Účinky slunečního záření na lidskou funkci a kognici

Dobrovolníci byli vystaveni čtyřem různým podmínkám prostředí [dvě horká prostředí: 30°C WBGT (1.: teplota vzduchu = 32,6°C; relativní vlhkost = 30 %; rychlost větru = 0,5 m/s; sluneční záření = 800 W/m2 a 2. teplota vzduchu = 40,6°C; relativní vlhkost = 30 %; rychlost větru = 0,5 m/s; sluneční záření = 0 W/m2) a dvě neutrální prostředí: 20°C WBGT (1.: teplota vzduchu = 19,1°C; relativní vlhkost = 30 %; rychlost větru = 0,5 m/s; sluneční záření = 800 W/m2 a 2. teplota vzduchu = 28,5°C; relativní vlhkost = 30 %; rychlost větru = 0,5 m/s; sluneční záření = 0 W/m2], za stejný počet dní. Výše uvedené environmentální scénáře byly náhodně přiděleny každému dobrovolníkovi. Aby se minimalizovala zaujatost účastníků, skutečný účel studie byl před dobrovolníky skrytý. Po dokončení sběru dat byli samozřejmě všichni dobrovolníci informováni o skutečném účelu studie a dali souhlas k analýze a zveřejnění těchto dat. Během této zaslepené randomizované kontrolované studie se všichni dobrovolníci čtyřikrát účastnili experimentálního protokolu s celkovou dobou trvání 03:20:00, po hodině přípravy a základních testů. Protokol měl tři hlavní časové úseky [odpočinek (dvě hodiny), práce (cyklování) při 100 W (jedna hodina) a zotavení (dvacet minut)]. Antropometrické údaje [věk; tělesná postava (Seca 213; seca GmbH & Co. KG; Hamburk, Německo); tělesná hmotnost (BC1000, společnost Tanita, Tokio, Japonsko); tělesný tuk (DXA sken: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, USA); a libová hmota (DXA sken: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, USA)] byly shromážděny dva dny před experimenty.

Před experimenty byli dobrovolníci euhydratováni. Stav hydratace byl hodnocen pomocí ručního refraktometru (ATAGO Ltd, Tokio, Japonsko) a stanoven buď jako euhydratovaný (USG < 1,020) nebo dehydratovaný (USG ≥ 1,020) podle současných pokynů. Spotřeba vody byla během experimentálního protokolu omezena. Stejné oblečení sestávající ze světle modrého trička (100% bavlna), černých cvičebních krátkých kalhot (100% polyester) a páru středně vysokých ponožek (100% bavlna) používali dobrovolníci během experimentů. Během experimentů bylo povinné nosit sluneční brýle. Kromě toho experimenty probíhaly během stejné hodiny dne pro každého účastníka a před experimenty bylo zajištěno 8hodinové hladovění. Dále byli účastníci požádáni, aby se alespoň dvanáct hodin před experimenty vyvarovali konzumace kofeinu a alkoholu a osm hodin před experimenty se vyvarovali konzumace soli a cukru.

Během studie byla měřena kontinuální srdeční frekvence, teplota jádra, průměrná teplota kůže, prokrvení kůže a frekvence potu. Konkrétně byla srdeční frekvence shromažďována pomocí bezdrátových monitorů srdeční frekvence (Polar Team2. Polar Electro Oy, Kempele, Finsko). Teplota jádra byla měřena pomocí telemetrických kapslí (BodyCap, Caen, Francie). Teplota kůže ze čtyř míst byla měřena pomocí bezdrátových termistorů (iButtons typ DS1921H, Maxim/Dallas Semiconductor Corp., USA) a byla vyjádřena jako průměrná teplota kůže podle Ramanathana [střední teplota kůže = 0,3 (hrudník + paže) + 0,2 (stehna + noha). Průtok krve kůží byl měřen laserovým Dopplerovým průtokoměrem (PeriFlux 4000, Perimed, Stockholm, Švédsko) na pravém předloktí (brachioradialis) a noze (gastrocnemius). Sonda (PROBE 413 Integrating Probe, Perimed, Stockhold, Švédsko) byla držena na místě pomocí plastového držáku (PH 13, Perimed, Stockhold, Švédsko). Rychlost pocení byla měřena ve třech oblastech [čelo, stehno (quadricep) a paže (biceps)] pomocí ventilované kapslové metody. Tepelný komfort (1 = pohodlné; 5 = extrémně nepříjemné), tepelný pocit (-3 = zima; +3 = horko) a vnímaná námaha (6 = žádná námaha; 20 = maximální námaha) spolu s kognitivní výkonností (bdělost, rozdělená pozornost, test paměti a reakční doba) byly hodnoceny při výchozím stavu, před pracovním stavem (01:40:00) a po práci (03:00:00). Dobrovolníci vstoupili do komory pět minut před experimenty, aby si na své tělo nainstalovali dataloggery a doprovodné senzory.