高温环境人群的生理特点高温环境下机体营养素的丢失增多
(1)水和无机盐的丢失
在高温环境下人体的排汗量因环境的温度、劳动强度和个体差异而有所不同。一般为1.5L/h,最高达4.2L/h。由于汗液中99%以上是水分,约0.3%为无机盐,因此大量出汗引起水和无机盐的丢失,严重的可导致体内水与电解质的紊乱。汗液中矿物质主要为钠盐,占汗液无机盐总量的54%~68%(一般通过排汗损失氯化钠可达15~25g/d),其次是钾盐,占19%~44%,还有钙、镁、铁、锌、铜、硒等。
(2)水溶性维生素的丢失
高温环境下大量出汗可造成水溶性维生素的大量丢失。最容易丢失的是维生素C,其次是维生素B1。有文献报道,每升汗液中维生素C含量可达10mg,维生素B1 0.14mg。若每日出汗5L,则从汗液丢失的维生素C及维生素B1分别为50mg和0.7mg。而丢失的核黄素也不少,甚至比随尿排出的还多。此外,其他B族维生素也有不同程度的丢失。1
(3)氮的排出量增加
在高温条件下人体大量出汗造成可溶性含氮物的丢失,汗液中可溶性氮含量为0.2~0.7g/L,其中主要是氨基酸,此外还有肌酐、肌酸、尿素、氨等含氮物;由于失水和体温升高引起体内蛋白质的分解代谢增强,使尿氮排出量增加。因而在高温环境下机体易出现负氮平衡。
高温对消化系统的影响由于在高温条件下机体水分丢失可使唾液、胃液等消化液的分泌减少;由于氯化钠的丢失,影响了胃液中盐酸的生成,从而使胃液的酸度降低,使得食物的消化吸收及胃的排空受影响。此外,由于高温的刺激通过中枢神经系统调节使摄水中枢兴奋,从而对摄食中枢产生抑制性影响。因此,在高温条件下机体的消化功能减退且食欲下降。
能量代谢的改变高温条件下机体的热能消耗增加。主要是由于在高温条件下机体通过大量出汗、心率加快等进行体温调节,此过程可引起热能消耗增加。同时,持续在高温环境下工作和生活,体温上升引起机体基础代谢率增高,耗氧量加大,热能消耗也增加。
高温环境下的营养需要水和无机盐水的补充以补偿出汗丢失的水量保持体内水的平衡为原则。高温作业者凭口渴感饮水是主要的依据,再参照其劳动强度及具体生活环境建议的补水量范围,如中等劳动强度、中等气象条件时日补水量需3~5L。强劳动及气温或辐射热特别高时,日补水量需5L以上。补水方法以少量多次为宜,以免影响食欲。补充饮料的温度以10℃左右为宜。2
无机盐的补充以食盐为主,日出汗小于3L者,日补盐量需15g左右。日出汗超过5L者,日补盐量需20~25g。以含盐饮料补充食盐时,其中氯化钠的浓度以0.1%为宜。钾盐及其他无机盐的补充以食用含无机盐的各种蔬菜、水果、豆类为宜。
水溶性维生素维生素C的供给量为每日150~200mg,硫胺素的供给量为2.5~3mg/d,核黄素的日供给量为2.5~3.5mg。
蛋白质因高温环境下机体分解代谢的增加及氨基酸从汗液的丢失,蛋白质摄入量亦适当增加,尤其值得注意的是,由于汗液中排出最多的是必须氨基酸—赖氨酸,它可以达到必须氨基酸每日最低需要量的27%,而赖氨酸主要存在于动物性食品中,同时由于高温作业人群食欲下降,因此,高温作业者应摄入价值较高的蛋白质,建议补充蛋白质中优质蛋白质占总蛋白质比例不低于50%。2
能量和脂肪高温环境中随着炎热程度和体温调节,一般都会出现体温增高和能量代谢增加。一般认为,高温作业者每天至少约需14655KJ能量.方能满足机体和劳动的需要。但是,高温环境下人们的消化功能减低,唾液、胃酸、肠液和胰液分泌减少,大多数人均无食欲,能量的补充有一定困难。所以,高温作业者除了尽量多吃一些主食外,还应多吃些肉、糖、蔬菜,争取从副食中获得一些能量。
至于脂肪,有人认为脂肪在体内氧化时可生成较多的水,对保持体内水分有利,应大量供给。但实际上,在炎热和高温下,人的食欲较差,不可能吃过分油腻的食物,如摄入脂肪过多,相反更会降低食欲。
高温环境人员的膳食原则在综合性防暑降温措施的基础上,高温环境下人群的能量及营养素的需要量相应增加,同时消化功能及食欲又有所降低,因此为了保护高温作业者的健康,必须给予不同高温环境下作业的劳动者相应的营养保障,全面补充高温作业者的营养需要。
提供平衡全面的营养膳食应注意优质蛋白质的供应,其中瘦肉、鱼、牛奶、蛋类及豆制品是优质蛋白质的良好来源。同时也应及时补充矿物质,其中含钾、钙高的食物有水果、蔬菜、豆制品、海带和禽蛋等;含铁高的食物有动物肝脏、血液、豆制品、鸡毛菜等;含锌高的食物有牡蛎、鲱鱼、动物肝脏等。此外,高温作业者维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素A的需要量也增加。含维生素B1较多的食物有小麦面、黑米、瘦猪肉等;含维生素B2和维生素A较多的食物有动物肝脏和蛋类;含维生素C较多的食物为各种新鲜绿色蔬菜。3
合理搭配和烹饪食物高温作业者能量摄入不足的原因往往是食欲下降。因此,改善伙食、增强食欲是保证高温作业者能量供应的重要措施。就餐环境应当凉爽舒适;菜肴应尽量保证色、香、味俱全;副食应新鲜,做好荤素搭配、油而不腻;食谱中包含食物的种类也应该多样化。
补充水和电解质高温作业者常可因出汗在短时间内丢失大量的水和无机盐,因此应当及时补充以避免水、电解质紊乱。可以汤作为补充水和无机盐的重要措施。由于含盐的饮料普遍不受欢迎,因此应当通过汤的形式来补充盐分,可以用菜汤、肉汤、鱼汤交替供应。在饭前饮用少量的汤还可以增加食欲。
水的补充以补偿出汗丢失的水量保持体内水的平衡为原则。高温作业者凭口渴感饮水是主要的依据,但同时也要参照其劳动强度及具体生活环境建议的补水量,如中等劳动强度、中等气象条件时日补水量需3~5L,强劳动及气温或辐射热特别高时日补水量应在5L以上。补水的方法应为少量多次,以免影响食欲。饮水的温度以12~18℃为宜。
营养制剂使用为了给高温作业人员提供合理的饮料供应,改善劳动者机能和主观感觉,提高其劳动效率,国内外许多学者致力于研究高温环境下饮料的成分和补充方法,已经取得了丰富的经验。近几年来电解质饮料的研究和使用较多,如25%氯化钾和12.5%氯化钙的枸橼酸溶液,服用后高温作业者主观感觉良好、工作效率较佳;有的耐热保健饮料主要成分为氯化钠、维生素B1、维生素C、山楂、乌梅等,根据需要可再加上维生素B6、烟酸、泛酸钙、磷酸二氢钾等。目前研制的新的高温保健饮料中,除了水和电解质以外,还考虑了蛋白质的补充。3