Tài liệu Nghiên cứu về nhiệt độ thích hợp trong môi trường khô và đáp ứng của cơ thể người khi thay đổi nhiệt độ môi trường doc

TCNCYH 25 (5) - 2003
Nghiên cứu về nhiệt độ thíCH HợP
trong môi trờng khô và đáp ứng của cơ thể ngời
khi thay đổi nhiệt độ môi trờng

Đoàn Văn Huyền
1
, Phạm Thị Minh Đức
1
, Nguyễn Thế Công
2
,
Phạm Hồng Lu
2
,Nguyễn Bạch Ngọc
3
,
Nguyễn Mỹ Hằng
4
, Tadahsi Oishi
4
, Hiromi Tokura
4,5
1
Trờng Đại học Y Hà Nội,
2
Viện KHKT bảo hộ lao động,
3
V
iện Nghiên cứu chiến lợc Bộ Y tế,
4

Trờng Đại học nữ Nara -
Nhật Bản,
5
Đại học Bách khoa Hồng Kông - Trung Quốc,
5
Viện Nghiên cứu sợi tự nhiên- Ba Lan

Nghiên cứu tìm nhiệt độ thích hợp và đáp ứng của cơ thể ngời khi thay đổi nhiệt độ môi trờng
đợc tiến hành trên 20 nam và 20 nữ sinh viên tình nguyện. Các đối tợng nghiên cứu đợc 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) đợc ghi liên tục từng phút một trong suốt quá trình thí nghiệm. Nhiệt độ phòng thí
nghiệm lúc đầu là 22
0
C, độ ẩm tơng đối luôn đợc duy trì 35 40%. Sau đó cứ 20 phút tăng nhiệt
độ phòng thí nghiệm thêm 1
0
C và cho các đối tợng nghiên cứu tự trả lời về cảm giác nhiệt chủ
quan của mình cho đến khi các đối tợng nghiên cứu cảm thấy "hơi ấm". Kết quả cho thấy nhiệt độ
mà các đối tợng cảm thấy thích hợp dao động từ 24 - 28
0
C và có mối tơng quan chặt chẽ giữa
nhiệt độ da, nhiệt độ trực tràng và nhiệt độ môi trờng.

i. Đặt vấn đề
Trong điều kiện nóng ẩm của Việt Nam,
nhiệt độ là một yếu tố độc hại của môi trờng
và trên thực tế rất nhiều môi trờng lao động có
nhiệt độ cao hơn các tiêu chuẩn cho phép [4].
Trong thời gian gần đây tác giả Lê Vân Trình

[4] sau khi cân nhắc một số chỉ số về thang
cảm giác nhiệt của các tác giả nớc ngoài đã
xây dựng nên thang cảm giác nhiệt cho ngời
Việt Nam (tác giả đặt tên là thang SN). Thang
cảm giác nhiệt SN rất phù hợp để đánh giá
cảm giác nhiệt trong môi trờng lao động ngoài
trời hoặc trong các phân xởng sản xuất,
không phù hợp khi đánh giá cảm giác nhiệt
trong môi trờng nhiệt độ vừa phải và đặc biệt
là môi trờng lao động tại các công sở bởi vì
thang cảm giác nhiệt này tác giả chỉ phân loại
các cảm giác nhiệt từ "trung bình" đến "rất
nóng".
Theo chúng tôi thì các tiêu chuẩn của thang
cảm giác nhiệt trong phiên bản ISO - 7730 [7]
là tơng đối phù hợp để đánh giá cảm giác
nhiệt trong môi trờng nhiệt vừa phải. Tuy
nhiên, chính ISO - 7730 cũng đã đề xuất cần
áp dụng các tiêu chuẩn này một cách linh hoạt
vì những yếu tố về chủng tộc cũng nh điều
kiện khí hậu, địa lý có thể có những ảnh hởng
nhất định tới cảm giác nhiệt. Trên thực tế
chúng tôi [1] và một số tác giả trong khu vực
Đông Nam á [6] đã áp dụng thang cảm giác
nhiệt của ISO - 7730 trong các nghiên cứu của
mình. Tuy nhiên chúng tôi mới chỉ nghiên cứu
cảm giác nhiệt của ngời Việt Nam trong điều
kiện ẩm do đó cũng cha đủ các bằng chứng
thuyết phục để so sánh với các tiêu chuẩn
trong ISO - 7730 bởi vì phần lớn các kết quả

của ISO - 7730 áp dụng cho môi trờng khô.

33
TCNCYH 25 (5) - 2003
Với những ý nghĩ trên nghiên cứu của chúng
tôi đợc tiến hành nhằm:
- Xác định nhiệt độ thích hợp cho ngời
Việt Nam trong môi trờng khô.
- Mô tả đáp ứng của cơ thể với nhiệt độ
môi trờng thông qua mối tơng quan giữa
nhiệt độ da, nhiệt độ trực tràng và nhiệt độ
phòng thí nghiệm.
ii. Đối tợng và phơng pháp
nghiên cứu
1. Đối tợng nghiên cứu
20 nam và 20 nữ sinh viên khoẻ mạnh tình
nguyện tham gia nghiên cứu, các đối tợng
nghiên cứu có độ tuổi trung bình 19,7 0,7
tuổi, cân nặng 50,6 0,7 kg, chiều cao 163,3
0,7 cm. Tất cả các đối tợng nghiên cứu đều
không uống rợu, hút thuốc lá ít nhất 01 ngày
trớc khi tham gia thí nghiệm nhằm tránh các
tác động tới nhiệt độ cơ thể. Riêng các đối
tợng nữ đợc lựa chọn tham gia nghiên cứu
đều là những ngời đang ở ngày thứ 5 đến
ngày thứ 10 của chu kỳ kinh nguyệt nhằm
tránh có sự khác nhau do ảnh hởng của các
hormon sinh dục tới nhiệt độ cơ thể. Các đối
tợng nghiên cứu đều đợc thông báo và giải
thích rõ ràng về mục đích, phơng pháp và tiến

trình nghiên cứu .
Các đối tợng thí nghiệm đợc mặc
quần dài, áo ngắn tay màu trắng với chất liệu
100% cotton, đi dép: tơng ứng với độ cách
nhiệt của quần áo là 0,35 - 0,40 (độ Clo.) [7].
2. Phơng tiện và phơng pháp nghiên
cứu.
2.1 Phơng tiện đo nhiệt.
Đo nhiệt độ trực tràng (T
0
trực tràng) và
nhiệt độ da (T
0
da) bằng sensor đo nhiệt loại
EV, máy đo nhiệt độ LT - serries của Nhật Bản
sản xuất (độ chính xác 0,01
0
C). Máy đo nhiệt
đợc nối trực tiếp với máy vi tính sử dụng phần
mềm Windows 98 để ghi lại giá trị nhiệt độ trực
tiếp tại từng thời điểm.
2.2. Phơng pháp nghiên cứu.
Nhiệt độ khởi đầu trong phòng thí nghiệm là
22
0
C, độ ẩm tơng đối đợc duy trì trong suốt
thời gian thí nghiệm là 35 - 40%. Đối tợng
nghiên cứu đợc ngồi nghỉ trên ghế tựa trong
phòng thí nghiệm 10 phút trớc khi tiến hành
thí nghiệm. Sau đó cứ 20 phút tăng nhiệt độ

phòng thí nghiệm (T
0
phòng) thêm 1
0
C. Trớc
mỗi lần tăng T
0
phòng, các đối tợng nghiên
cứu tự trả lời vào phiếu cảm giác về nhiệt độ
chủ quan của mình theo tiêu chuẩn ISO - 7730
(bảng 1). Cứ nh vậy T
0
phòng đợc tăng dần
cho tới khi các đối tợng nghiên cứu trả lời
"ấm" thì dừng thí nghiệm. Trong toàn bộ quá
trình thí nghiệm, các đối tợng nghiên cứu ngồi
một mình trong phòng thí nghiệm và có thể đọc
các loại sách báo bình thờng hoặc chơi xếp
hình.
Bảng 1. Bảy mức cảm giác chủ quan về nhiệt độ theo tiêu chuẩn ISO 7730
Nóng ấm Hơi ấm Vừa, thoải mái Hơi mát Mát Lạnh
+ 3 + 2 + 1 0 - 1 - 2 - 3

Trong suốt quá trình thí nghiệm, các đối
tợng nghiên cứu đợc đo T
0
trực tràng bằng
sensor đo nhiệt đặt sâu 8 - 12cm trong hậu
môn và đo T
0

da tại 7 điểm trên cơ thể: trán,
ngực, cẳng tay, mu tay, đùi, cẳng chân, mu
chân.
T
0
da trung bình đợc tính theo công thức
của Hardy - Dubois:
T
0
da trung bình = 0,07 T
0
trán + 0,14 T
0

cẳng tay + 0,05 T
0
mu tay + 0,35 T
0
ngực +
0,19 T
0
độ đùi + 0,13 T
0
cẳng chân + 0,07 T
0

mu chân
T
0
cơ thể trung bình = 0,65 T

0
trực tràng +
0,35 T
0
da trung bình
Các số liệu đợc tính trung bình, dùng test
Student để kiểm định sự khác biệt và tính hệ số
tơng quan đa biến (multiple regression) trên

34
TCNCYH 25 (5) - 2003
phần mềm SPSS 10.00 chạy trên Windows.
Với p < 0,05 đợc ký hiệu là *, p < 0,01; **, p <
0,001; ***
iii. Kết quả
1. Nhiệt độ thích hợp.
Theo ISO 7730 các cảm giác đợc mã
hoá là 0, -1, +1 (trong bảng 1) đợc chấp nhận
để đánh giá nhiệt độ thích hợp, đếm tổng số
phiếu (tính %) có các cảm giác trên ở mỗi điểm
nhiệt độ phòng từ 22 - 29
0
C ta có hình 1.

Tỷ lệ % đối tợng
Hình 2: Nồng độ IGF-I ở trẻ nam và trẻ nữ
0
10
20
30

40
50
60
70
0-12th 12-
24th
24-
36th
36-
48th
48-
60th
tháng tuổi
IGF-I (ng/mL)
Nam
Nữ
Nhiệt độ (
0
C)
Hình 1. Tỷ lệ % đối tợng trả lời về nhiệt độ thích hợp.
Nhận xét: Hình 1 cho thấy ở mỗi điểm nhiệt độ từ 24
0
C đến 28
0
C đều có trên 90% đối tợng
nghiên cứu cảm thấy thoải mái, nh vậy nhiệt độ thích hợp của các đối tợng nghiên cứu trong
nghiên cứu này là 24 - 28
0
C.
2. Biến đổi T

0
da và T
0
trực tràng khi tăng T
0
phòng.
Hình 2. Biến đổi nhiệt độ trực tràng và nhiệt độ da trong
quá trình nghiên cứu.
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
0 20 40 60 80 100 120 140
Trực
tràng
Da
Phòng
**
** ** ** ** **
***
*** *** *** *** ******
Thời gian
(phút)
Nhiệt độ (

0
C)

35
TCNCYH 25 (5) - 2003
Nhận xét: Hình 2 cho thấy trong 120 phút đầu tiên của quá trình nghiên cứu T
0
trực tràng giảm
rất có ý nghĩa thống kê ( p < 0,01), ở 20 phút cuối cùng của quá trình nghiên cứu T
0
trực tràng có
hơi tăng lên nhng không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05). T
0
da tăng dần liên tục trong suốt quá
trình nghiên cứu (p < 0,001).
Bảng 2. So sánh T
0
trực tràng, T
0
da trung bình và T
0
cơ thể trung bình giữa các đối tợng
nam và nữ (
0
C).
Đối tợng T
0
trực tràng T
0
da trung bình T

0
cơ thể trung bình
Nam ( n=20 )
37,20 0,07 32,57 0,58 35,58 0,16
Nữ (n=20)
37,01 0,01 31,92 0,71 35,23 0,24
p < 0,001 < 0,001 < 0,001

Nhận xét: Bảng 2 cho thấy T
0
trực tràng, T
0
da trung bình, T
0
cơ thể trung bình của các đối tợng
nghiên cứu nam cao hơn nữ có ý nghĩa thống kê.
3. Tơng quan giữa T
0
độ da, T
0
trực tràng và T
0
phòng.
Bảng 3. Ma trận tơng quan giữa T
0
phòng, T
0
trực tràng và T
0
da.

T
0
da T
0
trực tràng T
0
phòng
T
0
da 1 - 0,95** - 0,96**
T
0
trực tràng - 0,95** 1 - 0,95**
T
0
phòng - 0,96** - 0,95** 1

Nhận xét: Bảng 3 cho thấy có mối tơng
quan rất chặt chẽ giữa các biến trên (trị tuyệt
đối của R > 0,9).
Phơng trình hồi qui:
T
0
da = 0,448 T
0
trực tràng + 0,206 T
0

phòng + 11,025
Các tham số của phơng trình:

R
2
, R hiệu chỉnh 0,989, p < 0,001
Đo lờng cộng tuyến: độ chấp nhận 0,97,
hệ số phóng đại phơng sai (VIF) 10,265
Nhận xét: Từ các kết quả trên cho thấy ta
có thể chấp nhận phơng trình này.
iv. Bàn luận
1. Nhiệt độ thích hợp của các đối tợng
nghiên cứu.
Trong nghiên cứu của chúng tôi, có trên
90% số đối tợng nghiên cứu trả lời là có cảm
giác thoải mái khi nhiệt độ trong phòng dao
động từ 24 - 28
0
C (hình 1) và xét theo các tiêu
chuẩn của ISO - 7730 thì có thể coi đây là
nhiệt độ thích hợp của các đối tợng này. Nh
vậy nhiệt độ thích hợp của các đối tợng
nghiên cứu (ĐTNC) trong môi trờng khô cao
hơn và có dải dao động lớn hơn (24 28
0
C so
với 25 27
0
C [1]) so với trong môi trờng ẩm.
Có lẽ độ ẩm thấp giúp cho quá trình thải nhiệt
của cơ thể tốt hơn so với độ ẩm cao do vậy với
nhiệt độ cao hơn các ĐTNC vẫn cảm thấy thoải
mái. Ngợc lại, trong điều kiện nhiệt độ thấp

hơn cơ thể cũng vẫn cảm thấy thoải mái có lẽ
do độ ẩm thấp cơ thể đỡ có cảm giác cóng

,
và cảm giác

ẩm ớt

các cảm giác này đều
có ảnh hởng đến cảm giác

thoải mái

của các
ĐTNC [7].
Từ kết quả trên cho thấy nhiệt độ thích hợp
trong nghiên cứu của chúng tôi cao hơn so với
các nghiên cứu ở ngời Châu Âu và Bắc Mỹ [6,
7]. Điều này cũng phù hợp với các nghiên cứu
của một số tác giả trong khu vực Đông Nam á
[6]. Trong nghiên cứu của mình trên hai nhóm
đối tợng ở Indonesia và Singapore, tác giả
Henry Feriai và cộng sự thấy nhiệt độ thích hợp

36
TCNCYH 25 (5) - 2003
là 27- 29
0
C với điều kiện độ ẩm tơng đối là
70%. Tuy vậy kết quả này cũng cha khẳng

định đợc rằng ngời Singapore và Indonesia
chịu nhiệt tốt hơn ngời Việt Nam vì trong
nghiên cứu trên các tác giả sử dụng quần áo
có độ cách nhiệt là 0,26 - 0,30, trong khi
nghiên cứu của chúng tôi độ cách nhiệt lớn hơn
(0,35 - 0,40).
Tại sao ngời Việt Nam lại có nhiệt độ thích
hợp cao hơn so với đề xuất trong ISO - 7730 ?
Theo các tác giả Nguyễn Mỹ Hằng và Hiromi
Tokura (2000 2001) thì về ban ngày nhiệt độ
trung tâm của ngời Việt Nam cao hơn của
ngời Nhật Bản [5]. Điều đó gợi ý rằng điểm
chuẩn nhiệt độ của ngời Việt Nam cao hơn
ngời Nhật Bản và có lẽ đó là nguyên nhân tại
sao ngời Việt Nam có nhiệt độ thích hợp cao
hơn của ngời châu Âu.
Nhiệt độ thích hợp của ngời Việt Nam cao
hơn nhiệt độ thích hợp của ngời châu Âu có lẽ
do một quá trình thích nghi lâu đời với môi
trờng nóng ẩm [2, 3].
2. Thay đổi T
0
trực tràng và T
0
da khi
tăng dần T
0
phòng.
Hình 2 cho thấy trong 20 phút đầu của quá
trình nghiên cứu, nhiệt độ môi trờng là 22 -

23
o
C và phần lớn các đối tợng nghiên cứu đều
cảm thấy lạnh hoặc hơi lạnh, do vậy cơ thể
phải tăng mức sản nhiệt làm cho T
0
trực tràng
đạt giá trị tối đa. T
0
da giảm thấp do chịu ảnh
hởng trực tiếp bởi nhiệt độ thấp của môi
trờng và do cơ thể phải điều chỉnh giảm T
0
da
(do co mạch máu ngoại vi) để đạt đợc một
cân bằng nhiệt cần thiết giữ thân nhiệt cho cơ
thể [7]. Ngợc lại, trong các giai đoạn sau của
quá trình nghiên cứu do T
0
phòng tăng cao cơ
thể phải giảm sản nhiệt do vậy nhiệt độ trung
tâm giảm. Trong 20 phút cuối của quá trình
nghiên cứu T
0
trực tràng tăng lên (mặc dù cha
có ý nghĩa thống kê ) có thể do ảnh hởng trực
tiếp của việc tăng T
0
phòng. T
0

trực tràng giảm
có lẽ một phần do tăng mức đào thải nhiệt ra
ngoại vi, và cũng chính vì tăng đào thải nhiệt ra
ngoại vi nên đã làm T
0
da tăng lên, tuy nhiên T
0
da tăng mạnh trong giai đoạn này phần lớn do
ảnh hởng trực tiếp bởi sự nóng dần lên của
môi trờng.
Các chỉ số thân nhiệt ở các đối tợng nam
cao hơn ở các đối tợng nữ trong nghiên cứu
của chúng tôi (bảng 2, 3) là do chuyển hoá của
nam cao hơn nữ dới tác dụng của các
hormon sinh dục nam.
3. Tơng quan giữa T
0
phòng, T
0
trực
tràng và T
0
da.
ổn định nhiệt độ trung tâm là mục đích của
quá trình điều hoà thân nhiệt của cơ thể. Cơ
thể luôn điều chỉnh T
0
da để đảm bảo cho nhiệt
độ trung tâm không quá thay đổi trong một giới
hạn nhất định [7]. Nhng quá trình điều hoà

này luôn bị ảnh hởng bởi nhiệt độ môi trờng.
Sự tơng quan đa chiều này đợc đánh giá
thông qua phơng trình hồi qui trên cho thấy
nhiệt độ môi trờng (T
0
phòng) là nguyên nhân
tạo ra sự thay đổi T
0
trực tràng và T
0
da.
Tuy nhiên để một lần nữa khẳng định nhiệt
độ thích hợp cho ngời Việt Nam cũng nh
đánh giá hoạt động của cơ chế điều nhiệt
chúng tôi cần có những nghiên cứu sâu hơn,
trên các mẫu lớn hơn.
v. Kết luận
- Nhiệt độ thích hợp của 20 đối tợng nam
và 20 đối tợng nữ là 24 - 28
0
C trong điều kiện
độ ẩm tơng đối 35 - 40%.
- Có mối tơng quan chặt chẽ giữa T
0
da, T
0
trực tràng và T
0
phòng

. T
0
phòng có vai trò
quyết định tới sự thay đổi T
0
da và T
0
trực tràng.
Tài liệu tham khảo
1. Đoàn Văn Huyền, Phạm Thị Minh Đức,
Nguyễn Văn Khoan và cộng sự (2001). Nghiên
cứu về nhiệt độ thoải mái và đáp ứng của cơ
thể ngời khi thay đổi nhiệt độ môi trờng. Tạp
chí Sinh lý học, Tập 5, N
0
-3: 38 - 46.
2. Đào Ngọc Phong và CTV (1984). Tác
động của các điều kiện nóng ẩm tới một số chỉ
tiêu sinh lý học của thanh niên trong môi
trờng ở. Vi khí hậu công trình.
3. Lê Nam Trà và CTV (1994). Bàn về
đặc điểm sinh thể con ngời Việt Nam. Đề tài

37
TCNCYH 25 (5) - 2003
khoa học cấp Nhà nớc KX - 07 - 07. Nhà xuất
bản Khoa học và kỹ thuật.
4. Lê Vân Trình (2001). Bớc đầu xây
dựng phơng pháp đánh giá cảm giác nhiệt -
ẩm của ngời lao động trong điều kiện ở Việt

Nam. Tập san Thông báo kết quả nghiên cứu
Khoa học Công nghệ về AT - SK & MTLĐ, Số
1 + 2: 83 - 91.
5. Hang Nguyen My, Hiromi Tokura
(2000). A comparison of body, core
temperature and urinary melatonin between
Vietnames and Japaneses. The 6th Asian
conference on clothing and working physiology
under warm environment. Ha Noi, 2-3 Dec.
6. Henry Feriadi, N. H Wong, S. Chandra,
K.W Cheong, K.W. Tham (2003): Themal
comfort perception and expectation of two
population: Indonesia and Singapore. Building
envelope and indoor environment 2.
7. ISO - 7730 (1994): Moderate thermal
environments - Determination of the PMV and
PPD indices and specification of the conditions
for thermal comfort.

Summary
Thermal comfort in the dry environment and
responses of the human body to changing the room
temperature

The aim of the present study is to identify the thermal comfort and responces of the human
body to changing the experimental room temperature in Vietnameses. The study were carried on
40 volunteered healthy students, including 20 males and 20 females. The subjects wore short
sleeved T- shirt, full- length trousers and sandals. The local skin temperatures from 7 sites (head,
chest, arm, hand, thigh, leg, foot) and rectal temperature were measured continuously everymin.
All the subjects entered and sat 10 min in the experimental room with the air temperature of 22

0
C,
the relative humidity of 35 40%. After 10 min rest, the room temperature was increased by 1
0
C
every 20 min while the subjects had to fill out the 7- scale thermal sensation. The results showed
that the room temperature for thermal comfort of subjects ranged from 24
0
C to 28
0
C and there was
a very close correlation between the skin and rectal, room temperature.


38