全球约有16亿工人从事高温体力劳动[1]，他们的职业健康需要得到高度重视。在炎热环境中从事体力劳动的工人面临严重的职业热相关风险[2]、[3]，可能导致热应激症状，包括肾衰竭、心血管功能障碍、脱水和认知障碍[4]、[5]。
在极端高温条件下，高强度活动和穿着个人防护装备（PPE）是热应激的主要因素[6]。WBGT是一个标准化且可靠的指标，用于评估工人的生理压力[7]、[8]、[9]。在温度超过37°C或WBGT超过32°C的情况下，长时间进行中等强度的体力活动会显著升高核心温度（鼓膜温度）、心率（HR）和皮肤温度（Tsk）以及脱水率；同时，它会降低血液氧饱和度和心率变异性，加剧热不适和疲劳，并增加中暑的风险[6]、[7]、[10]。PPE旨在保护工人免受病毒感染、化学物质、物理冲击和核辐射[11]、[12]、[13]，通常具有较高的耐热性和防潮性[14]，这会导致衣物内微环境中的热量和汗水积聚[15]、[16]。在消防救援或军事化学防御等极端情况下，防护装备可能重达数十公斤[17]、[18]，增加运动时的代谢率[19]，从而加剧热应激风险[20]，影响安全和工作效率。
生理参数监测和主观问卷调查是评估高温环境下工人职业安全和舒适度的关键方法[21]、[22]。先前的研究已经探讨了环境温度、活动强度、负荷和防护服装对暴露在高温下的工人的生理和主观感知的影响[6]、[20]、[23]、[24]。Cottle等人[23]发现，当核心体温超过38.5°C时，活动强度每增加1米/秒，心率（HR）会比正常温度下升高12–18%。Tian等人[6]观察到，在37°C下以5公里/小时的速度运动85分钟后，参与者的血液氧饱和度显著下降，主观舒适度恶化。Kenefick等人[20]表明，负荷（BW ≥ 20%，体重）会加速核心温度（Tsk和心率（HR）的升高，同时降低运动能力。Foster等人[25]、[26]开发的体力工作能力（PWC）预测模型显示，在轻微热应激（WBGT = 18°C）下即可检测到PWC的下降，在最极端条件下（WBGT = 40°C）下降幅度达到78%。关于PPE的影响，Zhang等人[24]报告称，在炎热（36°C）和潮湿（70%）的环境中长时间使用一次性医用防护服装（DMPC）会迅速升高内衣微环境的温度和湿度，导致生理参数（如平均皮肤温度、HR）升高，主观感觉（如热感评分TSV；出汗感评分SSV）恶化[27]。
以往的研究主要集中在单一因素对生理反应和主观感知的影响上。然而，很少讨论各因素之间的交互作用，而这些交互作用会进一步加剧热生理反应。Xu[28]测量了消防员在37°C、高强度运动（6公里/小时）时穿着消防防护服装（FPC）的生理反应，观察到核心温度接近39°C，最大心率为164±18次/分钟——这些数值明显高于不穿防护服装或不运动时的情况。Lin等人[29]使用双向ANOVA发现，N95口罩和高代谢活动之间的交互作用进一步增加了核心温度、皮肤水分和经皮水分流失（TEWL），在两种性别中均如此。这些发现表明，因素之间的交互作用带来了更大的健康风险。
总之，研究环境温度、活动强度和PPE使用对暴露在高温下的工人的生理反应和主观感知的交互作用——同时考虑间歇性休息——是现有文献中尚未充分探讨的重要研究空白。基于Kenefick[20]（研究活动强度和负荷之间的交互作用）和Lin[29]（双向ANOVA促进交互作用分析）的发现，本研究进行了全面实验，以探讨环境温度、活动强度和总额外重量（负荷）如何相互作用调节暴露在高温下的个体的热生理反应和主观感知。此外，本研究使用了化学防护服装（CPC），这种服装具有较低的散热性、减弱的汗水蒸发能力和增加的重量，同时参与者进行低强度的负荷承载运动。低强度运动与CPC和温度交互作用的数据作为职业场景的边界案例和简化代理。这一设计为暴露在高温下的工人的职业健康提供了新的见解。
