低温环境手部皮肤温度与心理参数的响应规律

为了减小低温环境中人员手部冻伤风险并提高工作效率,通过手部冷应激试验来揭示局部冷暴露下手部皮肤温度与心理参数的响应规律。首先,招募了12名男性受试者参与试验;然后,利用人工气候室模拟低温环境,受试者穿着防护服暴露于16℃环境中,手部暴露于16℃(对照组)和-10℃(试验组)2种工况;最后,在试验期间连续测量手掌、手背、大拇指、食指、中指、无名指、小拇指7个部位的皮肤温度,以及心理参数包括手部热感觉(TSV)和手部疼痛感(PSV)。结果表明:随着局部冷暴露时间的增加,手部皮肤温度会呈现先急剧降低,后趋于稳定的变化趋势;试验组的大拇指与手背的温差最大;手部皮肤温度与TSV呈线性关系(R^(2)=0.86),手部皮肤温度为30~35℃时手部处于舒适状态,25℃左右时感觉凉爽,10~15℃时感觉很冷;手部皮肤温度与PSV呈非线性关系(R^(2)=0.98),相较于TSV滞后,疼痛感发生于手部皮肤温度为15~20℃之间,之后手部皮肤温度呈指数曲线急剧下降,当手部皮肤温度为12℃左右时,疼痛感无法忍受。应注重低温环境下的手部防护,裸手处于-10℃的环境时最大冷暴露时间不应超过10 min,既要保证手部的舒适性,也要保证作业时的灵活度。研究成果可为降低冻伤发生概率、设计保暖服装、研发个体防护装备等提供基础数据与技术支撑。