人體暴露途徑
自然氣候:熱帶氣候,包括熱帶和亞熱帶地區,我國高溫地區主要指處於亞熱帶的福建省、廣東省、海南省,以及處於長江河谷地區的重慶、武漢、南京等城市,此外包括內蒙古、新疆等沙漠地區。
日常生活接觸:熱水浴,各種高溫蒸浴,使用床上加熱裝置如電熱毯、加熱水床,生病時的高熱等。
職業接觸:工作人員因工作需要長時間暴露在高溫、高濕作業環境中,是主要的高溫暴露途徑。
人體健康風險
對機體生理功能的影響
高溫作業時,人體可出現一系列生理功能改變,主要為體溫調節、水鹽代謝、循環系統、消化系統、神經系統、泌尿系統等方面的適應性變化。但超過一定的限度,就可以產生不良的影響。
(1)體溫調節:機體體溫調節能力有限,當機體產熱和接受外界附加熱之和超過了自身的散熱能力和空氣的冷卻力時,造成體內蓄熱或過熱,出現不同程度的體溫升高甚至中暑。
(2)水鹽代謝:環境溫度越高,勞動強度越大,人體出汗越多。汗液的有效蒸發率在乾熱和有風的環境下高達80%以上,散熱良好。但在濕熱風小的環境,有效蒸發率則不足50%,汗液難以蒸發,成汗珠淌下,不利於散熱。皮膚潮濕、角質漬汗而膨脹,阻礙汗腺孔的正常作用,促使更多的淌汗,經汗排出鹽則越多,故大量出汗可致水鹽代謝障礙。出汗量是高溫工人受熱程度和勞動強度的綜合指標,一個工作日出汗6L,為生理最高限度,失水不應超過體重的1.5%。
(3)心血管系統:心率增快,血壓下降,但運動強度大時收縮壓升高、脈壓加大,心電圖異常,久之出現心臟生理性肥大、竇性心動過緩或過速、竇性心律不齊等。
(4)消化系統:高溫作業時,消化液分泌減少,消化酶活性和胃酸度降低。胃腸道的收縮和蠕動減弱,吸收和排空速度減慢,唾液分泌明顯減少,澱粉酶活性降低。再加上消化道血流減少,大量飲水使胃酸稀釋。這些因素均可引起食慾減退和消化不良,胃腸道疾患增多。
(5)呼吸系統與能量代謝:在高溫環境的影響下,呼吸頻率和肺通氣量增加,以利於氣體交換和肺蒸發散熱。氣溫在25~35℃時,能量代謝略降;超過35℃時,能量代謝隨氣溫升高而增加。當肛門溫度從37℃增至42℃時,溫度每升高1℃,代謝率增加10%~20%。
(6)神經系統異常:高溫作業可使中樞神經系統出現抑制,肌肉工作能力下降,動作的準確性與協調性及反應速度降低,導致工作效率降低,而且易發生工傷事故。
(7)泌尿系統異常:高溫作業使腎臟血流減少、腎小球濾過率下降、尿液濃縮、尿量減少、腎臟缺氧甚至輕度腎功能不全,尿中出現蛋白、管型、酮體、紅細胞、白細胞乃至發生血尿。
(8)對人體生殖發育的影響:任何一種持續的熱暴露都將對精液質量的一個或多個方面造成負面影響,引起男性睪丸生精功能和精子質量下降;對女性月經機能有一定影響,引起經量減少,月經周期延長;還有報導自然流產與妊娠前期發熱有關,妊娠期間因各種原因引起體溫升高,有可能導致子代先天缺陷或發育異常。
熱適應與熱習服
熱適應是一種世居或長期在熱環境中生活,勞動者的耐熱能力比非世居或短期進入熱環境者明顯增強的生物學現象。熱適應不僅表現為生理功能的適應性變化,而且機體的外形、器官結構也發生了適應性變化,如皮膚顏色、汗腺的分布和密度、汗腺對溫度敏感閾值、外周血管的分布和舒縮能力、熱損傷的臨界閾值等,使熱適應者具有良好的隔熱和散熱能力,並且這種能力具有可遺傳性和永久性,因此熱適應者脫離高溫環境一段時間後,對熱的適應能力依然存在。機體熱適應後體溫調節能力增高,代謝減緩,產熱減少,出汗增多,蒸發散熱增加。出汗功能改善是熱適應的重要表現。但人體熱適應有一定限度,超出限度仍可引起生理功能紊亂,一般熱適應的氣溫上限為49℃(幹球溫度)。
熱習服是指對熱環境不適應者反覆暴露於高溫環境,通過調整機體相關代償功能,使生理性熱緊張狀態獲得暫時性的改善,熱耐受能力提高的現象。熱習服又稱獲得性熱適應或生理性熱適應。隨著熱習服的建立,機體汗液分泌的體溫閾值降低,泌汗率增高,汗液含鹽量減少,蒸發散熱率升高,水鹽代謝趨於平衡;心血管功能得到顯著改善,表現為心率增加不多而心搏出量增加明顯,有效循環血量增多,從而使機體散熱功能增強,熱耐受能力顯著提高。同時腎小管和汗腺對鈉和氯的重吸收加強,鹽損失量減少。由於水鹽代謝和心血管功能明顯改善,機體易於保持熱平衡。熱習服具有可產生、可鞏固、可減弱甚至丟失的特點。熱習服脫離熱環境一段時間後,已獲得的熱耐受能力可逐漸降低到習服前的水平,即出現“脫習服”。
高溫對人體的健康危害
(1)高溫灼傷。當皮膚溫度高達41~44℃時,人就會有灼燒感。如果溫度繼續升高,就會傷害皮膚基礎組織。
(2)高溫反應。如果長時間在高溫環境中停留,由於熱傳導的作用,體溫會逐漸升高。當體溫高達38℃以上時,人就會產生高溫不適反應。人的深部體溫是以肛溫為代表的,人體可耐受的肛溫為38.4~38.6℃,體力勞動時,此值為38.5~38.8℃。高溫極端不適應的臨界值為39.1~39.5℃。當高溫環境溫度超過這一限值時,汗液和皮膚表面的熱蒸發就都不足以滿足人體和周圍環境之間熱交換的需要,從而不能將體內熱及時釋放到環境中去,人體對高溫的適應能力達到極限,將會產生高溫生理反應現象。體內溫度超過正常體溫(37℃)2℃,人體的機能就開始喪失。體溫升高到43℃以上,只需要幾分鐘就會導致人的死亡。高溫生理反應的主要表現症狀為:頭暈、頭痛、胸悶、心悸、視覺障礙(眼花)、噁心、嘔吐、癲癇、抽搐等;體徵表現為:虛脫、四肢僵直、大小便失禁、昏厥、燒傷、昏迷,甚至死亡。
高溫所致的疾病
高溫可導致急性熱致疾病和慢性熱致疾病。急性熱致疾病如:刺熱、痱子、中暑。慢性熱致疾病如:慢性熱衰竭、高血壓、心肌損害、消化系統疾病、皮膚疾病、熱帶性嗜睡、腎結石、缺水型熱衰竭等。
急性熱致疾病——中暑
高溫環境下由於熱平衡和/或水鹽代謝紊亂等引起的一種中樞神經系統和/或心血管系統障礙為主要表現的急性熱致疾病,也稱中暑。按發病機制分為三種類型:熱射病(含日射病)、熱痙攣、熱衰竭。臨床表現如下:
(1)熱射病。人體在熱環境下,散熱途徑受阻,體溫調節機制失調所致。臨床特點為突然發病,體溫升高可達40℃以上,開始時大量出汗,以後出現無汗,並伴有乾熱和意識障礙、嗜睡、昏迷等中樞神經症狀,死亡率甚高。
(2)熱痙攣。由於大量出汗,體內鈉、鉀過量丟失所致。主要表現為明顯的肌肉痙攣,伴有收縮痛。痙攣以四肢肌肉及腹肌等經常活動的肌肉為多見,尤以腓腸肌為最。痙攣常呈對稱性,時而發作,時而緩解。患者神志清醒、體溫多正常。
(3)熱衰竭。多數認為在高溫高濕環境下,皮膚血流的增加不伴有內臟血管收縮或血容量的相應增加,因此不能足夠的代償,致腦部暫時供血減少而暈厥。一般起病迅速,先有頭暈、頭痛、心悸、出汗、噁心、嘔吐、皮膚濕冷、面色蒼白、血壓短暫下降,繼而暈厥,體溫不高或稍高。通常休息片刻即可清醒,一般不引起循環衰竭。
這三種類型的中暑,熱射病最為嚴重,儘管迅速救治,仍有20%~40%的病人死亡。
慢性熱致疾病
慢性熱致疾病根據病因可分為三類:
(1)由急性熱致疾患所造成的後遺症。如熱痙攣後肌肉疼痛、僵硬、活動能力下降;長期慢性熱作用,引起的汗腺上皮化與堵塞,發展成為熱性皮炎等。
(2)在長期高溫作業過程中,受高溫和強勞動雙重作用致生理功能失調的結果。如長期高溫作業後,可出現高血壓、心肌損害、胃腸道疾病、貧血、性功能減退或對肝臟的影響等。
(3)主要發生在熱氣候地區的居民中。如出現頭暈、頭痛、失眠等神經衰弱症狀,或植物神經功能失調等現象和出現暫時性熱疲勞。