A napsugárzás hatása az emberi működésre és a megismerésre

Az önkéntesek négy különböző környezeti körülménynek voltak kitéve [két forró környezet: 30°C WBGT (1.: levegő hőmérséklet = 32,6°C; relatív páratartalom = 30%; szélsebesség = 0,5 m/s; napsugárzás = 800 W/m2 és 2. levegő hőmérséklet = 40,6°C; relatív páratartalom = 30%; szélsebesség = 0,5 m/s; napsugárzás = 0 W/m2) és két semleges környezet: 20°C WBGT (1.: levegő hőmérséklet = 19,1°C; relatív páratartalom = 30%; szélsebesség = 0,5 m/s; napsugárzás = 800 W/m2 és 2. levegő hőmérséklet = 28,5°C; relatív páratartalom = 30%; szélsebesség = 0,5 m/s; napsugárzás = 0 W/m2], azonos számú napon keresztül. A fent említett környezeti forgatókönyveket véletlenszerűen osztották ki minden önkéntes számára. A résztvevők elfogultságának minimalizálása érdekében a vizsgálat valódi célját elrejtették az önkéntesek elől. Természetesen az adatgyűjtés befejeztével minden önkéntest tájékoztattak a vizsgálat valódi céljáról, és engedélyt adtak ezen adatok elemzésére és közzétételére. Ebben a vak, randomizált, kontrollált vizsgálatban minden önkéntes négyszer vett részt egy kísérleti protokollban, összesen 03:20:00 időtartammal, egy órás felkészülést és kiindulási teszteket követően. A protokollnak három fő időtartama volt [pihenés (két óra), munka (biciklizés) 100 W-on (egy óra) és helyreállítás (húsz perc)]. Antropometriai adatok [életkor; testmagasság (Seca 213; seca GmbH & Co. KG; Hamburg, Németország); testtömeg (BC1000, Tanita Corporation, Tokió, Japán); testzsír (DXA vizsgálat: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, USA); és a sovány tömeget (DXA scan: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, USA)] két nappal a kísérletek előtt gyűjtöttük.

Az önkénteseket a kísérletek előtt euhidratálták. A hidratáltság állapotát kézi refraktométerrel (ATAGO Ltd., Tokió, Japán) értékelték, és a jelenlegi irányelvek szerint euhidratáltnak (USG < 1,020) vagy dehidratáltnak (USG ≥ 1,020) határozták meg. A vízfogyasztást korlátozták a kísérleti protokoll alatt. A kísérletek során az önkéntesek ugyanazt a ruházatot használták, amely egy világoskék pólóból (100% pamut), egy fekete rövidnadrágból (100% poliészter) és egy közepesen magas zokniból (100% pamut) állt. A kísérletek során kötelező volt egy napszemüveg viselése. Továbbá a kísérletek a nap ugyanabban az órájában zajlottak minden résztvevő számára, és a kísérletek előtt 8 órás koplalást biztosítottak. Továbbá arra kérték a résztvevőket, hogy a kísérletek előtt legalább tizenkét órával kerüljék a koffein- és alkoholfogyasztást, valamint nyolc órával a kísérletek előtt kerüljék a só- és cukorfogyasztást.

A vizsgálat során folyamatos pulzusszámot, maghőmérsékletet, átlagos bőrhőmérsékletet, bőr véráramlását és verejtékezési sebességét mérték. Pontosabban, a pulzusszámot vezeték nélküli pulzusmérőkkel (Polar Team2. Polar Electro Oy, Kempele, Finnország). A maghőmérsékletet telemetrikus kapszulákkal gyűjtöttük (BodyCap, Caen, Franciaország). A bőr hőmérsékletét négy helyen mértük vezeték nélküli termisztorral (iButtons type DS1921H, Maxim/Dallas Semiconductor Corp., USA), és a bőr átlagos hőmérsékleteként fejeztük ki Ramanathan szerint [átlagos bőrhőmérséklet = 0,3 (mellkas + kar) + 0,2 (comb + láb). A bőr véráramlását lézer Doppler áramlásmérővel (PeriFlux 4000, Perimed, Stockholm, Svédország) mértük a jobb alkarnál (brachioradialis) és a lábszárnál (gastrocnemius). A szondát (PROBE 413 Integrating Probe, Perimed, Stockhold, Svédország) műanyag tartóval (PH 13, Perimed, Stockhold, Svédország) tartottuk a helyén. Az izzadás mértékét három területen [homlok, comb (négyfejű) és kar (bicepsz)] mértük szellőztetett kapszula módszerrel. Termikus kényelem (1 = kényelmes; 5 = rendkívül kényelmetlen), hőérzet (-3 = hideg; +3 = meleg) és észlelt megerőltetés (6 = egyáltalán nincs megerőltetés; 20 = maximális megerőltetés), valamint a kognitív teljesítmény (éberség, megosztott figyelmet, memóriatesztet és reakcióidőt) kiindulási, munkavégzés előtti (01:40:00) és munkavégzés utáni (03:00:00) körülmények között. Öt perccel a kísérletek előtt önkéntesek léptek be a kamrába, hogy adatgyűjtőket és kísérő szenzorokat helyezzenek el a testükön.