Un nouveau gilet de refroidissement pour protéger les personnes atteintes de SCI contre l'hyperthermie

Énoncé du problème : la perte de contrôle supraspinal des voies autonomes interrompt l'homéostasie de plusieurs systèmes d'organes, y compris la thermorégulation. Les mécanismes de thermorégulation sont dysfonctionnels en raison des voies sympathiques interrompues pour le contrôle hypothalamique de la fonction vasomotrice et sudomotrice et des voies motrices/sensorielles pour les frissons et la sensation thermique. Lors d'une exposition à des températures saisonnières chaudes, la dérégulation des mécanismes de dissipation de la chaleur (vasodilatation et transpiration) permet à la température corporelle centrale (Tcore) d'augmenter chez les personnes atteintes de SCI plutôt que de rester stable et étroitement régulée (~ 37 ° 0,6 ° C), comme cela se produit chez les personnes valides (AB). Les chercheurs ont rapporté chez des personnes présentant des lésions plus élevées (SCI > T6 : Hi-SCI), que même une exposition limitée (1 à 2 heures) à des températures estivales typiques (35 °C) peut entraîner une augmentation du Tcore à des valeurs proches de l'hyperthermie (38 °C). C). Une hyperthermie légère provoque une gêne physique et peut altérer la cognition. Non contrôlée, l'hyperthermie peut évoluer vers un épuisement dû à la chaleur et un coup de chaleur provoquant des convulsions, une perte de conscience et potentiellement la mort, comme cela s'est produit chez les résidents vulnérables du nord-ouest du Pacifique lors d'une vague de chaleur fin juin 2021.

Les conseils médicaux actuels pour les personnes atteintes de SCI sont d'éviter la lumière directe du soleil, de s'habiller avec parcimonie, de boire beaucoup de liquides et de rester à l'intérieur les jours chauds et humides. Malgré le respect de ce conseil, les personnes atteintes de SCI se retrouvent fréquemment dans des environnements chauds pendant des périodes prolongées lors de fonctions sociales, religieuses ou professionnelles. Au cours de ces conditions, il y a une progression rapide vers une sensation de « surchauffe » et un risque accru de maladie liée à la chaleur. Les températures saisonnières chaudes limitent le confort perçu, la performance des activités et la participation aux fonctions sociétales dans une plus grande mesure chez les personnes atteintes de lésions cervicales (tétraplégie) que chez les témoins AB. L'identification d'une intervention de bio-ingénierie sûre, non invasive et efficace pour restaurer la fonction thermorégulatrice pendant l'exposition à la chaleur a le potentiel de minimiser l'impact négatif de la chaleur sur les activités, la participation et la qualité de vie (QOL) chez les vétérans atteints de SCI. Si elle est efficace, d'autres populations de vétérans affectées négativement par l'exposition à la chaleur peuvent également bénéficier de cette intervention.

Objectifs : Cette étude pilote développera et testera un gilet de refroidissement autorégulateur pour les vétérans atteints de SCI qui peut utiliser à la fois des méthodes conductrices et évaporatives pour dissiper la chaleur corporelle comme preuve de concept pour empêcher une augmentation excessive du Tcore et de l'inconfort thermique pendant des périodes contrôlées. exposition à un environnement chaud. Un premier prototype du gilet a été développé en collaboration avec le Dr Hao Su, un co-investigateur. Ce prototype initial nécessite un développement supplémentaire avant d'être testé sur des sujets humains. Si cette étude réussit, les chercheurs collaboreront avec le Laboratoire de recherche en génie humain (HERL) pour rendre le gilet approprié pour les tests à domicile afin de déterminer son efficacité à améliorer la participation sociétale et la qualité de vie des vétérans atteints de SCI pendant les saisons plus chaudes ou lorsqu'ils résident ou voyagent. aux zones climatiques chaudes.

Objectif principal (Sécurité) : Compléter le développement du 2e prototype du gilet de refroidissement et déterminer sa sécurité. Après avoir satisfait aux critères de banc d'essai, les participants AB porteront le gilet de refroidissement humide aux réglages maximaux pendant 2 heures en position assise dans une chambre thermique chaude (35 ° C), pour déterminer : (1) les températures minimales de la peau sous le gilet de refroidissement et ( 2) confort subjectif du gilet rafraîchissant.

Hypothèses principales : (1) La température de la peau sous le gilet sera de 20 °C pour protéger contre les blessures causées par le froid. (2) Les participants AB rapporteront une sensation thermique (TS) non inférieure à "cool" sur une échelle de sensation thermique validée en 9 points. Si, au cours des tests, une température cutanée <20 °C est mesurée ou si un TS < « froid » ou des « points froids » sont signalés, le développement du gilet continuera de garantir que le prototype est sûr pour les tests chez les personnes atteintes de SCI. Une fois que les critères de sécurité pour le gilet de refroidissement sont remplis chez les sujets AB, des tests d'efficacité seront effectués chez les personnes atteintes de SCI qui porteront le gilet de refroidissement lors d'un défi chaud contrôlé.

Objectif secondaire (efficacité dans les lésions médullaires) : déterminer l'efficacité du gilet de refroidissement humide pour maintenir le Tcore (à moins de 0,3 °C) chez les participants atteints de lésions médullaires élevées lorsqu'ils sont exposés à 2 heures d'un environnement chaud. En utilisant une conception à mesures répétées, les participants avec Hi-SCI porteront le gilet humide (condition expérimentale) ou aucun gilet (condition de contrôle) dans une chambre thermique chaude (35 °C) jusqu'à 2 heures en position assise, pour déterminer : (1) changement de Tcore et (2) perception de la chaleur et du confort thermique.

Hypothèses secondaires : dans l'enquête précédente des enquêteurs sur l'exposition à la chaleur, 65 % des personnes atteintes de Hi-SCI avaient des augmentations de > 0,5 °C de Tcore (augmentation moyenne de 0,6 °0,3 °C) en ne portant que des shorts. Les chercheurs s'attendent à ce que le port d'un gilet de refroidissement au cours de la même exposition à la chaleur augmente considérablement la dissipation de la chaleur et, par conséquent, améliore le maintien du Tcore et du confort thermique. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que lors d'une exposition chaude contrôlée (35 °C), les participants avec Hi-SCI portant le gilet de refroidissement humide par rapport aux mêmes participants ne portant pas de gilet : 1) 65 % auront une élévation significativement réduite du Tcore ( 0,3 ° C), et 2) un plus grand pourcentage de participants rapportera un confort thermique accru (diminution de la sensation de se sentir "chaud", "très chaud" ou "inconfortable").