第五章 結果與討論
第二節 暴露艙實驗結果
5.2.1 室內環境熱因子對皮膚微血流變化量之影響
針對探討防曬乳液之暴露艙實驗,受測者SBFC 與 WBGT 之對應關係以散佈圖呈現,
並依散佈趨勢進行線性迴歸分析(圖 5-14)。以下為各散佈圖之迴歸方程式:
實驗組受試人員前臂外側SBFC 與 WBGT 之迴歸方程式:
y = 0.90x – 6.69 R2 = 0.26 (Eq. 5-17) 控制組受試前臂外側SBFC 與 WBGT 之迴歸方程式:
y = 1.34x – 16.00 R2 = 0.40 (Eq. 5-18)
由各迴歸方程式可觀察到控制組前臂外側迴歸係數(regression coefficient)大於實驗組前臂 外側係數,顯示使用防曬乳液在皮膚表面所形成類薄膜之屏障,對皮膚與外界熱環境之直 接接觸產生隔離效果,故未始用防曬乳液人員之 SBFC 上升幅度大於使用防曬乳液人員。
控制組受測人員前臂外側 SBFC 線性迴歸之判定係數(R2)接近 0.5,顯示 SBFC 之變化與 WBGT 間呈現一定的線性關係。
表 5-8 為使用防曬袖套組人員前臂外側皮膚之 SBFC 於相同相對濕度下隨環境溫度之 變化;不同環境溫度間之差異以one-way ANOVA 檢定。在相對濕度為 60%及 75%時,不 同環境溫度間之 SBFC 存有顯著差異(相對濕度 60%以及 75%之 p-value 分別為 0.001 與 0.002),顯示於高相對濕度時,環境溫度之變化對 SBFC 造成影響。使用 Scheffe’s 多重比 較分析發現,相對濕度 60%時,環境溫度 22oC 對應 31oC 與 22oC 對應 34oC 具顯著差異
(p-value 分別為 0.030 與 0.038);相對濕度 75%時,環境溫度 22oC 對應 34oC 與 25oC 對應 34oC 亦具顯著差異(p-value 分別為 0.039 與 0.026)。以上結果顯示,使用防曬袖套時,SBFC 因應環境溫度變化生成之改變於較高相對濕度(60%與 75%)時較明顯,亦即在高環境相對濕 度時使用防曬袖套,只要環境溫度稍具變化,皮膚表面之微血流量則會增加。表 5-9 為控 制組(未使用防曬袖套)人員前臂外側皮膚之 SBFC 於相同相對濕度下隨不同環境溫度產生 之變化;不同環境溫度間之差異亦以one-way ANOVA 檢定。在相對濕度為 45%、60%、以 及75%時,不同環境溫度間所量測之 SBFC 具顯著差異(相對濕度 60%之 p-value 為 0.001;
45%以及 75%之 p-value 皆為< 0.001)。經 Scheffe’s 多重比較分析發現,相對濕度 45%時,
環境溫度22oC 對應 34oC、環境溫度 25oC 對應 34oC、及環境溫度 28oC 對應 34oC,SBFC 之差別具顯著差異(p-value 分別為 0.001、0.004、及 0.034);相對濕度為 60%時,環境溫度 22oC 對應 34oC 以及 25oC 對應 34oC 之 SBFC 分佈具顯著差異(p-value 分別為 0.006 以及 0.018)。當相對濕度為 75%時,環境溫度 22oC 對應 31oC 與 34oC 以及 25oC 對應 34oC 之 SBFC 分佈亦具顯著差異(p-value 分別為 0.006、0.036、以及 0.014)。以上結果顯示:未使 用防曬袖套人員之 SBFC 對環境溫度之變化較敏感較低,但在低相對濕度時與控制組間無
在環境物理因子變化量對skin moisture 之影響隨防曬袖套使用產生之差異方面:表 5-10 所示為實驗組前臂外側皮膚skin moisture 於相同相對濕度下隨不同環境溫度之變化;環境 溫度組間之差別以one-way ANOVA 檢定。在相對濕度為 45%、60%、以及 75%時,不同環 境溫度間所量測之skin moisture 具統計顯著差異(相對濕度 45%、60%、以及 75%之 p-value 分別為0.016、0.002、< 0.001),顯示環境溫度之變化會對 skin moisture 造成影響。經 Scheffe’s 多重比較進一步分析發現:環境相對濕度為45%時,只有環境溫度 22oC 對應 34oC 時有顯 著差異(p-value 為 0.041);環境相對濕度 60%時,環境溫度 22oC 對應 34oC 與 28oC 對應 34oC
有顯著差異(p-value 分別為 0.024 與 0.048)。當環境相對濕度為 75%時,環境溫度 22oC 對 相對濕度為45%、60%、以及 75%時,不同環境溫度間所量測之 skin moisture 存有差異(相 對濕度45%之 p-value 為 0.018、60%及 75%之 p-value 皆為< 0.001)。經 Scheffe’s 多重比較 進一步分析發現,相對濕度45%時,環境溫度 22oC 對應 34oC 具顯著差異(p-value 為 0.036);
相對濕度60%時,環境溫度 22oC 對應 34oC、25oC 對應 34oC、及 28oC 對應 34oC 具顯著差 異(p-value 分別為< 0.001、0.001、以及 0.002)。當環境相對濕度為 75%時,環境溫度 22oC 對應34oC、25oC 對應 34oC、以及 28oC 對應 34oC 具顯著差異(p-value 分別為 0.002、0.003、
以及0.033)。以上結果顯示:未使用防曬袖套人員之 skin moisture 量測值對環境溫度之變 化較敏感,而防曬袖套之使用造成人體皮膚表面水分蓄積,故skin moisture 隨溫度之變化 不若控制組顯著。
以及75%之 p-value 分別為 0.002、0.001、< 0.001),顯示環境溫度之變化確對 TEWL 造成 影響。經Scheffe’s 多重比較進一步分析發現,相對濕度 45%時,環境溫度 22oC 對應 34oC
34oC、28oC 對應 34oC、以及 31oC 對應 34oC 具顯著差異(p-value 分別為< 0.001、< 0.001、
< 0.001、以及 0.004)。當環境相對濕度為 75%時,環境溫度 22oC 對應 34oC、25oC 對應 34oC、
以及28oC 對應 34oC 具顯著差異(p-value 分別為< 0.001、< 0.001、以及 0.005)。以上結果說 明,未使用防曬袖套時受試者之TEWL 對環境溫度之變化較為敏感;此差異可能肇因於使 用防曬袖套易抑制人體皮膚正常排汗,由於環境相對濕度適中時(60%)較為明顯。
5.2.3
室內環境熱因子對皮膚溫度之影響圖5-17 所示為使用防曬乳液組與控制組之前臂外側皮膚溫度隨環境溫濕度改變產生之 變化。受試人員(含實驗組與控制組)之皮膚溫度明顯受環境溫度影響:環境溫度升高,皮膚 溫度亦相對呈現上升趨勢,且線性關係明顯。故皮膚溫度為良好反應外在環境溫度之生理 指標。與環境溫度相較,皮膚溫度不受相對濕度之影響。
表5-14 為使用防曬袖套組人員前臂外側皮膚之 skin temperature 於相同相對濕度下隨不 同環境溫度之變化;不同環境溫度間之差異以one-way ANOVA 檢定。在相對濕度為 45%、
60%、以及 75%時,不同環境溫度間所量測之 skin temperature 具顯著差異(相對濕度 45%、
60%、以及 75%之 p-value 皆為< 0.001),顯示在任何相對濕度時環境溫度之變化皆會對 skin temperature 造成影響。經 Scheffe’s 多重比較進一步分析發現,相對濕度 45%、60%、以及 75%時,兩兩環境溫度組之間的 skin temperature 皆具顯著差異(p-value < 0.05)。表 5-15 為 未使用防曬袖套人員前臂外側皮膚之skin temperature 於相同相對濕度下隨不同環境溫度之 變化;不同環境溫度間之差異以one-way ANOVA 檢定。相對濕度為 45%、60%、及 75%時,
不同環境溫度間所量測之skin temperature 具顯著差異(相對濕度 45%、60%、及 75%之 p-value 皆為< 0.001)。進一步使用 Scheffe’s 多重比較分析亦發現,相對濕度為 45%、60%、及 75%
時,不同環境溫度間,配對比較之下,skin temperature 之間皆具顯著差異(p-value < 0.05)。
以上結果說明skin temperature 能確實反應環境溫度,故不論於何種相對濕度下,環境溫度 之變化皆為影響skin temperature 之主要環境物理因子。
5.2.4 環境物理力與使用防曬乳液/袖套與否對於主客觀熱舒適指標之綜合影響分析
表5-16 所示為針對防曬乳液進行之暴露艙實驗中前臂外側皮膚生理指標與主觀感受對 環境物理因子與性別之逐步迴歸方程式、複相關係數、複判定係數、調整複判定係數、共 線性診斷與統計檢定。藉由逐步迴歸修正後,原 SBFC 複迴歸方程式中之防曬乳液使用因 子被移除;修正後方程式中之影響因子為環境溫度與環境相對濕度因子。以上結果說明環 境溫度與環境相對濕度為主要影響SBFC 變化之主要因素。原 TEWL 與原皮膚溫度之複迴 歸方程式經修正後成為簡單線性迴歸,僅有環境溫度為影響因子。而皮膚濕度之方程式經 逐步迴歸後,最佳影響因子為依舊保留環境溫度、環境相對濕度、以及使用防曬乳液與否
─皮膚濕度除受環境溫度與環境相對濕度作用外,同時亦受到使用防曬乳液與否之影響,
符合先前所觀察到之結論。在暴露艙實驗中,人體主觀TSV 對應環境物理力與使用防曬乳 液與否之複迴歸方程式由逐步迴歸法修正後發現具影響力之二因子為環境溫度與環境相對
濕度,顯示人體主觀感受主要受環境溫度與相對濕度影響,若配合標準化多項式複迴歸方
紫外光暴露(紫外光指數< 6)時即可發生,並明顯反應遭受日光曝曬時皮膚使用防曬乳液
4) 輻射熱對本研究所調查之皮膚生理變化影響以在遭受日光直接曝曬時較為顯著。皮膚濕 度及經皮水份散失量屬於對輻射熱較敏感者。若輻射熱並非熱環境之主要影響因子,則 皮膚生理反應當以與環境溫度關聯性良好之皮膚溫度為主。但若熱環境中輻射熱顯著存 在,則即便環境溫度相同,皮膚散熱機制亦可能趨動至排汗階段,此時主要生理指標當 為皮膚濕度及經皮水分散失度。當輻射熱為影響熱調節之主要環境物理因子時,皮膚濕 度為熱調節之主要作為。
5) 透過長期(4個月)觀察防曬袖套使用對累積紫外線曝曬量發現,長期使用防曬袖套可適度 降低皮膚對日光紫外線之吸收,有效減少黑色素之生成。
6) 透過戶外日光曝曬實驗結果,本研究進一步推論人體反應熱環境改變時,皮膚生理變化 間之反應時程中,環境物理因子對反應時程之影響。結果發現環境溫度以及輻射熱會於 皮膚散熱各階段產生顯著影響,而環境相對濕度則於皮膚散熱後期,即皮膚濕度及經皮 水份散失量增加期與皮膚溫度最後反應期產生影響。環境風速則對皮膚微血流改變及皮 膚溫度造成影響。
參考文獻
1. WHO. 2002. Global Solar UV Index: a practical guide. WHO/SDE/OEH/02.2. Geneva, Switzerland: World Health Organization (WHO).
2. WHO. 2006. Solar ultraviolet radiation―global burden of disease from solar ultraviolet radiation. Environmental Burden of Disease Series, No. 13. Geneva, Switzerland: World Health Organization (WHO).
3. ACGIH. 2006. Heat stress and strain. Documentation of the TLVs® and BEIs® with Other Worldwide Occupational Exposure Values. 2006 CD-ROM. Cincinnati, OH: American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH).
4. ASHRAE. 2004. Thermal environmental conditions for human occupancy. ANSI/ASHRAE 55-2004. Atlanta, GA: American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers, Inc (ASHRAE).
5. WHO. 1994. Ultraviolet radiation. Environmental Health Criteria 160. Geneva, Switzerland:
World Health Organization (WHO).
6. USEPA. 2006. The burning facts. EPA 430-F-06-013. Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), Office of Air and Radiation.
7. Diffey, B.L. 2002. Source and measurement of ultraviolet radiation. Methods 28:4-13.
8. Farr, P.M. and Diffey, B.L. 1985. The erythemal response of human skin to ultraviolet radiation. Br J Dermatol 113:65-76.
9. Nordlund, J.J., Collins, C.E., and Rheins, L.A. 1981. The proliferative and toxic side effects of ultraviolet light and inflammation on epidermal pigment cells. J Invest Dermatol 77:361-368.
10. Kondo, S., Kono, T., Sauder, D.N., and McKenzie, R.C. 1993. IL-8 gene expression and production in human keratinocytes and in their modulation by UVB. J Invest Dermatol 101:690-694.
11. Schwarz, A., Bhardwaj, R., Aragane, Y., Mahnke, K., Riemann, H., Metze, D., Luger, T.A., and Schwarz, T. 1995. Ultraviolet-B-induced apoptosis of keratinocytes: evidence for partial involvement of tumor necrosis factor-α in the formation of sunburn cells. J Invest Dermatol 104:922-927.
12. Aufiero, B.M., Talwar, H., Young, C., Krishnan, M., Hatfield, J.S., Lee, H.K., Wong, H.K., Hamzavi, I., and Murakawa, G.J. 2006. Narrow-band UVB induces apoptosis in human keratinocytes. J Photochem Photobiol B:Biol 82:132-139.
13. Stanojević, M., Stanojević, Z., Jovanović, D., and Stojiljković, M. 2004. Ultraviolet radiation and melanogenesis. Arch Oncol 12:203-205.
14. Mommaas, A.M., Mulder, A.A., and Vermeer, B.J. 1993. Short-term and long-term UVB induced immunosupression in human skin exhibit different ultrastructural features. Eur J Morphol 31:30-34.
15. Narbutt, J., Lesiak, A., Skibinska, M., Wozniacka, A., van Loveren, H., Sysa-Jedrzejowska,
A., Lewy-Trenda., I., Omulecka, A., and Norval, M. 2005. Suppression of contact hypersensitivity after repeated exposures of humans to low doses of solar simulated radiation. Photochem Photobiol Sci 4:517-522.
16. Steerenberg, P.A., Daamen, F., Weesendorp, E., and Van Loveren, H. 2006. No adaptation to UV-induced immunosuppression and DNA damage following exposure of mice to chronic-UV exposure. J Photochem Photobiol B:Biology 84:28-37.
17. USFDA. 2009. Sunburn protection factor. http://www.fda.gov/AboutFDA/
CentersOffices/CDER/ucm106351.htm; accessed on: May 6, 2011. Silver Spring, MD: U.S.
Food and Drug Administration (USFDA).
18. JCIA. 1995. Measurement standards for UVA protection efficacy. Japan Cosmetic Industry Association Technical Bulletin. Issued Nov 21, 1995. Tokyo, Japan: Japan Cosmetic Industry Association (JCIA).
19. Bernard, T.E. 2002. Thermal stress. In: Fundamentals of industrial hygiene. 5th ed., Plog, B.A. and Quinlan, P.J., eds. Itasca, IL: National Safety Council, pp. 327-356.
20. Hwang, R.L., Yang, K.H., Chen, C.P., and Wang, S.T. 2008. Subjective responses and comfort reception in transitional spaces for guests versus staff. Build Environ 43:2013-2021.
21. Hodder, S.G. and Ken, P. 2006. The effects of solar radiation on thermal comfort. Int J Biometeorol 51:233-250.
22. Holloway, G.A., Jr. and Watkins, D.W. 1977. Laser Doppler measurement of cutaneous
22. Holloway, G.A., Jr. and Watkins, D.W. 1977. Laser Doppler measurement of cutaneous