Nghiên cứu sự biến đổi một vài thông số tâm sinh lý của sinh viên miền bắc việt nam trong phòng thí nghiệm nhiệt ẩm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HOÀNG ĐỨC HƢỞNG NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MỘT VÀI THÔNG SỐ TÂM SINH LÝ CỦA SINH VIÊN MIỀN BẮC VIỆT NAM TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM NHIỆT ẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HOÀNG ĐỨC HƢỞNG NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MỘT VÀI THÔNG SỐ TÂM SINH LÝ CỦA SINH VIÊN MIỀN BẮC VIỆT NAM TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM NHIỆT ẨM Chuyên ngành: Nhân chủng học Mã số: 60 42 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC HỒNG Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Đức Hồng, người Thầy tận tâm dìu dắt tơi đường nghiên cứu khoa học, giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi q trình học tập, cơng tác suốt trình làm luận văn Tôi xin cảm ơn Thầy cô, anh chị Bộ môn Nhân học Trường Đại học khoa học tự nhiên giúp đỡ động viên tơi, q trình công tác thực đề tài Tôi xin cảm ơn anh chị cán Viện nghiên cứu Khoa học kỹ thuật Bảo hộ lao động - Tổng liên đoàn Lao động Việt Nam, bạn sinh viên trường Đại Học Cơng Đồn tình nguyện làm đối tượng nghiên cứu cho cách vô tư, đầy trách nhiệm Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học Trường Đại học khoa học tự nhiên ủng hộ giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Cuối xin cảm ơn gia đình tơi, vợ tơi ln người tiếp cho thêm " sức mạnh " đường nghiên cứu khoa học Tác Giả Hoàng Đức Hƣởng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Tác Giả Hoàng Đức Hƣởng MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Một số khái niệm thân nhiệt 1.1.1 Nhiệt độ trung tâm 1.1.2 Nhiệt độ da 1.2 Một số cấu trúc thể có vai trò quan trọng điều hòa nhiệt độ thể 1.3 Đáp ứng hệ thống tim mạch trình điều nhiệt 1.3.1 Các tai biến điều hòa nhiệt 1.4 Sự trao đổi nhiệt thể người điều kiện khí hậu nóng ẩm 10 1.4.1 Cân nhiệt 10 1.4.2 Điều hòa nhiệt thể 12 1.5 Biến đổi chức sinh lý thể người ảnh hưởng gánh nặng nhiệt điều kiện vi khí hậu nóng ẩm 13 1.5.1 Ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm cao lên trình chuyển hóa điều nhiệt 13 1.5.2 Ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm cao tới hệ tuần hồn hơ hấp [2, 41, 22, 34] 14 1.5.3 Ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm lên hệ thần kinh trung ương 15 1.5.4 Ảnh hưởng tới hệ nội tiết 15 1.6 Các nghiên cứu biến đổi thông số sinh lý tác động nóng ẩm 15 1.6.1 Các nghiên cứu nước 15 1.6.2 Các nghiên cứu Việt Nam 21 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tượng nghiên cứu 27 2.1.1 Chọn đối tượng nghiên cứu 27 2.1.2 Chuẩn bị đối tượng 28 2.2 Chỉ số nghiên cứu 28 2.3 Trang thiết bị, dụng cụ 28 2.4 Chế độ nhiệt thực nghiệm 29 2.5 Quy trình thực nghiệm 30 2.6 Xử lý số liệu 32 2.6.1 Tính diện tích da 32 2.6.2 Tính nhiệt độ da trung bình điểm 32 2.6.3 Tính lượng mồ tiết 32 2.6.4 Đánh giá cảm giác chủ quan 32 2.6.5 Xử lý thông số tâm sinh lý thu thực nghiệm 32 2.7 Đạo đức nghiên cứu 33 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 34 3.1 Chế độ nhiệt thực nghiệm 34 3.2 Sự thay đổi nhiệt độ trung tâm mơi trường thí nghiệm 35 3.2.1 Sự biến đổi nhiệt trung tâm quy trình 60 phút 120 phút 35 3.2.2 Sự thay đổi nhiệt trung tâm đối tượng Nam Nữ nghiên cứu 37 3.2.3 Sự thay đổi nhiệt độ trung tâm đối tượng nghiên cứu theo chế độ nhiệt thực nghiệm 38 3.3 Sự thay đổi nhiệt độ da mơi trường thí nghiệm 41 3.3.1 Sự biến đổi nhiệt độ da quy trình 60 phút 120 phút 41 3.3.2 Sự thay đổi nhiệt độ da đối tượng Nam Nữ nghiên cứu 43 3.3.3 Sự thay đổi nhiệt độ da đối tượng nghiên cứu theo chế độ nhiệt thực nghiệm 44 3.4 Sự thay đổi nhịp tim mơi trường thí nghiệm 46 3.4.1 Sự biến đổi nhịp tim quy trình 60 phút 120 phút 46 3.4.2 Sự thay đổi nhịp tim đối tượng Nam Nữ nghiên cứu 47 3.4.2 Sự thay đổi nhịp tim đối tượng nghiên cứu theo chế độ nhiệt thực nghiệm 48 3.5 Lượng mồ hôi tiết đối tượng thực nghiệm 50 3.6 Kết đánh giá chủ quan đối tượng nghiên cứu ngồi môi trường nhiệt khác 51 3.6.1 Cảm giác trạng thái nhiệt cá nhân đối tượng nghiên cứu 51 3.6.2 Cảm giác mức tiện nghi nhiệt đối tượng nghiên cứu 53 3.6.3 Mức nhiệt mong muốn đối tượng nghiên cứu 54 3.6.4 Chấp nhận môi trường nhiệt đối tượng nghiên cứu 56 3.6.5 Khả chịu đựng môi trường nhiệt đối tượng nghiên cứu 56 3.7 Nhiệt độ thích hợp mơi trường nghiên cứu 57 3.8 Tương quan nhiệt độ phòng, nhiệt độ trực tràng nhiệt độ da trung bình 58 3.9 Sự biến đổi nhịp tim lượng mồ hôi môi trường nhiệt nghiên cứu 59 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 61 Tài liệu tham khảo 63 PHỤ LỤC 69 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam ĐTNC : Đối tượng nghiên cứu NĐTT : Nhiệt độ trung tâm T0 : Nhiệt độ Tcot : Nhiệt độ thể trung bình Ttran : Nhiệt độ trán Tcangt : Nhiệt độ cẳng tay Tngực : Nhiệt độ ngực Tcangc : Nhiệt độ cẳng chân Tdat : Nhiệt độ da trung bình Tttuct : Nhiệt độ trực tràng Tdui : Nhiệt độ đùi T mut : Nhiệt độ mu bàn tay Tmuc : Nhiệt độ mu bàn chân DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Đặc điểm nhân trắc đối tượng tham gia thực nghiệm 28 Bảng 2.2 Độ ẩm khơng khí trung bình (%) số trạm quan trắc 30 Bảng 3.1 Các chế độ nhiệt thực nghiệm 34 Bảng 3.2 Nhiệt độ trực tràng đối tượng nghiên cứu chia theo thời gian 35 Bảng 3.3 Nhiệt độ trực tràng chia theo giới tính 37 Bảng 3.4 Nhiệt độ trực tràng đối tượng nghiên cứu chia theo chế độ nhiệt thực nghiệm 38 Bảng 3.5 Nhiệt độ da trung bình chế độ nhiệt chia theo thời gian thực nghiệm 41 Bảng 3.6 Nhiệt độ da trung bình chia theo giới tính 43 Bảng 3.7 Nhiệt độ da trung bình đối tượng nghiên cứu chia theo chế độ nhiệt thực nghiệm 44 Bảng 3.8 Nhịp tim trung bình chế độ nhiệt chia theo thời gian thực nghiệm 46 Bảng 3.9 Nhịp tim đối tượng (nhịp/ phút) thực theo giới tính 47 Bảng 3.10 Nhịp tim đối tượng nghiên cứu chia theo chế độ nhiệt thực nghiệm 48 Bảng 3.11 Cân nặng đối tượng nghiên cứu trước sau thực nghiệm theo giới tính 50 Bảng 3.12 Cân nặng đối tượng nghiên cứu trước sau thực nghiệm, theo thời gian thực nghiệm 51 Bảng3.13 Thang cảm nhận trạng thái nhiệt cá nhân đối tượng nghiên cứu thực 52 Bảng 3.14 Cảm giác mức tiện nghi nhiệt thực thí nghiệm 53 Bảng 3.15 Mong muốn tăng hay giảm nhiệt độ so với nhiệt độ phịng thí nghiệm thực nghiệm 54 Bảng 3.16 Có thể chấp nhận hay khơng chấp nhận môi trường nhiệt thực nghiệm 55 Bảng 3.17 Cảm giác mức độ chịu đựng mơi trường nhiệt thực nhiệm 56 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Diễn biến nhiệt độ trực tràng chia theo thời gian thực nghiệm 36 Hình 3.2: Diễn biến nhiệt độ trung tâm đối tượng nghiên cứu theo giới tính 37 Hình 3.3: Diễn biến nhiệt độ trực tràng đối tượng thực nghiệm chế độ nhiệt 39 Hình 3.4: Diễn biến nhiêt độ da chia theo thời gian thực nghiệm 42 Hình 3.5: Diễn biến nhiệt độ da đối tượng nghiên cứu theo giới tính 43 Hình 3.6: Diễn biến nhiệt độ da trung bình chế độ nhiệt thực nghiệm 45 Hình 3.7: Diễn biến nhịp tim chia theo thời gian thực nghiệm .46 Hình 3.8: Diễn biến nhịp tim đối tượng nghiên cứu mức nhiệt 49 Hình 3.9: Miêu tả cảm giác nhiệt đối tượng nghiên cứu 53 Hình 3.10: Cảm giác mức tiện nghi nhiệt đối tượng nghiên cứu 54 Hình 3.11: Tỉ lệ % đối tượng chọn mức nhiệt mong muốn 55 Hình 3.12: Tỉ lệ % khả chịu đựng đối tượng 57 Nhận xét: Ở nhiệt độ phòng 260C tới 300C, 80% đối tượng cho điều chỉnh, “không ấm khơng mát hơn” Ở nhiệt độ phịng 370C tới 390C, tỉ lệ đối tượng mong muốn điều chỉnh cho nhiệt độ phòng “Mát nhiều” ngày cao 3.6.4 Chấp nhận môi trường nhiệt đối tượng nghiên cứu Tình trạng chấp nhận mơi trường nhiệt đối tượng nghiên cứu mã hóa (0 1) tương ứng chấp nhận khơng thể chấp nhận Bảng 3.16 Có thể chấp nhận hay không chấp nhận môi trường nhiệt thực nghiệm Nhiệt độ PTN (0C) Giá trị số trội 26 28 30 32 34 35 36 37 38 39 0 0 0 0 n 0 0 3 % 0 0 5,3 20,0 16,7 37,5 61,5 (Mod) Không thể chấp nhận Về xu hướng tập trung, khả chấp nhận tuyệt đối (tỷ lệ đạt 100%) xác định mức nhiệt độ môi trường 260C, 280C, 300C, 320C 340C, với Mode=0 Từ 350C tới 390C, tỉ lệ % đối tượng chấp nhận tăng lên nhanh chóng, 390C 61,5% 3.6.5 Khả chịu đựng môi trường nhiệt đối tượng nghiên cứu Kết trả lời câu hỏi “Anh/chị thấy chịu đựng mơi trường mức độ (hồn tồn chịu đựng (0), khó chịu phải chịu đựng (1), khó chịu phải chịu đựng (2), khó chịu (3), khơng thể chịu đựng (4)?” tính giá trị điểm trung vị (Med) độ lệch chuẩn (SD), đưa bảng 56 Bảng 3.17 Cảm giác mức độ chịu đựng môi trường nhiệt thực nhiệm Nhiệt độ 26 28 30 32 34 35 36 37 38 39 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 2,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,34 0,83 0,84 0,61 0,83 0,77 PTN(0C) Điểm trung 0,00 vị (Med) SD 0,00 Về xu hướng tập trung, với mức “hoàn tồn chịu đựng được” tuyệt đối (tỷ lệ đạt 100%) xác định mức nhiệt độ môi trường 26 0C, 280C, 300C 320C, với Med=0 Sd=0 Ngược lại, nhiệt độ 380C 390C, đa số đối tượng cho khó chịu phải chịu đựng (Med=2 SD> tứ phân vị thứ 3) 100% 90% 80% KHÔNG THỂ CHỊU ĐỰNG 70% RẤT KHÓ CHỊU KHI PHẢI CHỊU ĐỰNG 60% 50% KHÁ KHÓ CHỊU KHI PHẢI CHỊU ĐỰNG 40% HƠI KHÓ CHỊU KHI PHẢI CHỊU ĐỰNG 30% 20% HỒN TỒN CĨ THỂ CHỊU ĐỰNG 10% 0% 26 độ 28 độ 30 độ 32 độ 34 dộ 35 độ 36 độ 37 độ 38 độ 39 độ Hình 3.12 Tỉ lệ % khả chịu đựng đối tượng Nhận xét: Ở nhiệt độ phịng 260C tới 320C, 100% đối tượng hồn tồn chịu đựng Từ 340C tới 380C xuất cảm giác "hơi khó chịu phải chịu đựng", "khá khó chịu phải chịu đựng", "rất khó chịu phải chịu đựng" Từ 370C tới 390C không cịn đối tượng " hồn tồn chịu đựng được", 390C có 15% đối tượng cho " khơng thể chịu đựng " 3.7 Nhiệt độ thích hợp môi trƣờng nghiên cứu ISO -7730 môi trường nhiệt chấp nhận ( ĐTNC có cảm giác thoải 57 mái) 80% số ĐTNC chọn môi trường có điều kiện nhiệt độ 23-260C, độ ẩm tương đối 30 -70% Tốc độ gió thấp 0,2m/s coi nhiệt độ thích hợp với cơng việc phịng thí nghiệm, nhà ở, trường học, văn phịng Nhiệt độ thích hợp tính nhiệt trung bình xạ nhiệt độ khơng khí phịng với điều kiện tốc độ gió < 0,2m/s, chênh lệch nhiệt độ xạ nhiệt khơng khí thấp (< 0,4m/s) Như theo kết bảng 16 biểu đồ 10 nhiệt độ thích hợp ĐTNC chúng tơi 26-300C cao với đề xuất ISO 7730 cho người Châu âu Bắc mỹ (23-260C) Trong nghiên cứu này, chúng tơi chọn độ ẩm 80% độ ẩm thường thấy Miền Bắc Việt Nam Nếu chúng tơi chọn độ ẩm thấp có lẽ nhiệt độ thích hợp ĐTNC cao độ ẩm thấp giúp thải nhiệt nhanh Nhiệt độ thích hợp ĐTNC cao nhiệt độ thích hợp người Châu âu có lẽ q trình thích nghi lâu dài với mơi trường nóng ẩm, nhiều tác giả chứng minh với biểu sau đây: - Trạng thái nhiệt cảm giác nhiệt chịu nóng ẩm cao - Tỉ số bề mặt thể trọng lượng thể cao người Châu âu - Lớp mỡ da mỏng - Nồng độ Natriclorua mồ hôi thấp nên mồ nhiều để chống nóng thể muối - Chuyển hóa tính theo Kcal/24h thấp 20% so với người Châu Âu Nhiệt độ thích hợp cao đặc điểm có lợi giúp cho thể thích nghi với mơi trường nóng ẩm, góp phần tăng hiệu trình thải nhiệt giảm sinh nhiệt vào mùa hè 3.8 Tƣơng quan nhiệt độ phòng, nhiệt độ trực tràng nhiệt độ da trung bình Ở trạng thái ngồi khơng hoạt động thể lực môi trường nhiệt ổn định , nhiệt độ trực tràng đối tượng thực nghiệm biến động không nhiều (dưới 0,40C), không khác biệt nam nữ Mặc dù vậy, khác biệt có ý 58 nghĩa thống kê nhiệt độ trực tràng trung bình mơi trường mát - ẩm với mơi trường nóng - ẩm, tức mơi trường nhiệt ẩm cao có tác động đáng kể đến nhiệt độ lõi thể Nhiệt độ trực tràng ổn định, nhiệt độ phịng thí nghiệm biến động lớn Nhiệt độ trực tràng có xu hướng nhích lên điều kiện mơi trường nhiệt độ cao Nhiệt độ trực tràng trung bình đối tượng thực nghiệm nhiệt độ 26 0C 36,960C – 37,080C 390C 37,390C – 37,400C Bề mặt da nhạy cảm với môi trường nhiệt Nhiệt độ da trung bình có xu hướng tăng lên rõ nhiệt độ phòng tăng lên biến động nhiều vòng 30 phút kể từ bắt đầu làm thí nghiệm ổn định có xu hướng giảm xuống kết thúc Cũng chưa thấy rõ khác biệt nhiệt độ da trung bình nam nữ chế độ nhiệt thực nghiệm Kết vấn trạng thái nhiệt cá nhân tương đối phù hợp với kết đo nhiệt độ da trung bình Ở nhiệt độ phịng 320C, giá trị trung bình mức độ cảm giác +1,30, tức cảm giác vượt qua mức ấm sang ấm, giá trị nhiệt độ da trung bình nhiệt độ phịng thí nghiệm 32 0C bắt đầu vượt 340C (vượt mức dễ chịu) 3.9 Sự biến đổi nhịp tim lƣợng mồ hôi mơi trƣờng nhiệt nghiên cứu Tim có phản ứng tức thể phơi nhiễm với nhiệt, sau biến động có xu hướng giảm xuống kết thúc thực nghiệm Nhịp tim đối tượng chưa thích nghi mơi trường nóng - ẩm cao mơi trường nóng - ẩm mơi trường mát - ẩm có ý nghĩa thống kê Nhịp tim có chịu tác động môi trường nhiệt chưa làm tăng mức gánh nặng (vẫn mức 2/6, nhịp tim