Platnost protokolů vlhkostních ramp pro identifikaci limitů přežití u osob vystavených teplu

Globální populace je vystavena rostoucímu riziku nemocí souvisejících s horkem v důsledku změny klimatu a doprovodného nárůstu intenzity a pravidelnosti extrémně vysokých teplot. U osob vystavených teplu převyšuje tepelný zisk z prostředí a metabolismu zpočátku rychlost odvodu tepla z kůže. Teplo se ukládá v těle, což způsobuje zvýšení teploty jádra a kůže, což zase spouští autonomně zprostředkované zvýšení průtoku krve kůží a pocení, aby se usnadnily tepelné ztráty. Pokud jsou podmínky kompenzovatelné, tepelné ztráty se zvyšují, dokud nevyrovnají celkový tepelný zisk. V tomto okamžiku klesá rychlost akumulace tepla na nulu (tj. je dosaženo tepelné bilance) a tělesná teplota se stabilizuje, i když na úrovni zvýšené z termoneutrálních podmínek. Pokud však maximální dosažitelná rychlost odvodu tepla není dostatečná k vyrovnání tepelného zisku, podmínky jsou nekompenzovatelné a dlouhodobé vystavení způsobí neustálý nárůst teploty jádra, což může ohrozit zdraví, pokud nebude kontrolováno. Environmentální limity kompenzovatelnosti (tj. teploty/vlhkosti, nad kterými nelze udržet tepelnou rovnováhu) jsou proto důležitým určujícím faktorem přežití během dlouhodobého vystavení teplu. Vyhodnocení tohoto limitu a toho, jak jej lze upravit (např. chováním nebo individuálními faktory, jako je věk nebo pohlaví), je stále důležitější a aktivnější studijní obor.

Současná hodnocení environmentálních limitů kompenzovatelnosti využívají „rozsahové protokoly“, ve kterých jsou účastníci vystaveni zvyšujícím se úrovním teploty nebo vlhkosti (ve fázích 5-10 minut), zatímco je monitorována teplota jádra. Obecně se pozoruje, že teplota jádra je relativně stabilní (nebo mírně stoupá) v raných fázích expozice, ale podléhá náhlému a rychlému nárůstu, když se tepelný stres stává závažnějším. Podmínky (např. teplota vlhkého teploměru nebo teplota vlhkého teploměru) v tomto "inflexním bodě" jsou brány jako limity kompenzovatelnosti. To znamená, že se předpokládá, že inflexe odpovídá demarkačnímu bodu, pod nímž by teplota jádra zůstala stabilní po dlouhou dobu (teoreticky neomezeně, pokud by byla zachována hydratace), ale nad kterým tepelné ztráty nestačí kompenzovat zisk tepla, což způsobí, že teplota jádra nepřetržitě stoupá. . Navzdory rostoucímu používání těchto protokolů žádná studie jasně neprokázala jejich platnost pro identifikaci environmentálních limitů kompenzovatelnosti. Cílem tohoto projektu je proto posoudit platnost rampingových protokolů pro stanovení okolních podmínek, při jejichž překročení není možná tepelná kompenzace.

Zapsaní účastníci dokončí čtyři experimentální studie v komoře s řízenou teplotou: jeden postupný protokol následovaný třemi randomizovanými expozicemi s pevnými podmínkami. V protokolu ramping budou účastníci odpočívat při 42 °C s 28% relativní vlhkostí (RH) po dobu 70 minut, poté se bude RH každých 10 minut zvyšovat o 3%, dokud nebude dosaženo 70% RH. Bude určen inflexní bod teploty jádra (jícnu). Pro expozice za pevných podmínek budou účastníci odpočívat při i) 42 °C s relativní vlhkostí ~5 % pod jejich individuálním inflexním bodem (podmínky pod inflexí), ii) 42 °C s relativní vlhkostí ~5 % nad jejich individuálním inflexním bodem (nad -inflexní podmínky) a iii) 26 °C s 45% RH (kontrolní podmínky). Porovnání rychlosti změny teploty jícnu mezi jednotlivými expozicemi za stálých podmínek poskytne důležitý pohled na platnost postupných protokolů pro identifikaci limitů kompenzovatelnosti.