Skip to Content
فیزیکیاسترس سرمایی

استرس سرمایی

(تاریخ مستندسازی – ۲۰۱۸)

مقدمه

(TLVs) استرس سرمایی با هدف محافظت از کارگران در برابر شدیدترین اثرات استرس سرمایی ( و ) تعیین شده و شرایط کاری در محیط‌های سرد را توصیف می‌کند که باور بر این است تقریباً همه کارگران می‌توانند به طور مکرر در معرض آن قرار گیرند، بدون آنکه اثرات نامطلوبی بر سلامت آنها مشاهده شود. هدف این حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه جلوگیری از کاهش دمای مرکزی بدن به زیر ۳۶ درجه سلسیوس (۹۶.۸ درجه فارنهایت) و پیشگیری از یخ‌زدگی اندام‌های بدن است. موارد مرگ‌ومیر ناشی از مواجهه با سرما در بین کارگران تقریباً همیشه نتیجه مواجهات تصادفی بوده که شامل ناتوانی در فرار از دمای پایین هوای محیط یا غوطه‌وری در آب با دمای پایین است. پیشگیری از آسیب‌های ناشی از سرما به بهترین شکل از طریق یک استراتژی مدیریت ریسک محقق می‌شود که خطرات سرما را ارزیابی کرده و سپس کنترل‌هایی را برای کاهش اثرات محیط سرد توسعه داده و اجرا می‌کند. شکل ۱ فرآیند مدیریت ریسک برای استفاده در محیط‌های آب‌وهوای سرد را نشان می‌دهد. شکل ۲ انواع آسیب‌های ناشی از سرما را نمایش می‌دهد.

مدیریت ریسک استرس و تنش سرمایی

شکل ۱. فرایند مدیریت ریسک برای ارزشیابی کردن استرس و تنش سرمایی

آسیب‌های ناشی از سرما

شکل ۲. انواع آسیب‌های ناشی از سرما

پیشگیری از هایپوترمی

به عنوان کاهش دمای مرکزی بدن به زیر ۳۵ درجه سلسیوس (۹۵ درجه فارنهایت) تعریف می‌شود. تغییرات فیزیولوژیکی که با کاهش دما به زیر این حد رخ می‌دهد در جدول ۱ ارائه شده است. در محیط‌های کاری، کارگران باید در برابر مواجهه با سرما محافظت شوند تا دمای مرکزی بدنشان به زیر ۳۶ درجه سلسیوس (۹۶.۸ درجه فارنهایت) نرسد؛ چرا که دمای پایین‌تر بدن می‌تواند منجر به کاهش هوشیاری ذهنی و قدرت تصمیم‌گیری منطقی شود. هنگامی که دمای مرکزی بدن به زیر ۳۳ درجه سلسیوس (۹۱.۴ درجه فارنهایت) می‌رسد، کارگران ممکن است دچار ناتوانی شدید شوند. هایپوترمی یک وضعیت تهدیدکننده زندگی است و باید به سرعت درمان شود.

جدول ۱. دمای عمقی و تغییرات فیزیولوژیکی وابسته به آن که با کاهش دما رخ می دهد. پاسخ افراد در هر سطح از درجه حرارت عمقی متفاوت می‌باشد.
مرحلهدرجه حرارتتغییراتت فیزیولوژیکی
°F°C
درجه حرارت طبیعی بدن
(Normothermia)
۹۸.۶۳۷.۰
کاهش دمای اندک
(Mild Hypothermia)
۹۵.۰۳۵.۰حداکثر لرز، افزایش فشار خون
۹۳.۲۳۴.۰فراموشی، اختلال در تکلم، درک ضعیف، اختلال رفتار
۹۱.۴۳۳ عدم تعادل، بی حسی، بی علاقگی
کاهش دمای متوسط
(Moderate Hypothermia)
۸۹.۶۳۲لجبازی
۸۷.۸۳۱توقف لرز، گشاد شدن مردمک ها
۸۶.۰۳۰.۰آریتمی قلبی، کاهش برون ده قلبی
۸۴.۲۲۹.۰ عدم هوشیاری
کاهش دمای شدید
(Severe Hypothermia)
۸۲.۴۲۸احتمال فیبریالسیون بطنی، کاهش تنفس
۸۰.۶۲۷از دست دادن رفلکس ها و حرکات ارادی
۷۸.۸۲۶بر هم خوردگی تعادل اسید-باز، عدم پاسخ به درد
۷۷.۰۲۵.۰کاهش جریان خون به مغز
۷۵.۲۲۴.۰افت فشار خون، کندی ضربان قلب
۷۳.۴۲۳.۰عدم رفلکس قرنیه، عدم رفلکس
۶۶.۲۱۹.۰عدم رسم موج در
۶۴.۴۱۸.۰
۵۹٬۲۱۵.۲پایین‌ترین حد اتفاقی کاهش دما که نوزاد امکان بهبودی دارد.
۵۶.۷۱۳.۷پایین‌ترین حد اتفاقی کاهش دما که فرد بالغ امکان بهبودی دارد.

علائم اولیه هایپوترمی شامل احساس سرما، لرز و بروز نشانه‌های و کناره‌گیری اجتماعی است. سرپرستان و کارگران باید از این علائم اولیه آگاه باشند تا اقدامات پیشگیرانه مناسب در این مرحله انجام شود. هایپوترمی شدیدتر به صورت گیجی یا خواب‌آلودگی، و تغییر در رفتار یا ظاهر بروز می‌کند. هنگامی که لرز شدید در هر یک از کارگران مشهود شود، مواجهه با سرما باید بلافاصله متوقف گردد.

از آنجا که مواجهه طولانی‌مدت با هوای بسیار سرد، شرایط مرطوب-سرد و غوطه‌وری در آب سرد می‌تواند منجر به هایپوترمی شود، باید محافظت کامل از بدن تأمین گردد. هوای سرد، مرطوب و بادی بیشترین خطر را برای ایجاد هایپوترمی دارد. شکل ۳ میزان عایق‌بندی مورد نیاز لباس را به عنوان تابعی از دمای هوا و نشان می‌دهد. همانطور که مشاهده می‌شود، میزان عایق‌بندی با کاهش دمای محیط و میزان کار افزایش می‌یابد. در هوای مرطوب، ضروری است که لایه بیرونی لباس ضد آب باشد. در هوای بادریز، یک لایه بیرونی ضد باد مورد نیاز است. جدول ۲ فعالیت‌های مختلف و میزان کار متناظر با آنها را در معادل‌های متابولیک (MET) ارائه می‌دهد. این جدول می‌تواند در conjunction با شکل ۳ برای تعیین عایق‌بندی تقریبی لباس مورد نیاز در دماهای مختلف هوا استفاده شود.

عایق‌بندی مورد نیاز لباس

شکل ۳. میزان تقریبی عایق‌ مورد نیاز لباس در دماهای مختلف هوا و سطوح مختلف فعالیت بدنی. سرعت باد کمتر از ۲.۲ متر بر ثانیه (۵ مایل بر ساعت) فرض شده است. یک MET به میزان مصرف انرژی در حالت استراحت اشاره دارد (۵۸.۲ وات بر متر مربع). یک واحد عایق‌ لباس (clo) میزان پوششی است که برای احساس راحتی فرد در حال استراحت در دمای ۲۱ درجه سلسیوس (۷۰ درجه فارنهایت) لازم است (۲).

غوطه‌وری در آب سرد در صورت عدم استفاده از محافظت مناسب می‌تواند در عرض چند ساعت منجر به هایپوترمی تهدیدکننده زندگی شود. جدول ۳ مدت زمانی را که یک فرد عادی می‌تواند بر اساس دمای آب و عمق در آب غوطه‌ور باشد نشان می‌دهد. این راهنما بر اساس استفاده از حفاظت فردی معمولی که ضد آب نیست تدوین شده است. همچنین باید توجه داشت که نوع دیگری از آسیب ناشی از سرما -- می‌تواند زمانی رخ دهد که پوست در معرض غوطه‌وری طولانی مدت یا مواجهات سرد-مرطوب در دمای بین ۰ تا ۱۵ درجه سلسیوس (۳۲ تا ۶۰ درجه فارنهایت) قرار گیرد.

عوامل خطر برای هایپوترمی شامل بی‌تحرکی، تحلیل انرژی، اختلالات غدد درون‌ریز، سن (سالخورده و جوان)، سوختگی‌ها و بیماری‌های پوستی، تروما، نوروپاتی‌ها و مصرف دارو/الکل می‌شود.

روش‌های فوری گرم کردن در محیط‌های کاری شامل درآوردن لباس‌های خیس، افزایش عایق‌بندی (با لباس‌های خشک، پتو، کیسه خواب) و انتقال به یک منطقه محافظت‌شده است. در صورت توانایی، بیماران نیز می‌توانند با ورزش کردن تولید گرمای بدن را افزایش دهند. سایر تکنیک‌ها، استفاده از گرم کردن خارجی، باید توسط پرسنل پزشکی آموزش‌دیده آغاز شوند.

پیشگیری از یخ‌زدگی

زمانی رخ می‌دهد که دمای بافت به زیر ۰ درجه سلسیوس (۳۲ درجه فارنهایت) کاهش یابد. یخ‌زدگی بیشتر در پوست در معرض هوا (بینی، گوش‌ها، گونه‌ها، مچ‌های دست عریان) شایع است، اما در دست‌ها و پاها نیز اتفاق می‌افتد زیرا انقباض عروق محیطی به طور قابل توجهی دمای بافت را کاهش می‌دهد. پوست خیس سریع‌تر خنک می‌شود.
یخ‌زدگی آنی می‌تواند زمانی رخ دهد که پوست با مایعات فوق سرد مانند محصولات نفتی، روغن، سوخت، ضدیخ و الکل تماس پیدا کند که همگی در دمای ۴۰- درجه فارنهایت (۴- درجه سلسیوس) نیز در حالت مایع باقی می‌مانند. می‌تواند در اثر لمس اجسام سرد با پوست برهنه (به ویژه فلز یا سنگ با رسانایی بالا) ایجاد شود که باعث اتلاف سریع حرارت می‌گردد. برای پیشگیری از یخ‌زدگی تماسی، کارگران باید از استفاده کنند.

معمولاً اولین نشانه یخ‌زدگی، است. در اندام‌ها، احساس اولیه سرما از دمای پوست ۲۸ درجه سلسیوس (۸۲ درجه فارنهایت) شروع می‌شود و درد در حدود ۲۰ درجه سلسیوس (۶۸ درجه فارنهایت) ظاهر می‌گردد، اما با کاهش دمای پوست به زیر ۱۰ درجه سلسیوس (۵۰ درجه فارنهایت)، این حس‌ها با بی‌حسی جایگزین می‌شوند. افراد اغلب از در ناحیه آسیب‌دیده گزارش می‌دهند. پس از گرم کردن مجدد، درد قابل توجه است. حس‌های اولیه شامل یک ناراحتی ناشی از سرما است که ممکن است شامل گزگز، سوزش، درد، درد تیز و کاهش حس باشد. رنگ پوست در ابتدا ممکن است قرمز به نظر برسد؛ سپس به رنگ سفید مومیایی تبدیل می‌شود.

عوامل خطر برای یخ‌زدگی شامل دما، رطوبت، سرمای ناشی از باد، لباس‌های تنگ، نژاد، جنسیت، کمبود اکسیژن، و داروهای منقبض‌کننده عروق می‌شود. مردان و زنان آفریقایی-آمریکایی ۲ تا ۴ برابر بیشتر از سفیدپوستان در معرض یخ‌زدگی هستند. یک اختلال عروق محیطی است که در زنان شایع‌تر از مردان است.

شاخص (WCT) (جداول ۴ و ۵) سرعت باد و دمای هوا را تلفیق کرده تا برآوردی از توان سرمایش محیط ارائه دهد. شاخص WCT، توان سرمایش محیط را به یک دمای معادل هوا در شرایط بدون باد استانداردسازی می‌کند. مقادیر WCT کاربرد صحیح خاصی دارند و تنها خطر سرمایش برای پوست عریان افراد در حال پیاده‌روی با سرعت ۴.۸ کیلومتر (۳ مایل) در ساعت را برآورد می‌کنند. باد باعث خنک‌تر شدن اشیاء در معرض نسبت به دمای محیط نمی‌شود، بلکه باعث می‌گردد اشیاء در معرض سریع‌تر از حالت بدون باد به سمت دمای محیط خنک شوند. سرعت‌های باد به دست آمده از گزارش‌های هواشناسی، بادهای را در نظر نمی‌گیرند. شاخص WCT خطر نسبی یخ‌زدگی و زمان‌ پیش‌بینی‌شده برای یخ‌زدگی (جداول ۴ و ۵) پوست صورت در معرض را ارائه می‌دهد. پوست صورت انتخاب شده زیرا این ناحیه از بدن معمولاً محافظت نمی‌شود.

جدول ۲. شدت فعالیت برای کارهای انتخاب شده در فضای باز
کار نشسته
۱۰۰ وات (۱ MET)
کار سبک
۲۵۰ وات (۲-۳ MET)
کار متوسط
۴۵۰ وات (۴-۵ MET)
کار سنگین
۶۰۰ وات (۶ MET)
خوابیدنقدم زدن در سطح صاف با سرعت ۳ تا ۴ کیلومتر در ساعتقدم زدن در برف یا شن نرم با سرعت ۴ کیلومتر در ساعت بدون حمل بارراه رفتن روی سطح سخت با سرعت تقریبی ۵٫۵ کیلومتر در ساعت و حمل بار تقریبا ۱۸ کیلوگرم (۴۰ پوند)
نشستن در حالت آرامبرف روبیراه رفتن روی سطح سخت با سرعت تقریبی ۵٫۵ کیلومتر در ساعت و حمل بار کمتر از تقریبا ۱۸ کیلوگرم (۴۰ پوند)راه رفتن روی شن نرم با سرعت ۴ کیلومتر در ساعت همراه با حمل بار
جابجایی کیسه‌های ۵۰ کیلوگرمی بیل زدنکار کردن با
بیل زدن

جدول ۳. محدودیت‌های زمانی غوطه‌وری در آب سرد (ساعت) برای رسیدن به دمای مرکزی ۳۵.۵ درجه سلسیوس در دماها و عمق‌های مختلف آب. برای زمان‌های غوطه‌وری بیش از ۶ ساعت، خطر آسیب سرمایی بدون یخ‌زدگی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

دمای آب (°F)دمای آب (°C)عمق تا زانوعمق تا کمرعمق تا سینه
۵۴-۵۰۱۲-۱۰۱۲.۸۱.۹۱.۳
۵۹-۵۵۱۵-۱۳۱۵.۶۷.۵۲.۲
۶۴-۶۰۱۸-۱۶۲۲.۲۱۰.۲۷.۹
۶۹-۶۵۲۱-۱۸۳۳۱۳.۸۱۰.۵

جدول ۴. شاخص دمای سرماباد (مدت زمان‌های ایجاد یخ‌زدگی، مربوط به مواجهه پوست صورت می‌باشند.)
سرعت باددمای هوا (ºC)
m/skm/h۵۰۵ -۱۰ -۱۵ -۲۰ -۲۵ -۳۰ -۳۵ -۴۰ -۴۵ -۵۰ -
دمای خنک کنندگی باد (ºC)
۵۱.۴۴۲ -۷ -۱۳ -۱۹ -۲۴ -۳۰ -۳۶ -۴۱ -۴۷ -۵۳ -۵۸ -
۱۰۲.۸۳۳ -۹ -۱۵ -۲۱ -۲۷ -۳۳ -۳۹ -۴۵ -۵۱ -۵۷ -۶۳ -
۱۵۴.۲۲۴ -۱۱ -۱۷ -۲۳ -۲۹ -۳۵ -۴۱ -۴۸ -۵۴ -۶۰ -۶۶ -
۲۰۵.۶۱۵ -۱۲ -۱۸ -۲۴ -۳۰ -۳۷ -۴۳ -۴۹ -۵۶ -۶۲ -۶۸ -
۲۵۶.۹۱۶ -۱۲ -۱۹ -۲۵ -۳۲ -۳۸ -۴۴ -۵۱ -۵۷ -۶۴ -۷۰ -
۳۰۸.۳۰۶ -۱۳ -۲۰ -۲۶ -۳۳ -۳۹ -۴۶ -۵۲ -۵۹ -۶۵ -۷۲ -
۳۵۹.۷۰۷ -۱۴ -۲۰ -۲۷ -۳۳ -۴۰ -۴۷ -۵۳ -۶۰ -۶۶ -۷۳ -
۴۰۱۱.۱۱ -۷ -۱۴ -۲۱ -۲۷ -۳۴ -۴۱ -۴۸ -۵۴ -۶۱ -۶۸ -۷۴ -
۴۵۱۲.۵۱ -۸ -۱۵ -۲۱ -۲۸ -۳۵ -۴۲ -۴۸ -۵۵ -۶۲ -۶۹ -۷۵ -
۵۰۱۳.۹۱ -۸ -۱۵ -۲۲ -۲۹ -۳۶ -۴۲ -۴۹ -۵۶ -۶۳ -۶۹ -۷۶ -
۵۵۱۵.۳۲ -۸ -۱۵ -۲۲ -۲۹ -۳۶ -۴۳ -۵۰‍ -۵۷ -۶۳ -۷۰ -۷۷ -
۶۰۱۶.۷۲ -۹ -۱۶ -۲۳ -۳۰ -۳۶ -۴۳ -۵۰‍ -۵۷ -۶۴ -۷۱ -۷۸ -
۶۵۱۸.۱۲ -۹ -۱۶ -۲۳ -۳۰ -۳۷ -۴۴ -۵۱ -۵۸ -۶۵ -۷۲ -۷۹ -
۷۰۱۹.۴۲ -۹ -۱۶ -۲۳ -۳۰ -۳۷ -۴۴ -۵۱ -۵۸ -۶۵ -۷۲ -۸۰ -
۷۵‍۲۰.۸۳ -۱۰ -۱۷ -۲۴ -۳۱ -۳۸ -۴۵ -۵۲ -۵۹ -۶۶ -۷۳ -۸۰ -
۸۰۲۲.۳۳ -۱۰ -۱۷ -۲۴ -۳۱ -۳۸ -۴۵ -۵۲ -۶۰ -۶۷ -۷۴ -۸۱ -

راهنمای یخ‌زدگی

ریسک یخ‌زدگی برای اغلب افراد کم است.
افزایش خطر یخ‌زدگی برای اغلب افراد در ۱۰ تا ۳۰ دقیقه مواجهه رخ می‌دهد.
خطر یخ‌زدگی برای اغلب افراد در ۵ تا ۱۰ دقیقه مواجهه رخ می‌دهد.
خطر یخ‌زدگی برای اغلب افراد در ۲ تا ۵ دقیقه مواجهه رخ می‌دهد.
خطر یخ‌زدگی برای اغلب افراد در مواجهه ۲ دقیقه یا کمتر رخ می‌دهد.

یخ‌زدگی نمی‌تواند در دمای هوای بالاتر از ۰ درجه سلسیوس (۳۲ درجه فارنهایت) رخ دهد. پوست خیس در معرض باد با سرعت بیشتری خنک می‌شود و اگر پوست مرطوب در معرض وزش باد باشد، دمای محیطی مورد استفاده برای جدول شاخص دمای سرماباد (WCT) باید ۱۰ درجه سلسیوس (۵۰ درجه فارنهایت) پایین‌تر از دمای واقعی محیط در نظر گرفته شود. هنگامی که سطوح سرد با دمای زیر ۷- درجه سلسیوس (۱۹.۴ درجه فارنهایت) در دسترس هستند، سرپرست باید به هر کارگر اخطار لازم را بدهد تا از تماس تصادفی با پوست برهنه جلوگیری شود. اگر دمای هوا ۱۷.۵- درجه سلسیوس (۰ درجه فارنهایت) یا کمتر باشد، دست‌ها باید با دستکش‌ محافظت شوند. کنترل‌های ماشین‌آلات و ابزارهای مورد استفاده در شرایط سرد باید به گونه‌ای طراحی شوند که بدون نیاز به درآوردن دستکش‌ها قابل استفاده باشند.

یک ویژگی مهم در محیط‌های کاری است. چابکی دست، توانایی انجام حرکات هماهنگ دست و انگشتان برای گرفتن و دستکاری اشیاء است. این مهارت شامل عملکردهای عضلانی، اسکلتی و عصبی برای تولید حرکات کوچک و دقیق می‌باشد. در هوای سرد، چابکی دست کارگران دارای دستکش می‌تواند ۶۰ تا ۸۰ درصد کاهش یابد و بسته به شرایط محیطی، در پرسنل بدون دستکش نیز به همین میزان کاهش می‌یابد. با کاهش دمای دست، عملکرد دست مختل می‌شود. زمانی که دمای پوست انگشت از ۳۳ درجه سلسیوس (۹۱ درجه فارنهایت) به ۱۰ درجه سلسیوس (۵۰ درجه فارنهایت) کاهش یابد، عملکرد دست ۳۰ درصد کم می‌شود.

جدول ۵. زمان بر حسب دقیقه تا بروز یخ‌زدگی گونه در ۵٪ مستعدترین پرسنل نظامی ارتش آمریکا
سرعت باددمای هوا
متر
بر ثانیه
مایل
بر ساعت
ºC۱۲ -۱۵ -۱۸ -۲۱ -۲۳ -۲۶ -۲۹ -۳۲ -۳۴ -۳۷ -۴۰ -۴۳ -
ºF۱۰۵۰۵ -۱۰ -۱۵ -۲۰ -۲۵ -۳۰ -۳۵ -۴۰ -۴۵ -
۲۵۱۲۰ < ۱۲۰ < ۱۲۰ < ۱۲۰ < ۳۱۲۲۱۷۱۴۱۲۱۱۹۸
۴۱۰۱۲۰ < ۱۲۰ < ۱۲۰ < ۲۸۱۹۱۵۱۲۱۰۰۷۷۶
۷۱۵۱۲۰ < ۱۲۰ < ۳۳۲۰۱۵۱۲۹۸۷۶۵۴
۹۲۰۱۲۰ < ۱۲۰ < ۲۳۱۶۱۲۹۸۸۶۵‍۴۴
۱۱۲۵۱۲۰ < ۴۲۱۹۱۳۱۰۸۷۶۵۴۴۳
۱۳۳۰۱۲۰ < ۲۸۱۶۱۲۹۷۶۵۴۴۳۳
۱۶۳۵۱۲۰ < ۲۳۱۴۱۰۸۶۵۴۴۳۳۳
۱۸۴۰۱۲۰ < ۲۰۱۳۹۷۶۵۴۳۳۲۲
۲۰۴۵۱۲۰ < ۲۰۱۸۱۲۸۵۴۴۳۳۲۲
۲۲۵۰۱۲۰ < ۱۶۱۱۸۶۵۴۳۳۲۲۲
نکته: پوست مرطوب می‌تواند رخداد یخ‌زدگی را تسریع نماید.

خطر یخ‌زدگی

کم: احتمال یخ‌زدگی وجود دارد اما زمان نامشخص است
بالا: یخ‌زدگی در ۱۰-۳۰ دقیقه رخ دهد
شدید: یخ‌زدگی در ۵-۱۰ دقیقه می‌تواند رخ دهد
بسیار شدید: یخ‌زدگی می‌تواند در کمتر از ۵ دقیقه رخ دهد

حفاظت ویژه از دست‌ها برای حفظ چابکی دست و پیشگیری از حوادث ضروری است:

۱. اگر قرار است کار ظریف برای بیش از ۲۰-۱۰ دقیقه در محیطی با دمای زیر ۱۶ درجه سلسیوس (۶۰.۸ درجه فارنهایت) با دستان برهنه انجام شود، باید تمهیدات ویژه‌ای برای گرم نگه‌داشتن دستان کارگر در نظر گرفته شود. برای این منظور می‌توان از جت‌های هوای گرم، گرم‌کن‌های تابشی (سوخت‌سوز یا رادیاتور برقی) یا صفحات گرم تماسی استفاده نمود. دسته‌های فلزی ابزارها و اهرم‌های کنترل در دمای زیر ۱- درجه سلسیوس (۳۰.۲ درجه فارنهایت) باید با مواد عایق حرارتی پوشانده شوند.

۲. اگر دمای هوا برای کار بی‌تحرک زیر ۱۶ درجه سلسیوس (۶۰.۸ درجه فارنهایت)، برای کار سبک زیر ۴ درجه سلسیوس (۳۹.۲ درجه فارنهایت) و برای کار متوسط زیر ۷- درجه سلسیوس (۱۹.۴ درجه فارنهایت) باشد و چابکی ظریف دست مورد نیاز نباشد، کارگران باید از دستکش استفاده کنند.

چابکی دست عمدتاً تحت تأثیر دمای پوست و عضلات اندام‌ها بوده و تأثیر کمی از دمای مرکزی بدن می‌پذیرد.

مواجهه ناگهانی با آب سرد

غوطه‌وری ناگهانی در آب سرد باعث می‌شود. پاسخ‌های فیزیولوژیک به غوطه‌وری ناگهانی شامل نفس‌نفس زدن، ، انقباض عروق محیطی، و افزایش ضربان قلب و فشار خون می‌باشد. در همان دقایق اولیه غوطه‌وری ناگهانی است که احتمال غرق‌شدگی وجود دارد، چرا که نفس‌نفس زدن و هایپرونتیلاسیون شانس را افزایش می‌دهد. پس از فروکش کردن پاسخ‌های اولیه، دمای مرکزی و عضلات به تدریج کاهش می‌یابد. پس از حدود ۱۰ دقیقه غوطه‌وری در آب با دمای کمتر از ۱۰ درجه سلسیوس، دمای عضلات به حدی کاهش می‌یابد که عملکرد عضلات اسکلتی مختل می‌شود. افراد در این مرحله دیگر قادر به شنا یا نجات خود نخواهند بود و در صورت عدم دسترسی به ابزار شناور، غرق‌شدگی محتمل است. در نهایت، با تداوم حضور فرد در آب، دمای مرکزی بدن به کاهش ادامه می‌دهد. به طور کلی، دمای مرکزی بدن در آب ۵ درجه سلسیوس در حدود ۱ ساعت، در آب ۱۰ درجه سلسیوس در ۲ ساعت، و در آب ۱۵ درجه سلسیوس در ۳ تا ۶ ساعت به ۳۵ درجه سلسیوس می‌رسد. روند پیشرفت از شوک سرمایی تا هایپوترمی را می‌توان در قاعده «۱-۱۰-۱» خلاصه کرد. این قاعده بیان می‌کند که پاسخ شوک سرمایی با افزایش خطر آسپیراسیون آب در دقیقه اول رخ می‌دهد؛ در ۱۰ دقیقه دمای عضلات اسکلتی به حدی کاهش می‌یابد که عملکرد عضلات به شدت مختل می‌شود، و در ۱ ساعت دمای مرکزی بدن به سطوح خطرناک کاهش می‌یابد.

لباس آب‌وهوای سرد

با کاهش اتلاف حرارت از طریق عایق‌بندی لباس و هوای محبوس شده در داخل و بین لایه‌های لباس، از هایپوترمی و آسیب‌های سرمایی محیطی جلوگیری می‌کند. لباس معمولی آب‌وهوای سرد از چندین لایه تشکیل شده است: یک لایه داخلی (پلی‌استر سبک یا پلی‌پروپیلن) که مستقیماً با پوست در تماس است و به راحتی رطوبت را جذب نمی‌کند، بلکه رطوبت را به لایه‌های بیرونی منتقل می‌کند تا در آنجا تبخیر شود؛ لایه‌های میانی (پلی‌استر یا پشم) عایق‌بندی اولیه را ارائه می‌دهند؛ و یک لایه بیرونی که برای انتقال رطوبت به هوا طراحی شده است، در حالی که باد و باران را دفع می‌کند. تعریق می‌تواند به راحتی از نرخ انتقال بخار لایه پوسته بیرونی فراتر رود و باعث تجمع رطوبت در داخل شود، حتی اگر لایه بیرونی دارای تهویه قابل توجهی (مانند زیپ زیر بغل) برای خروج رطوبت باشد. لایه بیرونی معمولاً نباید در حین کار متوسط/سنگین پوشیده شود (مگر در شرایط بارانی یا بسیار بادی)، اما باید متعاقباً در دوره‌های استراحت پوشیده شود.

اجبار کردن یک مجموعه لباس استاندارد واحد برای کل گروه می‌تواند منجر به گرمای بیش از حد و تعریق برخی افراد در حین کار شود، در حالی که دیگران به اندازه کافی گرم نگه داشته نمی‌شوند. بنابراین، افراد باید لباس خود را بر اساس نیازهای شخصی تنظیم کنند. یک مشکل رایج این است که افراد کار را در حالی آغاز می‌کنند که هنوز لایه‌های لباس مناسب برای شرایط استراحت را پوشیده‌اند و در نتیجه پس از شروع کار «بیش از حد پوشیده» هستند.

اگر ترکیب شرایط محیطی، شدت کار و لباس در دسترس نشان دهد که محتوای گرمای بدن نمی‌تواند حفظ شود (مثلاً شدت کار کم در شرایط بارانی)، باید نظارت بر کارگر یا استفاده از تشویق شود. تمام کارگران باید آگاه باشند که اگر هوا مرطوب باشد و لباس ضد باران در دسترس نباشد و شدت کار کم باشد (مثلاً توقف حفاری برای استراحت)، خطر هایپوترمی افزایش می‌یابد. خشک ماندن، به ویژه برای کسانی که در مناطق دورافتاده کار می‌کنند، بسیار مهم است و ضرورت حمل لباس اضافی ضد آب و لباس خشک برای تعویض را ایجاب می‌کند. اگر کار در دمای معمولی یا در محیط گرم قبل از ورود به منطقه سرد انجام شود، کارگر باید اطمینان حاصل کند که لباس در اثر تعریق خیس نباشد. اگر لباس خیس است، کارگر باید قبل از ورود به منطقه سرد، لباس خشک بپوشد. کارگران باید جوراب‌ها و هر گونه کفی قابل تعویض را به طور منظم و روزانه عوض کنند یا از استفاده کنند. فرکانس بهینه تعویض باید به طور تجربی تعیین شود و به صورت فردی و با توجه به نوع کفش پوشیده شده و میزان تعریق پای فرد متفاوت خواهد بود.

اگر مناطق در معرض بدن نتوانند به اندازه کافی محافظت شوند تا از احساس سرمای بیش از حد یا یخ‌زدگی جلوگیری شود، باید وسایل حفاظتی بصورت گرم شده کمکی تأمین گردد.

اگر لباس‌های موجود محافظت کافی برای جلوگیری از هایپوترمی یا یخ‌زدگی را فراهم نکنند، کار باید اصلاح یا متوقف شود تا زمانی که لباس مناسب فراهم گردد یا شرایط آب و هوایی بهبود یابد. پاها مستعد آسیب‌های سرمای محیطی هستند. تمامی کارگران باید مجهز به کفش‌های با رتبه‌بندی مناسب برای شرایط کاری خود باشند. به عنوان مثال، اگر محیط مرطوب است، کفش باید مقاوم به نفوذ آب باشد؛ به همین صورت، اگر امکان دارد دمای هوا بسیار کاهش یابد (کمتر از ۱۸- درجه سلسیوس یا ۰ درجه فارنهایت)، باید چکمه‌های مخصوص این محیط فراهم شود.

برنامه گرمایشی در حین کار

اگر کار به طور مداوم در دمای سرماباد (WCT) برابر یا کمتر از ۷- درجه سلسیوس (۱۹.۴ درجه فارنهایت) انجام شود، باید پناهگاه‌های گرم‌شده (چادر، کابین، اتاق‌های استراحت و غیره) در نزدیکی محل کار فراهم گردد. کارگران باید تشویق شوند تا در فواصل منظم از این پناهگاه‌ها استفاده کنند که میزان این فواصل بستگی به شدت مواجهه با محیط دارد. نشانه‌های لزوم بازگشت فوری به پناهگاه شامل شروع لرز شدید، ، یا احساس خستگی مفرط، خواب‌آلودگی، تحریک‌پذیری یا سرخوشی است. هنگام ورود به پناهگاه گرم، لایه بیرونی لباس باید درآورده شود و بقیه لباس‌ها شل گردد تا امکان تبخیر عرق فراهم شود. در صورت لزوم نیز باید لباس کار خشک برای تعویض فراهم شده تا از بازگشت کارگران به محیط کار با لباس‌های خیس جلوگیری شود.

کم‌آبی بدن () یا از دست دادن مایعات بدن، به طور پنهانی در محیط سرد رخ می‌دهد و می‌تواند عملکرد کاری را مختل کند. با این حال، کم‌آبی احتمالاً حساسیت به آسیب‌های ناشی از سرما را افزایش نمی‌دهد. کارگران می‌توانند انواع مایعات (شیر، آبمیوه، نوشیدنی‌های ورزشی، چای، قهوه) بنوشند. نوشیدنی‌ها و سوپ‌های گرم باید در محل کار فراهم شوند، زیرا کالری لازم را تأمین کرده و روحیه را افزایش می‌دهند.

برای کار در دمای سرماباد (WCT) برابر یا کمتر از ۱۲- درجه سلسیوس (۱۰.۴ درجه فارنهایت)، موارد زیر باید اعمال شود:

۱. کارگر باید تحت نظارت حفاظتی دائمی ( یا نظارت سرپرست) باشد.

۲. میزان کار نباید به حدی باشد که باعث تعریق شدید و خیس شدن لباس‌ها گردد. در صورت لزوم انجام کار سنگین، باید دوره‌های استراحت در پناهگاه‌های گرم شده در نظر گرفته شود و امکان تعویض لباس به خشک فراهم گردد.

۳. از کارکنان جدید نباید خواسته شود که در روزهای اول استخدام به صورت تمام‌وقت در سرما کار کنند تا به شرایط کاری و لباس‌های حفاظتی لازم عادت کنند.

۴. وزن و حجیم بودن لباس باید در برآورد عملکرد کاری مورد نیاز و وزن‌هایی که کارگر باید بلند کند، در نظر گرفته شود.

۵. کار باید به گونه‌ای سازماندهی شود که نشستن یا ایستادن بی‌حرکت برای مدت طولانی به حداقل برسد. از صندلی‌های فلزی بدون محافظ نباید استفاده شود. کارگر تا حد امکان باید در برابر جریان هوا محافظت شود.

۶. به کارگر باید در مورد رویه‌های ایمنی و بهداشتی آموزش داده شود. برنامه آموزشی باید حداقل شامل موارد زیر باشد:
الف. روش‌های صحیح گرم کردن مجدد و درمان کمک‌های اولیه مناسب
ب. روش‌های صحیح استفاده از لباس
ج. عادات صحیح خوردن و آشامیدن
د. تشخیص علائم یخ‌زدگی قریب‌الوقوع
هـ. تشخیص نشانه‌ها و علائم هایپوترمی قریب‌الوقوع یا سرمای بیش از حد بدن، حتی زمانی که لرز رخ نمی‌دهد
و. روش‌های کاری ایمن

توصیه‌هایی ویژه برای محیط کار

الزامات طراحی ویژه برای اتاق‌های سردخانه شامل موارد زیر است:

۱. سرعت هوا باید تا حد امکان به حداقل برسد و در محل کار از ۱ متر بر ثانیه (۲۰۰ فوت در دقیقه) تجاوز نکند. این امر را می‌توان از طریق سیستم‌های توزیع هوای مناسب محقق ساخت.

۲. با توجه به سرعت‌های هوای موجود که کارگران در معرض آن قرار دارند، باید لباس محافظ ویژه در برابر باد تأمین شود.

هنگام کار با مواد سمّی و زمانی که کارگران در معرض ارتعاش قرار دارند، باید احتیاط ویژه‌ای اعمال شود. قرارگیری در معرض سرما ممکن است لزوم کاهش حدود مواجهه را ایجاب کند.

برای کارگرانی که در فضای باز در محیط‌های پوشیده از برف و/یا یخ بکار گرفته می‌شوند، باید محافظ چشم تأمین گردد. هنگام وجود گستره وسیعی از پوشش برفی که باعث ایجاد خطر مواجهه برای چشم می‌شود، استفاده از عینک‌های ایمنی ویژه برای محافظت در برابر نور فرابنفش و تابش خیره‌کننده (که می‌تواند باعث ورم ملتحمه موقت و/یا از دست دادن موقت بینایی شود) و بلورهای یخ پراکنده ضروری است.

نظارت بر محیط کار به شرح زیر الزامی است:

۱. در هر محیط کاری که دمای آن زیر ۱۶ درجه سلسیوس (۶۰.۸ درجه فارنهایت) باشد، باید دماسنجی مناسب تعبیه شود تا انطباق کلی با الزامات حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه حفظ گردد.

۲. هرگاه دمای هوا در محیط کاری به زیر ۱- درجه سلسیوس (۳۰.۲ درجه فارنهایت) کاهش یابد، دمای هوا باید حداقل هر ۴ ساعت یکبار اندازه‌گیری و ثبت شود.

۳. در محیط‌های کاری سرپوشیده، هرگاه سرعت حرکت هوا از ۲ متر بر ثانیه (۵ مایل بر ساعت) تجاوز کند، سرعت باد نیز باید حداقل هر ۴ ساعت ثبت شود.

۴. در شرایط کاری فضای باز، هرگاه دمای هوا زیر ۱- درجه سلسیوس (۳۰.۲ درجه فارنهایت) باشد، سرعت باد باید همراه با دمای هوا اندازه‌گیری و ثبت شود.

۵. در تمام مواردی که اندازه‌گیری حرکت هوا الزامی است، دمای سرماباد (WCT) باید از جدول ۴ استخراج شود. هرگاه WCT زیر ۷- درجه سلسیوس (۱۹.۴ درجه فارنهایت) باشد، این مقدار باید همراه با سایر داده‌ها ثبت گردد.

کارکنانی که از بیماری‌هایی رنج می‌برند یا داروهایی مصرف می‌کنند که در تنظیم دمای طبیعی بدن اختلال ایجاد می‌کند یا تحمل آنان برای کار در محیط‌های سرد را کاهش می‌دهد، باید از کار در دمای ۱- درجه سلسیوس (۳۰.۲ درجه فارنهایت) یا پایین‌تر مستثنا شوند. کارگرانی که به طور معمول در معرض دمای زیر ۲۴- درجه سلسیوس (۱۱.۲- درجه فارنهایت) با سرعت باد کمتر از ۲ متر بر ثانیه (۵ مایل بر ساعت)، یا دمای هوای زیر ۱۸- درجه سلسیوس (۰ درجه فارنهایت) با سرعت باد بالاتر از ۲ متر بر ثانیه (۵ مایل بر ساعت) قرار دارند، باید از نظر پزشکی گواهی تناسب برای چنین مواجهاتی دریافت کنند.

مصدومان مانده در شرایط یخبندان یا زیر صفر نیاز به توجه ویژه دارند، زیرا یک کارگر مصدوم مستعد آسیب سرمایی است. علاوه بر تأمین درمان کمک‌های اولیه، باید تمهیدات ویژه‌ای برای پیشگیری از هایپوترمی و یخ‌زدگی بافت‌های آسیب‌دیده اندیشیده شود.

منابع

  1. US Department of the Army. Prevention and management of cold-weather injuries. Technical Bulletin Medical 508 (TB MED 508). Falls Church (VA): US DoA. 2005.
  1. Castellani JW, Young AJ, Ducharme MB, et al. Prevention of cold injuries during exercise. Med Sci Sports Exerc. 2006; 38:2012-2029.
  1. National Weather Service. Windchill temperature index. Washington (DC): National Weather Service, Office of Climate, Water, and Weather Services. 2001.
برای مطالعه

Xu X, Tikuisis P. Thermoregulatory modeling for cold stress. Compr Physiol 2014; 4:1057-1081.