Gyldighed af fugtrampeprotokoller til identifikation af grænser for overlevelse hos varmeudsatte personer

Den globale befolkning er i stigende risiko for varmerelateret sygdom på grund af klimaændringer og medfølgende stigninger i intensiteten og regelmæssigheden af ​​ekstremt varme temperaturer. Hos varmeudsatte personer overstiger varmetilvæksten fra miljøet og stofskiftet initialt varmeafledningshastigheden fra huden. Varme lagres i kroppen, hvilket får kerne- og hudtemperaturen til at stige, hvilket igen udløser autonomt medierede stigninger i kutan blodgennemstrømning og sved for at lette varmetabet. Hvis forholdene er kompenserbare, øges varmetabet, indtil det balancerer den samlede varmetilvækst. På dette tidspunkt falder varmelagringshastigheden til nul (dvs. varmebalance opnås), og kropstemperaturen stabiliseres, omend på et niveau, der er forhøjet fra termoneutrale forhold. Hvis den maksimalt opnåelige varmeafledningshastighed derimod er utilstrækkelig til at opveje varmetilvæksten, er forholdene ukompenserede, og langvarig eksponering vil forårsage en kontinuerlig stigning i kernetemperaturen, der kan kompromittere sundheden, hvis den ikke kontrolleres. De miljømæssige grænser for kompensation (dvs. de temperaturer/fugtigheder, over hvilke varmebalancen ikke kan opretholdes) er derfor en vigtig determinant for overlevelse under langvarig varmepåvirkning. Evaluering af denne grænse, og hvordan den kan ændres (f.eks. ved adfærd eller individuelle faktorer som alder eller køn) er et stadig vigtigere og mere aktivt studieområde.

Nutidige evalueringer af de miljømæssige grænser for kompensation anvender "ramping-protokoller", hvor deltagerne udsættes for stigende niveauer af temperatur eller fugtighed (i 5-10 minutters trin), mens kernetemperaturen overvåges. Det observeres generelt, at kernetemperaturen er relativt stabil (eller stiger let) i de tidlige stadier af eksponeringen, men undergår en brat og hurtig stigning, efterhånden som varmestressen bliver mere alvorlig. Betingelserne (f.eks. våd-bulb-temperatur eller wet-bulb-kugletemperatur) ved dette "bøjepunkt" tages som grænserne for kompensation. Det vil sige, det antages, at bøjning svarer til afgrænsningspunktet, under hvilket kernetemperaturen ville forblive stabil i længere perioder (teoretisk på ubestemt tid, hvis hydreringen opretholdes), men over hvilket varmetabet er utilstrækkeligt til at opveje varmetilvæksten, hvilket får kernetemperaturen til at stige kontinuerligt . På trods af den stigende brug af disse protokoller har ingen undersøgelse klart påvist deres gyldighed til at identificere de miljømæssige grænser for kompensation. Målet med dette projekt er derfor at vurdere gyldigheden af ​​rampeprotokoller til bestemmelse af de omgivende forhold, over hvilke termisk kompensation ikke er mulig.

Tilmeldte deltagere vil gennemføre fire eksperimentelle forsøg i et klimakontrolleret kammer: en rampingprotokol efterfulgt af tre randomiserede eksponeringer med fast tilstand. I rampeprotokollen vil deltagerne hvile i 42°C med 28% relativ luftfugtighed (RH) i 70 minutter, hvorefter RH øges 3% hvert 10. minut, indtil 70% RH er opnået. Kernen (esophageal) temperaturbøjningspunktet vil blive bestemt. For eksponeringer med faste betingelser vil deltagerne hvile i i) 42°C med RF ~5% under deres individuelle bøjningspunkt (under bøjningstilstand), ii) 42°C med RF ~5% over deres individuelle bøjningspunkt (over -bøjningstilstand), og iii) 26°C med 45% RH (kontroltilstand). Sammenligning af ændringshastigheden i esophageal temperatur mellem hver eksponering med fast tilstand vil give vigtig indsigt i gyldigheden af ​​rampeprotokoller til at identificere grænserne for kompensation.