Comparaison des conditions bi-environnementales lors d'une activité liée au travail (COBRA)

Chaque participant effectuera 5 visites d'étude : 1) des tests de base et quatre essais.

Les numéros de participants seront attribués au hasard. Quatre essais pour les hommes (froid extrême, EC ; froid modéré, MoC ; froid léger, MiC ; chaleur extrême, EH) et quatre essais pour les femmes (EC-phase folliculaire, EC-F ; EC-phase lutéale, EC-L ; EH -F ; EH-F) seront commandés avec un générateur de nombres aléatoires et attribués à un numéro de participant. Ces ordres seront contrebalancés entre les participants pour s'assurer qu'il n'y a pas d'effet d'ordre. Les participants seront affectés après autorisation médicale. Les informations spécifiques à la visite sont décrites ci-dessous, cependant, des protocoles de collecte de données spécifiques pour les variables dépendantes et les procédures sont inclus sous la description de la conception de l'étude. Les participants seront invités à signer un formulaire d'autorisation photo/vidéo (annexe H) à utiliser dans des projets de recherche, des publications/conférences scientifiques et à des fins éducatives. Les participants peuvent être filmés ou photographiés pendant qu'ils font de l'exercice ou se reposent dans la chambre environnementale.

Test de base (visite 1)

Les participants qui sont approuvés pour participer seront programmés pour une ligne de base et VO2max

jour de test. À leur arrivée au laboratoire, les sujets fourniront un échantillon d'urine dans une tasse à urine propre.

La gravité spécifique de l'urine et la couleur de l'urine seront évaluées. La masse corporelle nue sera également enregistrée. L'intimité sera accordée à chaque participant tout en obtenant des mesures de masse corporelle en prenant des mesures avec le participant seul dans une pièce privée derrière une porte solide et fermée, et la recherche lisant l'échelle à l'extérieur de la pièce. Les participants ne seront autorisés à continuer à

le test VO2max si le critère d'euhydratation d'une densité urinaire (USG) ≤1,025 est rempli. Si le participant arrive avec un USG entre 1.020 et 1.025, le sujet sera invité à boire 500 ml d'eau pour assurer un bon état d'hydratation. Les participants rempliront un journal de sommeil de Karolinska (annexe I) avant de collecter des données anthropométriques. Les femmes rempliront un questionnaire sur les antécédents menstruels (annexe K). La taille sera mesurée avec un ruban à mesurer. Le pourcentage de graisse corporelle sera mesuré à l'aide de la pléthysmographie par déplacement d'air (BodPod® ; Cosmed, version du logiciel 4.2+, Concord, Californie, États-Unis). Cela prendra moins de ~ 5 minutes à compléter. Ces informations seront utilisées pour décrire les données démographiques du sujet. À des fins de familiarisation, les chercheurs insèrent et retirent immédiatement la sonde œsophagienne. Les participants seront également invités à effectuer un test de consommation maximale d'oxygène (VO2max) sur un tapis roulant dans un environnement thermoneutre. Ce test fournira les niveaux de condition physique aérobie des participants. Après les tests de VO2max, les chercheurs évalueront les 6 emplacements où les analyses de flux sanguin auront lieu pendant les jours d'essai (décrits dans la section des variables dépendantes). Cela familiarisera le participant au processus de circulation sanguine et permettra aux chercheurs de localiser de manière optimale chaque artère d'intérêt avant les jours de test. Les chercheurs peuvent également utiliser un feutre ou du papier calque pour marquer des repères anatomiques afin d'aider à l'identification des artères pendant les jours d'essai. Cette visite prendra environ 1 à 2 heures.

Sous-étude #1 Hommes et femmes dans des conditions de froid et de chaleur extrêmes

Cette sous-étude comportera deux visites pour les hommes et quatre visites pour les femmes (figure ci-dessous).

Les participants effectueront 30 minutes de repos à l'extérieur de la chambre climatique, une heure de repos à l'intérieur de la chambre climatique et 2 heures de travail pour des cycles de repos dans la chambre climatique.

Les participants seront autorisés à faire des visites d'essai de rattrapage s'ils sont malades, souffrent d'une blessure ou ne répondent pas aux exigences d'hydratation. On demandera aux participants s'ils ont une maladie actuelle ou s'ils prennent des médicaments pour déterminer s'ils peuvent terminer l'essai. La visite du participant sera reportée s'il a de la fièvre, une maladie actuelle ou s'il prend des médicaments qui influencent la température corporelle. Les deux épreuves auront lieu à des jours différents à au moins 3 jours d'intervalle. Les femmes détermineront leur phase de leur cycle menstruel sur la base de l'auto-déclaration et d'un questionnaire sur les antécédents menstruels rempli lors de la visite de référence (annexe K). Les essais EC et EH en phase folliculaire seront collectés 14 jours après le début des règles et la phase lutéale aura lieu entre 14 et ~30 jours de cycle.

À leur arrivée au laboratoire, les sujets fourniront un échantillon d'urine dans une tasse à urine propre. La gravité spécifique de l'urine et la couleur de l'urine seront évaluées. La masse corporelle nue sera enregistrée. L'intimité sera accordée à chaque participant tout en obtenant des mesures de masse corporelle en prenant des mesures avec le participant seul dans une pièce privée derrière une porte solide et fermée, et la recherche lisant l'échelle à l'extérieur de la pièce. Les participants ne seront autorisés à poursuivre l'essai que si les critères d'euhydratation d'une gravité spécifique de l'urine (USG) ≤ 1,025 sont remplis. Si le participant arrive avec un USG entre 1.020 et 1.025, le sujet sera invité à boire 500 ml d'eau pour assurer un état d'hydratation approprié. Les participants recevront des instructions lors de la visite précédente sur la façon d'obtenir l'état d'hydratation souhaité pour l'essai à venir.

À leur arrivée au laboratoire, les participants seront également invités à indiquer s'ils ont consommé de l'alcool ou de la caféine au cours des dernières 24 heures et 12 heures, respectivement. Il ne leur sera pas demandé de préciser exactement ce qu'ils ont consommé, mais s'ils fournissent une indication positive, leur essai sera reporté à un autre jour. Le personnel clé de l'étude insérera une sonde œsophagienne pour mesurer la température œsophagienne (procédure décrite ci-dessous). Aucun étudiant de premier cycle répertorié comme personnel clé n'insérera de sonde œsophagienne. Les participants inséreront en privé un thermomètre rectal à 15 cm au-delà du sphincter anal et porteront une sangle de moniteur de fréquence cardiaque. De plus, les participants porteront des capteurs de température cutanée sur 14 sites (Biopac). Les chercheurs appliqueront les capteurs de température cutanée avec du ruban adhésif médical sur le bout et la base des doigts des participants, le dos de la main, l'avant-bras, la cuisse, le mollet, le dos des pieds, le gros orteil, le nez, la joue, le bout de l'oreille, le menton et le front. Les participants disposeront également de 4 capteurs de température cutanée iButton placés à quatre endroits (épaule, poitrine, mollet, cuisse) pour évaluer la température moyenne de la peau. Les participants seront également invités à remplir un questionnaire subjectif sur le sommeil à leur arrivée au laboratoire. les participants porteront une smartwatch Samsung Gear S3 sur leur bras non dominant et une ceinture pectorale Polar. Ces appareils seraient couplés à un smartphone Samsung Galaxy Note 4 qui exécute l'algorithme 2B-Cool pour l'estimation de la température centrale à l'aide des données de la smartwatch. Ces appareils seraient fournis par le BHSAI à l'Université du Connecticut.n En plus des appareils fournis par BHSAI, les participants porteront une montre Apple et une montre Garmin sur la main opposée. Ces deux appareils seront validés par rapport aux évaluations de référence (tableau 2). Chaque variable dépendante provenant des appareils Apple et Garmin des propres applications du fabricant. Toutes les mesures seront prises à partir de la période d'exposition thermoneutre (pré-exposition) pour inclure les enregistrements de référence. Le flux sanguin de l'artère brachiale, de l'artère radiale et ulnaire, de l'artère fémorale superficielle, de l'artère tibiale antérieure et de l'artère tibiale postérieure sera recueilli avec une échographie Triplex pendant le repos (avant l'exercice et pendant les pauses). La même séquence pour les sites de mesure à travers les sujets, par exemple, 1) radial, 2) ulnaire, 3) brachial, 4) fémoral, 5) tibial antérieur et 6) tibial postérieur, sera utilisée. Un oxymètre de pouls sera également attaché au doigt du participant et mesuré toutes les 10 minutes tout au long de chaque période de repos. Le lactate sanguin sera évalué à partir d'un échantillon de sang prélevé au doigt (0,7 μ1) pendant les essais d'exercice et après l'exercice. Les données VO2 seront également évaluées pour collecter la production de chaleur métabolique. Après une exposition thermoneutre de 30 minutes, les participants se reposeront dans une chaise longue pendant une heure, puis effectueront 2 heures d'exercice modéré avec des pauses. Toutes les variables dépendantes énumérées ci-dessus seront collectées tout au long de la période d'exercice à différents moments. Les participants boiront à volonté tout au long de l'épreuve d'exercice. Les participants seront invités à tenir un registre alimentaire (à l'aide de My Fitness Pal) pour suivre leur consommation d'aliments et de liquides pendant la période d'essai.

Essai de froid extrême

Pendant l'essai EC, les participants porteront un t-shirt, un short, une casquette en micropolaire et une cagoule légère. Les participants porteront également des chaussettes jusqu'à la cheville (pas de chaussures pendant le repos). Les participants se reposeront debout sur une chaise avec les pieds au-dessus du sol et les mains sur les bras de la chaise (exposés à l'air). Le participant restera assis jusqu'à 1 heure. Pour plus de sécurité pour les participants, l'expérience sera interrompue si la température corporelle centrale tombe en dessous de 35 °C. Les participants porteront un t-shirt, un short, une casquette en micropolaire et des chaussures pour la composante exercice du protocole. L'essai sera mené à l'extérieur de la chambre (~20C) et dans une chambre climatique avec une température ambiante inférieure à <8°C et une humidité relative d'environ 30%.

Essai de chaleur extrême

Pendant l'essai EH, les participants porteront un t-shirt et un short, une casquette en micropolaire et une cagoule légère pendant le repos. Les participants porteront également des chaussettes jusqu'à la cheville (pas de chaussures pendant le repos). Les participants retireront le bonnet et la cagoule avant l'exercice. Pendant le repos, les participants se reposeront debout sur une chaise avec les pieds au-dessus du sol et les mains sur les bras de la chaise (exposés à l'air). Le participant restera assis jusqu'à 1 heure. Pour plus de sécurité pour les participants, l'expérience sera interrompue si la température corporelle centrale dépasse 40 °C. Les participants porteront un t-shirt, un short, une casquette en micropolaire et des chaussures pour la composante exercice du protocole. L'essai sera mené à l'extérieur de la chambre (~20 C) et dans une chambre climatique avec une température ambiante entre 30 et 42 C et une humidité relative d'environ 30 à 60 %. Les participants rempliront également un questionnaire sur les symptômes environnementaux (ESQ).

Sous-étude n° 2 Hommes Stress modéré et léger dû au froid au repos

Les participants effectueront 30 minutes de repos à l'extérieur de la chambre climatique et deux heures de repos à l'intérieur de la chambre climatique dans un froid modéré ou doux (Figure 3). Les procédures de collecte de données sont résumées ci-dessous et dans la figure 3. Les sujets seront uniquement des hommes et seront les mêmes sujets masculins participant à la sous-étude #1.

Procédures du jour d'essai (froid modéré et léger).

Les participants seront autorisés à faire des visites d'essai de rattrapage s'ils sont malades, souffrent d'une blessure ou ne répondent pas aux exigences d'hydratation. On demandera aux participants s'ils ont une maladie actuelle ou s'ils prennent des médicaments pour déterminer s'ils peuvent terminer l'essai. La visite du participant sera reportée s'il a de la fièvre, une maladie actuelle ou s'il prend des médicaments qui influencent la température corporelle. Les deux épreuves auront lieu à des jours différents à au moins 3 jours d'intervalle. À leur arrivée au laboratoire, les sujets fourniront un échantillon d'urine dans une tasse à urine propre. La gravité spécifique de l'urine et la couleur de l'urine seront évaluées. La masse corporelle nue sera enregistrée. L'intimité sera accordée à chaque participant tout en obtenant des mesures de masse corporelle en prenant des mesures avec le participant seul dans une pièce privée derrière une porte solide et fermée, et la recherche lisant l'échelle à l'extérieur de la pièce. Les participants ne seront autorisés à poursuivre l'essai que si les critères d'euhydratation d'une gravité spécifique de l'urine (USG) ≤ 1,025 sont remplis. Si le participant arrive avec un USG entre 1,020 et 1,025, le sujet sera invité à boire 500 ml d'eau pour assurer un bon état d'hydratation.

À leur arrivée au laboratoire, les participants seront également invités à indiquer s'ils ont consommé de l'alcool ou de la caféine au cours des dernières 24 heures et 12 heures, respectivement. Il ne leur sera pas demandé de préciser exactement ce qu'ils ont consommé, mais s'ils fournissent une indication positive, leur essai sera reporté à un autre jour. Le personnel clé de l'étude insérera une sonde œsophagienne pour mesurer la température œsophagienne (procédure décrite ci-dessous). Aucun étudiant de premier cycle répertorié comme personnel clé n'insérera de sonde œsophagienne. Les participants inséreront en privé un thermomètre rectal à 15 cm au-delà du sphincter anal et porteront une sangle de moniteur de fréquence cardiaque. De plus, les participants porteront des capteurs de température cutanée sur 14 sites. Les chercheurs appliqueront les capteurs de température cutanée avec du ruban adhésif médical sur le bout et la base des doigts des participants, le dos de la main, l'avant-bras, la cuisse, le mollet, le dos des pieds, le gros orteil, le nez, la joue, le bout de l'oreille, le menton et le front. Les participants porteront un appareil ECG à 3 dérivations. Les participants seront également invités à remplir un questionnaire subjectif sur le sommeil à leur arrivée au laboratoire. les participants porteront une smartwatch Samsung Gear S3 sur leur bras non dominant et une ceinture pectorale Polar. Ces appareils seraient couplés à un smartphone Samsung Galaxy Note 4 qui exécute l'algorithme 2B-Cool pour l'estimation de la température centrale à l'aide des données de la smartwatch. Ces appareils seraient fournis par le BHSAI à l'Université du Connecticut. Toutes les mesures seront prises à partir de la période d'exposition thermoneutre (pré-exposition) pour inclure les enregistrements de référence. Le flux sanguin de l'artère brachiale, de l'artère radiale et ulnaire, de l'artère fémorale superficielle, de l'artère tibiale antérieure et de l'artère tibiale postérieure sera recueilli avec une échographie Triplex pendant le repos (avant l'exercice et pendant les pauses). La même séquence pour les sites de mesure à travers les sujets, par exemple, 1) radial, 2) ulnaire, 3) brachial, 4) fémoral, 5) tibial antérieur et 6) tibial postérieur, sera utilisée. Les données VO2 seront également évaluées pour collecter la production de chaleur métabolique. Un oxymètre de pouls sera également attaché au doigt du participant et mesuré toutes les 10 minutes tout au long de chaque période de repos. Le lactate sanguin sera initialement évalué à l'aide d'un échantillon de sang prélevé au doigt (0,7 μ1) pendant la période de référence (thermoneutre). Après une exposition thermoneutre de 30 minutes, les participants se reposeront dans une chaise longue pendant deux heures. Toutes les variables dépendantes énumérées ci-dessus seront collectées tout au long de la période d'exercice à différents moments. Les participants boiront à volonté tout au long de l'épreuve d'exercice. Les participants seront invités à tenir un registre alimentaire (à l'aide de My Fitness Pal) pour suivre leur consommation d'aliments et de liquides pendant la période d'essai. Les participants porteront un t-shirt, un short et une casquette en micropolaire. Les participants porteront également des chaussettes jusqu'à la cheville (pas de chaussures). Les participants se reposeront debout sur une chaise avec les pieds au-dessus du sol et les mains sur les bras de la chaise (exposés à l'air). Le participant restera assis jusqu'à deux heures. Pour plus de sécurité pour les participants, l'expérience sera interrompue si la température corporelle centrale tombe en dessous de 36 °C. L'essai sera mené à l'extérieur de l'enceinte (~20C) et dans une enceinte climatique pour froid modéré aura une température ambiante entre 8-10°C et doux sera de 10-15C (humidité relative à environ 30% pour les deux).