ISO 9886:1992
(Main)Evaluation of thermal strain by physiological measurements
Evaluation of thermal strain by physiological measurements
Describes methods for measuring and interpreting body core temperature, skin temperature, heart rate, and body mass loss. Annex A presents a comparison of the different methods concerning their field of application, their technical complexity, the discomfort and the risks. The measurement techniques are described in annex B, limit values are proposed in annex C.
Évaluation de l'astreinte thermique par mesures physiologiques
La présente Norme internationale décrit les méthodes de mesurage et d'interprétation des grandeurs suivantes: a) la température du noyau central du corps; b) les températures de la peau; c) la fréquence cardiaque; d) la perte de poids. Le choix des grandeurs à mesurer et des techniques à utiliser est laissé aux personnes responsables de la santé des travailleurs. Ces personnes auront à tenir compte non seulement de la nature des conditions thermiques, mais aussi du degré d'acceptation de ces techniques par les travailleurs concernés. Il y a lieu d'insister sur le fait que des mesurages directs sur l'individu ne peuvent être réalisés qu'à deux conditions: a) lorsque la personne a été informée en détail de l'inconfort et des risques éventuels associés à la technique de mesurage et consent librement à de tels mesurages; b) lorsque les mesurages ne présentent pour la personne aucun risque qui soit inacceptable compte tenu des codes d'éthique généraux et locaux. Afin de faciliter ce choix, l'annexe A présente une comparaison des différentes méthodes en ce qui concerne leur domaine d'application, leur complexité technique et la gêne et les risques qu'elles peuvent entraîner. La norme définit les conditions à remplir pour assurer la Fiabilité des informations recueillies à partir des différentes méthodes. Les techniques de mesurage sont exposées en annexe B. Les valeurs limites sont proposées en annexe C. La norme ne concerne pas les conditions expérimentales dans lesquelles des chercheurs peuvent être amenés à développer des méthodes alternatives destinées à affiner les connaissances. Il est cependant recommandé que, lors de ces études en laboratoire, les méthodes décrites ci-dessous soient utilisées à titre de référence, de sorte que les résultats puissent être comparés.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
IS0
INTERNATIONAL
STANDARD 9886
First edition
1992-l l-01
Evaluation of thermal strain by physiological
measurements
ivaluation de l’asfreinte thermique par mesures physiologiques
Reference number
IS0 9886: 1992(E)
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IS0 9886:1992(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee.
International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. IS0 collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an lnter-
national Standard requires approval by at least 75 % of the member
bodies casting a vote.
International Standard IS0 9886 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 159, Ergonomics, Sub-Committee SC 5, Ergonomics of the
physical environments.
Annexes A, B, C and D of this International Standard are for information
only.
0 is0 1992
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without
permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Pm*
‘L c. 3 e Postale 56 @ Ct-l-1211 Getah 20 Q %Wtzerland
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d d i
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IS0 9886:1992(E)
Introduction
This International Standard is part of a se ries of standards concerned
with the assessment of thermal stress and stra in.
This series of International Standards aims in particular at:
stablishing cifications for the methods of measuring physical
a) e spe
char ,acterizing thermal environm
arameters ents;
P
hing methods for assessing thermal stress in cold, moderate
b) estabiis
and hot envi ronments
The analysis methods described by these latter standards allow the
prediction of the average physiological response of subjects exposed to
a thermal environment. Some of these methods are not applicable under
exceptional climatic circumstances, when the characteristics of the ex-
posed subjects differ greatly from the average or when special means
of protection are used.
In these cases, or for the sake of research, it may be useful or even
necessary to measure directly the physiological strain experienced by
the subject.
This International Standard gives a series of specifications concerning
the methods of measurement and interpretation of the physiological
parameters considered as reflecting the response of the human
organism placed in a hot or cold environment.
. . .
III
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INTERNATIONAL STANDARD IS0 9886:1992(E)
Evaluation of thermal strain by physiological measurements
develop alternative methods intended to improve
1 Scope
knowledge in this area. It is recommended, how-
ever, when conducting such studies in the labora-
This International Standard describes methods for
tory, to use the methods described below as
measuring and interpreting the following physio-
references, so that results can be compared.
logical parameters:
a) body core temperature;
2 Measurement of body core temperature,
b) skin temperatures;
t
‘cr
c) heart rate;
2.1 General
d) body mass loss.
The term “core” refers to all the tissues located at
The choice of variables to be measured and tech-
a sufficient depth not to be affected by a temperature
niques to be used is at the discretion of those re-
gradient through surface tissue. Temperature differ-
sponsible for the health of the employees. These
ences are however possible within the core de-
persons will have to take into account not only the
pending on local metabolisms, on the concentration
nature of the thermal conditions, but also the degree
of vascular networks and on local variations in blood
of acceptance of these techniques by the employees
flow. The core temperature is thus not a unique
concerned.
concept and measurable as such. This temperature
may be approximated by the measurement of tem-
It should be emphasized that direct measurements
perature at different points of the body:
on the individual may only be carried out o’n two
conditions:
a) oesophagus: oesophageal temperature, &;
if the person has been fully informed about the
b) rectum: rectal temperature, t,,;
discomfort and the potential risks associated
with the measurement technique and gives free
c) gastro-intestinal tract: intra-abdominal tempera-
consent to such measurements;
ture, &,;
if the measurements present no risk for the per-
d) mouth: oral temperature, to,;
son which is unacceptable in view of general or
specific codes of ethics.
e) tympanum: tympanic temperature, ttY;
In order to simplify this choice, annex A presents a
f) auditory canal: auditory canal temperature, t,,;
comparison of the different methods concerning
their field of application, their technical complexity,
g) urine temperature, t,,.
the discomfort and the risks that they might involve.
The order of presentation of these different tech-
This International Standard defines the conditions
niques has been adopted only for the clarity of the
which are to be met in order to ensure the accuracy
presentation.
of the data gathered from the different methods. The
measurement methods are described in annex B.
Depending on the technique used, the temperature
Limit values are proposed in annex C.
measured can reflect
not concerned with
This lnternat ion al Standard is
ch in vestigators - the mean temperature of the body mass; or
expe rimental cond itions for whi
may
1
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- the temperature of the blood irrigating the brain t,, essentially gives an indication of the mean tem-
and therefore influencing the thermoregulation perature of body core mass. It may only be con-
sidered as an indicator of blood temperature and
centres in the hypothalamus. This temperature
therefore of the temperature of the thermoregulation
is usually considered for assessing the thermal
strain sustained by a subject. centres when heat storage is slow and when work
is performed using the whole body.
22 Measurement techn iques for indicators of
When heat storage is low and work is essentially
b=ody core temperature
performed with the legs, the measurement of t,,
leads to a slight overestimation of the temperature
2.2.1 Oesophageal temperature, t,,
of the thermoregulation centres. On the contrary, in
case of rapid storage, during intense thermal stress
2.2.1.1 Principle of the method
of short duration, ire rises at a slower rate than the
temperature of the thermoregulation centres, con-
The temperature transducer is introduced in the
tinues to rise after the exposure has stopped and
lower part of the oesophagus, which is in contact
finaHy decreases progressively. Rising speed and
over a length of 50 mm to 70 mm with the front of the
lag time are depending on the exposure and recov-
left auricle and with the rear surface of the de-
ery conditions. in theses cases t,, is an inappropri-
scending aorta. In this position, the temperature
ate way in which to estimate the strain sustained by
transducer registers variations in arterial blood
a subject.
temperature with a very short reaction time.
2.2.3 Intra-abdominal temperature, t,,
The upper part of the oesophagus presses against
the trachea and the measurement of temperature
at that level is affected by breathing. On the con-
2.2.3.1 Principle of the method
trary, if the transducer is placed too low, it records
gastric temperature.
A temperature transducer is swallowed by the sub-
ject. During its transit through the intestinal tract, the
The transducer is also influenced by the tempera-
temperature recorded will vary according to whether
ture of the saliva swallowed by the subject. The
it is located in an area close to large arterial vessels
oesophageal temperature is therefore not given by
or to organs with high local metabolism or, on the
the mean value of the recorded temperatures but by
contrary, near the abdominal walls.
the peak values. This is particularly true in cold en-
vironments, where the saliva can be chilled.
2.2.3.2 Interpretation
2.2.1.2 Interpretation
When the transducer is located in the stomach or
the duodenum, temperature variations are similar to
Of all the indirect measurements of t,, mentioned
those of teS and the difference between the two tem-
above, leS is the one which most accurately reflects
peratures is very small. As the transducer pro-
temperature variations in the blood leaving the
gresses inside the intestine, the characteristics of
heart, and in all probability, the temperature of the
the temperature come closer to those of t,,. There-
blood irrigating the thermoregulation centres in the
fore, the interpretation will depend on the time
hypothalamus.
elapsed since the swallowing of the transducer and
on the speed of the gastro-intestinal transit for the
2.2.2 Rectal temperature, l,,
given subject.
Principle of the method
2.2.2.1
In the present state of knowledge, lab seems to be
independent of ambient climatic conditions, except
A temperature transducer is inserted in the rectum;
for strong radiant heat impinging on the abdomen.
this being surrounded by a Iarge mass of abdominal
tissues with low thermal conductivity, the rectal
2.2.4 Oral temperature, tar
temperature is independent of ambient conditions.
2.2.2.2 Interpretation
2.2.4.1 Principle of the method
When the subject is resting, the rectal temperature
The transducer is placed underneath the tongue and
is the highest of the body temperatures. When the
is therefore in close contact with the deep arterial
subject is working, on the contrary, t,, is directly af-
branches of the lingual artery. It will then provide a
fected by the production of heat from the local mus-
satisfactory measurement of the temperature of the
cles: with an equal expenditure of energy per unit
blood influencing the thermoregulation centres.
of time, ire is higher when work is performed with the
The te mperature measured neverth depends
legs than when it is carried out exclusively with the eless,
on the external conditions. When the mouth is open,
arms.
2
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gradient is thus observed between the tympanum
thermal exchanges by convection and evaporation
and the external orifice of the auditory meatus. This
on the surface of the buccal mucus membrane con-
tributes to a reduction in the temperature of the gradient can be reduced by insulating the ear ad-
buccal cavity. Even when the mouth is closed, the equately from the external climate.
temperature can be significantly lowered as a func-
tion of a reduction in the cutaneous temperature of
2.2.6.2 Interpretation
the face, or raised if the face is exposed to strong
radiant heat. The interpretation principles are very similar to
those presented for the tympanic temperature. The
auditory canal temperature therefore undergoes
2.2.4.2 Interpretation
variations parallel to those of tes, in the same way
as ftY.
When the measurement conditions are met, & is
very similar to f,,. With the subject resting and in
However, the positive deviations in hot environ-
environments in which air temperature is greater
ments or the negative ones in cold climates from fes
than 40 ‘C, t,, can overestimate tes by 0,25 “C to
are systematically greater than for ttY. Therefore, t,,
0,4 ‘C. With the subject working, the concordance
may rather be considered as an indicator of the
between t,,. and fes is only established for muscular
combined temperatures of the core and of the skin,
effort levels not exceeding 35 % of the maximal
than of an indicator of the core temperature only.
aerobic power of the subject.
This temperature measuring site is accepted by
2.2.5 Tympanic temperature, ztY
some as a necessary compromise between the pre-
cision of the estimation and the practicability for the
2.251 Principle of the method subject and the observer.
The thermal transducer is placed as close as poss-
2.2.7 Urine temperature, t,,
ible to the tympanic membrane whose
vascularisation is provided in part by the internal
2.2.7.1 Principle of the method
carotid artery which also irrigates the
hypothalamus. As the thermal inertia ofthe eardrum
The bladder and its content may be considered as
is very low, due to its low tnass and high vascularity,
being part of the core of the body. Therefore, the
its temperature reflects the variations in arterial
measurement of the urine tempera’ture during its
blood temperature which influence the centres of
discharge can provide information concerning the
thermoregulation.
body core temperature t,,. The measurement is
made by means of a temperature transducer in-
However, as the tympanic membrane is also
serted in a collecting device. By definition, the
vascularised by the external carotid aretery, its
measurement possibilities are dependent on the
temperature is influenced by the local thermal ex-
quantity of urine available in the bladder.
changes existing in the area vascularised by this
artery.
2.2.7.2 Interpretation
2.252 Interpretation
Urine temperature varies approximately as ire, ex-
cept the time constant is somewhat greater and its
$, varies in a similar fashion to les during rapid
actual value is systematically lower than &e by
variations in the thermal content of the core,
0 2 “C to 0 5 OC.
1 3
whether these are of metabolic origin or caused by
the environment. The observed difference between
these two temperatures or between ltY and l,., is
3 Skin temperature, t,,
however influenced by local heat exchanges around
the ear and the cutaneous surface of the head.
3.1 General
2,2.6 Auditory canal temperature, I,,
Skin temperature varies widely over the surface of
the body and especially when the ambient con-
2.2.6.1 Principle of the method ditions are cold. For this reason, a distinction should
be made between
The transducer is, in this case, located against the
- the local skin temperatu measured at a
walls of the auditory meatus immediately adjacent re, t,,,
specific point of the body surface
to the tympanum. These are vascularised by the
external carotid artery and their temperature is af-
- the mean skin temperature, G, on the entire
fected both by the arterial blood temperature at the
surface of the body, which cannot be easily
heart and by the cutaneous blood flow around the
measured directly but can be estimated by
ear and adjacent parts of the head. A temperature
3
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e nsemb
weighting an le of loca I skin tempera-
4 Assessment of thermal strain on the
tures accordin to the area
they chara cterize.
g
basis of heart rate, HR
By itself, fsk does not make it possible to evaluate
the thermal physiological strain. It constitutes how-
ever an important criterion for the appraisal of ther- 4.1 General
mal comfort.
Heart rate, HR, over a time interval At (in minutes)
is defined as follows:
HR = n/At
where II is the number of heart beats observed dur-
3.2 Principle of the method
ing this time interval. It is expressed in beats per
minute (bpm). This value is usually counted for a
For a nude subject, the temperature at a given point
time interval of 1 min.
of the body surface may be measured from a dis-
tance by means of an infrared radiation transducer.
At any given time, the heart rate HR can be con-
This technique gives the mean temperature of the sidered as the sum of several components which
area, small or large, of the skin which is intercepted are not independent of each other:
by the transducer. Otherwise, the temperature is
HR = HR, + AHR, + AHR, -I- AHR, + AHR, Js
measured by contact with a temperature transducer
fixed on the skin.
+ AHR,
where
is the heart rate of the subject, on aver-
HR,
age, at rest while sitting, under neutral
conditions, that is, when the metabolic
3.3 Interpretation
rate is equal to 58 W/m2;
Skin temperature is influenced by the following fac-
AHR, is the increase in heart rate linked with
tors:
work metabolism;
a) the thermal exchanges by conduction, con-
AHR, is the increase connected with static
vection, radiation and evaporation at the surface
exertion;
of the skin;
AHR, is the component connected with the
b) the variations of skin blood flow and of the tem-
thermal strain experienced by the sub-
perature of the arterial blood reaching the par-
ject;
ticular part of the body.
AHR, is the component due to psychological
factors: this component, often observed
In dry environments, skin temperature responds,
in the subject at rest, tends to disappear
with a time constant of about 3 min, to variations of
on exertion;
ambient air temperature, radiation and air velocity.
AHR, is the residual component connected
J
The number of measuring points should be deter-
with rhythm of breathing, circadian
mined according to the desired degree of precision,
rhythm, etc. The respiratory component
the ambient conditions, the technical requirements
disappears to a large extent when the
and the degree of annoyance tolerated by the sub-
calculation of HR is made over a period
ject.
of 30 s or more, while the circadian
component may be disregarded here.
As temperatures at the surface of the body are very
heterogenous in ambient conditions close to thermal
In the context of this International Standard, only the
cold environments, weighting
neutrality and in
component AHR, will be examined.
schemes with many measuring points should be
used. In very cold conditions, measurement of one
or more finger and toe temperatures on both sides
4.2 Principle of the method
of the body may be required for safety reasons. In
warm and hot ambient conditions, except in the
presence of highly asymmetric radiation, local skin In an actual work situation, the component AHR, can
only be assessed if heart rate at rest HR, has been
temperatures tend to be homoqeneous, so that the
measured and if the other components can be dis-
weighting scheme using few m‘easuring points can
regarded.
be used with accuracy.
4
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Am
When muscular work is stopped, heart rate starts
g = Amsw + Anlres + Am, -t Ai12wat + Amso, +
decreasing rapidly. After several minutes, the
AHR, and AHR, components due to work have + Amdo
practically disappeared leaving only the component
AHR, from thermal origin. The trend of HR deceler-
ation thus shows a break after a certain recovery
where
time and the thermal component at the end of the
working period can be estimated by:
is the ma ss 10s s due to sweat loss during
A%w
the given time
interv al;
AHR, = HR, - HR,
Amres is the mass loss due to evaporation in
where
th e res piratory tra ct;
is the rate recorded at the time of the
HRr
is the mass loss due to the mass differ-
A’%
break in recovery deceleration trend;
ence between carbon dioxide and oxy-
gen;
is the heat-t rate at rest in a thermally-
t-5
neutral environment.
is the mas s vari ation of the body
due to
intake and excre tion ( urine) of wa ter;
The recovery time up to the break is on average
4 min. It can be longer if the metabolic rate during
is the mass variation of the body due to
Amsol
the previous working period was very high. There-
intake (food) and excretions (stools) of
fore, it is necessary to measure HR either every
solids;
30 s or continuously during the first minutes of re-
covery and to observe directly the breaking point in
Am cl0 is the mass variation of the clothing due
the deceleration trend of HR.
to variation of clothing or to sweat ac-
cumulation in the clothing.
4.3 Interpretation
In the context of this International Standard, the
sweat loss, AFPZ,,, and the net water balance of the
The increase in heart rate of thermal origin AHR, is
body are considered.
very strongly related to the increase in t,,. The in-
crease in HR for an increase of 1 “C in t,,. is called
thermal cardiac reactivity and is expressed in heart 5.2 Interpretation
beats per minute per degree Celsius (bpm/OC).
Interindividual variations of thermal reactivity are In a warm environment, the sweat loss can be con-
very important. Even for the same subject, it varies sidered as an index of the physiological strain from
according to the type of exertion made (and thus the thermal origin, including not only the sweat that
muscular group involved) and according to whether evaporates at the surface of the skin but also the
the thermal stress is exogenic (due to the climate) fraction dripping from the body surface or accumu-
or endogenic (due essentially to the metabolism).
lating in the clothing. The net water balance
This interpretation must take these factors into ac-
m -t Amres + An-+& is to be considered in re-
(A
count. latio’n” to the risk of dehydration of the body. A reg-
ular intake of small volumes of water, over the entire
exposure period, will be able to balance about
5 Assessment of physiological strain on
75 % of the water loss: this can be assumed to be
the basis of body mass variation, Ar17, due
the case for acclimatized workers. In case of non-
to sweating acclimatized workers, on the contrary, the
periodicity, the volume and the quality of water in-
take can be inadequate and it is advisable to con-
5.1 Principle of the method
sider that the water loss is not compensated at all.
The gross body mass loss of a person during a given
In comfortable or cooler conditions, the sweat loss
time interval is the difference between the body
and the body water balance are reduced and are of
masses measured at the beginning and at the end
little use. Am,, can however be compared to the
of this interval. The gross body mass loss, Amg, is
value predicted as a function of the metabolic rate
the sum of several components.
to assess the degree of comfort of the situation.
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Annex A
(informative)
Comparison between the physio!ogical methods of evaluation of thermal strain
Table A.4 describes the technical requirements for 2: of a psychological nature without physical
annoyance
the different methods of physiological measurement
of thermal strain. The comparison criteria are the
3: moderate physical annoyance
following:
6) Health hazards for the person
) Complexity of the instrumentation
0: no hazard
0: simple
1: potential hazard if technique not optimal
1: should correspond to some requirements
2: potential hazard if anatomical abnor-
2: complex
mality of the person
2) Technical requirements for the measurement
7) cost
procedure
0: very low
0: simple technique
1: moderate
1: requires a competent person
2: medium to high according to the system
2: requires medical surveillance
used
3) Continuity of the measurement
3: high
C: continuous or discontinuous measure-
ment Table A.2 compares the different methods concern-
ing their relevance and difficulty of interpretation for
D: discontinuous measurement the appraisal of the thermal strain.
Relevance in the fields of cold, moderate and
4) Work interference 1)
hot conditions
0: limited to the time of the measurement
--
. not relevant for the assessment of ther-
1: moderate work interference mal strain
+: relevant
2: strong interference with the normal pro-
cess of work
2) Requirements concerning the interpretation
of the data
5) Physical annoyance for the person
0: direct interpretation
0: very slight and limited to the duration of
the measurement
1: interpretation requiring basic training
1: limited, except if the technique is not op-
2: interpretation requiring specialized com-
timal
petence
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Table A.1 - Technical requirements for the different methods of physiological measurement of thermal strain
l
Continuity of
Instrument Technical
Work Physical Health
the
cost
complexity requirement interference
annoyance hazard
measurement
Physiological
parameter
6 7
2
t
1
‘r-e
t
2
ab
t
or 0
2
%
t
1
ac
t
ur 0
HR
pulse’)
0 0 D 0
0 0 0
I
ECGZ,
2 1 C O-l O-l
0 2
t
sk
contact
C 0
no contact D
0
Sweat l&s D
0
1) This refers to the recording of the pulse rate at the wrist.
2) This refers to the continuous recording of the electrocardiographic signal.
Table A.2 - Relevance and difficulty of interpretation of the different physiological parameters
I
Relevance I
Physiological parameter
Interpretation
cold moderate warm
-~. -~~
-
t + 1
es
-
t + 1
re
-
t -t- 1
ab
-
t + 1
or
-
+ 1
%
-
t + 1
ac
-
t + + 1
-
H”;i + 2
t + + 2
-t
*sk
-
Sweat loss + + 1
I
---------------------- Page: 11 ----------------------
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Annex B
(informative)
Measuring techniques
subject’s height. The stiffness and shape of the
B.1 Measurement of body core
transducer should be chosen to ensure that it cannot
temperature, tCv
damage the ducts through which it passes. The di-
ameter of the catheter should be limited to I,5 mm.
B.l .I General
With very flexible catheters, loops may form causing
the transducer to be higher in the oesophagus than
Temperature measurements of any type shall be
expected and making extraction painful or even
carried out using a temperature transducer (usually
dangerous.
a mercury-in-glass thermometer, a resistance
thermometer, a thermocouple or a thermistor) giv- The correct position of the probe can be checked by
adding an electrode to the temperature transducer
ing an accuracy of 0,l “C in the range 33 OC to
for recording alterations in the oesophageal ECG
43 “C. The transducer should be of low thermal ca-
complex according to the depth of penetration. The
pacity (this requirement is less severe for the
criterion for positioning is the two-phase nature of
measurement of rectal temperature). Its response
the auricular wave P.
time at 90 % of the value should be the lowest
possible and less than 0,5 min. In par-ticuIar, trans-
For reasons of medical ethics, the position of the
ducers of very small time constant should be used
probe cannot be checked by radioscopy.
for the measurement of urine temperature.
Special requirements are to be fulfilled concerning
B.l.3 Rectal temperature, ire
the hygiene of the probe and transducer. They
should be thoroughly cleaned and all organic matter
The temperature transducer should be inserted at
removed prior to disinfection with an agent such as
least 100 mm past the edge of the anus. Slight tem-
hydrogen peroxide, isopropanol or ethanol. The
perature differences can be registered depending
probe should be thoroughly rinsed to remove all
on the depth of insertion of the transducer. There-
traces of the disinfectant which might provoke irri-
fore, the depth should remain constant throughout
tation or allergy in the next wearer. When it is
the measurement period.
possible, one should use disposable transducers
covered with disposable protection elements. The measurement of rectal temperature should be
avoided in persons suffering from local lesions. A
AH electrical components used should fulfil stan-
glass thermometer may only be used when the
dards concerning biomedical equipments, especially
subject is lying down and at rest.
concerning electrical insulation and current leakage.
B.l.4 Intra-abdominal temperature, lab
B.l.2 Oesophageal temperature, t,,
The temperature transducer is a tiny miniaturised
Regardless of the method used, the measurement
FM transmitter for which the frequency of the emit-
of oesophageal temperature is uncomfortable and
ted pulses is modulated by a thermistor. The whole
the wearer should be warned of this.
circuit is encapsulated and constitutes a “radio pill”
which can be swallowed without major difficulty. The
It is recommended that the probe be introduced via
signal is picked up by telemetry by means of an
the nasal fossae rather than through the mouth. The
omnidirectional antenna carried out on the belt.
tip of the probe may be coated with an analgesic gel
in order to reduce discomfort when the probe goes
Before being swallowed, the radio pill should be
through the nasal fossae. The simplest method of
calibrated in a water bath brought to 37,0 “C. The
positioning the probe is to introduce the catheter
control of the position of the pill after swallowing
into the nasal fossa up to a predetermined reference
may not be done by radioscopy. When the radio pill
point. The probe should be introduced horizontally
is not recovered by the wearer within an interval of
along the floor of the nose (i.e. under the inferior
72 h after swallowing, its presence or its absence in
nasal concha) since this route gives a straight
the abdomen should be determined by checking
passage into the nasopharynx. The length of the
whether a radio signal is still emitted.
catheter at this point should be ab
...
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1992-l 1-o 1
Évaluation de l’astreinte thermique par mesures
physiologiques
Evaluation of thermal strain by physiological measurements
Numéro de référence
ISO 9886: 1992(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
BO 9886:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Norrnes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 9886 a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 5, Ergonomie de l’environ-
nement physique.
Les annexes A, B, C et D de la présente Norme internationale sont
données uniquement à titre d’information.
0 ISO 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisati on inter nationale de normalisation
Case Post ale 56 * CH-121 1 Genève 20 @ Suis se
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 9886:1992(F)
Introduction
La présente Norme inter nationale fait partie d’une série de normes
CO nsacrées à I’évalu at ion de la contrainte et de l’astreinte thermique.
Cette série de Normes internationales vise en particulier:
a) l’établissement de spécifications relatives aux méthodes de mesu-
rage des paramètres physiques caractérisant les ambiances ther-
miques;
b) l’établissement de méthodes d’évaluation de la contrainte thermique
en ambiances froides, modérées et chaudes.
Les méthodes d’analyse décrites par les autres normes de la série
permettent de prévoir la réponse physiologique moyenne de sujets ex-
posés à une ambiance thermique. Certaines de ces méthodes ne sont
pas applicables lorsque les circonstances climatiques sont exception-
nelles, que les caractéristiques des sujets exposés s’écartent fortement
de la moyenne ou que des moyens de protection spéciaux sont utilisés.
Dans ces cas, ou dans le cadre de recherches, il peut s’avérer utile,
voire nécessaire, de recourir au mesurage direct de l’astreinte physio-
logique subie par le sujet.
La présente Norme internationale dresse une série de spécifications
relatives aux méthodes de mesurage et d’interprétation des paramètres
physiologiques reflétant la réponse de l’organisme humain placé en
ambiance thermique chaude ou froide.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 9886:1992(F)
Évaluation de l’astreinte thermique par mesures
physiologiques
rage sont exposées en annexe B. Les valeurs limi-
1 Domaine d’application
tes sont proposées en annexe C.
La norme ne concerne pas les conditions expéri-
La présente Norme internationale décrit les métho-
mentales dans lesquelles des chercheurs peuvent
des de mesurage et d’interprétation des grandeurs
être amenés à développer des méthodes alter-
suivantes:
natives destinées à affiner les connaissances. II est
cependant recommandé que, lors de ces études en
a) la température du noyau central du corps;
laboratoire, les méthodes décrites ci-dessous soient
utilisées à titre de référence, de sorte que les ré-
b) les températures de la peau;
sultats puissent être comparés.
c) la fréquence cardiaque;
2 Mesurage de la température du noyau
d) la perte de poids.
central du corps, ter
Le choix des grandeurs à mesurer et des techniques
2.1 Généralités
à utiliser est laissé aux personnes responsables de
la santé des travailleurs. Ces personnes auront à
Le terme 43oyaw> réfère à l’ensemble des tissus
tenir compte non seulement de la nature des condi-
situés assez profondément pour ne pas être affectés
tions thermiques, mais aussi du degré d’acceptation
de ces techniques par les travailleurs concernés. par un gradient de température à travers les tissus
superficiels. Toutefois, à l’intérieur du noyau, des
II y a lieu d’insister sur le fait que des mesurages différences de température sont possibles en fonc-
directs sur l’individu ne peuvent être réalisés qu’à tion des métabolismes locaux, de la densité des ré-
deux conditions: seaux vasculaires et des variations locales de débit
sanguin. La température du noyau n’est donc pas
une grandeur unique et mesurable en tant que telle.
a) lorsque la personne a été informée en détail de
l’inconfort et des risques éventuels associés à la Cette température peut être approchée par la me-
sure de la température en différentes parties du
technique de mesurage et consent librement à
de tels mesurages; corps:
b) lorsque les mesurages ne présentent pour la a) oesophage: température œsophagienne, tes;
personne aucun risque qui soit inacceptable
b) rectum: température rectale, t,,;
compte tenu des codes d’éthique généraux et
locaux.
c) tractus gastro-intestinal: température intra-
abdominale, &,;
Afin de faciliter ce choix, l’annexe A présente une
comparaison des différentes méthodes en ce qui
concerne leur domaine d’application, leur com- d) bouche: température orale, tO,;
plexité technique et la gêne et les risques qu’elles
e) tympan: température tympanique, ttY;
peuvent entraîner.
La norme définit les conditions à remplir pour as- f) conduit auditif: température auriculaire, lac;
surer la fiabilité des informations recueillies à partir
g) urine: température urinaire, t,,.
des différentes méthodes. Les techniques de mesu-
1
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ISO 9886:1992(F)
L’ordre de présentation de ces différentes techni- 2.2.2.2 Interprétation
ques a été adopté uniquement pour la simplicité de
l’exposé. Chez le sujet au repos, t,, est la plus élevée des
températures corporelles. Chez le sujet au travail,
En fonction de la technique adoptée, la température
au contraire, elle est directement influencée par la
me surée peut refléter
production de chaleur des muscles adjacents: à dé-
pense énergétique égale par unité de temps, t,, est
- la température moyenne du noyau, ou
plus élevée lorsque le travail est effectué avec les
jambes que lorsqu’il est réalisé exclusivement avec
-
la température du sang irrigant le cerveau et dès
les bras.
lors influencant les centres de thermorégulation
de I’hypothalamus; cette température est habi-
& reflète essentiellement la température moyenne
tuellement considérée comme décrivant I’as-
du noyau central du corps. Elle ne peut être consi-
treinte thermique subie par le sujet.
dérée comme un indicateur de la température du
sang et dès lors de la température des centres de
thermorégulation, que pour autant que I’accumu-
2.2 Technique de mesurage des indicateurs
lation de chaleur soit lente et que le travail concerne
de température du noyau centrai
le corps entier.
2.2.1 Température œsophagienne, I,,
En cas d’accumulation lente et lorsque le travail est
essentiellement effectué avec les jambes, la mesure
2.2.1.1 Principe de la méthode
de & conduit à une légère surévaluation de la tem-
pérature du sang artériel. En cas d’accumulation
Le capteur de température est placé dans la partie
rapide, par contre, lors d’une contrainte thermique
inférieure de l’oesophage qui est en contact sur
intense et de brève durée, t,, s’élève plus lentement
50 mm à 70 mm avec, d’une part, l’oreillette gauche
que la température des centres de thermorégula-
à sa face antérieure et, d’autre part, l’aorte descen-
tion, poursuit son élévation au-delà du temps d’ex-
dante à sa face postérieure. Placé à ce niveau, le
position pour enfin décroître progressivement. Les
capteur de température enregistre les variations de
vitesses d’augmentation et les retards sont fonction
la température du sang artériel avec un temps de
des conditions d’exposition et de récupération. Dans
latente très court.
ces cas, les valeurs de t,, sont inappropriées pour
l’évaluation de l’astreinte subie par la personne.
Dans sa partie supérieure, l’œsophage est appliqué
contre la trachée et la mesure de température à ce
niveau est influencée par la ventilation. Au
2.2.3 Température intra-abdominale, lab
contraire, si le capteur est placé trop bas, il enre-
gistre la température gastrique.
2.2.3.1 Principe de la méthode
Le capteur est également infuencé par la tempéra-
ture de la salive avalée par le sujet. La température
Un capteur de température est ingéré par le sujet.
œsophagienne est dès lors donnée non par la valeur
Durant son transit par le tube digestif, la tempéra-
moyenne des températures enregistrées, mais par
ture mesurée va varier suivant que le capteur est
les valeurs de pointe. Ceci est particulièrement im-
localisé dans une zone proche de gros vaisseaux
portant dans le cas d’environnements froids ou la
artériels ou d’organes ou muscles ayant un méta-
salive peut être fraîche.
bolisme local important ou, au contraire, près des
parois abdominales.
2.2.1.2 Interprétation
De toutes les mesures indirectes de z~,-, les est celle
2.2.3.2 Interprétation
qui reflète le mieux les variations de température
du sang artériel à la sortie du cœur, et très proba-
Lorsque le capteur est dans l’estomac ou le
blement la température du sang irriguant les cen-
duodénum, les variations de température observées
tres de thermorégulation dans l’hypothalamus.
sont similaires à celles de tes et la différence entre
ces deux températures est très faible. Au fur et à
2.2.2 Température rectale, t,,
mesure que le capteur progresse dans l’intestin, les
caractéristiques de la température mesurée se rap-
2.2.2.1 Principe de la méthode
prochent de celles décrites pour fie. Dès lors, I’in-
terprétation dépend du temps écoulé depuis
Le capteur de température est inséré dans le
l’ingestion du capteur et de la vitesse du transit
rectum; celui-ci étant entouré d’une masse impor-
gastro-intestinal chez l’individu étudié.
tante de tissus abdominaux de faible conductibilité
thermique, la température rectale est indépendante Dans l’état actuel des connaissances, & semble
des conditions ambiantes. être indépendante des conditions climatiques exté-
2
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ISO 9886:1992(F)
fluencé par les échanges de chaleur autour de
rieures, sauf en cas d’exposition de l’abdomen à un
l’oreille et de la surface cutanée de la tête.
flux intense de rayonnement.
2.2.4 Température orale, tOr 2.2.6 Température du conduit auditif, fac
2.2.4.1 Principe de la méthode 2.2.6.1 Principe de la méthode
Le capteur est placé sous la langue et est donc en La sonde est, cette fois, placée contre les parois du
contact avec les branches profondes de l’artère conduit auditif immédiatement adjacentes au
linguale. II permet dès lors une mesure satisfaisante tympan. Celles-ci sont vascularisées à partir de
de la température du sang influencant les centres l’artère carotide externe et leur température est in-
I
de thermorégulation. fluencée à la fois par la température du sang artériel
venant du cœur et par les variations du débit san-
La température mesurée, néanmoins, dépend des
guin cutané au niveau de l’oreille et du cuir chevelu.
conditions extérieures. Lorsque la bouche est ou-
Un gradient de température est par conséquent ob-
verte, les échanges thermiques par convection et
servé entre le tympan et l’orifice externe du conduit
évaporation à la surface des muqueuses buccales
auditif. Ce gradient peut être réduit en isolant adé-
contribuent à abaisser la température de la cavité
quatement l’oreille du climat extérieur.
buccale. Même lorsque la bouche est fermée, la
température peut être significativement abaissée en
2.2.6.2 Interprétation
fonction d’une diminution de la température cutanée
de la face, ou élevée lorsque la face est exposée à
Les règles d’interprétation sont semblables à celles
un flux intense de rayonnement thermique.
présentées pour la température tympanique. La
température du conduit auditif présente donc,
2.2.4.2 Interprétation
con1 me &, des variations parallèles à celles de tes.
Cependant, les écarts positifs observés en am-
Lorsque les conditions de mesurage sont respec-
biance très chaude ou les écarts négatifs observés
tées, & est très proche de t,,. Chez le sujet au repos
en ambiance froide par rapport à les sont systéma-
et dans des ambiances où la température de l’air
tiquement plus élevés que ceux observés pour $,.
est supérieure à 40 OC, ter peut surestimer les de
Dès lors, la température du conduit auditif doit être
0,25 “C à 0,4 “C. Chez le sujet au travail, la concor-
considérée plutôt comme un indicateur des tempé-
dance entre ter et tes n’est établie que pour des ni-
ratures combinées du noyau et de la peau que
veaux d’efforts musculaires ne dépassant pas 35 %
comme un indicateur de la température du noyau
de la puissance aérobie maximale du sujet.
seulement.
2.2.5 Température tympanique, $,
Ce site de mesurage de la température est accepté
par certains comme un compromis indispensable
2.251 Principe de la méthode
entre la précision de l’évaluation et la facilité d’uti-
lisation pour le porteur et l’observateur.
La sonde thermique est placée aussi près que pos-
sible de la membrane tympanique dont la
2.2.7 Température urinaire, tUr
vascularisation provient, pour une part, de l’artère
carotide interne qui irrigue également
2.2.7.1 Principe de la méthode
l’hypothalamus. L’inertie thermique du tympan étant
faible, de par sa faible masse et son importante
La vessie et son contenu peuvent être considérés
vascularisation, sa température suit les variations
comme faisant partie du (noyau)> du corps. Le me-
de la ternpérature du sang artériel qui influence les
surage de la température de l’urine lors de la
centres de la thermorégulation.
miction paraît donc susceptible de renseigner sur le
étant niveau de la température du noyau central du corps,
Cependant, la membrane tympanique
&. Le mesurage est réalisé au moyen d’un capteur
également vascularisée par l’artère carotide ex-
terne, sa température est influencée par les échan- de température inséré dans un dispositif collecteur.
ges thermiques locaux dans le territoire vascularisé Par définition, la réalisation du mesurage est dé-
par cette artère. pendante du degré de remplissage vésical.
2,252 Interprétation 2,2,7,2 Interprétation
La température urinaire présente des variations pa-
$ présente des variations parallèles à celles de tes
rallèles à celles de t,, mais son temps de réponse
lors des variations rapides du contenu thermique du
est quelque peu supérieur. En valeur absolue, la
noyau, que celles-ci soient d’origine métabolique ou
température urinaire est systématiquement infé-
dues à l’environnement. L’écart observé entre ces
deux températures ou entre fty et t,, est toutefois in- rieure de 0,2 “C à 0,5 “C à t,,.
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ISO 9886:1992(F)
froides, des schémas de pondération avec de nom-
3 Température de la peau, tSk
breux points de mesurage doivent être utilisés. En
ambiances très froides, le mesurage de la tempé-
3.1 Généralités
rature d’un ou de plusieurs doigts ou d’un ou plu-
sieurs orteils des deux côtés du corps peut être
La température mesurée à la surface de la peau
requis pour des raisons de sécurité.
varie fortement sur toute la surface corporelle et ce
d’autant plus que les conditions ambiantes sont
En ambiances chaudes, excepté en présence d’un
froides. Pour cette raison, on distingue
rayonnement élevé asymétrique, les températures
locales de la peau ont tendance à être homogènes,
-
la température CU tanée loca mesurée en
le, t,,,
de sorte que des schémas de pondération à peu de
point précis de corporelle, et
un la surface
points de mesurage peuvent être utilisés sans ris-
que d’erreur.
- la température cutanée moyenne, G, sur la sur-
face entière du corps, qui est difficilement me-
surable directement, mais peut être estimée en 4 Évaluation de l’astreinte thermique à
pondérant un certain nombre de températures
partir de la fréquence cardiaque, HR
cutanées locales en fonction des surfaces qu’el-
les caractérisent.
4.1 Généralités
La température cutanée moyenne ne permet pas en
elle-même d’évaluer l’astreinte physiologique d’ori- La fréquence cardiaque, HR, sur un intervalle de
gine thermique. Elle constitue par contre un critère temps At (en minutes) est définie comme suit:
important pour l’évaluation des conditions de
HR = n/At
confort thermique.
où yt est le nombre de battements cardiaques ob-
3.2 Principe de la méthode
servés durant cet intervalle de temps. Elle est ex-
primée en battements par minute (bpm). Cette
Chez un sujet nu, la température en un point quel-
valeur est en général comptée pour des intervalles
conque de la sut-face corporelle peut être mesurée
de 1 min.
à distance au moyen d’un capteur de rayonnement
À tout instant, la fréquence cardiaque, HR, peut être
infrarouge. Cette technique donne la température
considérée comme étant la somme de plusieurs
moyenne sur la surface plus ou moins grande de la
composantes qui ne sont pas indépendantes les
peau interceptée par le capteur. À défaut, la tempé-
unes des autres:
rature est mesurée par contact au moyen d’un cap-
teur de température fixé sur la peau.
HR = HR, +AHR,+AHR,+AHR,+AHR,+
+ AHR,
3.3 Interprétation
où
la peau est influencée par les
La température de
facteurs suivants:
est la fréquence cardiaque observée en
HR,
moyenne au repos assis en conditions
a) les échanges thermiques par conduction,
neutres, c’est-à-dire pour un niveau mé-
convection, rayonnement et évaporation à la
tabolique égal à 58 W/m2;
surface de la peau;
AHR, est l’élévation de fréquence cardiaque
b) les variations de débit sanguin cutané et de
liée au métabolisme du travail;
température du sang artériel en ce point parti-
culier du corps. AHR, est l’élévation liée aux efforts statiques
développés;
En ambiance sèche, la température de la peau ré-
pond, avec une constante de temps d’environ est la composante liée à l’astreinte ther-
AHR,
3 min, aux variations de température d’air, de mique subie par le sujet;
rayonnement et de vitesse d’air ambiantes.
AHR, est la composante nerveuse souvent ob-
Le nombre de points de mesurage doit être choisi servée chez le sujet au repos et qui tend
en fonction du degré de précision souhaité, des à disparaître à l’effort;
conditions ambiantes, des contraintes thermiques
est la composante résiduelle liée au
de mesurage et de la gêne occasionnée. dHRE
rythme respiratoire, cycle nycthéméral,
Étant donné que les températures à la surface du etc. La composante respiratoire disparaît
corps sont très hétérogènes en ambiances proches en grande partie lorsque le calcul de HR
est réalisé sur un intervalle de temps de
de la neutralité thermique, et a fortiori en ambiances
4
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ISO 9886:1992(F)
30 s ou pl s, tan dis que la compas ante
5 Évaluation de l’astreinte physiologique
ci rca dienn peut être ici nég ligée.
à partir de la variation de masse
corporelle, Am, due à la sudation
Dans le contexte de la présente Norme internatio-
nale, seule la composante AHR, est considérée.
5.1 Principe de mesure
La variation brute de masse corporelle d’une per-
4.2 Principe de mesure
sonne au cours d’un intervalle de temps donné est
la différence entre les masses corporelles mesurées
En situation de travail réelle, la composante AHR,
en début et en fin de cet intervalle.
ne peut être évaluée qu’à condition qu’ait été me-
corporel
surée la fréquence cardiaque de repos HR, et que La variatio n brute de masse le, Amg, est la
puissent être négligées les autres composantes. somme de lusieurs compas antes:
P
Am
9 = Amsw + Amres + A& + Ah,, + Amso, +
Lors de l’arrêt du travail musculaire, la fréquence
cardiaque commence à diminuer rapidement. Après
+ Am,lo
quelques minutes, les composantes AHR, et AHR,
dues au travail auront pratiquement disparu, de
où
sorte que seule subsiste l’élévation d’origine ther-
mique. La courbe de décroissance de HR en fonc-
Am sw est la variation de masse due à la perte
tion du temps présente donc une discontinuité après
sudorale durant l’intervalle de temps
un certain temps de récupération et la composante
donné;
liée à l’astreinte thermique à la fin de la période de
est la variation de masse due à I’évapo-
travail peut être estimée par:
Amres
ration dans les voies respiratoires;
AHR, = HR, - HR,
est la variation due aux différences de
A4
où masse entre le dioxyde de carbone ex-
piré et l’oxygène inspiré;
est la fréquence relevée au moment de
HR,
la discontinuité de vitesse de décrois-
AQ~, est la vari ation de ma sse corporel1 e due
sance de HR;
à la prise d’eau ou au rejet (urine);
est la fréquence cardia que de repos en
Am sol est la variation de masse corporelle due
HR,
ambia nce thermiqueme nt neutre.
à la prise (nourriture) et au rejet (selles)
de solides;
Le temps de récupération jusqu’à la discontinuité
est en moyenne de 4 min: il peut être plus long si le Am clo est la variation de masse de vêtement
métabolisme de travail était très élevé. Aussi est-il due à une variation de ce vêtement ou à
l’accumulation de sueur.
nécessaire de mesurer la fréquence cardiaque soit
par intervalle de 30 s, soit de manière continue au
Dans le contexte de la présente Norme internatio-
cours des premières minutes de récupération et
nale, la perte par transpiration, Amsw, et le bilan net
d’observer directement le point de discontinuité de
en eau du corps sont considérés.
la décélération cardiaque.
5.2 Interprétation
4.3 Interprétation
Dans un environnement chaud, la perte par transpi-
ration peut être considérée comme étant un indice
de l’astreinte physiologique d’origine thermique in-
L’élévation de la fréquence cardiaque d’origine
cluant non seulement la transpiration qui s’évapore
thermique, AHR,, est très fortement corrélée à
à la surface de la peau mais également la fraction
l’élévation de ter. L’élévation de HR par élévation de
s’écoulant de la surface du corps ou s’accumulant
1 “C de ter est appelée réactivité cardiaque thermi-
dans le vêtement. Le bilan net en eau
que et est exprimée en battements cardiaques par
minute et par degré Celsius (bpm/“C). Les va- msw + Am,,, + A%,,) est à considérer en rapport
(A
riations interindividuelles de la réactivité thermique avec le risque de déshydratation du corps. La prise
peuvent être considérables. De plus, pour un même régulière de petites quantités d’eau durant toute la
période d’exposition permet d’équilibrer environ
sujet, elle varie selon le type d’effort fourni (et donc
75 % de la perte en eau corporelle: ceci peut être
le groupe musculaire concerné) et selon que la
supposé le cas pour le sujet acclimaté. Dans le cas
contrainte therrnique est essentiellement exogène
de sujet non acclimaté, au contraire, la périodicité,
(due au climat) ou endogène (due au métabolisme).
Son interprétation doit tenir compte de ces facteurs. le volume et la qualité de la prise en eau pourraient
5
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ISO 9886:1992(F)
ne pas être adéquats et il est conseillé de considé- sont réduits et ont peu d’intérêt. Am,, peut cepen-
rer que la perte en eau ne sera pas compensée du dant être comparé aux valeurs prédites en fonction
tout. du métabolisme pour estimer le degré de confort de
la situation de travail.
Dans les conditions confortables ou plus froides, la
perte sudorale et le bilan thermique en eau du corps
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 9886:1992(F)
Annexe A
(informative)
Comparaison des méthodes physiologiques d’appréciation de l’astreinte thermique
6) Risques pour la santé de la personne
Le tableau A.1 décrit les exigences techniques des
différentes méthodes de mesurage de l’astreinte
thermique. Les critères de comparaison sont les 0: aucun risque
suivants:
1: risque potentiel si technique non optimale
1) Complexité de l’appareillage
2: risque potentiel si anomalie anatomique
0: simple du porteur
1: devant répondre à certaines exigences 7) coût
2: complexe 0: très faible
Exigences techniques lors du mesurage 1: modéré
2)
moyen à élevé suivant le système utilisé
0: technique simple 2:
1: requiert un personnel compétent 3: élevé
2: requiert une surveillance médicale
3) Continuité du mesurage
Le tableau A.2 compare les différentes méthodes en
ce qui concerne leur pertinence et leur difficulté
c: mesurage continu ou discontinu
d’interprétation pour l’appréciation de l’astreinte
thermique:
D: mesurage discontinu
Interférence avec le travail
4
1) Pertinence du mesurage dans les trois do-
maines: ambiances froides, modérées et ch au-
0: limitée au temps de mesurage
des
.
1 . interférence modérée avec le travail
.
-
non pertinente
2: inte rférenc e importante avec le proces-
+: pertinente
sus nor ,mal de travail
concernant Kinterprétation des
2) Exigences
Gêne physique pour la personne
5)
données
0: gêne très légère et limitée aux périodes
0: interprétation directe
de mesurage
1: interprétation requérant des connaissan-
1: gêne réduite sauf si technique non opti-
ces élémentaires
male
requérant des compé-
2: interprétati on
2: gêne d’origine psychologique sans gêne
ten ces particul ières
physique
3: gêne physique modérée
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 9886:1992(F)
Tableau A.1 - Exigences techniques des différentes méthodes de mesurage de l’astreinte thermique
Continuité
Interférence Risques
Complexité de Exigences Gêne
de avec le pour la coût
l’appareillage techniques physique
mesurage travail santé
Paramètre
physiologique
1 2 3 4 5 6 7
t
es 2 2 C 1 3 2 1
t
re O-l 0 c 0 2 1 1
t 2 1 C 0 2 2 3
ah
t ‘or o-1 0 C 0 0 0 0
fty 2 2 C 1 3 2 1
t aC 1 1 C 1 3 1 1
t tb 1 0 D 0 2 0 0
pouls’) 0 0 D 0 0 0 0
ECG*) 2 1 C o-1 O-l 0 2
t
sk
contact 1 1 C 1 1 0 2
non contact 2 1 D 0 0 0 3
Perte de sueur 1 0 D 1 1 0 1
1) II s’agit de la mesure de la fréquence cardiaque au pouls du sujet.
2) Il s’agit de l’enregistrement continu du signal électrocardiographique.
Tableau A.2 - Pertinence et difficulté d’interprétation des différents paramètres physiologiques
Pertinence
Paramètre physiologique
Interprétation
froid modéré chaud
-
t es + + 1
t -
+ +
1
‘re
t + - + 1
ab
t -- - -t- 1
or
lv - - + 1
t - - + 1
ac
l-k t - + - - + + 2 1
t + + + 2
sk
Perte de sueur - + + 1
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 9886:1992(F)
Annexe B
(informative)
Techniques de mesuraae
w
repère prédéterminé. La sonde doit être introduite
B.l Mesurage de la température du
horizontalement le long de la base du nez (c’est-à-
noyau central du corps, fCr
dire, sous la voûte nasale inférieure), cette voie en-
traînant un passage direct vers le pharynx. La
8.1 .l Généralités
longueur du cathéter jusqu’à ce point repère doit
être de l’ordre de 25 % de la taille du sujet. La rai-
Le mesurage de quelque température que ce soit
deur et la forme du capteur doivent être choisies de
doit être effectué au moyen d’un capteur (géné-
manière à éviter de blesser les conduits empruntés.
ralement un thermomètre à mercure, un thermomè-
Le diamètre du cathéter doit être limité à 1,5 mm.
tre à résistance, un thermocouple ou une
Des cathéters trop souples peuvent donner lieu à la
thermistance) permettant une précision de 0,l “C
formation de boucles faisant que le capteur soit lo-
dans la gamme de 33 “C à 43 “C. Le capteur doit
calisé plus haut que désiré dans l’oesophage et que
être de faible capacité thermique (cette exigence est
son extraction soit douloureuse, voire dangereuse.
moins sévère dans le cas de la température
La position correcte de la sonde peut être contrôlée
rectale). Son temps de réponse à 90 % de la valeur
en doublant le capteur de température par une
doit être le plus faible possible et inférieur à
électrode permettant d’enregistrer les modifications
0,5 min. Un capteur de très faible constante de
temps doit en particulier être utilisé pour la tempé- du complexe ECG œsophagien en fonction de, la
profondeur d’introduction. Le critère de position-
rature urinaire.
nement est le caractère biphasique de l’onde
Des exigences particulières sont à respecter
auriculaire P.
concernant l’hygiène de la sonde et du capteur. Ces
Pour des raisons d’éthique médicale, le contrôle de
derniers doivent être soigneusement nettoyés et
la position de la sonde ne peut pas être effectué par
débarrassés de toute matière organique, avant
radioscopie.
d’être désinfectés au moyen d’agents tels que l’eau
oxygénée, I’isopropanol ou I’éthanol. La sonde doit
être soigneusement rincée pour éviter toute réten-
B.l.3 Température rectale, fie
tion de l’agent désinfectant qui serait susceptible
d’induire des réactions d’irritation ou d’allergie chez
Le capteur de température doit être i
...
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1992-l 1-o 1
Évaluation de l’astreinte thermique par mesures
physiologiques
Evaluation of thermal strain by physiological measurements
Numéro de référence
ISO 9886: 1992(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
BO 9886:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Norrnes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 9886 a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 5, Ergonomie de l’environ-
nement physique.
Les annexes A, B, C et D de la présente Norme internationale sont
données uniquement à titre d’information.
0 ISO 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisati on inter nationale de normalisation
Case Post ale 56 * CH-121 1 Genève 20 @ Suis se
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 9886:1992(F)
Introduction
La présente Norme inter nationale fait partie d’une série de normes
CO nsacrées à I’évalu at ion de la contrainte et de l’astreinte thermique.
Cette série de Normes internationales vise en particulier:
a) l’établissement de spécifications relatives aux méthodes de mesu-
rage des paramètres physiques caractérisant les ambiances ther-
miques;
b) l’établissement de méthodes d’évaluation de la contrainte thermique
en ambiances froides, modérées et chaudes.
Les méthodes d’analyse décrites par les autres normes de la série
permettent de prévoir la réponse physiologique moyenne de sujets ex-
posés à une ambiance thermique. Certaines de ces méthodes ne sont
pas applicables lorsque les circonstances climatiques sont exception-
nelles, que les caractéristiques des sujets exposés s’écartent fortement
de la moyenne ou que des moyens de protection spéciaux sont utilisés.
Dans ces cas, ou dans le cadre de recherches, il peut s’avérer utile,
voire nécessaire, de recourir au mesurage direct de l’astreinte physio-
logique subie par le sujet.
La présente Norme internationale dresse une série de spécifications
relatives aux méthodes de mesurage et d’interprétation des paramètres
physiologiques reflétant la réponse de l’organisme humain placé en
ambiance thermique chaude ou froide.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 9886:1992(F)
Évaluation de l’astreinte thermique par mesures
physiologiques
rage sont exposées en annexe B. Les valeurs limi-
1 Domaine d’application
tes sont proposées en annexe C.
La norme ne concerne pas les conditions expéri-
La présente Norme internationale décrit les métho-
mentales dans lesquelles des chercheurs peuvent
des de mesurage et d’interprétation des grandeurs
être amenés à développer des méthodes alter-
suivantes:
natives destinées à affiner les connaissances. II est
cependant recommandé que, lors de ces études en
a) la température du noyau central du corps;
laboratoire, les méthodes décrites ci-dessous soient
utilisées à titre de référence, de sorte que les ré-
b) les températures de la peau;
sultats puissent être comparés.
c) la fréquence cardiaque;
2 Mesurage de la température du noyau
d) la perte de poids.
central du corps, ter
Le choix des grandeurs à mesurer et des techniques
2.1 Généralités
à utiliser est laissé aux personnes responsables de
la santé des travailleurs. Ces personnes auront à
Le terme 43oyaw> réfère à l’ensemble des tissus
tenir compte non seulement de la nature des condi-
situés assez profondément pour ne pas être affectés
tions thermiques, mais aussi du degré d’acceptation
de ces techniques par les travailleurs concernés. par un gradient de température à travers les tissus
superficiels. Toutefois, à l’intérieur du noyau, des
II y a lieu d’insister sur le fait que des mesurages différences de température sont possibles en fonc-
directs sur l’individu ne peuvent être réalisés qu’à tion des métabolismes locaux, de la densité des ré-
deux conditions: seaux vasculaires et des variations locales de débit
sanguin. La température du noyau n’est donc pas
une grandeur unique et mesurable en tant que telle.
a) lorsque la personne a été informée en détail de
l’inconfort et des risques éventuels associés à la Cette température peut être approchée par la me-
sure de la température en différentes parties du
technique de mesurage et consent librement à
de tels mesurages; corps:
b) lorsque les mesurages ne présentent pour la a) oesophage: température œsophagienne, tes;
personne aucun risque qui soit inacceptable
b) rectum: température rectale, t,,;
compte tenu des codes d’éthique généraux et
locaux.
c) tractus gastro-intestinal: température intra-
abdominale, &,;
Afin de faciliter ce choix, l’annexe A présente une
comparaison des différentes méthodes en ce qui
concerne leur domaine d’application, leur com- d) bouche: température orale, tO,;
plexité technique et la gêne et les risques qu’elles
e) tympan: température tympanique, ttY;
peuvent entraîner.
La norme définit les conditions à remplir pour as- f) conduit auditif: température auriculaire, lac;
surer la fiabilité des informations recueillies à partir
g) urine: température urinaire, t,,.
des différentes méthodes. Les techniques de mesu-
1
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ISO 9886:1992(F)
L’ordre de présentation de ces différentes techni- 2.2.2.2 Interprétation
ques a été adopté uniquement pour la simplicité de
l’exposé. Chez le sujet au repos, t,, est la plus élevée des
températures corporelles. Chez le sujet au travail,
En fonction de la technique adoptée, la température
au contraire, elle est directement influencée par la
me surée peut refléter
production de chaleur des muscles adjacents: à dé-
pense énergétique égale par unité de temps, t,, est
- la température moyenne du noyau, ou
plus élevée lorsque le travail est effectué avec les
jambes que lorsqu’il est réalisé exclusivement avec
-
la température du sang irrigant le cerveau et dès
les bras.
lors influencant les centres de thermorégulation
de I’hypothalamus; cette température est habi-
& reflète essentiellement la température moyenne
tuellement considérée comme décrivant I’as-
du noyau central du corps. Elle ne peut être consi-
treinte thermique subie par le sujet.
dérée comme un indicateur de la température du
sang et dès lors de la température des centres de
thermorégulation, que pour autant que I’accumu-
2.2 Technique de mesurage des indicateurs
lation de chaleur soit lente et que le travail concerne
de température du noyau centrai
le corps entier.
2.2.1 Température œsophagienne, I,,
En cas d’accumulation lente et lorsque le travail est
essentiellement effectué avec les jambes, la mesure
2.2.1.1 Principe de la méthode
de & conduit à une légère surévaluation de la tem-
pérature du sang artériel. En cas d’accumulation
Le capteur de température est placé dans la partie
rapide, par contre, lors d’une contrainte thermique
inférieure de l’oesophage qui est en contact sur
intense et de brève durée, t,, s’élève plus lentement
50 mm à 70 mm avec, d’une part, l’oreillette gauche
que la température des centres de thermorégula-
à sa face antérieure et, d’autre part, l’aorte descen-
tion, poursuit son élévation au-delà du temps d’ex-
dante à sa face postérieure. Placé à ce niveau, le
position pour enfin décroître progressivement. Les
capteur de température enregistre les variations de
vitesses d’augmentation et les retards sont fonction
la température du sang artériel avec un temps de
des conditions d’exposition et de récupération. Dans
latente très court.
ces cas, les valeurs de t,, sont inappropriées pour
l’évaluation de l’astreinte subie par la personne.
Dans sa partie supérieure, l’œsophage est appliqué
contre la trachée et la mesure de température à ce
niveau est influencée par la ventilation. Au
2.2.3 Température intra-abdominale, lab
contraire, si le capteur est placé trop bas, il enre-
gistre la température gastrique.
2.2.3.1 Principe de la méthode
Le capteur est également infuencé par la tempéra-
ture de la salive avalée par le sujet. La température
Un capteur de température est ingéré par le sujet.
œsophagienne est dès lors donnée non par la valeur
Durant son transit par le tube digestif, la tempéra-
moyenne des températures enregistrées, mais par
ture mesurée va varier suivant que le capteur est
les valeurs de pointe. Ceci est particulièrement im-
localisé dans une zone proche de gros vaisseaux
portant dans le cas d’environnements froids ou la
artériels ou d’organes ou muscles ayant un méta-
salive peut être fraîche.
bolisme local important ou, au contraire, près des
parois abdominales.
2.2.1.2 Interprétation
De toutes les mesures indirectes de z~,-, les est celle
2.2.3.2 Interprétation
qui reflète le mieux les variations de température
du sang artériel à la sortie du cœur, et très proba-
Lorsque le capteur est dans l’estomac ou le
blement la température du sang irriguant les cen-
duodénum, les variations de température observées
tres de thermorégulation dans l’hypothalamus.
sont similaires à celles de tes et la différence entre
ces deux températures est très faible. Au fur et à
2.2.2 Température rectale, t,,
mesure que le capteur progresse dans l’intestin, les
caractéristiques de la température mesurée se rap-
2.2.2.1 Principe de la méthode
prochent de celles décrites pour fie. Dès lors, I’in-
terprétation dépend du temps écoulé depuis
Le capteur de température est inséré dans le
l’ingestion du capteur et de la vitesse du transit
rectum; celui-ci étant entouré d’une masse impor-
gastro-intestinal chez l’individu étudié.
tante de tissus abdominaux de faible conductibilité
thermique, la température rectale est indépendante Dans l’état actuel des connaissances, & semble
des conditions ambiantes. être indépendante des conditions climatiques exté-
2
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ISO 9886:1992(F)
fluencé par les échanges de chaleur autour de
rieures, sauf en cas d’exposition de l’abdomen à un
l’oreille et de la surface cutanée de la tête.
flux intense de rayonnement.
2.2.4 Température orale, tOr 2.2.6 Température du conduit auditif, fac
2.2.4.1 Principe de la méthode 2.2.6.1 Principe de la méthode
Le capteur est placé sous la langue et est donc en La sonde est, cette fois, placée contre les parois du
contact avec les branches profondes de l’artère conduit auditif immédiatement adjacentes au
linguale. II permet dès lors une mesure satisfaisante tympan. Celles-ci sont vascularisées à partir de
de la température du sang influencant les centres l’artère carotide externe et leur température est in-
I
de thermorégulation. fluencée à la fois par la température du sang artériel
venant du cœur et par les variations du débit san-
La température mesurée, néanmoins, dépend des
guin cutané au niveau de l’oreille et du cuir chevelu.
conditions extérieures. Lorsque la bouche est ou-
Un gradient de température est par conséquent ob-
verte, les échanges thermiques par convection et
servé entre le tympan et l’orifice externe du conduit
évaporation à la surface des muqueuses buccales
auditif. Ce gradient peut être réduit en isolant adé-
contribuent à abaisser la température de la cavité
quatement l’oreille du climat extérieur.
buccale. Même lorsque la bouche est fermée, la
température peut être significativement abaissée en
2.2.6.2 Interprétation
fonction d’une diminution de la température cutanée
de la face, ou élevée lorsque la face est exposée à
Les règles d’interprétation sont semblables à celles
un flux intense de rayonnement thermique.
présentées pour la température tympanique. La
température du conduit auditif présente donc,
2.2.4.2 Interprétation
con1 me &, des variations parallèles à celles de tes.
Cependant, les écarts positifs observés en am-
Lorsque les conditions de mesurage sont respec-
biance très chaude ou les écarts négatifs observés
tées, & est très proche de t,,. Chez le sujet au repos
en ambiance froide par rapport à les sont systéma-
et dans des ambiances où la température de l’air
tiquement plus élevés que ceux observés pour $,.
est supérieure à 40 OC, ter peut surestimer les de
Dès lors, la température du conduit auditif doit être
0,25 “C à 0,4 “C. Chez le sujet au travail, la concor-
considérée plutôt comme un indicateur des tempé-
dance entre ter et tes n’est établie que pour des ni-
ratures combinées du noyau et de la peau que
veaux d’efforts musculaires ne dépassant pas 35 %
comme un indicateur de la température du noyau
de la puissance aérobie maximale du sujet.
seulement.
2.2.5 Température tympanique, $,
Ce site de mesurage de la température est accepté
par certains comme un compromis indispensable
2.251 Principe de la méthode
entre la précision de l’évaluation et la facilité d’uti-
lisation pour le porteur et l’observateur.
La sonde thermique est placée aussi près que pos-
sible de la membrane tympanique dont la
2.2.7 Température urinaire, tUr
vascularisation provient, pour une part, de l’artère
carotide interne qui irrigue également
2.2.7.1 Principe de la méthode
l’hypothalamus. L’inertie thermique du tympan étant
faible, de par sa faible masse et son importante
La vessie et son contenu peuvent être considérés
vascularisation, sa température suit les variations
comme faisant partie du (noyau)> du corps. Le me-
de la ternpérature du sang artériel qui influence les
surage de la température de l’urine lors de la
centres de la thermorégulation.
miction paraît donc susceptible de renseigner sur le
étant niveau de la température du noyau central du corps,
Cependant, la membrane tympanique
&. Le mesurage est réalisé au moyen d’un capteur
également vascularisée par l’artère carotide ex-
terne, sa température est influencée par les échan- de température inséré dans un dispositif collecteur.
ges thermiques locaux dans le territoire vascularisé Par définition, la réalisation du mesurage est dé-
par cette artère. pendante du degré de remplissage vésical.
2,252 Interprétation 2,2,7,2 Interprétation
La température urinaire présente des variations pa-
$ présente des variations parallèles à celles de tes
rallèles à celles de t,, mais son temps de réponse
lors des variations rapides du contenu thermique du
est quelque peu supérieur. En valeur absolue, la
noyau, que celles-ci soient d’origine métabolique ou
température urinaire est systématiquement infé-
dues à l’environnement. L’écart observé entre ces
deux températures ou entre fty et t,, est toutefois in- rieure de 0,2 “C à 0,5 “C à t,,.
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ISO 9886:1992(F)
froides, des schémas de pondération avec de nom-
3 Température de la peau, tSk
breux points de mesurage doivent être utilisés. En
ambiances très froides, le mesurage de la tempé-
3.1 Généralités
rature d’un ou de plusieurs doigts ou d’un ou plu-
sieurs orteils des deux côtés du corps peut être
La température mesurée à la surface de la peau
requis pour des raisons de sécurité.
varie fortement sur toute la surface corporelle et ce
d’autant plus que les conditions ambiantes sont
En ambiances chaudes, excepté en présence d’un
froides. Pour cette raison, on distingue
rayonnement élevé asymétrique, les températures
locales de la peau ont tendance à être homogènes,
-
la température CU tanée loca mesurée en
le, t,,,
de sorte que des schémas de pondération à peu de
point précis de corporelle, et
un la surface
points de mesurage peuvent être utilisés sans ris-
que d’erreur.
- la température cutanée moyenne, G, sur la sur-
face entière du corps, qui est difficilement me-
surable directement, mais peut être estimée en 4 Évaluation de l’astreinte thermique à
pondérant un certain nombre de températures
partir de la fréquence cardiaque, HR
cutanées locales en fonction des surfaces qu’el-
les caractérisent.
4.1 Généralités
La température cutanée moyenne ne permet pas en
elle-même d’évaluer l’astreinte physiologique d’ori- La fréquence cardiaque, HR, sur un intervalle de
gine thermique. Elle constitue par contre un critère temps At (en minutes) est définie comme suit:
important pour l’évaluation des conditions de
HR = n/At
confort thermique.
où yt est le nombre de battements cardiaques ob-
3.2 Principe de la méthode
servés durant cet intervalle de temps. Elle est ex-
primée en battements par minute (bpm). Cette
Chez un sujet nu, la température en un point quel-
valeur est en général comptée pour des intervalles
conque de la sut-face corporelle peut être mesurée
de 1 min.
à distance au moyen d’un capteur de rayonnement
À tout instant, la fréquence cardiaque, HR, peut être
infrarouge. Cette technique donne la température
considérée comme étant la somme de plusieurs
moyenne sur la surface plus ou moins grande de la
composantes qui ne sont pas indépendantes les
peau interceptée par le capteur. À défaut, la tempé-
unes des autres:
rature est mesurée par contact au moyen d’un cap-
teur de température fixé sur la peau.
HR = HR, +AHR,+AHR,+AHR,+AHR,+
+ AHR,
3.3 Interprétation
où
la peau est influencée par les
La température de
facteurs suivants:
est la fréquence cardiaque observée en
HR,
moyenne au repos assis en conditions
a) les échanges thermiques par conduction,
neutres, c’est-à-dire pour un niveau mé-
convection, rayonnement et évaporation à la
tabolique égal à 58 W/m2;
surface de la peau;
AHR, est l’élévation de fréquence cardiaque
b) les variations de débit sanguin cutané et de
liée au métabolisme du travail;
température du sang artériel en ce point parti-
culier du corps. AHR, est l’élévation liée aux efforts statiques
développés;
En ambiance sèche, la température de la peau ré-
pond, avec une constante de temps d’environ est la composante liée à l’astreinte ther-
AHR,
3 min, aux variations de température d’air, de mique subie par le sujet;
rayonnement et de vitesse d’air ambiantes.
AHR, est la composante nerveuse souvent ob-
Le nombre de points de mesurage doit être choisi servée chez le sujet au repos et qui tend
en fonction du degré de précision souhaité, des à disparaître à l’effort;
conditions ambiantes, des contraintes thermiques
est la composante résiduelle liée au
de mesurage et de la gêne occasionnée. dHRE
rythme respiratoire, cycle nycthéméral,
Étant donné que les températures à la surface du etc. La composante respiratoire disparaît
corps sont très hétérogènes en ambiances proches en grande partie lorsque le calcul de HR
est réalisé sur un intervalle de temps de
de la neutralité thermique, et a fortiori en ambiances
4
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ISO 9886:1992(F)
30 s ou pl s, tan dis que la compas ante
5 Évaluation de l’astreinte physiologique
ci rca dienn peut être ici nég ligée.
à partir de la variation de masse
corporelle, Am, due à la sudation
Dans le contexte de la présente Norme internatio-
nale, seule la composante AHR, est considérée.
5.1 Principe de mesure
La variation brute de masse corporelle d’une per-
4.2 Principe de mesure
sonne au cours d’un intervalle de temps donné est
la différence entre les masses corporelles mesurées
En situation de travail réelle, la composante AHR,
en début et en fin de cet intervalle.
ne peut être évaluée qu’à condition qu’ait été me-
corporel
surée la fréquence cardiaque de repos HR, et que La variatio n brute de masse le, Amg, est la
puissent être négligées les autres composantes. somme de lusieurs compas antes:
P
Am
9 = Amsw + Amres + A& + Ah,, + Amso, +
Lors de l’arrêt du travail musculaire, la fréquence
cardiaque commence à diminuer rapidement. Après
+ Am,lo
quelques minutes, les composantes AHR, et AHR,
dues au travail auront pratiquement disparu, de
où
sorte que seule subsiste l’élévation d’origine ther-
mique. La courbe de décroissance de HR en fonc-
Am sw est la variation de masse due à la perte
tion du temps présente donc une discontinuité après
sudorale durant l’intervalle de temps
un certain temps de récupération et la composante
donné;
liée à l’astreinte thermique à la fin de la période de
est la variation de masse due à I’évapo-
travail peut être estimée par:
Amres
ration dans les voies respiratoires;
AHR, = HR, - HR,
est la variation due aux différences de
A4
où masse entre le dioxyde de carbone ex-
piré et l’oxygène inspiré;
est la fréquence relevée au moment de
HR,
la discontinuité de vitesse de décrois-
AQ~, est la vari ation de ma sse corporel1 e due
sance de HR;
à la prise d’eau ou au rejet (urine);
est la fréquence cardia que de repos en
Am sol est la variation de masse corporelle due
HR,
ambia nce thermiqueme nt neutre.
à la prise (nourriture) et au rejet (selles)
de solides;
Le temps de récupération jusqu’à la discontinuité
est en moyenne de 4 min: il peut être plus long si le Am clo est la variation de masse de vêtement
métabolisme de travail était très élevé. Aussi est-il due à une variation de ce vêtement ou à
l’accumulation de sueur.
nécessaire de mesurer la fréquence cardiaque soit
par intervalle de 30 s, soit de manière continue au
Dans le contexte de la présente Norme internatio-
cours des premières minutes de récupération et
nale, la perte par transpiration, Amsw, et le bilan net
d’observer directement le point de discontinuité de
en eau du corps sont considérés.
la décélération cardiaque.
5.2 Interprétation
4.3 Interprétation
Dans un environnement chaud, la perte par transpi-
ration peut être considérée comme étant un indice
de l’astreinte physiologique d’origine thermique in-
L’élévation de la fréquence cardiaque d’origine
cluant non seulement la transpiration qui s’évapore
thermique, AHR,, est très fortement corrélée à
à la surface de la peau mais également la fraction
l’élévation de ter. L’élévation de HR par élévation de
s’écoulant de la surface du corps ou s’accumulant
1 “C de ter est appelée réactivité cardiaque thermi-
dans le vêtement. Le bilan net en eau
que et est exprimée en battements cardiaques par
minute et par degré Celsius (bpm/“C). Les va- msw + Am,,, + A%,,) est à considérer en rapport
(A
riations interindividuelles de la réactivité thermique avec le risque de déshydratation du corps. La prise
peuvent être considérables. De plus, pour un même régulière de petites quantités d’eau durant toute la
période d’exposition permet d’équilibrer environ
sujet, elle varie selon le type d’effort fourni (et donc
75 % de la perte en eau corporelle: ceci peut être
le groupe musculaire concerné) et selon que la
supposé le cas pour le sujet acclimaté. Dans le cas
contrainte therrnique est essentiellement exogène
de sujet non acclimaté, au contraire, la périodicité,
(due au climat) ou endogène (due au métabolisme).
Son interprétation doit tenir compte de ces facteurs. le volume et la qualité de la prise en eau pourraient
5
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ISO 9886:1992(F)
ne pas être adéquats et il est conseillé de considé- sont réduits et ont peu d’intérêt. Am,, peut cepen-
rer que la perte en eau ne sera pas compensée du dant être comparé aux valeurs prédites en fonction
tout. du métabolisme pour estimer le degré de confort de
la situation de travail.
Dans les conditions confortables ou plus froides, la
perte sudorale et le bilan thermique en eau du corps
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 9886:1992(F)
Annexe A
(informative)
Comparaison des méthodes physiologiques d’appréciation de l’astreinte thermique
6) Risques pour la santé de la personne
Le tableau A.1 décrit les exigences techniques des
différentes méthodes de mesurage de l’astreinte
thermique. Les critères de comparaison sont les 0: aucun risque
suivants:
1: risque potentiel si technique non optimale
1) Complexité de l’appareillage
2: risque potentiel si anomalie anatomique
0: simple du porteur
1: devant répondre à certaines exigences 7) coût
2: complexe 0: très faible
Exigences techniques lors du mesurage 1: modéré
2)
moyen à élevé suivant le système utilisé
0: technique simple 2:
1: requiert un personnel compétent 3: élevé
2: requiert une surveillance médicale
3) Continuité du mesurage
Le tableau A.2 compare les différentes méthodes en
ce qui concerne leur pertinence et leur difficulté
c: mesurage continu ou discontinu
d’interprétation pour l’appréciation de l’astreinte
thermique:
D: mesurage discontinu
Interférence avec le travail
4
1) Pertinence du mesurage dans les trois do-
maines: ambiances froides, modérées et ch au-
0: limitée au temps de mesurage
des
.
1 . interférence modérée avec le travail
.
-
non pertinente
2: inte rférenc e importante avec le proces-
+: pertinente
sus nor ,mal de travail
concernant Kinterprétation des
2) Exigences
Gêne physique pour la personne
5)
données
0: gêne très légère et limitée aux périodes
0: interprétation directe
de mesurage
1: interprétation requérant des connaissan-
1: gêne réduite sauf si technique non opti-
ces élémentaires
male
requérant des compé-
2: interprétati on
2: gêne d’origine psychologique sans gêne
ten ces particul ières
physique
3: gêne physique modérée
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 9886:1992(F)
Tableau A.1 - Exigences techniques des différentes méthodes de mesurage de l’astreinte thermique
Continuité
Interférence Risques
Complexité de Exigences Gêne
de avec le pour la coût
l’appareillage techniques physique
mesurage travail santé
Paramètre
physiologique
1 2 3 4 5 6 7
t
es 2 2 C 1 3 2 1
t
re O-l 0 c 0 2 1 1
t 2 1 C 0 2 2 3
ah
t ‘or o-1 0 C 0 0 0 0
fty 2 2 C 1 3 2 1
t aC 1 1 C 1 3 1 1
t tb 1 0 D 0 2 0 0
pouls’) 0 0 D 0 0 0 0
ECG*) 2 1 C o-1 O-l 0 2
t
sk
contact 1 1 C 1 1 0 2
non contact 2 1 D 0 0 0 3
Perte de sueur 1 0 D 1 1 0 1
1) II s’agit de la mesure de la fréquence cardiaque au pouls du sujet.
2) Il s’agit de l’enregistrement continu du signal électrocardiographique.
Tableau A.2 - Pertinence et difficulté d’interprétation des différents paramètres physiologiques
Pertinence
Paramètre physiologique
Interprétation
froid modéré chaud
-
t es + + 1
t -
+ +
1
‘re
t + - + 1
ab
t -- - -t- 1
or
lv - - + 1
t - - + 1
ac
l-k t - + - - + + 2 1
t + + + 2
sk
Perte de sueur - + + 1
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ISO 9886:1992(F)
Annexe B
(informative)
Techniques de mesuraae
w
repère prédéterminé. La sonde doit être introduite
B.l Mesurage de la température du
horizontalement le long de la base du nez (c’est-à-
noyau central du corps, fCr
dire, sous la voûte nasale inférieure), cette voie en-
traînant un passage direct vers le pharynx. La
8.1 .l Généralités
longueur du cathéter jusqu’à ce point repère doit
être de l’ordre de 25 % de la taille du sujet. La rai-
Le mesurage de quelque température que ce soit
deur et la forme du capteur doivent être choisies de
doit être effectué au moyen d’un capteur (géné-
manière à éviter de blesser les conduits empruntés.
ralement un thermomètre à mercure, un thermomè-
Le diamètre du cathéter doit être limité à 1,5 mm.
tre à résistance, un thermocouple ou une
Des cathéters trop souples peuvent donner lieu à la
thermistance) permettant une précision de 0,l “C
formation de boucles faisant que le capteur soit lo-
dans la gamme de 33 “C à 43 “C. Le capteur doit
calisé plus haut que désiré dans l’oesophage et que
être de faible capacité thermique (cette exigence est
son extraction soit douloureuse, voire dangereuse.
moins sévère dans le cas de la température
La position correcte de la sonde peut être contrôlée
rectale). Son temps de réponse à 90 % de la valeur
en doublant le capteur de température par une
doit être le plus faible possible et inférieur à
électrode permettant d’enregistrer les modifications
0,5 min. Un capteur de très faible constante de
temps doit en particulier être utilisé pour la tempé- du complexe ECG œsophagien en fonction de, la
profondeur d’introduction. Le critère de position-
rature urinaire.
nement est le caractère biphasique de l’onde
Des exigences particulières sont à respecter
auriculaire P.
concernant l’hygiène de la sonde et du capteur. Ces
Pour des raisons d’éthique médicale, le contrôle de
derniers doivent être soigneusement nettoyés et
la position de la sonde ne peut pas être effectué par
débarrassés de toute matière organique, avant
radioscopie.
d’être désinfectés au moyen d’agents tels que l’eau
oxygénée, I’isopropanol ou I’éthanol. La sonde doit
être soigneusement rincée pour éviter toute réten-
B.l.3 Température rectale, fie
tion de l’agent désinfectant qui serait susceptible
d’induire des réactions d’irritation ou d’allergie chez
Le capteur de température doit être i
...
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