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热应激评估新突破:等效气温指数(EATI)在干热与湿热环境男性工作者中的开发与验证
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月25日 来源:BMC Public Health 3.5
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为解决传统热应激指数难以直观反映环境参数与生理应变关联的问题,研究人员开发了整合辐射温度、湿度、风速、代谢率及服装隔热值的等效气温指数(EATI)。通过194名男性工人的横断面研究,证实EATI对耳温(解释变异71%/70%)和心率(72%/70%)的预测效度优于WBGT指数,为干热与湿热环境提供了更精准的热应激评估工具。
在全球变暖加剧的背景下,职业热应激已成为威胁劳动者健康的重要问题。据估算,热应激导致的全球经济损失在2010年已达3110亿美元,预计到2030年将攀升至2.5万亿美元。现有热应激指数如WBGT虽广泛应用,但存在参数关联不明确、湿度权重争议等问题。尤其在不同气候条件下,传统指数对生理应变(如核心体温和心血管负荷)的预测效度存在显著差异,亟需开发更精准的评估工具。
伊朗沙赫尔科德医科大学和萨韦赫医科大学的Saeid Yazdanirad、Milad Abbasi团队在《BMC Public Health》发表研究,创新性地提出等效气温指数(EATI)。该指数通过数学建模将辐射温度(MRT)、相对湿度(RH)、风速(Va)、代谢率(Mt)和服装隔热值(Ic)等五大参数转化为等效气温单位,建立综合评估方程:EATI = MRT + 0.03RH + 0.06Mt + 5Va + 10Ic - 16.65。
研究采用横断面设计,纳入194名男性工人(干热环境101人,湿热环境93人)。关键技术包括:1) 依据ISO 9886标准测量工作90分钟后的耳温和心率;2) 按ISO 7243/7726监测环境参数(干球温度Ta、湿球温度Tw、黑球温度Tg);3) 基于ISO 8996/9920估算代谢率和服装隔热值;4) 通过ROC曲线确定风险分级阈值。
【结果】
Development of the equivalent air temperature index:EATI通过等效转换系数整合环境与个体因素,其中服装隔热(系数10)和风速(系数5)权重最高,反映其对热应变的突出影响。
The relationship between the developed index and physiological parameters:在干热地区,EATI对耳温(R2=0.71)和心率(R2=0.72)的解释力显著高于WBGT指数(耳温R2=0.65,心率R2=0.39)。湿热环境中虽保持优势,但湿度系数(0.03)可能低估湿热效应。
The relationship between the WBGT index and physiological parameters:对比分析显示WBGT在湿热环境对耳温的预测略优(R2=0.65 vs EATI 0.70),但心率预测差距显著(R2=0.50 vs 0.70),证实EATI在心血管负荷评估上的优势。
【讨论与结论】
研究证实EATI能有效评估整合环境与个体因素的热应变,其创新性体现在:1) 将复杂参数转化为直观的等效气温;2) 首次系统验证干热/湿热气候下的适用性;3) 风险分级阈值(低风险<48.91°C,极高风险>65.82°C)具有临床指导价值。局限性在于未纳入女性样本及湿度系数的优化空间。该指数为职业热应激管理提供了更精准的工具,尤其适用于存在高温辐射的工业场景,未来需在更多气候带和人群中验证。
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