Comparación de las condiciones biambientales durante la actividad relacionada con el trabajo (COBRA)

Cada participante realizará 5 visitas de estudio: 1) pruebas de referencia y cuatro ensayos.

Los números de los participantes se asignarán al azar. Cuatro ensayos para hombres (frío extremo, EC; Frío moderado, MoC; frío leve, MiC; calor extremo, EH) y cuatro ensayos para mujeres (EC-fase folicular, EC-F; EC-fase lútea, EC-L; EH -F; EH-F) se ordenará con un generador de números aleatorios y se asignará a un número de participante. Estas órdenes serán contrapesadas entre los participantes para asegurar que no haya un efecto de orden. Los participantes serán asignados después de que se otorgue la autorización médica. La información específica de la visita se describe a continuación; sin embargo, los protocolos de recopilación de datos específicos para las variables dependientes y los procedimientos se incluyen debajo de la descripción del diseño del estudio. Se les pedirá a los participantes que firmen un formulario de divulgación de fotos/videos (Apéndice H) para usar en proyectos de investigación, publicaciones/conferencias científicas y con fines educativos. Los participantes pueden ser filmados o fotografiados mientras hacen ejercicio o descansan en la cámara ambiental.

Pruebas de referencia (visita 1)

Los participantes que estén aprobados para participar serán programados para una línea de base y VO2max

dia de prueba Al llegar al laboratorio, los sujetos proporcionarán una muestra de orina en un recipiente para orina limpio.

Se evaluará la gravedad específica de la orina y el color de la orina. También se registrará la masa corporal desnuda. Se brindará privacidad a cada participante mientras se obtienen medidas de masa corporal tomando medidas con el participante solo en una habitación privada detrás de una puerta sólida y cerrada, y la investigación leyendo la báscula fuera de la habitación. A los participantes sólo se les permitirá continuar

la prueba de VO2max si se cumple el criterio de euhidratación de una gravedad específica de la orina (USG) ≤1.025. Si el participante llega con un USG entre 1.020 y 1.025, se le pedirá al sujeto que beba 500mL de agua para asegurar un estado de hidratación adecuado. Los participantes completarán un Diario del sueño de Karolinska (Apéndice I) antes de recopilar datos antropométricos. Las mujeres llenarán un cuestionario de historial menstrual (Apéndice K). La altura se medirá con una cinta métrica. El porcentaje de grasa corporal se medirá mediante pletismografía por desplazamiento de aire (BodPod®; Cosmed, versión de software 4.2+, Concord, CA, EE. UU.). Esto tomará menos de ~5 minutos en completarse. Esta información se utilizará para describir los datos demográficos del sujeto. Con fines de familiarización, los investigadores insertarán y retirarán inmediatamente la sonda esofágica. También se les pedirá a los participantes que completen una prueba de consumo máximo de oxígeno (VO2max) en una cinta rodante en un ambiente termoneutro. Esta prueba proporcionará los niveles de aptitud aeróbica de los participantes. Después de la prueba de VO2max, los investigadores evaluarán los 6 lugares donde se realizarán los análisis de flujo sanguíneo durante los días de prueba (descritos en la sección de variables dependientes). Esto familiarizará al participante con el proceso de flujo sanguíneo y permitirá a los investigadores ubicar de manera óptima cada arteria de interés antes de los días de prueba. Los investigadores también pueden usar un rotulador o papel de calco para marcar puntos de referencia anatómicos para ayudar con la identificación de arterias durante los días de prueba. Esta visita tomará aproximadamente 1-2 horas.

Subestudio #1 Hombres y Mujeres en Frío y Calor Extremo

Este subestudio tendrá dos visitas para hombres y cuatro visitas para mujeres (figura a continuación).

Los participantes realizarán 30 min de descanso fuera de la cámara climática, una hora de descanso dentro de la cámara climática y 2 horas de trabajo para ciclos de descanso en la cámara climática.

Los participantes podrán recuperar las visitas de prueba si están enfermos, sufren una lesión o no cumplen con los requisitos de hidratación. Se les preguntará a los participantes si tienen una enfermedad actual o si toman medicamentos para determinar si pueden completar el ensayo. La visita del participante se reprogramará si tiene fiebre, enfermedad actual o toma medicamentos que influyan en la temperatura corporal. Ambos juicios serán en días separados con al menos 3 días de diferencia. Las mujeres determinarán la fase de su ciclo menstrual basándose en el autoinforme y un cuestionario de antecedentes menstruales completado durante la visita inicial (Apéndice K). Los ensayos de CE y EH en la fase folicular se recogerán 14 días después del inicio de la menstruación y la fase lútea se producirá entre los 14 y ~30 días de ciclo.

Al llegar al laboratorio, los sujetos proporcionarán una muestra de orina en un recipiente para orina limpio. Se evaluará la gravedad específica de la orina y el color de la orina. Se registrará la masa corporal desnuda. Se brindará privacidad a cada participante mientras se obtienen medidas de masa corporal tomando medidas con el participante solo en una habitación privada detrás de una puerta sólida y cerrada, y la investigación leyendo la báscula fuera de la habitación. A los participantes solo se les permitirá continuar con el ensayo si se cumplen los criterios de euhidratación de gravedad específica de la orina (USG) ≤1,025. Si el participante llega con un USG entre 1,020 y 1,025, se le pedirá al sujeto que beba 500 ml de agua para garantizar un estado de hidratación adecuado. En la visita previa, se darán instrucciones a los participantes sobre cómo obtener el estado de hidratación deseado para el próximo ensayo.

Al llegar al laboratorio, también se les pedirá a los participantes que indiquen si han consumido alcohol o cafeína en las últimas 24 horas y 12 horas, respectivamente. No se les pedirá que especifiquen exactamente lo que han consumido, pero si dan una indicación positiva, su prueba se reprogramará para otro día. El personal clave del estudio insertará una sonda esofágica para medir la temperatura esofágica (procedimiento que se describe a continuación). Ningún estudiante de pregrado que figure como personal clave insertará una sonda esofágica. Los participantes insertarán en privado un termómetro rectal 15 cm más allá del esfínter anal y usarán una correa de monitor de frecuencia cardíaca. Además, los participantes usarán sensores de temperatura de la piel de 14 sitios (Biopac). Los investigadores aplicarán los sensores de temperatura de la piel con cinta médica en la punta y la base del dedo de los participantes, el dorso de la mano, el antebrazo, el muslo, la pantorrilla, el dorso del pie, el dedo gordo del pie, la nariz, la mejilla, la punta de la oreja, el mentón y la frente. Los participantes también tendrán 4 sensores de temperatura de la piel iButton colocados en cuatro ubicaciones (hombro, pecho, pantorrilla, muslo) para evaluar la temperatura media de la piel. También se les pedirá a los participantes que completen un cuestionario de sueño subjetivo al llegar al laboratorio. los participantes llevarán un reloj inteligente Samsung Gear S3 en su brazo no dominante y una correa de pecho Polar. Estos dispositivos se combinarían con un teléfono inteligente Samsung Galaxy Note 4 que ejecuta el algoritmo 2B-Cool para estimar la temperatura central utilizando datos del reloj inteligente. Estos dispositivos serían proporcionados por BHSAI a la Universidad de Connecticut.n Además de los dispositivos proporcionados por BHSAI, los participantes usarán un reloj Apple Watch y un reloj Garmin en la mano opuesta. Ambos dispositivos serán validados contra las evaluaciones estándar de oro (Tabla 2). Cada variable dependiente procedente de los dispositivos Apple y Garmin de las propias aplicaciones del fabricante. Todas las mediciones se tomarán a partir del período de exposición termoneutral (preexposición) para incluir registros de referencia. El flujo sanguíneo de la arteria braquial, la arteria radial y cubital, la arteria femoral superficial, la arteria tibial anterior y la arteria tibial posterior se recolectará con una ecografía Triplex durante el descanso (antes del ejercicio y durante los descansos). Se utilizará la misma secuencia para los sitios de medición en todos los sujetos, por ejemplo, 1) radial, 2) cubital, 3) braquial, 4) femoral, 5) tibial anterior y 6) tibial posterior. También se colocará un oxímetro de pulso en el dedo del participante y se medirá cada 10 minutos durante cada período de descanso. El lactato en sangre se evaluará a partir de una muestra de sangre por punción en el dedo (0,7 μ1) durante las pruebas de ejercicio y después del ejercicio. Los datos de VO2 también se evaluarán para recopilar la producción de calor metabólico. Después de una exposición termoneutra de 30 minutos, los participantes descansarán en una tumbona durante una hora y luego realizarán 2 horas de ejercicio moderado con descansos. Todas las variables dependientes enumeradas anteriormente se recopilarán durante el período de ejercicio en varios momentos. Los participantes beberán ad libitum durante toda la prueba de ejercicio. Se les pedirá a los participantes que mantengan un registro dietético (usando My Fitness Pal) para realizar un seguimiento de su ingesta de alimentos y líquidos durante el período de prueba.

Prueba de frío extremo

Durante la prueba de EC, los participantes usarán una camiseta, pantalones cortos, una gorra de microforro polar y un pasamontañas liviano. Los participantes también usarán calcetines hasta los tobillos (sin zapatos durante el descanso). Los participantes descansarán erguidos en una silla con los pies sobre el suelo y las manos en los brazos de la silla (expuestos al aire). El participante permanecerá sentado hasta por 1 hora. Para mayor seguridad de los participantes, el experimento finalizará si la temperatura corporal central desciende por debajo de los 35 °C. Los participantes usarán camiseta, shorts, gorro de microfibra y zapatos para el componente de ejercicio del protocolo. El ensayo se realizará fuera de la cámara (~20C) y en una cámara climática con temperatura ambiente inferior a <8°C y humedad relativa de aproximadamente el 30%.

Prueba de calor extremo

Durante la prueba de EH, los participantes usarán una camiseta y pantalones cortos, una gorra de microforro polar y un pasamontañas liviano durante el descanso. Los participantes también usarán calcetines hasta los tobillos (sin zapatos durante el descanso). Los participantes se quitarán la gorra y el pasamontañas antes del ejercicio. Durante el descanso, los participantes descansarán erguidos en una silla con los pies sobre el suelo y las manos en los brazos de la silla (expuestos al aire). El participante permanecerá sentado hasta por 1 hora. Para mayor seguridad de los participantes, el experimento finalizará si la temperatura corporal central supera los 40 °C. Los participantes usarán camiseta, shorts, gorro de microfibra y zapatos para el componente de ejercicio del protocolo. El ensayo se realizará fuera de la cámara (~20C) y en una cámara climática con temperatura ambiente entre 30-42C y humedad relativa de aproximadamente 30-60%. Los participantes también completarán un cuestionario de síntomas ambientales (ESQ).

Subestudio #2 Hombres Estrés por frío moderado y leve en reposo

Los participantes realizarán 30 minutos de descanso fuera de la cámara climática y dos horas de descanso dentro de la cámara climática en frío moderado vs templado (Figura 3). Los procedimientos de recopilación de datos se resumen a continuación y en la Figura 3. Los sujetos serán solo hombres y serán los mismos sujetos masculinos que participan en el subestudio #1.

Procedimientos Día de Prueba (frío moderado y leve).

Los participantes podrán recuperar las visitas de prueba si están enfermos, sufren una lesión o no cumplen con los requisitos de hidratación. Se les preguntará a los participantes si tienen una enfermedad actual o si toman medicamentos para determinar si pueden completar el ensayo. La visita del participante se reprogramará si tiene fiebre, enfermedad actual o toma medicamentos que influyan en la temperatura corporal. Ambos juicios serán en días separados con al menos 3 días de diferencia. Al llegar al laboratorio, los sujetos proporcionarán una muestra de orina en un recipiente para orina limpio. Se evaluará la gravedad específica de la orina y el color de la orina. Se registrará la masa corporal desnuda. Se brindará privacidad a cada participante mientras se obtienen medidas de masa corporal tomando medidas con el participante solo en una habitación privada detrás de una puerta sólida y cerrada, y la investigación leyendo la báscula fuera de la habitación. A los participantes solo se les permitirá continuar con el ensayo si se cumplen los criterios de euhidratación de gravedad específica de la orina (USG) ≤1,025. Si el participante llega con una USG entre 1.020 y 1.025, se le pedirá al sujeto que beba 500 mL de agua para garantizar un estado de hidratación adecuado.

Al llegar al laboratorio, también se les pedirá a los participantes que indiquen si han consumido alcohol o cafeína en las últimas 24 horas y 12 horas, respectivamente. No se les pedirá que especifiquen exactamente lo que han consumido, pero si dan una indicación positiva, su prueba se reprogramará para otro día. El personal clave del estudio insertará una sonda esofágica para medir la temperatura esofágica (procedimiento que se describe a continuación). Ningún estudiante de pregrado que figure como personal clave insertará una sonda esofágica. Los participantes insertarán en privado un termómetro rectal 15 cm más allá del esfínter anal y usarán una correa de monitor de frecuencia cardíaca. Además, los participantes usarán sensores de temperatura de la piel de 14 sitios. Los investigadores aplicarán los sensores de temperatura de la piel con cinta médica en la punta y la base del dedo de los participantes, el dorso de la mano, el antebrazo, el muslo, la pantorrilla, el dorso del pie, el dedo gordo del pie, la nariz, la mejilla, la punta de la oreja, el mentón y la frente. Los participantes usarán un dispositivo de ECG de 3 derivaciones. También se les pedirá a los participantes que completen un cuestionario de sueño subjetivo al llegar al laboratorio. los participantes llevarán un reloj inteligente Samsung Gear S3 en su brazo no dominante y una correa de pecho Polar. Estos dispositivos se combinarían con un teléfono inteligente Samsung Galaxy Note 4 que ejecuta el algoritmo 2B-Cool para estimar la temperatura central utilizando datos del reloj inteligente. Estos dispositivos serían proporcionados por BHSAI a la Universidad de Connecticut. Todas las mediciones se tomarán a partir del período de exposición termoneutral (preexposición) para incluir registros de referencia. El flujo sanguíneo de la arteria braquial, la arteria radial y cubital, la arteria femoral superficial, la arteria tibial anterior y la arteria tibial posterior se recolectará con una ecografía Triplex durante el descanso (antes del ejercicio y durante los descansos). Se utilizará la misma secuencia para los sitios de medición en todos los sujetos, por ejemplo, 1) radial, 2) cubital, 3) braquial, 4) femoral, 5) tibial anterior y 6) tibial posterior. Los datos de VO2 también se evaluarán para recopilar la producción de calor metabólico. También se colocará un oxímetro de pulso en el dedo del participante y se medirá cada 10 minutos durante cada período de descanso. El lactato en sangre se evaluará inicialmente mediante una muestra de sangre por punción en el dedo (0,7 μ1) durante el período de referencia (termoneutral). Después de una exposición termoneutral de 30 minutos, los participantes descansarán en una tumbona durante dos horas. Todas las variables dependientes enumeradas anteriormente se recopilarán durante el período de ejercicio en varios momentos. Los participantes beberán ad libitum durante toda la prueba de ejercicio. Se les pedirá a los participantes que mantengan un registro dietético (usando My Fitness Pal) para realizar un seguimiento de su ingesta de alimentos y líquidos durante el período de prueba. Los participantes llevarán camiseta, pantalón corto y gorro de microfibra. Los participantes también usarán calcetines hasta los tobillos (sin zapatos). Los participantes descansarán erguidos en una silla con los pies sobre el suelo y las manos en los brazos de la silla (expuestos al aire). El participante permanecerá sentado hasta por dos horas. Para mayor seguridad de los participantes, el experimento finalizará si la temperatura corporal central desciende por debajo de los 36 °C. El ensayo se realizará fuera de la cámara (~20C) y en una cámara climática para frío moderado tendrá una temperatura ambiente entre 8-10°C y templada será de 10-15C (humedad relativa del 30% aproximadamente para ambas).