Khi bước vào những đợt nắng nóng gay gắt hoặc mới chuyển sang làm việc ngoài trời, không ít người lao động cảm thấy hoa mắt, hụt hơi và nhanh chóng kiệt sức chỉ sau vài giờ làm việc. Nhiều người cho rằng cơ thể sẽ tự chịu đựng được sau một hoặc hai ngày nắng nóng. Tuy nhiên, khả năng chống chịu với thời tiết khắc nghiệt không phải là sự cố gắng chịu đựng về ý chí mà là một quá trình biến đổi sinh học có tên khoa học là thích nghi nhiệt (heat acclimation).
Để cơ thể hình thành được những cơ chế bảo vệ trước nguy cơ kiệt sức, người lao động thường cần tối thiểu từ 7 đến 14 ngày làm việc tiếp xúc nhiệt có kiểm soát [1], [2]. Trong khoảng thời gian này, hai hệ thống cơ quan chủ chốt là tim mạch và tuyến mồ hôi sẽ trải qua những biến đổi sinh lý sâu sắc nhằm giúp cơ thể duy trì thân nhiệt ổn định và giảm gánh nặng áp lực lên các cơ quan nội tạng [3], [2].
Thích nghi nhiệt là gì và vì sao người lao động cần đến nó?
Thích nghi nhiệt trong môi trường lao động được định nghĩa là chuỗi các buổi hoạt động thể chất lặp đi lặp lại trong môi trường nóng, từ đó kích hoạt các biến đổi sinh lý giúp giảm áp lực và tăng cường khả năng chịu nhiệt của cơ thể [3]. Quá trình này hoàn toàn mang bản chất sinh học tự nhiên, không phải là sự thay đổi hành vi đối phó với sức nóng [1]. Đối với những người làm việc trong môi trường áp lực nhiệt cao cả trong nhà lẫn ngoài trời, đây được xem là biện pháp hiệu quả giúp giảm thiểu các bệnh lý nguy hiểm do nhiệt [3].
Nếu không được thích nghi nhiệt, người lao động đối mặt với nguy cơ rất cao gặp phải các rối loạn nghiêm trọng như chuột rút do nhiệt, kiệt sức vì nóng và nguy hiểm nhất là đột quỵ do nhiệt (sốc nhiệt) [4]. Thống kê dịch tễ học nghề nghiệp ghi nhận những lao động chưa thích nghi nhiệt, cụ thể là người làm việc dưới hai tuần tại môi trường mới, thường có nguy cơ cao hơn hẳn trước các tổn thương nhiệt [1]. Việc chủ động thích nghi giúp cải thiện năng suất lao động, giảm gánh nặng sinh lý và bảo vệ sức khỏe lâu dài [3], [1].
Tuần đầu tiên: Trọng tâm tái cấu trúc của hệ tim mạch
Phản ứng thích nghi diễn ra theo từng giai đoạn rõ rệt, trong đó hệ tuần hoàn là nơi phát tín hiệu và hoàn thiện sớm nhất [2]. Ngay từ những ngày đầu tiếp xúc với nhiệt độ cao, tim phải làm việc hết công suất để vừa bơm máu nuôi cơ bắp, vừa phải đẩy một lượng máu lớn ra các mạch máu ngoại biên dưới da nhằm mục đích tản nhiệt [3], [2]. Tình trạng này khiến nhịp tim tăng vọt và làm tăng nguy cơ ngất do tụt huyết áp hoặc suy tuần hoàn [2].
Tuy nhiên, chỉ sau khoảng 4 đến 6 ngày đầu tiên, các chỉ số sinh lý quan trọng như nhịp tim khi nghỉ ngơi và khi vận động, nhiệt độ vùng lõi cơ thể và nhiệt độ da bắt đầu giảm rõ rệt [2]. Sự thay đổi quan trọng nhất của hệ tim mạch là sự gia tăng thể tích huyết tương, thường đạt đỉnh sau tuần đầu tiên thích nghi [2]. Hiện tượng mở rộng thể tích huyết tương này giúp làm tăng áp lực đổ đầy buồng tim và nâng cao dung lượng nhiệt riêng của dòng máu [2]. Nhờ đó, áp lực lên tim được giải tỏa, lưu lượng máu nuôi da được đảm bảo và nguy cơ ngất xỉu khi làm việc giảm đi trông thấy [3], [2].
Tuần thứ hai: Tuyến mồ hôi nâng cấp cơ chế làm mát tự nhiên
Sau khi hệ thống tim mạch đã tạm ổn định, cơ chế tiết mồ hôi – công cụ làm mát bay hơi mạnh mẽ nhất của con người – mới bắt đầu bước vào giai đoạn tối ưu hóa toàn diện [2]. Sự thích nghi của tuyến mồ hôi đòi hỏi thời gian dài hơn, thông thường cần từ 12 đến 14 ngày để hoàn thiện một cách trọn vẹn [2]. Khi đã đạt trạng thái này, ngưỡng kích hoạt tiết mồ hôi sẽ hạ thấp hơn, đồng nghĩa với việc cơ thể bắt đầu đổ mồ hôi sớm hơn ngay từ khi nhiệt độ cơ thể mới chỉ tăng nhẹ [3], [2].
Bên cạnh việc đổ mồ hôi sớm hơn, sản lượng mồ hôi tối đa tại một mức nhiệt độ lõi nhất định cũng tăng lên đáng kể [2]. Quá trình thích nghi còn giúp phân bố lại lượng mồ hôi hướng nhiều hơn về phía các chi thay vì chỉ tập trung chủ yếu ở vùng ngực và lưng, từ đó tăng diện tích bề mặt tiếp xúc và nâng cao hiệu quả bay hơi làm mát [2]. Đáng chú ý, nồng độ các chất điện giải như natri và clo trong mồ hôi của người đã thích nghi sẽ giảm xuống [5]. Mồ hôi loãng hơn không chỉ giúp cơ thể giữ lại lượng khoáng chất quý giá mà còn bay hơi dễ dàng hơn trong điều kiện môi trường thông thoáng [3], [5].
Bằng chứng khoa học: Thích nghi ngắn hạn và dài hạn khác nhau thế nào?
Một nghiên cứu tổng quan quy mô lớn năm 2020 đã so sánh hiệu quả giữa các phác đồ thích nghi nhiệt và cho thấy sự khác biệt rất lớn về mặt hiệu quả giữa thời gian ngắn và dài [1]. Nghiên cứu này ghi nhận rằng các chương trình thích nghi ngắn hạn kéo dài dưới 7 ngày đã mang lại hiệu quả mức độ trung bình trong việc nâng cao hiệu suất làm việc thể chất trong môi trường nóng với kích thước hiệu ứng là 0,52 [1]. Trong khi đó, các chương trình thích nghi dài hạn từ 14 ngày trở lên đạt kích thước hiệu ứng lên tới 0,93, trở thành một trong những phương pháp can thiệp hiệu quả và mạnh mẽ nhất để tăng cường năng lực làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao [1].
Mặc dù mang lại hiệu quả rõ rệt, các dữ liệu nghiên cứu này cũng có những giới hạn nhất định khi chuyển giao sang đời sống thực tế [1]. Hầu hết các thử nghiệm gốc được thực hiện trong buồng khí hậu nhân tạo với nhiệt độ kiểm soát khắt khe, thời gian tiếp xúc nhiệt chỉ kéo dài từ 1 đến 2 giờ mỗi ngày, ngắn hơn rất nhiều so với một ca làm việc thực tế kéo dài 8 tiếng của công nhân [1]. Các nhà khoa học cũng cảnh báo rằng việc cho rằng phần lớn các phản ứng thích nghi nhiệt xảy ra chỉ trong vòng một tuần là một sự đơn giản hóa quá mức xuất phát từ các thiết kế nghiên cứu tải trọng cố định kéo dài từ 3 đến 24 ngày trước đây [6]. Thực tế, tiến trình thích nghi hoàn toàn của cơ thể người diễn ra phức tạp hơn và biến thiên đáng kể tùy thuộc vào từng cá nhân [6].
Nguy cơ mất thích nghi nhiệt: Đừng chủ quan sau các kỳ nghỉ dài
Một đặc tính sinh lý rất quan trọng mà cả người lao động và người quản lý cần lưu ý là trạng thái thích nghi nhiệt không tồn tại mãi mãi [3]. Nếu người lao động ngừng tiếp xúc với môi trường nhiệt độ cao sau giai đoạn thích nghi ban đầu, hầu hết các biến đổi sinh lý có lợi này sẽ bị thoái hóa và mất đi trong vòng 3 tuần [3]. Điều này lý giải vì sao người lao động thường rất dễ bị kiệt sức, say nắng khi quay trở lại công trường sau một kỳ nghỉ phép kéo dài hoặc sau thời gian tạm nghỉ việc [3], [1].
Để phòng ngừa tình trạng suy giảm thích nghi này, các chuyên gia đề xuất hai phương pháp duy trì [3]. Thứ nhất, người lao động có thể trải qua quy trình tái thích nghi nhiệt trong khoảng 4 đến 7 ngày để lấy lại phong độ làm việc an toàn [3]. Thứ hai, nếu muốn duy trì liên tục sự bảo vệ đã đạt được, người lao động chỉ cần tiếp xúc với môi trường nhiệt độ cao ít nhất một lần sau mỗi chu kỳ 5 ngày [3]. Việc nắm rõ chu kỳ này giúp các đơn vị sử dụng lao động bố trí lịch phân ca hợp lý, tránh đẩy người lao động vào trạng thái quá tải nhiệt đột ngột [3].
Những rào cản làm giảm hiệu quả thích nghi nhiệt
Không phải cứ làm việc trong thời tiết nóng là cơ thể sẽ tự động thích nghi tốt [5]. Có nhiều yếu tố ngoại cảnh và trang thiết bị có thể làm suy giảm, thậm chí triệt tiêu hoàn toàn lợi ích sinh lý của quá trình này [5]. Điển hình nhất là trang phục bảo hộ cá nhân (PPE), quân phục, hoặc áo giáp chống đạn vốn bắt buộc đối với một số ngành nghề như lính cứu hỏa, lực lượng an ninh hay công nhân hóa chất [5]. Áo giáp và các bộ đồ bảo hộ kín làm gia tăng mạnh mẽ nhiệt độ lõi cơ thể, nhiệt độ da, nhịp tim và khiến cơ thể tiết ra nhiều mồ hôi hơn bình thường [5].
Tuy nhiên, trang phục quá kín sẽ ngăn chặn hoàn toàn sự bay hơi mồ hôi ra môi trường xung quanh [5], [2]. Trong tình huống này, những người đã thích nghi nhiệt – vốn có phản xạ tiết nhiều mồ hôi hơn – lại có xu hướng mất nước nhanh hơn bình thường mà nhiệt lượng tích tụ trong cơ thể vẫn không được giải phóng [2]. Nghiên cứu chỉ ra rằng ngay cả khi có thể lực hô hấp tuần hoàn tốt và đã được thích nghi nhiệt kỹ lưỡng, con người vẫn khó cải thiện được khả năng chịu đựng nhiệt khi phải vận động trong những bộ đồ bảo hộ chuyên dụng kín hoàn toàn [5]. Ngoài ra, việc người lao động dành toàn bộ thời gian nghỉ ngơi ngoài giờ làm việc trong phòng máy lạnh cũng có thể cản trở tiến trình thích nghi nhiệt tự nhiên của cơ thể [1].
Bên cạnh trang phục, yếu tố giới tính cũng tạo ra sự khác biệt [7]. Các dữ liệu thích nghi nhiệt hiện nay phần lớn được xây dựng dựa trên nam giới, gây khó khăn khi áp dụng sang nữ giới [7]. Một số bằng chứng chỉ ra rằng phụ nữ có thể cần nhiều buổi tập thích nghi nhiệt hơn hoặc cần mức độ căng thẳng nhiệt lớn hơn mới đạt được mức độ thích ứng sinh lý tương đương với nam giới [7]. Điều này chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố thể hình, chu kỳ kinh nguyệt và mức độ rèn luyện thể lực [7].
Ai nên thận trọng trước môi trường làm việc nhiệt độ cao?
Bất kỳ người lao động nào khi mới bắt đầu công việc trong môi trường nóng bức đều thuộc nhóm có nguy cơ cao xảy ra các tai biến do nhiệt [1]. Nhóm người này cần được giám sát chặt chẽ trong ít nhất hai tuần đầu tiên [1]. Đặc biệt, những lao động phải mang vác trang phục bảo hộ nặng, kín gió hoặc các thiết bị bảo vệ toàn thân cần hết sức cảnh giác vì nguy cơ mất nước và tích trữ nhiệt độ lõi diễn ra nhanh hơn rất nhiều [5], [2].
Những người có tiền sử bệnh tim mạch hoặc thể lực yếu cũng cần được theo dõi thận trọng, bởi trong tuần đầu tiên khi thể tích huyết tương chưa kịp tăng và nhịp tim chưa thích nghi, hệ tuần hoàn sẽ phải chịu gánh nặng rất lớn dễ dẫn tới tụt huyết áp và ngất xỉu [2]. Nữ giới khi tham gia vào các công việc thể lực nặng nhọc trong môi trường nhiệt độ cao cũng cần lộ trình thích nghi cẩn trọng hơn do tiến trình đáp ứng sinh lý có thể diễn ra chậm hơn [7]. Khi có bất kỳ bệnh lý mạn tính nền nào, người lao động bắt buộc phải tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc nhân viên y tế cơ quan trước khi nhận việc [4].
Áp dụng lộ trình thích nghi nhiệt an toàn trong thực tế
Để xây dựng một chương trình thích nghi nhiệt đạt chuẩn, các chuyên gia khuyến cáo các đơn vị và cá nhân không nên nóng vội [3], [1]. Cường độ, thời gian tiếp xúc, tần suất và số ngày tiếp xúc với nhiệt độ cao cần được nâng dần từng bước tùy theo điều kiện vi khí hậu khô hay ẩm [8]. Việc rèn luyện thích nghi trực tiếp trong môi trường tự nhiên ngoài trời sẽ mang lại những phản ứng thích ứng sát thực tế nhất so với môi trường phòng thí nghiệm [8].
Người lao động nên bắt đầu với khối lượng công việc nhẹ và thời gian làm việc trong môi trường nóng ngắn trong tuần đầu tiên, khoảng 1 đến 2 giờ mỗi ngày, nhằm tạo điều kiện cho tim mạch mở rộng thể tích huyết tương và giảm nhịp tim [1], [2]. Sang tuần thứ hai, thời lượng và tải trọng lao động có thể tăng dần để kích hoạt toàn diện tuyến mồ hôi [2]. Trong suốt quá trình này, việc bổ sung nước và muối khoáng là yêu cầu sống còn nhằm bù đắp lại lượng dịch mất đi, đặc biệt khi hình thức trả lương theo sản phẩm có thể vô tình khiến người lao động ham làm mà bỏ quên nhu cầu uống nước định kỳ [3].
Thích nghi nhiệt là một lá chắn sinh học kỳ diệu giúp con người đứng vững trước cái nóng gay gắt, nhưng nó đòi hỏi một lộ trình khoa học kéo dài từ một đến hai tuần [1], [2]. Hiểu đúng về tiến trình hồi phục của tim mạch và tuyến mồ hôi sẽ giúp người lao động vừa bảo vệ tính mạng, vừa duy trì năng suất lao động bền bỉ mà không phải đánh đổi bằng sức khỏe [3], [1].
