Auswirkung von schnellem Hitzestress auf das Verletzungsrisiko des Bewegungsapparates bei Feuerwehrleuten

Diese Studie verwendet ein Crossover-Design, bei dem die Teilnehmer als ihre eigenen Kontrollen fungieren und sowohl an den Kontrollbedingungen (allmähliche nicht kompensierbare Hitze) als auch an den experimentellen Bedingungen (schneller Hitzestress (RHS)) teilnehmen. Die unabhängige Variable ist die Art der Hitzebelastung (nicht kompensierbar oder schnell). Die abhängigen Variablen sind: maximales konzentrisches Muskeldrehmoment (Hüftabduktoren, Hüftadduktoren, Kniebeuger, Kniestrecker), dynamisches Gleichgewicht (Y-Balance-Test, Firefighter-Specific Functional-Balance-Test (FFSFBT)) und Bewegungsqualität in der Frontalebene (Vorwärts). -Step-Down-Test (FSDT)). Diese werden dreimal gemessen, einmal während des Vortests und zweimal während des Nachtests, wie unten beschrieben.

Die Studie wird aus vier Besuchen bestehen. Beim ersten Besuch erfolgt die Einwilligung nach Aufklärung und die Einarbeitung in die Ergebnismaße. Die Teilnehmer werden in das Ausfüllen des 24-Stunden-Lebensmittel-/Getränketagebuchs eingewiesen und gebeten, ihre Ernährung in den 24 Stunden vor den Besuchen 2, 3 und 4 so nah wie möglich an diese Aufzeichnung anzupassen. Verletzungshistorie und demografische Daten werden unter erhoben Besuch 1.

Beim zweiten Besuch erfolgt die Datenerfassung vor dem Test, die bei etwa 22 °C stattfinden wird. Die Teilnehmer führen alle Ergebnismessungen durch (Drehmoment, Gleichgewicht, Bewegungsqualitätsmessungen). Zu diesem Zeitpunkt wird auch die Körperzusammensetzung im BodPod gemessen.

Vor den Besuchen 2, 3 und 4 befolgen die Teilnehmer die unten aufgeführten Sicherheitsrichtlinien, um eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr sicherzustellen:

• 48 Stunden vorher: kein Hitzestress (wird den Teilnehmer kontaktieren, um festzustellen, ob er zu einem brennenden Feuer gerufen wurde). Die Datenerfassung wird in diesem Fall verschoben.)
• 24 Stunden vorher: kein Alkoholkonsum, kein Energy-Drink-Konsum (normaler Kaffee/Tee ist erlaubt)
• 24 Stunden vorher: keine körperliche Aktivität (Sport oder intensives Spielen)
• 24 Stunden vorher: Trinken Sie insgesamt 3,7 l Wasser, um sicherzustellen, dass Sie gut mit Flüssigkeit versorgt sind
• 2 Stunden vorher: letzte Mahlzeit essen

Die Besuche drei und vier bestehen aus einem stationären Laufbandprotokoll in der Klimakammer (37–38 °C, 50 % Luftfeuchtigkeit), gefolgt von Maßnahmen nach dem Test. Während der dritten oder vierten Sitzung zieht der Teilnehmer seine/ihre Feuerwehrausrüstung (Jacke, Hose, Kapuze, Stiefel, Handschuhe) an und führt den Laufbandtest mit angezogener Ausrüstung durch. Dies ist die RHS-Studie und wird als GEAR bezeichnet. In der anderen Sitzung trägt der Teilnehmer Trainingskleidung (Shirt und Shorts) sowie einen Gewichtsrucksack, um das Gewicht der Ausrüstung nachzubilden. Hierbei handelt es sich um einen stufenweisen, nicht kompensierbaren Hitzestressversuch, der als NOGEAR bezeichnet wird. Die Reihenfolge der GEAR- und NOGEAR-Sitzungen wird randomisiert und ausgeglichen, um Überschneidungseffekte zu verhindern.

Bei der Ankunft zum Vortestbesuch (Sitzung zwei) werden die Größe der Teilnehmer mithilfe eines Stadiometers und das Gewicht gemessen. Die Körperzusammensetzung wird einmalig mit dem BodPod (Cosmed, USA) gemessen. Sie wärmen sich fünf Minuten lang auf einem Heimtrainer oder Laufband auf und nehmen dann die Ergebnismessungen vor.

Bei der Ankunft zu den Besuchen drei und vier werden die Teilnehmer erneut gewogen. Zur Beurteilung des Flüssigkeitsstatus wird eine Urinprobe entnommen. Sie schlucken die Kapsel mit Kerntemperatur (Tc) 40–45 Minuten vor Beginn der Sitzung mit einer kleinen Menge 20 °C warmem Wasser und nehmen während des gesamten Protokolls kein weiteres Wasser zu sich, um eine künstliche Senkung des Tc zu vermeiden. Die Teilnehmer werden mit dem Equivital EQLife Monitor-System (Equivital, NY) fit gemacht, um Herzfrequenz (HR) und Tc aufzuzeichnen. Anschließend führen sie das Laufbandprotokoll durch und die Maßnahmen nach dem Test werden unmittelbar nach Beendigung des Laufbandtests mit dem Entfernen ihrer Ausrüstung abgeschlossen. Sie werden nach dem Training gewogen, um Veränderungen des Körpergewichts aufgrund des Schwitzens festzustellen.

Die Sitzungen drei und vier werden mindestens sieben Tage voneinander entfernt, um den Einfluss von Hitzeakklimatisierung und Ermüdung zu verringern. Die kontinuierliche Überwachung von Tc und HR trägt dazu bei, die Sicherheit der Teilnehmer zu gewährleisten.

Das Trainingsprotokoll auf dem Laufband beginnt mit einem abgestuften Ansatz, um einen aeroben Steady-State zu erreichen. Das Laufbandprotokoll umfasst eine anfängliche fünfminütige Phase mit 3 Meilen pro Stunde und einer Steigung von 0 %, gefolgt von Steigerungen der prozentualen Steigung von 4 % bei Minute 5 und 8 % bei Minute 10 und wird während des gesamten Tests fortgesetzt. Nach der endgültigen geplanten schrittweisen Erhöhung der Laufbandneigung wird die Neigung dann angepasst, um sicherzustellen, dass der Proband für die Dauer des Protokolls im stabilen Zustand bleibt, definiert durch ein Atemaustauschverhältnis zwischen 0,9 und 0,99 unter Verwendung des Stoffwechselwagens des Labors (Parvomedics). , USA). Herzfrequenz, Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung (RPE), thermischer Komfort und thermisches Gefühl werden in jedem 0,5°C-Intervall aufgezeichnet. Der Laufbandtest wird abgebrochen, wenn die Teilnehmer entweder einen Tc-Wert von 39 °C oder ein willentliches Maximum erreichen (der Teilnehmer ist nicht in der Lage, das Training fortzusetzen). Die Ermittler brechen den Test auch ab, wenn Anzeichen einer übermäßigen Hitzebelastung vorliegen (unsicherer Gang, Verwirrtheit, Schwindel, undeutliche Sprache usw.). Sollte der Teilnehmer keines der Abbruchkriterien erfüllen, gilt für das Laufbandprotokoll ein Zeitlimit von 50 Minuten für den GEAR-Zustand und 2-Stunden-Limit für den NOGEAR-Zustand. Sowohl die GEAR- als auch die NOGEAR-Sitzung beginnt mit demselben Laufbandtest.

Nach dem Laufbandtest führen die Teilnehmer die Ergebnismessungen nach dem Test durch. Diese bestehen aus dem isokinetischen Drehmoment der Hüftabduktoren und -adduktoren, dem isokinetischen Drehmoment der Kniebeuger und -strecker, dem Y-Balance-Test, dem FFSFBT und dem FSDT. Die Teilnehmer legen ihre Ausrüstung unmittelbar nach der Übergabe des Laufbandtests ab. Bei einseitigen Tests wird das dominante Bein erfasst und für diese Tests verwendet; Dies ist das Bein, mit dem ein Ball getreten wird. Die Reihenfolge der Ergebnismessungen wird für jeden Teilnehmer standardisiert, wobei die Testreihenfolge auf den primären Ergebnissen und der Schwierigkeit jedes Tests basiert. Der FSDT wird zuerst durchgeführt, da dies das primäre Ergebnis ist und frühere Untersuchungen gezeigt haben, dass die Erholung nach einem maximalen Belastungsreiz schnell erfolgt. Als nächstes wird der FFSFBT durchgeführt, gefolgt vom Y-Balance-Test. Aufgrund der ermüdenden Natur dieser Tests werden isokinetische Tests zuletzt durchgeführt. Zuerst werden die Hüftmuskeln getestet, gefolgt von den Oberschenkelmuskeln. Zwischen den einzelnen Ergebnismessungen sind drei Minuten für Ruhe und Unterricht vorgesehen. Zwischen den isokinetischen Tests werden fünf Minuten Pause eingelegt, um die Maschineneinrichtung und Anweisungen zu ermöglichen. Zwischen jeder isokinetischen Geschwindigkeit wird eine Minute Pause eingelegt, wobei drei Geschwindigkeiten für die Hüftmuskulatur (30°, 60° und 120° pro Sekunde) und die Kniemuskulatur (60°, 180° und 300° pro Sekunde) getestet werden.

Die Teilnehmer werden 2 Jahre lang beobachtet, mit 6-monatigen Nachuntersuchungen, um den Verletzungsstatus zu verfolgen. Es werden Einzelheiten zur Art der Verletzung, zum Ort der Verletzung und zur Arbeitsausfallzeit erfasst.