بررسی برخی تاثیرات فیزیولوژیک و ارگونومی البسه حفاظت حریق ppeساختمانی

مهندس زهیر فکوری کپورچالی، آتش‌نشان کارشناس ایمنی و آتش‌نشانی (بندر انزلی اداره کل بنادر و دریا نوردی استان گیلان)

استفاده از البسه حفاظتی از زمان‌های دور مورد توجه بوده است. این نوع البسه از ژاکت‌های چرمی تا مواد پیشرفته امروزی سعی در ایجاد شرایط حفاظتی، در برابر خطرات رایجی دارند که امروزه نیز گاه به آن‌ها سطحی نگریسته می‌شود. در این مقاله سعی بر آن شده تا درک صحیحی از اثرات متقابل بیرونی و درونی البسه حفاظتی بر فیزیولوژی و ارگونومی استفاده‌کنندگان ایجاد نماید. شرایط ارگونومی بیان‌کننده ابعاد بهینه منطبق با بدن و ظرفیت‌های کاربر می‌باشد و بخش دیگر از دانش ارگونومی شامل تطبیق انسان با کار در مصرف انرژی و همچنین تغییرات پارامترهای فیزیولوژیک بدن در حین انجام کار است. شرایط فیزیولوژیک بدن در حین کار موضوع علم فیزیولوژیک است که مبین فشارهای ناشی از کار، حین انجام یک فعالیت و اثرات و فشارها بر ارگانیسم و چگونگی انطباق ارگانیسم با شرایط مذکور، جهت ثابت نگاه‌داشتن محیط داخلی و فیزیولوژیک بدن می‌باشد که درصورت بر هم خوردن تعادل حساس آن، اثرات زیان‌بار کوتاه و درازمدت بر آتش‌نشانان جبران‌ناپذیر می‌نماید. ورود به ساختمان در حین آتش‌سوزی و تاثیر حرارت، رطوبت و گازهای حاصل از حریق، به صورت مستقیم یا غیر مستقیم در طیف‌های مختلف حریق عادی/ معمولی/ اضطراری که عملکردی از زمان و حرارت است، استفاده از البسه استاندارد حفاظتی را ضروری می‌نماید که امید است تمامی آتش‌نشانان لباس‌های ایمن با حداقل استاندارد را دارا باشند. لباس حفاظت حریق ساختمانی ppe ساختاری مدرن، شامل ۴ لایه دارد که عبارتند از: پوسته خارجی، مانع رطوبتی، مانع گرمایی و کیسه داخلی که هر کدام نقشی در مفهوم کلی دارند. با این حال نباید فراموش کرد که لباس‌های زیر لباس ساختاری در بسته کامل حفاظت بدن مورد توجه قرار می‌گیرد. لذا پوشیدن حداقل یک پیراهن نخی توصیه می‌گردد و البته مواد مصنوعی مثل نایلون و پلی‌استر نباید مورد استفاده قرار گیرند. اطلاعات بدست آمده از وب سایت‌های southern mills ، lion apparel ،  morning pride، nomex و du pont نومکس یک فیبر آرامید ساخته شده توسط du point است. ساختار ملکولی بی همتای آن، آنرا ذاتا مقاوم در برابر شعله می‌نماید. دمای۳۶۰ تا۴۰۰ سانتی‌گراد سایر مواد نوترکیب، مشتمل بر کولار + کربن فیبر ضد ایستا و … منجر به ساخت البسه با درجه حفاظتی بالا شده و بهبود حفاظت آتش‌نشانان را فراهم می‌نماید. با توجه به نیاز به حفاظت، این البسه باید حداقل محدودیت‌های فیزیولوژیک و ارگونومی را برای بدن ایجاد کنند. استفاده از پوشش‌های سنگین و غیر قابل نفوذ، هنگام کار و فعالیت سنگین و اثرات مضر استرس گرما بر بدن، محققان زیادی را به تلاش جهت ارزیابی این البسه و یافتن استانداردهایی در این زمینه ترغیب نموده است که تضمین‌کننده سلامت کاربران در تمامی جنبه‌ها می‌باشد.

توجه به آستانه خستگی vo2max:

تاثیر لباس محافظتی آتش‌نشان‌ها بر حداکثر میزان اکسیژن مصرفی، به عنوان معیار تعیین ظرفیت هوازی و تحمل کار افراد در نظر گرفته می‌شود. در تحقیق بعمل آمده توسط مجید نجفی کلیانی و همکاران دانشکده علوم پزشکی فسا/ البسه حفاظتی ایرانی مورد ارزیابی عملی و تجربی قرار گرفت که یافته‌های ذیل به ترتیب vo2max ظرفیت هوازی یا آستانه خستگی فرد در پوشش معمولی ایستگاهی ۵۷/۴۳±۵/۳۴ ml/kg/min و در پوشش حفاظتی ۴۴/۲۵±۶/۴۲ml/kg/min بود که این اختلاف (p<0/0001) از نظر آماری معنی‌دار است. لباس حفاظتی از نظر اثر بر متغیرهای مدت زمان انجام فعالیت بدنی، مسافت طی شده و حداکثر میزان vo2max متفاوت و مقادیر بدست آمده در لباس‌کار معمولی بهتر از لباس آتش‌نشانی بوده است. نتیجتا در لباس آتش‌نشانی، فرد زودتر به آستانه خستگی می‌رسد و ظرفیت هوازی برای این نوع لباس کمتر از لباس کار معمولی است. با این وجود برخی از پژوهشگران، تعیین اثر پارامتر خاص فیزیولوژیک به هنگام فعالیت فیزیکی بر آستانه خستگی را صحیح ندانسته و عوامل چندگانه فیزیولوژیک و سایکولوژیک را در این مساله موثر می‌دانند. از آنجا که هنگام فعالیت بدنی، ذخیره گرما و افزایش دمای مرکزی بدن و در نتیجه عدم تبادل آن با محیط پیرامون موجب کاهش آستانه خستگی می‌گردد، به نظر می‌رسد این پوشش‌ها به دلیل ممانعت از تبادل گرمایی بدن با محیط پیرامون و افزایش درجه حرارت مرکزی بدن، شرایط خستگی زودهنگام‌تر و کاهشvo2max  را فراهم می‌سازد. وزن لباس‌های حفاظتی به دلیل خصوصیات فیزیکی و جذب تعریق، عامل مهمی در اعمال تنش قلبی- تنفسی حین کار با این لباس است. از طرف دیگر با افزایش حرارت مرکز بدن، میزان تعریق و از دست دادن آب بیشتر می‌شود. پس با کاهش حجم خون و افزایش اسمولاریته آن، چرخه افت گردش خون محیطی و کاهش تعریق آغاز شده و در نتیجه افزایش بیشتر درجه حرارت مرکزی سبب کاهش آستانه خستگی می‌شود. خلاصه کلام اینکه افرادی که مجبور به استفاده از لباس‌ها محافظتی هستند، به صورت تمرینی و در حالت عادی این لباس را بپوشند تا به استفاده از این لباس‌ها عادت نمایند و تا آنجا که ممکن است فعالیت خود را آهسته انجام دهند تا میزان دوام فعالیت‌شان افزایش یابد.

 

هایپر ترمیا hyperthermia:

فشار گرمایی هنگام پوشیدن لباس حفاظتی حریق در سال ۱۹۹۶ موجب بروز حمله قلبی در ۴۴ آتش‌نشان از ۴۵ نفر در امریکا گردید. از توان افتادگی و کوفتگی عضلات در فشار حاصل از محیط پرخطر گرم و مرطوب و تاثیر البسه سنگین و همچنین از دست رفتگی آب بدن و کار سخت، علت اصلی هایپوترمیا (افزایش فوق‌العاده دمای بدن) می‌باشد. در شرایط جدی، آتش‌نشانان می‌توانند تا ۸/۱ لیتر آب را در یک ساعت آزاد نمایند. پوست عرق کرده و لباس، اتلاف دما را به طور نرمال که توسط بدن صورت می‌گیرد، کاهش می‌دهد. از دست رفتگی آب بدن باعث خستگی زودرس شده و در کمتر از یک ساعت، تحمل ماهیچه کاهش می‌یابد. در چنین شرایطی هوشیاری و ظرفیت ذهنی نیز  تحت تاثیر قرار گرفته و درک و یادسپاری اطلاعات نیز کاهش خواهد یافت. به همین دلیل هنگام عملیات اطفاء حریق شناورهای دریایی که محیط فلزی شناور، منجر به انتقال حرارت و حبس حرارتی در محیط بسته می‌گردد و همچنین باتوجه به پیچیدگی راه‌ها و جدایی عرشه‌ها که می‌تواند باعث سردرگمی نیروها در محیط شود، استفاده از Guideline در این گونه محیط‌ها ضروری است تا درصورت بروز هرگونه سانحه برای آتش‌نشانان، کشف و امداد با سهولت بیشتری امکان‌پذیر باشد. پس از گذشت ۲ ساعت، تاثیرات فشار گرمایی-گرفتگی عضلانی و خستگی و کمبود نیرو تعادل کاهش یافته و در سطوح پیشرفته سردرد، تهوع و سرگیجه و خستگی وخیم می‌تواند روی دهد. در شدید‌ترین مرحله هایپرترمیا می‌تواند به از حال رفتگی، بیهوشی و حتی مرگ منتهی گردد. جایگزین کردن مایعات از دست رفته در طول تعریق، مهم‌ترین روش منفرد برای کنترل فشار گرمایی می‌باشد و سلامت آتش‌نشانان و هوشیاری آن‌ها در سطوح ایمن در حین انجام کار سخت را تضمین می‌نماید. بدین منظور ضروری است، گروه‌های آتش‌نشان یک Cool Box در هر Pumper نگهداری نمایند تا زمینه پیشگیری و کنترل فشار گرمایی نیروهای عملیاتی فراهم آید و خطرات قلبی و عروقی ناشی از این پیامد کاهش یابد.

تاثیر رطوبت و تراکم البسه حفاظتی بر افراد استفاده‌کننده:

سوختگی تابعی از زمان و حرارت می‌باشد. هر چه حرارت منبع گرما بالاتر و زمان رویارویی طولانی‌تر باشد، شدت سوختگی نیز بیشتر خواهد شد. سوختگی‌های درجه یک زمانی اتفاق می‌افتد که دمای پوست به۴۸^°C  برسد. سوختگی درجه دو در ۵۵^°C ، سوختگی درجه سه در بالاتر از ۵۵^°C و نهایتا از بین رفتن متوالی پوست در۷۲^°C  اتفاق می‌افتد. آتش‌سوزی ساده می‌تواند حرارت لازم برای تخریب شدید پوست را فراهم نماید. اگرچه لباس اطفاء حریق ساختمانی در دمای بالا بوسیله آزمایشات(TPP)  تست می‌شود، با این حال بیشتر صدمات سوختگی در دماهای خیلی پایین‌تر از آن‌هایی که در سطوح (TPP) ثبت شدند، بدون تماس مستقیم با شعله رخ می‌دهند. گرما می‌تواند در داخل لباس در شرایط محیطی نسبتاً متوسطی جمع شود. این پدیده (انرژی ذخیره شده) می‌تواند منجر به صدمات سوختگی جدی و اغلب بدون هشدار شود. این پدیده با حضور رطوبت، بهتر صورت می‌پذیرد. زیرا آب رسانای بسیار خوبی‌ است. این عمل را با برداشتن یک ماهیتآبه از روی اجاق گاز مقایسه کنید. با استفاده از یک دستکش آشپزخانۀ خشک این امر امکان‌پذیر است. اما با استفاده از یک دستکش آشپزخانۀ مرطوب مشکل‌تر می‌شود. آب حتی می‌تواند در دماهایی که لباس خشک خطرناک نیست، منجر به صدمه سوختگی حاصل از تماس شود. بنابراین البسه اطفاء حریق ساختمانی باید طوری طراحی شود که از جذب آب جلوگیری کند. (علاوه بر در معرض قراردهی آب بیرونی) در طراحی لباس آتش‌نشان، باید مقدار رطوبت تولیدشده بوسیله آتش‌نشان را در نظر گرفت. زیرا یک آتش‌نشان می‌تواند مقدار قآبل توجهی از رطوبت را که تا یک و هشت دهم لیتر در هر ساعت عرق می‌کند، تولید کند. علاوه بر لباس خیس، تراکم لباس نیز عامل عایق‌بندی آن‌ها را پایین می‌آورد. همچنین تراکم، امکان رسانش دما را با جابجاکردن هوای عایق‌بندی شده در بین و درون لایه‌های لباس، افزایش می‌دهد. سوختگی‌های تراکمی می‌تواند از سیستم SCBA یا از زانو زدن روی سطوح داغ یا تماس با آن ناشی شود. با این وجود زانو زدن و سایر حرکات می‌تواند لباس را متراکم کند و بدین ترتیب تماس با سطوح داغ همیشه یک الزام نیست. به منظور محدودکردن تأثیر تراکم بر روی کیفیت‌های عایق‌بندی البسۀ آتش‌نشانان، برخی تولیدکنندگان لباس، اِپل‌های خاصی را مثلاً روی زانوها می‌گنجانند. البته ترکیب تراکم و لباس خیس، به هیچ وجه برای ایمنی آتش‌نشانان سودمند نیست. خزیدن روی زمین از میان آب یا سایر مایعات ممکن است باعث صدمات گرمایی شود، این نوع صدمه را سوختگی‌های تراکم مرطوب می‌نامند. آب موجود در روی لایه‌های بیرونی لباس آتش‌نشان، می‌تواند حس نادرستی از امنیت را در یک ناحیۀ دارای دمای بالای خشک ایجاد کند. زیرا تبخیر آب، گرما را از لباس بیرون می‌کشد و دمای پایین‌تری توسط آتش‌نشان احساس می‌شود. اگر گرمای موجود برای تبخیر تمام آب‌ها کافی باشد، اثر خنک‌سازی متوقف می‌شود و با این وضعیت، آتش‌نشان در ناحیۀ خطر، بیشتر پیش‌روی خواهد کرد و حتی موجب آسیب‌پذیرترشدن خود خواهد شد. زمانی که عمل خشک‌شدن رخ می‌دهد، دمای لباس حفاظتی ممکن است به سرعت افزایش یابد و باعث تولید دماهای داخلی شده و می‌تواند موجب سوختگی‌های جدی شود. جی آر لاسن، این سوختگی‌ها را در کتاب مهندسی آتش خود، سوختگی‌های لباس در حال خشک‌شدن نامیده است. سوختگی‌های بخار ممکن است زمانی رخ دهند که ترشحات آبی از سطوح داغ و پوشش‌های ناشی از بخار به سمت آتش‌نشانان فرستاده می‌شود. بخار، پوست بی‌حفاظ را مستقیماً خواهد سوزاند و از آنجایی که یک گاز است، از میان اجزای نفوذپذیر (PPE) عبور خواهد کرد. سوختگی‌هایScold Burns  زمانی رخ می‌دهند که آتش‌نشانان با مایع داغی که از یک سقف، در حال جاری‌شدن یا چکه‌کردن است، یا یک چاله آب یا مایع روان بر روی زمین یا یک لوله طغیان‌کردۀ دیگ بخار صنعتی تماس پیدا کنند.

همانطور که پیشتر بیان شد، تراکم لباس در این حالت نیز روی می‌دهد و سوختگی‌های آتش‌نشان را بیشتر می‌کند. زمانی که آتش‌نشان درد را تجربه می‌کند، حاکی از شروع تخریب پوست است. وی باید باتوجه به نوع سوختگی که قرار است دچار آن شود، سریعا تصمیم‌گیری کند. در این لحظه آتش‌نشان می‌بایست به‌سرعت هرگونه شکافی را بین لباس و پوست اصلاح کند تا مانع از سوختگی تراکمی یا فشار شود. چرا که به محض اینکه درد احساس شد، وی فقط یک ثانیه فرصت دارد که در آن، اعمال او در رابطه با محیط گرمایی می‌تواند باعث رهایی یا سوختگی‌های جدی شود. از آنجایی که این شرایط از موقعیتی به موقعیت دیگر متغیر است، هیچگونه هشدار واقعی نمی‌تواند پیش‌بینی شود. اما برخی قواعد اصلی بکار برده می‌شوند. مانند اینکه؛ زمانی که درد احساس می‌شود، باید فرض شود که فرد از سوختگی درجه یک یا بیشتر رنج برده ‌است. به محض اینکه درد احساس شد، زمان یک فاکتور حیاتی در کاهش شدت صدمه سوختگی می‌باشد. ماندن در محیط با دمای بالا، شدّت و منطقۀ سوختگی را افزایش می‌دهد. اگر یک آتش‌نشان قادر به خروج از این محیط باشد، گرمای موجود در لباس او تا زمانی که لباس‌ها درآورده شوند، محتمل بر این است که شدت سوختگی‌ها را افزایش دهد. یک سوختگی در شدت به همان طولی که دمای پوست برابر یا بیشتر از ۴۴^°C باشد، افزایش خواهد یافت. زمانی که از جریان آب برای خاموش‌کردن آتش‌نشانی که لباسش در حال سوختن است یا برای خنک‌سازی صدمات سوختگی به کار برده شود، خطر تولید سوختگی‌های ناشی از بخار وجود دارد. مهم است که برای این نوع عمل ابتدا آتش‌نشان را از منطقه دمای بالا خارج کنیم و سپس از مقادیر فراوان آب برای سردکردن لباس حفاظتی و همچنین بافت پوست وی استفاده کنیم. آتش‌نشانان آسیب‌دیده در عملیات‌ها معمولاً تا زمانی که لباس حفاظتی‌شان را در بیاورند، شدت سوختگی‌هایشان را هنگام کارکردن دست‌کم می‌گرفته‌اند. این بدان علت است که بافت‌های بدن انسان وقتی به ۶۲^°C برسد، کرخت و بی‌حس می‌شود و لذا به محض احساس‌کردن اولین درد به منظور جلوگیری از صدمه، عمل فوری برای کاهش تهدید را انجام دهید.

تمرین با  البسه حفاظتی/ سازگاری با محیط و شناخت محدودیت و افزایش توان بی‌هوازی:

هدف از تمرین منظم و طولانی مدت اعمال تغیراتی در مکانیزم‌های فیزیولوژیک، بیوشیمیایی تکنیکی و روانی و غیره است. به این معنی که بدن انسان خود را با محرک‌ها که از طرف محیط فراهم می‌شوند، سازگار می‌کند. این محرک یا فشاری که به ارگانیسم وارد می‌شود، در اصطلاح تمرین اضافه بار نامیده می‌شود. سازگاری حاصل از تمرین در طول دوره‌های بدنسازی آتش‌نشانی و انجام تمرینات منظم با البسه حفاظتی همواره با افزایش میتوکندری و توان عضلانی که از عوامل تعیین‌کننده ظرفیت استقامتی و سازگاری هایپر تروفی عضله قلبی است. تطابق‌پذیری بدن آتش‌نشان در شرایط جدی، با توجه به محدودیت‌های ایجادشده توسط البسه و فشار بیرونی و درونی را افزایش می‌دهد.

 

نتیجه‌گیری:

استفاده تمرینی از البسه حفاظتی در جهت افزایش سازگاری بدن و شناخت محدودیت‌های عملکردی و افزایش توان هوازی و بی‌هوازی و  نحوه کاهش تاثیرات مضر فیزیولوژیک و ارگونومی حاصل از محیط، بر کاربران را فراهم می‌نماید.

 

منابع:

1. مقاله/ تاثیر البسه حفاظتی آتش‌نشانی و لباس کار معمولی بر ظرفیت هوازی: مجید نجفی کلیانی و همکاران دانشکده علوم پزشکی فسا
2. بررسی تاثیر ۱۲ روز بی‌تمرینی بر ظرفیت هوازی/ دکتر علی اصغر رواسی/ دانشیار دانشگاه تهران

۳٫com.www.firetactics

4. بررسی سایت‌های southern mills/ lion apparel/ du point
5. استانداردهای عملیاتی آتش‌نشانی بنادر/ مرکز بررسی و مطالعات راهبردی سازمان بنادر و دریانوردی

– افرادی که مجبور به استفاده از لباس‌ها محافظتی هستند، به صورت تمرینی و در حالت عادی این لباس را بپوشند تا به استفاده از این لباس‌ها عادت نمایند و تا آنجا که ممکن است فعالیت خود را آهسته انجام دهند تا میزان دوام فعالیت‌شان افزایش یابد.