng nhiệt độ môi trường đối với các đáp ứng của cơ thể khi gắng sức Trong ngày đầu tiên ở môi trường nóng nhịp tim của các đối

tượng tăng hơn 40 lần/ phút so với trong môi trường lạnh để bù trừ vào hậu quả của việc giảm sự đầy máu tim và để đảm bảo duy trì lưu lượng tim

1.3.1 Các tai biến do điều hòa nhiệt

Trong những điều kiện không khí bên ngoài quá nóng mà khả năng thích ứng của cơ thể không thực hiện được, thì cân bằng nhiệt sẽ bị rối loạn làm cho sự tích nhiệt sẽ lên cao gây ra những tai biến sau

1.3.1.1 Say nóng

Khi khả năng của cơ thể không thích ứng được với nhiệt độ cao của không khí, gây nên các rối loạn chức năng điều hòa nhiệt của cơ thể Hiện tượng say nóng thường gặp trong môi trường lao động ở những nơi có nguồn nhiệt cao như: lò luyện gang thép, nấu chảy vật liệu và các máy động cơ cỡ lớn hoạt động (xe tăng, xe vận tải) [5, 11]

Nguyên nhân do nhiệt độ môi trường lao động tăng cao gây rối loạn trung khu điều hòa nhiệt làm tăng thân nhiệt lên 400C - 410C hoặc hơn Ở mức độ say nóng vừa, người bệnh mặt đỏ phừng, mồ hôi đầm đìa, mệt lử, đau đầu, hoa mắt, buồn nôn, nhịp thở nhanh, mạch tăng, huyết áp lúc đầu tăng sau giảm Trường hợp nặng (sốc nhiệt) thân nhiệt trên 410C, mạch nhanh, nhỏ, huyết áp tụt, mất tri giác, hôn mê sâu, có thể chết

1.3.1.2 Say nắng

Nguyên nhân là do tia bức xạ nhiệt mạnh chiếu trực tiếp lên đầu, thường

là bức xạ mặt trời tác động lên người nông dân ngoài đồng, lao động vào mùa

hè mà không đội mũ nón Các quân binh chủng như công binh, pháo binh, thiết giáp, … và bộ đội luyện tập, hành quân, cũng như công nhân xây dựng

và làm đường giao thông cũng thường bị say nắng

Hiện tượng say nắng là do thần kinh trung ương bị kích thích quá mạnh gây đau đầu chóng mặt ù tai, lo sợ, co giật, ngất, hôn mê, và có thể dẫn tới tử vong Dưới ảnh hưởng của bức xạ nhiệt mạnh chiếu vào đầu, một phần năng lượng bức xạ được hấp thu và biến thành nhiệt năng làm tăng nhiệt độ màng não gây phù nề và sung huyết màng não [5]

1.3.2 Nhiệt độ thích hợp và phương pháp đánh giá nhiệt độ thích hợp

Nhiệt độ thích hợp (acceptable thermal) được xem như là một trạng thái thoải mái của cơ thể với nhiệt độ môi trường (cảm thấy vừa phải)

Để đánh giá nhiệt độ thích hợp ta phải đặt nó trong mối quan hệ với hàng loạt các điều kiện môi trường chứ không chỉ riêng yếu tố nhiệt độ Các yếu tố

ấy là độ ẩm không khí, tốc độ gió, áp suất khí quyển, bức xạ nhiệt… Tuy nhiên, từng điều kiện thực tế mà các công thức tính toán nhiệt độ thích hợp có thể được đơn giản hóa sao cho chúng ta có thể dễ dàng thực hiện và áp dụng Các cảm giác nhiệt không thoải mái với môi trường nhiệt có thể gây ra bởi các cảm giác quá nóng hay quá lạnh của các phần khác nhau của cơ thể, cảm giác này thường gây ra bởi sự chênh lệch nhiệt độ giữa phần đầu và mắt

cá chân trên 30C, nó cũng có thể sinh ra tốc độ chuyển hóa quá cao hoặc mặc quần áo quá dày

Do có sự khác biệt giữa các cá thể nên ta không thể thiết kế được một môi trường nhiệt thỏa mãn với tất cả mọi người trong môi trường đó Do vậy người ta thường xác định nhiệt độ thích hợp của một quần thể đối với môi trường nhiệt dựa trên phần trăm số đối tượng chấp nhận nhiệt độ này

Thông thường nhiệt thích hợp đạt được trên 80% các đối tượng chấp nhận nhiệt độ này (có thể dao động từ 75-90%) và trên 80% các đối tượng không có cảm giác không thoải mái

1.4 Sự trao đổi nhiệt giữa cơ thể người trong điều kiện khí hậu nóng ẩm

1.4.1 Cân bằng nhiệt

Hoạt động sống của cơ thể luôn giữ một nhiệt độ nội môi hằng định (370C)

Đó là sự cân bằng nhiệt giữa con người và nhiệt độ môi trường bên ngoài

Trạng thái nhiệt ổn định, không dao động quá nhiều là điều kiện cần thiết cho phép động vật cấp cao có thể tồn tại một cách độc lập giữa môi trường thiên nhiên Nếu không có điều kiện đó, cơ thể chúng ta sẽ thành đồ chơi

trong tay nhiệt độ bên ngoài (bài giảng về trung khu thần kinh điều hoà nhiệt

của Palov, 1887)

Sự sinh nhiệt và thải nhiệt trong cơ thể luôn luôn diễn ra trong mọi hoạt động sống của con người Sự sinh nhiệt bên trong cơ thể là do quá trình chuyển hoá vật chất của protit, lipit và gluxit tạo ra năng lượng, nhiều nhất là khi lao động (gánh nặng lao động tỷ lệ với tiêu hao năng lượng) và nhiệt hấp thu từ bên ngoài của tự nhiên do bức xạ nhiệt mặt trời, nhân tạo do từ các lò luyện gang thép, các máy động cơ phát nhiệt Cơ thể cần có một cơ chế cân bằng giữa lượng nhiệt sinh ra và hấp thu vào với lượng nhiệt thải ra môi trường Sự trao đổi nhiệt giữa cơ thể với môi trường bên ngoài bằng 4 con đường:[16, 18]

- Trao đổi nhiệt bằng bức xạ: Bức xạ nhiệt được phát ra từ bề mặt các vật thể cũng như cơ thể con người Đó là những sóng điện từ ở các bước sóng khác nhau Các dạng sóng ngắn như tia Rơnghen, tia gamma, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,4 - 0,8 micronmet Đặc biệt khả năng sinh nhiệt cao nhất là tia hồng ngoại có bước sóng dài 0,8 micronmet Khi nhiệt độ không khí bên ngoài và các vật thể cao hơn nhiệt độ cơ thể thì con người nhận nhiệt vào và ngược lại thì cơ thể mất nhiệt ra môi trường bên ngoài

- Trao đổi nhiệt bằng dẫn truyền: Sự trao đổi nhiệt trực tiếp giữa phần tiếp xúc của cơ thể với vật thể môi trường xung quanh Đó là khi người ta ngồi hoặc sờ vào vật thể nóng hơn nhiệt độ da của cơ thể thì người ta nhận nhiệt và ngược lại người ta phải mất nhiệt

- Trao đổi nhiệt bằng đối lưu: Sự trao đổi nhiệt giữa các phân tử khí của

cơ thể với môi trường xung quanh (không khí, nước) Điều này liên quan tới

sự chuyển động của không khí (tốc độ gió) Khi lớp không khí xung quanh cơ thể đã nóng lên, nhẹ hơn bay đi, nhường chỗ cho lớp không khí khác nặng hơn, mát hơn và ngược lại về mùa đông người ta lại mất nhiệt nếu không mặc quần áo hoặc mặc ít lớp quần áo

- Trao đổi nhiệt bằng bay hơi nước/mồ hôi: Bình thường con người vẫn

có sự bay hơi mồ hôi, nhưng là bay hơi mồ hôi không cảm thấy Khi lao động

ở điều kiện nhiệt độ không khí cao hơn nhiệt độ cơ thể (370C) thì vai trò bài

tiết và bay hơi mồ hôi đóng vai trò quyết định trong cơ chế điều hoà nhiệt vì 3 con đường (dẫn truyền, đối lưu, bức xạ) không những không có ý nghĩa giúp

cơ thể để thải nhiệt, mà còn làm cho cơ thể phải hấp thu nhiệt vào mình

Sự trao đổi nhiệt bằng bay hơi nước phụ thuộc vào tỷ nhiệt bay hơi mồ hôi, độ ẩm không khí và tốc độ gió

Tỷ nhiệt bay hơi mồ hôi là lượng nhiệt mà cơ thể thải trừ được khi có 1 gam mồ hôi được bay hơi là 0,585 kcal Sự cân bằng nhiệt của cơ thể là biểu thị sự sinh nhiệt bên trong cơ thể do chuyển hóa trừ đi năng lượng sinh công được cân bằng với sự trao đổi nhiệt bởi các con đường trao đổi nhiệt Trong những trường hợp nào đó có sự rối loạn điều hoà nhiệt của cơ thể thì trạng thái cân bằng nhiệt không thực hiện được sẽ gây tích lũy nhiệt trong cơ thể hoặc mất nhiệt từ cơ thể

Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát được xác định (theo TCVN 7321: 2009/ ISO7933:2004) [28] như sau:

M – W = Cres + Eres+ K + C + R + E +S

Trong đó:

M : toàn bộ năng lượng sinh ra bởi cơ thể (w/m2)

W : năng lượng dùng cho các hoạt động cơ (w/m2)

Cres: dòng nhiệt do đối lưu qua đường hô hấp (w/m2)

Eres: dòng nhiệt do bay hơi qua đường hô hấp (w/m2)

1.4.2 Điều hòa nhiệt của cơ thể

Quá trình tiến hóa lâu dài cơ thể con người đã tạo ra được những phản ứng nhất định đối với tác động nhiệt độ bên ngoài và giữ cho cơ thể nhiệt ở trạng thái đẳng nhiệt Nhiệt độ cơ thể luôn giữ được ổn định là do hai cơ chế

điều hòa nhiệt hóa học và lý học

Điều hoà lý học mang ý nghĩa thải nhiệt Đó là sự điều hoà lượng mồ hôi bài tiết do lượng máu lưu thông giữa phần trung tâm và các phần ngoại vi của

cơ thể để thải nhiệt bằng bay hơi mồ hôi theo mức độ của gánh nặng nhiệt Cơ chế điều hoà nhiệt lý học gồm điều hoà lượng máu trao đổi giữa vùng trung tâm (lõi) và vùng ngoại vi (vỏ) Khi cơ thể gặp lạnh các mạch máu ngoại vi co lại dồn nhiệt lượng vào trung tâm để bảo vệ các cơ quan nội tạng, chuyển hoá vật chất , trái lại trong điều kiện nóng các mạch máu ngoại vi giãn ra, dồn nhiệt lượng ra ngoại vi để tăng cường thải nhiệt Quá trình điều hoà nhiệt lý học làm cho tỷ lệ phân bố máu giữa các vùng cơ quan và các bộ phận cơ thể

có khác nhau tạo nên môi trường nhiệt độ cơ thể

Điều hoà hoá học mang ý nghĩa sinh nhiệt, thể hiện bằng sự tăng hay giảm chuyển hoá vật chất của cơ thể Điều này liên quan tới cường độ lao động và tiêu hao năng lượng Cơ chế điều hoà hoá học là quá trình chuyển hoá vật chất xảy ra trong cơ thể, là quá trình oxy hoá các chất dinh dưỡng sinh năng lượng cần thiết cho mọi hoạt động sống xảy ra trong cơ thể Một phần năng lượng này sẽ chuyển thành nhiệt năng thải bớt ra ngoài cơ thể Theo N.J Marcus [43]: ở môi trường nhiệt độ không khí thấp (10 - 150C) cơ thể tăng cường sinh nhiệt để chống lạnh, ở nhiệt độ môi trường (15 - 250C) thì quá trình oxy hóa diễn ra bình thường Từ nhiệt độ không khí 25 - 350C thì quá trình oxy hoá giảm để giảm sản sinh nhiệt Nhưng nếu nhiệt độ không khí cao hơn 350C thì sự điều hoà sinh nhiệt bị rối loạn, quá trình oxy hoá tăng lên vì các trung khu điều hoà nhiệt ở não bộ bị tổn thương

1.5 Biến đổi chức năng sinh lý của cơ thể người do ảnh hưởng của gánh nặng nhiệt trong điều kiện vi khí hậu nóng ẩm

1.5.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm cao lên quá trình chuyển hóa điều nhiệt

Nhiệt độ và độ ẩm cao có thể làm tăng tiêu hao năng lượng của cơ thể [35, 6, 37, 1]

Ở môi trường nhiệt 200C- 260C, độ ẩm 50- 60% thì mức tiêu hao năng lượng ít hơn so với môi trường nhiệt độ 260C - 300C, độ ẩm 80- 93% Lao động trong môi trường nóng ẩm làm tăng tiêu hao năng lượng Năng lượng tiêu hao được tính bằng lượng Kcal/m2/h

Theo Đỗ Công Huỳnh [9] Nhiệt độ và độ ẩm tác động tổng hợp lên cơ thể, khi con người lao động trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm cao là thay đổi chuyển hóa nhiều chất trong cơ thể như tăng cường chuyển hóa gluxit, lipit, protit Khi lao động ở mức độ vừa phải và giai đoạn đầu của lao động nặng, khi thân nhiệt tăng 1-20C sẽ tăng cường hoạt động chức năng của hệ tiêu hóa cả về bài tiết và hấp thụ

Khi thân nhiệt tăng cao lên 2-30C sẽ ức chế hoạt động của hệ tiêu hóa, giảm vận động dạ dày và ruột, giảm số lượng và chất lượng dịch tiêu hóa Nhiệt độ tăng cao làm tăng phân giải và giảm tổng hợp Glycogen, dẫn tới rối loạn chức năng tế bào gan, rối loạn quá trình đông máu, tăng glucoze trong máu Khi mất mồ hôi, cơ thể sẽ mất NaCl gây cảm giác mệt mỏi, khát nước suy nhược

Dưới tác động của khí hậu nóng ẩm, mức độ nhẹ và vừa thấy tần số mạch tăng, thể tích tâm thu, lượng máu dưới da tăng dần làm giảm lưu lượng tim Nhiệt độ và độ ẩm làm tăng nhịp tim, tăng phản ứng co bóp của cơ tim

và các mạch máu, làm rối loạn chuyển hóa nước và muối khoáng

1.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm cao tới hệ tuần hoàn và hô hấp [2, 41, 22, 34]

Dưới tác động của khí hậu nóng ẩm, mức độ nhẹ và vừa thấy tần số mạch tăng, thể tích tâm thu, lượng máu dưới da tăng dần làm giảm lưu lượng tim Nhiệt độ và độ ẩm làm tăng nhịp tim, tăng phản ứng co bóp của cơ tim và các mạch máu, làm rối loạn chuyển hóa nước và muối khoáng

Nguyễn Manh Liên khi nghiên cứu về ảnh hưởng của môi trường nhiệt

độ và độ ẩm cao lên cơ thể người lao động, thấy rằng trong môi trường nóng

ẩm tần số hô hấp tăng tỷ lệ thuận với nhiệt độ và độ ẩm môi trường

Ngoài ra tần số hô hấp còn phụ thuộc vào tính chất công việc và cường

độ lao động, lao động càng nặng hô hấp càng tăng

1.5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm lên hệ thần kinh trung ương

Nhiệt độ và độ ẩm cao còn ảnh hưởng gây rối loạn hoạt động phản xạ của cơ thể

Ngoài ra nhiệt độ và độ ẩm cao còn làm rối loạn hoạt động của trí óc, gây cảm giác khó thở, đau đầu, hồi hộp Dưới tác động của nhiệt độ và độ ẩm

có thể gây ra trạng thái stress [26], [29]

1.5.4 Ảnh hưởng tới hệ nội tiết

Giữa hệ thần kinh và hệ thống nội tiết có sự quan hệ tương hỗ, dưới tác động của nhiệt độ cao hoạt động của hệ thống dưới đồi, tuyến yên, tuyến thượng thận, bị thay đổi một cách có quy luật Nghiên cứu của Bùi Thụ, Phạm Quý Soạn, Trần Văn Chấn [22] trên 154 Công nhân lao dộng trong môi trường nhiệt độ cao thấy: liều lượng hoocmon Corticosteroit bài tiết theo đường nước tiểu tăng lên, tác giả cho rằng nhiệt độ tác động lên tuyến thượng thận thông qua vùng dưới đồi từ đó theo con đường thần kinh thể dịch gây tăng hoạt động của tuyến thượng thận Theo Phạm Minh Đức [45] nhiệt độ cao làm nồng độ ACTH tăng cao Sau đó vài phút sự bài tiết hoocmon Cortizol tăng lên để chống stress

1.6 Các nghiên cứu về sự biến đổi các thông số sinh lý dưới tác động của nóng ẩm

1.6.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài

Mặc dù ở mỗi nước có những điều kiện khí hậu khác nhau, môi trường làm việc khác nhau nhưng việc nghiên cứu đánh giá những thay đổi các chỉ số sinh học của người lao động là điều cần thiết Từ đó xác định những chỉ tiêu

về vệ sinh lao động một cách cụ thể, đề ra những biện pháp ngăn ngừa các tác động có hại cho con người

Đã có nhiều nghiên cứu thực nghiệm những biến đổi tâm sinh lý dưới tác

động của điều kiện nhiệt ẩm trên thế giới Xin được dẫn ra một vài nghiên cứu điển hình :

Benedich -1932 đã chứng minh rằng khi cơ thể tăng lên 10C thì trị số trao đổi cơ bản tăng lên 10%, khi nhiệt độ cơ thể cũng như môi trường, cường độ các phản ứng oxi hóa các hợp chất hữu cơ trong cơ thể cũng tăng theo Các sản phẩm phân hủy Protein cũng như các các hợp chất hữu cơ khác sẽ làm biến đổi độ PH máu và phá vỡ cân bằng sinh học

Thân nhiệt ảnh hưởng đến thành phần các tế bào, các quá trình vật lý trong cơ thể, và đặc biệt quan trọng là đến nhiều phản ứng hóa học

Burkackai.P (1974) Liên Xô cũ đã nghiên cứu trên công nhân rèn, bức xạ phát ra 6,8cal/cm2/1p, thân nhiệt công nhân dao động 38 -390C, mạch lên 120 – 130 nhịp/ phút [6]

C.H Wyndham và cộng sự (1964) [54] so sánh phản ứng với nhiệt của

22 nam giới người da trắng và 22 người da đen, trước hết là tình trạng không thích nghi và sau đó là đã thích nghi nhiệt Nghiên cứu tiến hành ở 900F (320C) cầu ướt và 930F (33,90C) cầu khô với mức tiêu thụ O2 là 1lít/phút Kết quả là tất cả 22 người da đen đã hoàn thành 4h thí nghiệm, trong khi 10 người

da trắng không hoàn thành Nhiệt độ trực tràng của người da đen thấp hơn đáng kể so với người da trắng, nhưng nhịp tim trung bình và lượng mồ hôi trung bình thì chênh lệch không nhiều Khi cả hai nhóm đã thích nghi cao thì tất cả những người tham gia thí nghiệm (cả da đen và da trắng ) đều hoàn thành 4h thí nghiệm và phản ứng của họ với nhiệt có sự khác biệt đáng kể so với tình trạng không thích nghi

Đặc biệt lượng mồ hôi tăng rất nhiều Sự khác biệt về nhiệt độ trực tràng, nhịp tim, lượng mồ hôi giữa hai nhóm đối tượng đã thích nghi là không đáng

kể, trừ giờ thứ 4)

Nghiên cứu của C.H.Wyndham (1974) [55] trên 13 đối tượng thích nghi

về nhiệt cao có chiều cao trung bình 166,8 ± 5,87cm; cân nặng trung bình 60,5

± 5,92cm và diện tích da 1,67 ± 0,097m2; 353 đối tượng không thích nghi nhiệt

có chiều cao trung bình 165,9 ± 6,03 cm; cân nặng trung bình 59,1 ± 6,08 kg và diện tích da 1,65 ± 0,104 m2 Tất cả các đối tượng là công nhân mới của công nghiệp khai thác vàng Các đối tượng làm việc trong 4 giờ tại 45 điều kiện về stress nhiệt (tổ hợp của 15 điều kiện về tốc độ gió, nhiệt độ cầu ướt và 3 mức tiêu hao năng lượng khác nhau) cho thấy nhiệt độ trực tràng tăng dần và đạt đến 103,30F (39,60C) ở các đối tượng thích nghi và 103,60F (39,80C) ở các đối tượng không thích nghi (khi nhiệt độ trực tràng đạt 1040F (400C) phải dừng thí nghiệm) Ở những người đàn ông thích nghi về nhiệt, lượng mồ hôi trung bình cao nhất là 3,32 lít, cao hơn so với ở những người đàn ông không thích nghi về nhiệt (lượng mồ hôi trung bình cao nhất là 2,42 lít)

B.Givoni và E.Sohar (1968)[42] tiến hành nghiên cứu về nhiệt độ trực tràng để dự đoán lượng công việc chấp nhận được trong môi trường nóng Ở nghiên cứu này, những thí nghiệm được thực hiện trong buồng khí hậu với sự

tổ hợp nhiều yếu tố như nhiệt độ không khí ở mức 300C và 400C, áp suất khí quyển là 15, 22, 31 mmHg, tốc độ gió là 0.5, 2.0, 4.0 m/s Thí nghiệm được thực hiện trên 9 sinh viên khỏe mạnh ở 3 mức tiêu hao năng lượng là ngồi nghỉ (nhẹ), 306Kcal/m2//h (lao động trung bình) và 560kcal/m2/h (lao động nặng) Kết quả cho thấy nhiệt độ trực tràng thay đổi phụ thuộc vào từng thí nghiệm Ở thí nghiệm đối với thanh niên ngồi thư giãn thì sự thay đổi nhiệt độ trực tràng là không đáng kể Ở mức lao động thứ 2 - Mức lao động trung bình (gánh nặng nhiệt tương đối thấp) nhiệt độ trực tràng ban đầu tăng nhưng ổn định sau 30 phút và chỉ tăng hơn 0,50C so với mức ban đầu Ở mức lao động thứ 3- mức lao động trung bình với gánh nặng nhiệt độ trung bình môi truờng cao và công việc nặng và công việc nặng với gánh nặng nhiệt độ môi trường thấp, thì nhiệt độ trực tràng tăng nhanh trong vòng 30 phút (tăng 0,50C - 10C

so với ban đầu) Mức tăng sau đó giảm dần và ổn định Ở mức thứ 4 gánh nặng công việc và gánh nặng nhiệt độ môi truờng cao làm cho nhiệt độ trực

tràng tăng cao sau 30 phút tới mức tăng được coi như là nguy hiểm và phải chấm dứt thí nghiệm Như vậy, ở nhiệt độ không khí, mức chuyển hóa, độ ẩm

và tốc độ gió khác nhau thì có sự thay đổi nhiệt độ trực tràng khác nhau

Fumio Yamazaki và cộng sự (1996) [38] nghiên cứu trên 8 đối tượng lành nghề và 7 đối tượng không lành nghề (sinh viên) Tuổi trung bình 20 ± 1

và 23 ± 3 năm, cân nặng trung bình 66 ± 5kg và 69 ± 11 kg, chiều cao 173 ± 6cm và 169 ± 4cm, V02peak = 60,3 ± 2,8 ml/phút.kg và 44,0 ± 5,7ml/phút.kg Nhiệt độ không khí, độ ẩm tương đối và tốc độ gió trong suốt quá trình thí nghiệm là 25 ± 0,50C; 35 ± 5% và 0,3 m/s Các đối tượng nghiên cứu làm việc trong 4 giờ cho thấy: nhiệt độ thực quản là 37,68 ± 0,190C và 37,67 ± 0,260C; nhiệt độ da trung bình là 33,31 ± 0,710C và 33,03 ± 0,450C Ở các đối tượng thích nghi, không thích nghi lượng mồ hôi ở mép bên trái ngực, bên ngoài cơ gấp cẳng tay trái, lòng bàn tay trái lần lượt là 0,701 ± 0,326 và 0,386 ± 0,134 mg/cm2.phút; 0,303 ± 0,127 và 0,276 ± 0,157 mg/cm2.phút; 0,289 ± 0,279 và 0,361 ± 0,276 mg/cm2.phút Như vậy, lượng mồ hôi ở các đối tượng lành nghề lớn hơn các đối tượng không lành nghề Nồng độ các chất điện giải trong mồ hôi là một chỉ tiêu hóa học khá ổn định Đối với người lao động lành nghề, khi lao động trong điều kiện nhiệt độ không khí cao, lượng mồ hôi bài tiết càng nhiều thì nồng độ Natri clorua mất theo mồ hôi càng thấp Nhiệt độ thực quản, nhiệt độ da trung bình của đối tượng thích nghi so với các đối tượng không thích nghi cao hơn Có sự khác nhau này là do sự thích nghi lâu dài của cơ thể của nhóm lành nghề

Osamu Shido, Naotoshi Sugimoto, Minoru Tanabe và Sotaro Sakurada (1999) [50] nghiên cứu trên những đối tượng tình nguyện tham gia thí nghiệm đã từng phơi nhiễm với nhiệt độ không khí xung quanh

460C, độ ẩm tương đối 20% trong 4 giờ (từ 14 giờ đến 18 giờ) liên tục trong 9-10 ngày Ở thí nghiệm thứ nhất, nhiệt độ trực tràng của 6 đối tượng đã được

đo trong 24 giờ ở nhiệt độ xung quanh 270C với sự thích nghi nhiệt và không

thích nghi nhiệt Khi thích nghi nhiệt thì nhiệt độ trực tràng thấp hơn đáng kể chỉ trong khoảng 14 giờ đến 18 giờ Trong thí nghiệm thứ hai, 6 đối tượng ngồi nghỉ ngơi ở nhiệt độ xung quanh 280C, độ ẩm khoảng 40% và cả hai chân được ngâm hoàn toàn trong nước ấm (420C) trong 30 phút Nhiệt độ trực tràng và lượng mồ hôi ở cẳng tay và ngực đã được đo Việc đo đã được tiến hành trong buổi sáng (9 giờ đến 11 giờ) và buổi chiều (15 giờ đến 17 giờ) như nhau trong ngày trước và sau khi cho thích nghi với nhiệt Sự thích nghi nhiệt

đã rút ngắn sự tiềm tàng đổ mồ hôi và giảm ngưỡng nhiệt độ trực tràng đối với đổ mồ hôi Mặc dù vậy, sự thay đổi này chỉ được thấy rõ vào buổi chiều Các kết quả cho thấy rằng: sự tiếp xúc lặp đi lặp lại với nhiệt chỉ giới hạn trong một thời gian nhất định trong ngày, làm thay đổi nhiệt độ lõi và chức năng điều nhiệt của cơ thể, đặc biệt trong giai đoạn khi đối tượng đã tiếp xúc với nhiệt trước đây

Daniel S Moran, Avraham Shitzer, và Kent B Pandolf (1998) [35] đã dựa vào nhiệt độ trực tràng ( Tre) và nhịp tim ( HR) để dánh giá stress nhiệt Theo tác giả, chỉ số căng thẳng sinh lý (physiological strain index, PSI) có khả năng chỉ ra sự căng thẳng nhiệt trực tiếp và có thể chia nhỏ cơ sở dữ liệu thành các thang từ 0 tới 10 Giá trị Tre và HR lớn nhất xuất hiện trong khi phơi nhiễm với stress nhiệt làm biến đổi thân nhiệt từ bình thường tới thân nhiệt cao thêm 30C (36,5 – 39,50C) và 120 nhịp/phút (60- 180 nhịp/ phút) Tre và

HR liên quan với nhau theo biểu thức: PSI = 5(Tret- Tre0)/(39,5- Tre0) + 5(HRt– HR0)/ (180- HR0), Trong đó: Tret và HRt là số đo đồng thời trong khi phơi nhiễm; Tre0 và HR0 là những số đo ban đầu Chỉ số căng thẳng sinh lý (PSI) đã được thu nhận từ 100 nam giới mặc quần áo lót đi giầy thể thao thực hiện bài tập trong buồng nhiệt với điều kiện khồng khí nóng (400C, độ ẩm 40%) đi bộ trên thảm quay (máy chạy bộ) ở tốc độ không đổi 1,34m/s với độ dốc 2% trong 120 phút 7 người mặc quần áo bảo hộ lao động, luyện tập trong điều kiện môi trường nóng khô và nóng ẩm Trong thời gian thí nghiệm, nhịp tim

và nhiệt độ trực tràng được giám sát liên tục và được ghi lại từng phút một

So sánh PSI thấy sự khác nhau đáng kể (p< 0,05) giữa hai chế độ nhiệt nóng khô và nóng ẩm

Gotshall R.W và cộng sự (2001) [40] đã tiến hành nghiên cứu đánh giá chỉ số căng thẳng sinh lý nhiệt (PSI) thông qua nhịp tim, nhiệt độ trực tràng

và sự giảm trọng lượng cơ thể trên 12 nam và 8 nữ ở 3 chế độ nhiệt là bình thường (200C, 50%), nóng khô ( 400C, 35%) và nóng ẩm (350C, 70%) Đối tượng nghiên cứu được chia làm hai nhóm, mỗi nhóm 6 nam 4 nữ Nhóm thứ nhất đi bộ trên thảm quay 60 phút với tốc độ 1,34m/s và ở độ dốc 5% Nhóm thứ hai cũng đi bộ trên thảm quay cùng vận tốc với nhóm thứ nhất nhưng theo

lộ trình 15 phút đi, nghỉ 5 phút, rồi lại đi 15 phút và nghỉ 5 phút Tổng thời gian cả đi và nghỉ là 60 phút Kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ số căng thẳng sinh lý nhiệt khác biệt rõ rệt giữa chế độ nhiệt bình thường và chế độ nhiệt khô và nhiệt ẩm ở hai quy trình đi (liên tục và không liên tục) Mức độ căng thẳng nhiệt đối với quy trình đi bộ không liên tục thấp hơn đi bộ liên tục Shilei Lu và Neng Zhua (2007) [52] đã nghiên cứu về stress nhiệt và sức chịu đựng của 148 nam thanh niên Trung Quốc từ 19 - 26 tuổi, hoạt động trong buồng nhiệt với nhiệt độ từ 30-420C, độ ẩm 40- 80% và 3 mức chuyển hóa 175, 349 và 580 W Nhiệt độ dưới lưỡi, nhiệt độ da, nhịp tim, huyết áp và lượng mồ hôi đã được thu thập Nghiên cứu đã đề nghị các giá trị giới hạn sinh lý ở các giới hạn phơi nhiễm

Trên thế giới, tiêu chuẩn đang sử dụng rộng rãi trong việc đánh giá căng thẳng nhiệt là ISO 7933: 1989 “ Ecgonomi môi trường nhiệt – đánh giá

và phân tích cân bằng nhiệt trên cơ sở tính toán mức độ căng thẳng nhiệt dự đoán” Đặc biệt tiêu chuẩn ISO 7933: 2004 đã đưa ra một phần mềm tính toán mức độ căng thẳng nhiệt đã được kiểm chứng thực tế để xác định thời gian tiếp xúc yêu cầu trong các điều kiện lao động khác nhau

1.6.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam

Ở Việt Nam, đã có khá nhiều công trình nghiên cứu về sự tác động của điều kiện vi khí hậu đối với cơ thể người lao động tại hiện trường nơi làm việc Tuy nhiên, số công trình nghiên cứu thực nghiệm sự biến đổi chỉ tiêu sinh lý do tác động của yếu tố nhiệt ẩm trong phòng thí nghiệm còn hạn chế

Có thể kể đến một số tác giả với công trình nghiên cứu như sau

Công trình nghiên cứu của khoa vệ sinh chung và vệ sinh khoa học quân sự - Học viện quân y (1969) tại nhà máy X Cho thấy lượng mô hôi bài tiết 1,2 – 1,4l/h, và đề nghị trong điều kiện khí hậu nóng lượng mồ hôi cho phép là 1 lít/h

Nguyễn Mạnh Liên (1984)[15] nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ

và độ ẩm cao lên cơ thể người lao động cho thấy: trong môi trường nóng ẩm tần số tim tăng tỷ lệ thuận với nhiệt độ và độ ẩm, tần số hô hấp tăng tỷ lệ thuận với nhiệt độ và độ ẩm của môi trường và tần số hô hấp bắt đầu tăng ở nhiệt độ 320C trở lên Ngoài ra, tần số hô hấp tăng phụ thuộc vào tính chất và cường độ lao động, lao động càng nặng tần số hô hấp càng cao

Lê Khắc Đức (1989) [5] nghiên cứu xác định ảnh hưởng của vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, bức xạ) trong xe cơ giới ảnh hưởng tới cơ thể Đối tượng: 9 công nhân lái máy xúc EKG 4-6 vào mùa hè trong 120 phút lao động; 18 công nhân lái xe Komassu HD300 từ 9h -11h và từ 13h-15h; 12 chiến sĩ mới vào học lái xe tăng T54 trong 12 ngày liên tục Kết quả: Trên máy EKG 4-6, nhiệt độ buồng lái dần tăng so với ngoài trời lúc bắt đầu hoạt động; độ ẩm bên trong tương đương bên ngoài, tốc độ gió 0,05m/s Trên 9 công nhân, nhiệt độ da xuất phát 34,40C ± 0,170C, sau 30 phút tăng 34,90C ± 0,170C , đến 120 phút giữ ổn định ở mức 350C Sự khác biệt giữa các tác động quan sát từ 30 phút trở đi ngày càng rõ rệt, từ 60 phút trở đi thân nhiệt dưới da

ổn định rõ rệt Lượng mồ hôi bài tiết ra trong 120 phút của hầu hết các công nhân khoảng 1000g Vậy ta kết luận có thể do làm việc lâu trong nghề nên có

khả năng giữ cân bằng nhiệt Trên máy Komassu, nhiệt độ tăng cao hơn so với ngoài trời do bức xạ nhiệt và hoạt động của động cơ, độ ẩm giảm dần, tốc

độ gió thay đổi theo cung đường (ảnh hưởng tới thoát nhiệt), xe hoạt động càng lâu bức xạ nhiệt càng cao Những người lao động trên xe Komassu có khả năng thích nghi cao với điều kiện nóng ẩm của buồng lái, sự điều hòa nhiệt được thực hiện tốt nhờ lượng mồ hôi cao

Nguyễn Ngọc Ngà và CS (1992) [17] khi nghiên cứu khả năng lao động thể lực của 32 nữ công nhân có tuổi đời từ 20- 40, không mắc các bệnh

về tim mạch, hô hấp hay khuyết tật hệ vận động trong phòng nhiệt với nhiệt

độ 250C, 300C, 350C, tốc độ gió là 0,5m/s, độ ẩm là 60- 80% cho thấy: lao động trong cùng một điều kiện nhiệt độ thì nhịp tim tăng lên rõ rệt theo công suất lao động Lao động cùng một công suất thì nhiệt độ tăng, mạch trong lao động cũng tăng Tuy nhiên từ 250C- 300C, nhịp tim biến đổi không có ý nghĩa, từ 250C lên 350C nhịp tim biến đổi rõ rệt Mối liên quan giữa nhịp tim trong lao động và công suất lao động là chặt chẽ Nhiệt độ càng cao thì khả năng lao động thể lực càng giảm, từ 250C lên 300C thì PVC170 giảm 10% nhưng từ 250C tới 350C thì PVC giảm 18% Nghiên cứu cũng cho thấy ở cùng một nhiệt độ, thể tích oxy tiêu thụ tăng theo công suất lao động (thí

dụ ở 350C với công suất 40W thì V02 tiêu thụ là 15,4 ± 2,42 ml/phút/kg; còn với công suất 88W thì V02 tiêu thụ là 30,7 ± 2,81 ml/phút/kg) Tuy nhiên, ở cùng một công suất thì thể tích oxy tiêu thụ ở các thang nhiệt khác nhau biến đổi không có ý nghĩa

Nghiêm Xuân Thăng [27] nghiên cứu trên 70 nam học sinh, 80 nữ học sinh, 40 công nhân nam và 60 công nhân nữ xây dựng - cơ khí (tuổi 18 -25) bằng phương pháp địa vật lý và sinh lý (ngoài việc căn cứ vào tổ hợp các tham số đặc trưng, tốc độ vận động, đối lưu không khí, còn phối hợp quá trình cân bằng nhiệt độ cơ thể với ngoại cảnh) Môi trường tự nhiên ngoài trời đo vào thời điểm gió tây nóng (gió lào) hoạt động Kết quả nghiên cứu cho thấy:

Trong điều kiện môi trường nhiệt độ và độ ẩm bằng nhau, thì lượng mồ hôi bài tiết tỷ lệ thuận với cường độ lao động Ngoài ra thì lượng mồ hôi còn liên quan tới trạng thái tâm lý Nhiệt độ da và nhiệt độ lõi luôn biến đổi trong một giới hạn nhất định, nhiệt độ lõi biến đổi ít và trong phạm vi hẹp hơn nhiệt độ

da Thân nhiệt thay đổi theo thời gian trong thời gian một ngày đêm, theo mùa, cao nhất từ 14h-16h và thấp nhất từ 2h- 4h Thân nhiệt phụ thuộc vào trạng thái hoạt động, tùy theo tính chất công việc và cường độ lao động, nhất

là lao động chân tay Thực nghiệm cho thấy trong thời gian 30 phút – 60 phút sau khi lao động, nhiệt độ lõi tăng nhanh, sau đó nhiệt độ lõi không tăng Cường độ lao động càng lớn thì nhiệt độ lõi tăng càng mạnh, ngược lại nhiệt

độ da giảm trong quá trình lao động, lúc đầu giảm nhanh sau không giảm Nguyễn Đức Trung -1995 [25] nghiên cứu trên đối tượng công nhân tuổi đời từ 25 – 35, tuổi nghề trên 5 năm, chia làm 2 nhóm: Nhóm nghiên cứu A, gồm các nam công nhân làm việc trực tiếp tại môi trường có nhiệt độ và bức

xạ cao Nhóm đối chứng , làm việc tại môi trường nơi ở điều kiện khí hậu bình thường Phương pháp nghiên cứu: Đo đạc các chỉ số vi khí hậu trong nhà xưởng và ngoài nhà xưởng, đo các chỉ số sinh lý trước và sau 4h lao động Kết quả: Nhiệt độ da và thân nhiệt của nhóm A tăng khoảng 10C; còn nhóm B nhiệt độ da tăng 0,3 -0,4 0C, nhiệt độ cơ thể tăng 0,1 – 0,40C Huyết Áp ở nhóm A 100% chỉ số mạch tăng 12 ± 3 nhịp/phút; còn ở nhóm B chỉ số mạch tăng 6±2 nhịp/phút, 40% có chỉ số huyết áp tối đa tăng 8±3 mmHg Lượng

mồ hôi: Công nhân trong lò lượng mồ hôi thải 1,9 lít/h gấp 2 lần tiêu chuẩn cho phép, 100% sút cân sau 4h lao động (32% sút > 1kg, 68% sút < 1kg); công nhân ngoài lò lượng mồ hôi thải 0,45 lit/h, 68% sút 0,2-0,5kg sau 4h lao động Chỉ số hóa sinh: Công nhân lò mất nhiều nước, dẫn tới máu cô đặc, Hematocrit tăng; hàm lượng Na+ trong huyết thanh nhóm A gấp 1,13 lần nhóm B; hàm lượng Na+ trong mồ hôi của nhóm A gấp 1,4 lần nhóm B, Na+

bị thải ra nhiều theo mồ hôi (Công nhân lò 3-5 lít/ca); hàm lượng Na+ niệu

của nhóm A tăng gấp 1,1 lần nhóm B; hàm lượng K+ trong huyết thanh của nhóm A gấp 1,4 lần nhóm B; hàm lượng K+ niệu nhóm A gấp 1,3 lần nhóm B; hàm lượng Protein toàn phần trong huyết thanh của công nhân nhóm A thấp hơn 2,1 lần so với công nhân nhóm B; hàm lượng Ure huyết thanh của công nhân lò A gấp 1,1 lần so với công nhân ngoài lò B; hàm lượng ure niệu nhóm A cao hơn 1,45 lần nhóm B; hàm lượng creatin huyết thanh nhóm A cao gấp 1,2 lần so với nhóm B; hàm lượng Creatin niệu nhóm A cao gấp 1,3 lần nhóm B

Trong khuôn khổ đề tài cấp nhà nước “Xây dựng chiến lược và các giải pháp cơ bản để giám sát, dự phòng, xử lý, nguy cơ ô nhiễm MTLĐ” do Nguyễn An Lương, Lê Vân Trình và cộng sự thực hiện [23] đã xây dựng phương pháp đánh giá cảm giác nhiệt - ẩm của người lao động trong điều kiện Việt Nam (Phương pháp NILP 99) Việc xây dựng thang cảm giác nhiệt trên

cơ sở công thức tính toán cảm giác nhiệt với các mức độ ô nhiễm nhiệt đã được kiểm chứng qua các thông số vi khí hậu đo đạc tại 72 cơ sở sản suất, cùng với điều tra cảm giác nhiệt và chỉ số sức khỏe của gần 5000 NLĐ Phương pháp này đã sử dụng thang ngôn ngữ 7 mức (gọi là thang cảm giác nhiệt SN) để chi tiết hóa cảm giác nhiệt nóng trong thang cảm giác nhiệt S của người Châu Âu, có xét thêm điều kiện biên thường gặp trong thực tiễn người lao động nước ta Thang cảm giác nhiệt SN được sử dụng như một công cụ đánh gía mức độ ô nhiễm nhiệt tới cảm giác nhiệt của người lao động trong các điều tra, quan trắc MTLĐ và đặc biệt là việc đưa vào phụ lục của tiêu chuẩn TCXD VN 306:2004 “nhà ở và công trình công cộng - Các thông số vi khí hậu trong phòng” làm tài liệu tham khảo về các phương pháp đánh giá môi trường vi khí hậu Tuy nhiên, thang cảm nhiệt SN, theo đúng tên gọi của nó, mới đánh giá theo cảm giác của con người ở mức độ ô nhiễm nhiệt khác nhau, chứ chưa được kiểm chứng qua sự biến đổi của các chỉ tiêu sinh lý

Một nghiên cứu trong buồng vi khi hậu gần đây nhất là của Nguyễn

Thế Công, Phạm Hồng Lưu và Ngô Ánh Tuyết (2006)[3] Nghiên cứu đã tiến hành trên 44 đối tượng 22 nam và 22 nữ sinh viên tình nguyện, có tuổi đời trung bình là 19,3 ± 0,7 năm, Cân nặng trung bình là 50,6 ± 6,6 kg, chiều cao trung bình là 160,04 ± 7,8 cm Các đối tượng nghiên cứu mặc quần dài, áo ngắn tay với chất liệu 100% cotton và đi dép trong phòng thí nghiệm Nhiệt

độ trực tràng và nhiệt độ da tại 7 vị trí khác nhau trên cơ thể (đầu, ngực, cẳng tay, mu tay, đùi, cẳng chân, mu chân) được ghi liên tục từng phút một trong suốt quá trình thí nghiệm, nhiệt độ phòng thí nghiệm lúc đầu là 220C và độ

ẩm tương đối luôn duy trì 75-80% Sau đó cứ 20 phút tăng nhiệt độ phòng thí nghiệm thêm 10C và cho các đối tượng nghiên cứu tự trả lời về cảm giác nhiệt chủ quan của cơ thể cho tới khi đối tượng cảm thấy “hơi ấm” khoảng 300C Kết quả cho thấy nhiệt độ mà các đối tượng cảm thấy thoải mái dao động từ 24- 280C và có mối tương quan chặt chẽ giữa nhiệt độ da, nhiệt độ trực tràng

và nhiệt độ môi trường, điều này phản ánh cơ chế điều hòa và cân bằng nhiệt của cơ thể

Phạm Xuân Ninh (2003)[19] - xác định ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm lên một số chỉ tiêu sinh lý của bộ đội lái xe tăng, trong lao động và khả năng chịu đựng thích nghi với nóng của cơ thể trong phòng nhiệt thực nghiệm Nghiên cứu trên 202 bộ đội lái xe tăng, thanh niên lao động trong phòng nhiệt thực nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường có nhiệt độ và độ ẩm cao tới sức khỏe con người Nhóm I: 196 đối tượng, 81 học viên trợ giáo trường sỹ quan tăng thiết giáp – nghiên cứu sự ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố Nhóm II: 6 thanh niên tình nguyện, nghiên cứu sự thích nghi và khả năng thích nghi trong phòng nhiệt thực nghiệm Sử dụng phương pháp NI đo các chỉ số: Tần số mạch, nhiệt độ da, lượng mồ hôi thoát ra trong ngày, đo thân nhiệt Kết quả cho thấy tần số mạch của bộ đội tăng cao khi lao động cả mùa mát và nóng Nhiệt độ sau lao động mùa nóng lớn hơn mùa mát 1,030C Trọng lượng cơ thể sau lao động về mùa nóng giảm hơn nhiều so với mùa

mát Các đối tượng rèn luyện 10 ngày trong phòng nhiệt thực nghiệm bằng phương pháp bước bục, một ngày 2h ở nhiệt độ 320C: ngày đầu tiên tần số mạch là 137± 5 nhịp/phút, nhiệt độ trực tràng 38,7±0,070C; ngày 2-4, chỉ số vẫn giữ như trên với mạch 132- 135nhip/phút, thân nhiệt 38,7-38,80C; ngày 5-

6 xu thế ổn định và thấp hơn những ngày đầu; tới ngày thứ 10, tần số mạch là

125 nhịp/phút, thấp hơn ngày đầu tiên Như vậy, sau 10 ngày rèn luyện, các đối tượng đã đạt được sự thích nghi với nóng, chuyển sang nâng nhiệt độ tổng hợp, cứ 2 ngày nâng nhiệt độ một lần, lần lượt là 330c, 340C, 350C Khi nâng lên 330C, tần số mạch tăng cao từ đầu tới cuối thí nghiệm Tuy nhiên khi ngồi nghỉ ngơi, mạch hồi phục vẫn cao hơn mức trước lao động -> gắng sức Khi nhiệt độ là 340C sau 2h mạch là 146nhịp/phút -> sức khỏe quá tải, mạch hồi phục chậm

Hiện nay, một loạt các tiêu chuẩn về nhiệt cũng được biên dịch từ các tiêu chuẩn của ISO như:

- TCVN 7112:2002 (ISO 7243:1989) “Ecgonomi- môi trường nóng – Đánh giá stress nhiệt đối với người lao động bằng chỉ số WBGT ”

- TCVN 7321:2003 (ISO 7933:1989) “Ecgonomi môi trường nhiệt – Đánh giá và phân tích căng thẳng nhiệt trên cơ sở tính toán lượng mồ hôi cần thiết”

- TCVN 7438: 2004 (ISO 7730:1994) “Ecgonomi – môi trường nhiệt ôn hòa – Xác định chỉ số PMV, PPD và đặc trưng của điều kiện tiện nghi ”

- TCVN 7439:2005 (ISO 10551: 1995) “Ecgonomi môi trường nhiệt – đánh giá ảnh hưởng của môi trường nhiệt bằng thang đánh giá chủ quan ”

- TCVN 7212:2009 (ISO 8996:2004) “Ecgonomi môi trường nhiệt – Xác định mức chuyển hóa”

Tất cả những tiêu chuẩn này đều chỉ biên dịch mà chưa có điều chỉnh nào cho điều kiện vi khí hậu và con người Việt Nam

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Nam, nữ sinh viên khỏe mạnh bình thường, tuổi từ 19-25, sinh ra và lớn lên ở một số tỉnh phía Bắc (Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Thái Nguyên, Hải Dương, Nam Định, Hà Nam), tự nguyện tham gia nghiên cứu

2.1.1 Chọn đối tượng nghiên cứu

Chúng tôi đã tổ chức khám để chọn những đối tượng có chiều cao và cân nặng nằm trong khoảng trung bình ± 1,645SD (P5-P95), cụ thể là nam cao 164,01 ± 9,06 cm, nặng 56,90 ± 14,82 kg và nữ cao 153,59 ± 8,34 cm, nặng 49,48 ± 12,53 kg; đo vòng ngực trên mũi ức và vòng đùi dưới nếp lằn mông

để tính diện tích da; đo điện tâm đồ và chức năng hô hấp lúc nghỉ ngơi, phân tích nước tiểu, xét nghiệm sinh hóa máu để đảm bảo đối tượng khỏe mạnh bình thường và đặc biệt là không mắc các bệnh về tim mạch và hô hấp

Đối tượng đã được thông tin đầy đủ về tính tự nhiên của nghiên cứu và những nguy cơ phơi nhiễm tiềm tàng khi tập luyện trong điều kiện khí hậu nóng ẩm Tất cả đối tượng đồng ý tham gia ký tên vào một biểu mẫu tình nguyện tham gia nghiên cứu

Sau khám tuyển, chúng tôi đã lựa chọn được 15 nam và 15 nữ sinh viên của trường Đại học Công đoàn đáp ứng đầy đủ các tiêu chí đề ra và tình nguyện tham gia làm đối tượng nghiên cứu

Bảng 2.1: Đặc điểm nhân trắc của đối tượng tham gia thực nghiệm

2.1.2 Chuẩn bị đối tượng

- 24h trước khi bắt đầu thí nghiệm, đối tượng trong tình trạng sức khỏe tốt và không uống bất kì một loại thuốc nào theo đơn hoặc không theo đơn của bác sĩ, không uống rượu, cà phê Riêng các đối tượng nghiên cứu là nữ đều phải vào ngày thứ 5-10 của chu kì kinh nguyệt

2.2 Chỉ số nghiên cứu

- Nhiệt độ trực tràng (đại diện cho nhiệt độ lõi của cơ thể)

- Nhiệt độ da tại 3 điểm (ngực, cẳng tay, cẳng chân)

- Lượng mồ hôi bài tiết thông qua sự giảm trọng lượng cơ thể

- Nhịp tim

- Đánh giá ảnh hưởng của môi trường nhiệt bằng thang đánh giá chủ quan Nhiệt độ trực tràng, nhiệt độ da, lượng mồ hôi bài tiết và nhịp tim là các thông số sinh lý cơ bản để đánh giá căng thẳng nhiệt được đưa ra trong ISO 9886: 1992 hay TCVN 7439:2004 “Ecgonomi - Đánh giá căng thẳng nhiệt bằng phép đo các thông số sinh lý” [29]

Đánh giá ảnh hưởng của môi trường nhiệt bằng thang đánh giá chủ quan theo ISO 10551: 1995 hay TCVN 7489 – 2005 “Ecgonomi môi trường nhiệt – Đánh giá ảnh hưởng của môi trường nhiệt bằng thang đánh giá chủ quan” [31]

2.3 Trang thiết bị, dụng cụ

- Phòng thí nghiệm vi khí hậu nhân tạo của viện nghiên cứu KHKT Bảo

hộ lao động có hệ thống điều khiển tự động bởi rơle nhiệt: Nhiệt độ không khí

có thể điều chỉnh trong phạm vi từ 100C đến 500C (sai số 0,50C); độ ẩm không khí có thể điều chỉnh trong phạm vi từ 40% đến 90% (sai số 5%); tốc độ gió

có thể điều chỉnh trong phạm vi từ 0,2 đến 10m/s

- Trang thiết bị sử dụng trong nghiên cứu:

+ Thiết bị đo nhiệt độ trực tràng và nhiệt độ da LT - 8 của Nhật Bản với

độ chính xác 0,010C

+ Cân bàn y học Model AE-301 của hãng ADAM (Anh Quốc) có độ chính xác đến 10g

+ Thiết bị đo nhịp tim: Hệ ghép nối đa năng ADInstruments (Úc)

+ Một số dụng cụ và vật tư khác như: quần áo 100% coton, dép nhựa, bông, cồn, bi đông có chia độ đựng nước uống, chai rộng miệng đựng nước tiểu (có vạch sẵn chia thể tích), bô, khăn lau mồ hôi,…

2.4 Chế độ nhiệt thực nghiệm

Mặc dù, tại phòng thí nghiệm nhiệt ẩm của Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động có thể tiến hành nghiên cứu mô phỏng môi trường lạnh khô, lạnh ẩm, nóng khô, nóng ẩm…Trong nghiên cứu này, chúng tôi chỉ tiến hành thực nghiệm trong 10 chế độ nhiệt:

- Nhiệt độ 260C, 280C, 300C, 320C, 340C, 350C, 360C, 370C, 380C, 390C

- Cố định độ ẩm ở mức 80% và tốc độ gió ≤0,2m/s

Trong dải nhiệt độ từ 260C đến 340C (từ mát-ẩm đến hơi nóng-ẩm), mỗi chế độ nhiệt được điều chỉnh chênh lệch nhau 20C để ghi nhận sự biến đổi các thông số tâm sinh lý rõ hơn; còn từ 35-390C (nóng-ẩm đến rất nóng-ẩm), mỗi chế độ nhiệt chênh lệch nhau 10C

Theo nghiên cứu của Nguyễn Thế Công [3], môi trường nhiệt-ẩm tiện nghi của thanh niên đồng bằng bắc bộ và Thanh Hóa, Nghệ An, loại lao động văn phòng, ở độ ẩm 80% có nhiệt độ tiện nghi được xác định là 260C Nhiệt

độ 260C và độ ẩm 80% cũng nằm trong giới hạn nhiệt độ bình thường theo nghiên cứu của Lê Vân Trình [23]

Ở miền Bắc nước ta, độ ẩm tương đối về mùa hè thường trên dưới 80%

(xem bảng dưới đây) vì vậy trong nghiên cứu này chúng tôi duy trì ở một mức

độ ẩm tương đối là 80% (hay nói chính xác hơn là ở độ ẩm tương đối từ 82,5% vì sai số của yếu tố độ ẩm trong phòng thí nghiệm là 5%)

77,5-Bảng 2.2: Độ ẩm không khí trung bình (%) tại một số trạm quan trắc

(theo niên giám thống kê năm 2011 của Tổng cục Thống kê [52]