직업 관련 활동 중 이중 환경 조건 비교 (COBRA)

각 참가자는 5번의 연구 방문을 수행합니다: 1) 기본 테스트 및 4번의 시험.

참가자 번호는 무작위로 지정됩니다. 남성에 대한 4건의 시험(극한 추위, EC; 중등도의 감기, MoC; 온화한 추위, MiC; 극심한 더위, EH) 및 여성에 대한 4건의 시험(EC-난포기, EC-F; EC-황체기, EC-L; EH) -F; EH-F)는 난수 생성기로 주문되고 참가자 번호에 할당됩니다. 이러한 주문은 주문 효과가 없도록 참가자 간에 균형을 이룰 것입니다. 참가자는 의료 승인이 승인된 후 배정됩니다. 방문 특정 정보는 아래에 설명되어 있지만 종속 변수 및 절차에 대한 특정 데이터 수집 프로토콜은 연구 설계 설명 아래에 포함되어 있습니다. 참가자는 연구 프로젝트, 과학 간행물/컨퍼런스 및 교육 목적으로 사용할 사진/동영상 공개 양식(부록 H)에 서명해야 합니다. 참가자는 환경 챔버에서 운동하거나 휴식하는 동안 비디오 또는 사진을 찍을 수 있습니다.

기본 테스트(방문 1)

참가 승인을 받은 참가자는 기준선과 VO2max에 대해 일정을 잡습니다.

시험일. 실험실에 도착하면 피험자는 깨끗한 소변 컵에 소변 샘플을 제공합니다.

소변 비중과 소변 색깔이 평가됩니다. 누드 체질량도 기록됩니다. 견고하고 닫힌 문 뒤의 개인 실에서 참가자와 혼자 측정하고 방 밖에서 체중계를 읽는 연구를 통해 체질량 측정을 수행하는 동안 각 참가자에게 프라이버시가 제공됩니다. 참가자는 계속할 수만 있습니다.

소변 비중(USG) ≤1.025의 수화 기준을 충족하는 경우 VO2max 테스트. 참가자가 1.020에서 1.025 사이의 USG를 가지고 도착하면 적절한 수분 상태를 보장하기 위해 500mL의 물을 마시도록 요청받습니다. 참가자는 인체 측정을 ​​수집하기 전에 Karolinska 수면 일지(부록 I)를 작성합니다. 여성은 월경력 설문지를 작성합니다(부록 K). 높이는 줄자로 측정됩니다. 퍼센트 체지방은 Air displacement plethysmography(BodPod®; Cosmed, Software Version 4.2+, Concord, CA, USA)를 사용하여 측정됩니다. 완료하는 데 5분 미만이 소요됩니다. 이 정보는 대상 인구 통계를 설명하는 데 사용됩니다. 익숙해지기 위해 연구자들은 식도 탐침을 삽입하고 즉시 제거합니다. 또한 참가자는 열중성 환경의 러닝머신에서 최대 산소 섭취량(VO2max) 테스트를 완료해야 합니다. 이 테스트는 참가자의 유산소 체력 수준을 제공합니다. VO2max 테스트 후 연구자들은 시험일 동안 혈류 분석이 발생할 6개 위치를 평가합니다(종속 변수 섹션에 설명됨). 이렇게 하면 참가자가 혈류 과정에 익숙해지고 연구원이 시험일 전에 관심 있는 각 동맥의 위치를 ​​최적으로 지정할 수 있습니다. 연구원은 또한 시험 기간 동안 동맥 식별을 돕기 위해 해부학적 랜드마크를 표시하기 위해 샤피 또는 트레이싱 페이퍼를 사용할 수 있습니다. 이 방문은 약 1-2시간이 소요됩니다.

하위 연구 #1 극심한 추위와 더위에 있는 남성과 여성

이 하위 연구는 남성의 경우 2번, 여성의 경우 4번 방문합니다(아래 그림).

참가자는 기후실 외부에서 30분 휴식, 기후실 내부에서 1시간 휴식, 기후실에서 2시간 작업 및 휴식 주기를 수행합니다.

참가자는 아프거나 부상을 입거나 수분 공급 요구 사항을 충족하지 않는 경우 시험 방문을 보완할 수 있습니다. 참가자는 시험을 완료할 수 있는지 여부를 결정하기 위해 현재 질병이 있거나 약물을 복용하고 있는지 질문을 받습니다. 참가자의 방문 일정은 발열, 현재 질병이 있거나 체온에 영향을 미치는 약물을 복용하는 경우 일정이 변경됩니다. 두 시험 모두 최소 3일 간격으로 별도의 날짜에 진행됩니다. 여성은 자가 보고 및 기본 방문 동안 작성한 월경 병력 설문지를 기반으로 월경 주기의 단계를 결정합니다(부록 K). 난포기의 EC 및 EH 시험은 월경 시작 후 14일에 수집되고 황체기는 주기의 14~30일 사이에 발생합니다.

실험실에 도착하면 피험자는 깨끗한 소변 컵에 소변 샘플을 제공합니다. 소변 비중과 소변 색깔이 평가됩니다. 누드 체질량이 기록됩니다. 견고하고 닫힌 문 뒤의 개인 실에서 참가자와 혼자 측정하고 방 밖에서 체중계를 읽는 연구를 통해 체질량 측정을 수행하는 동안 각 참가자에게 프라이버시가 제공됩니다. 참가자는 소변 비중(USG) ≤1.025의 탈수 기준을 충족하는 경우에만 시험을 계속할 수 있습니다. 참가자가 1.020에서 1.025 사이의 USG를 가지고 도착하면 적절한 수분 공급 상태를 보장하기 위해 500mL의 물을 마시도록 요청받을 것입니다. 참가자는 사전 방문에서 다음 시험을 위해 원하는 수분 공급 상태를 얻는 방법에 대한 지침을 받게 됩니다.

연구실에 도착하면 참가자는 지난 24시간과 12시간 동안 각각 알코올이나 카페인을 섭취했는지 표시해야 합니다. 그들이 소비한 것을 정확히 명시하도록 요청받지는 않지만 긍정적인 징후를 제공하면 시험 일정이 다른 날로 재조정됩니다. 주요 연구 담당자는 식도 프로브를 삽입하여 식도 온도를 측정합니다(절차는 아래에 설명됨). 핵심 인력으로 등록된 학부생은 식도 프로브를 삽입하지 않습니다. 참가자는 개인적으로 항문 괄약근 너머 15cm에 직장 온도계를 삽입하고 심박수 모니터 스트랩을 착용합니다. 또한 참가자는 14개 부위 피부 온도 센서(Biopac)를 착용합니다. 연구원들은 참가자의 손가락 끝과 손가락 밑 부분, 손등, 팔뚝, 허벅지, 종아리, 발등, 엄지발가락, 코, 뺨, 귀끝, 턱, 이마에 의료용 테이프로 피부 온도 센서를 부착합니다. 참가자는 평균 피부 온도를 평가하기 위해 4개 위치(어깨, 가슴, 종아리, 허벅지)에 4개의 iButton 피부 온도 센서를 배치하게 됩니다. 참가자들은 또한 연구실에 도착하면 주관적인 수면 설문지를 작성해야 합니다. 참가자는 주로 사용하지 않는 팔에 Samsung Gear S3 스마트워치를 착용하고 Polar 가슴 스트랩을 착용합니다. 이 장치는 스마트워치의 데이터를 사용하여 심부 온도 추정을 위한 2B-Cool 알고리즘을 실행하는 Samsung Galaxy Note 4 스마트폰과 페어링됩니다. 이러한 장치는 BHSAI에서 University of Connecticut.n에 제공합니다. 참가자들은 BHSAI가 제공한 기기 외에도 애플워치와 가민워치를 반대편 손에 착용하게 된다. 이 두 장치는 모두 골드 표준 평가에 대해 검증됩니다(표 2). 제조업체 자체 애플리케이션의 Apple 및 Garmin 장치에서 오는 각 종속 변수입니다. 모든 측정은 기본 기록을 포함하기 위해 열 중성 노출(사전 노출) 기간부터 시작됩니다. 상완동맥, 요골동맥, 척골동맥, 표재대퇴동맥, 전경골동맥, 후경골동맥의 혈류를 휴식 중(운동 전 및 휴식 중) Triplex 초음파로 수집합니다. 1) 요골, 2) 척골, 3) 상완, 4) 대퇴골, 5) 전경골, 6) 후경골 등 대상자 전체의 측정 부위에 대해 동일한 순서가 사용됩니다. 산소 포화도 측정기는 참가자의 손가락에 고정되어 각 휴식 시간 동안 10분마다 측정됩니다. 혈중 젖산은 운동 시도 중 및 운동 후 핑거 스틱 혈액 샘플(0.7μ1)에서 평가됩니다. VO2 데이터는 또한 신진대사 열 생성을 수집하기 위해 평가됩니다. 30분간 열 중성 노출 후 참가자는 라운지 의자에서 1시간 동안 휴식을 취한 다음 휴식 시간과 함께 적당한 운동을 2시간 수행합니다. 위에 나열된 모든 종속 변수는 다양한 시점에서 행사 기간을 통해 수집됩니다. 참가자는 운동 재판 내내 자유롭게 마실 것입니다. 참가자는 시험 기간 동안 음식과 수분 섭취를 추적하기 위해 식이 기록(My Fitness Pal 사용)을 유지해야 합니다.

극심한 콜드 트라이얼

EC 시험 기간 동안 참가자는 티셔츠, 반바지, 마이크로 플리스 모자 및 가벼운 발라클라바를 착용합니다. 참가자는 또한 발목 길이의 양말을 착용합니다(휴식 중에는 신발 착용 불가). 참가자는 발이 지면 위에 있고 손은 의자 팔걸이에 있는 상태로 의자에 똑바로 눕습니다(공기에 노출됨). 참가자는 최대 1시간 동안 착석 상태를 유지합니다. 참가자의 추가적인 안전을 위해 심부 체온이 35°C 미만으로 떨어지면 실험이 종료됩니다. 참가자는 프로토콜의 운동 구성 요소로 티셔츠, 반바지, 극세사 모자 및 신발을 착용합니다. 시험은 챔버 외부(~20C) 및 주변 온도가 <8°C 미만이고 상대 습도가 약 30%인 기후 챔버에서 수행됩니다.

극한의 열 시험

EH 시험 기간 동안 참가자는 쉬는 동안 티셔츠와 반바지, 극세사 모자, 가벼운 발라클라바를 착용합니다. 참가자는 또한 발목 길이의 양말을 착용합니다(휴식 중에는 신발 착용 불가). 참가자는 운동 전에 모자와 발라클라바를 제거합니다. 휴식하는 동안 참가자는 발을 땅 위에 놓고 의자 팔걸이에 손을 대고 의자에 똑바로 눕습니다(공기에 노출됨). 참가자는 최대 1시간 동안 착석 상태를 유지합니다. 참가자의 추가 안전을 위해 심부 체온이 40C를 초과하면 실험이 종료됩니다. 참가자는 프로토콜의 운동 구성 요소로 티셔츠, 반바지, 극세사 모자 및 신발을 착용합니다. 시험은 약 30-60%의 상대 습도와 30-42C 사이의 주변 온도와 챔버 외부(~20C) 및 기후 챔버에서 수행됩니다. 참가자는 또한 환경 증상 설문지(ESQ)를 작성합니다.

하위 연구 #2 수컷은 휴식 시 중등도 및 경미한 냉 스트레스

참가자는 기후 챔버 외부에서 30분 동안 휴식을 취하고 온건한 대 온화한 추위에서 기후 챔버 내부에서 2시간의 휴식을 수행합니다(그림 3). 데이터 수집 절차는 아래와 그림 3에 요약되어 있습니다. 피험자는 남성일 뿐이며 하위 연구 #1에 참여하는 동일한 남성 피험자가 될 것입니다.

시험일 절차(보통 및 약한 감기).

참가자는 아프거나 부상을 입거나 수분 공급 요구 사항을 충족하지 않는 경우 시험 방문을 보완할 수 있습니다. 참가자는 시험을 완료할 수 있는지 여부를 결정하기 위해 현재 질병이 있거나 약물을 복용하고 있는지 질문을 받습니다. 참가자의 방문 일정은 발열, 현재 질병이 있거나 체온에 영향을 미치는 약물을 복용하는 경우 일정이 변경됩니다. 두 시험 모두 최소 3일 간격으로 별도의 날짜에 진행됩니다. 실험실에 도착하면 피험자는 깨끗한 소변 컵에 소변 샘플을 제공합니다. 소변 비중과 소변 색깔이 평가됩니다. 누드 체질량이 기록됩니다. 견고하고 닫힌 문 뒤의 개인 실에서 참가자와 혼자 측정하고 방 밖에서 체중계를 읽는 연구를 통해 체질량 측정을 수행하는 동안 각 참가자에게 프라이버시가 제공됩니다. 참가자는 소변 비중(USG) ≤1.025의 탈수 기준을 충족하는 경우에만 시험을 계속할 수 있습니다. 참가자가 1.020에서 1.025 사이의 USG를 가지고 도착하면 적절한 수분 공급 상태를 보장하기 위해 500mL의 물을 마시도록 요청받습니다.

연구실에 도착하면 참가자는 지난 24시간과 12시간 동안 각각 알코올이나 카페인을 섭취했는지 표시해야 합니다. 그들이 소비한 것을 정확히 명시하도록 요청받지는 않지만 긍정적인 징후를 제공하면 시험 일정이 다른 날로 재조정됩니다. 주요 연구 담당자는 식도 프로브를 삽입하여 식도 온도를 측정합니다(절차는 아래에 설명됨). 핵심 인력으로 등록된 학부생은 식도 프로브를 삽입하지 않습니다. 참가자는 개인적으로 항문 괄약근 너머 15cm에 직장 온도계를 삽입하고 심박수 모니터 스트랩을 착용합니다. 또한 참가자는 14개 부위 피부 온도 센서를 착용합니다. 연구원들은 참가자의 손가락 끝과 손가락 밑 부분, 손등, 팔뚝, 허벅지, 종아리, 발등, 엄지발가락, 코, 뺨, 귀끝, 턱, 이마에 의료용 테이프로 피부 온도 센서를 부착합니다. 참가자는 3리드 ECG 장치를 착용합니다. 참가자들은 또한 연구실에 도착하면 주관적인 수면 설문지를 작성해야 합니다. 참가자는 주로 사용하지 않는 팔에 Samsung Gear S3 스마트워치를 착용하고 Polar 가슴 스트랩을 착용합니다. 이 장치는 스마트워치의 데이터를 사용하여 심부 온도 추정을 위한 2B-Cool 알고리즘을 실행하는 Samsung Galaxy Note 4 스마트폰과 페어링됩니다. 이러한 장치는 BHSAI에서 코네티컷 대학에 제공됩니다. 모든 측정은 기본 기록을 포함하기 위해 열 중성 노출(사전 노출) 기간부터 시작됩니다. 상완동맥, 요골동맥, 척골동맥, 표재대퇴동맥, 전경골동맥, 후경골동맥의 혈류를 휴식 중(운동 전 및 휴식 중) Triplex 초음파로 수집합니다. 1) 요골, 2) 척골, 3) 상완, 4) 대퇴골, 5) 전경골, 6) 후경골 등 대상자 전체의 측정 부위에 대해 동일한 순서가 사용됩니다. VO2 데이터는 또한 신진대사 열 생성을 수집하기 위해 평가됩니다. 산소 포화도 측정기는 참가자의 손가락에 고정되어 각 휴식 시간 동안 10분마다 측정됩니다. 혈중 젖산은 기준선 기간(열중성) 동안 핑거 스틱 혈액 샘플(0.7μ1)을 사용하여 초기에 평가됩니다. 30분 동안 열 중성 노출 후 참가자는 라운지 의자에서 2시간 동안 휴식을 취합니다. 위에 나열된 모든 종속 변수는 다양한 시점에서 행사 기간을 통해 수집됩니다. 참가자는 운동 재판 내내 자유롭게 마실 것입니다. 참가자는 시험 기간 동안 음식과 수분 섭취를 추적하기 위해 식이 기록(My Fitness Pal 사용)을 유지해야 합니다. 참가자는 티셔츠, 반바지, 극세사 모자를 착용합니다. 참가자는 또한 발목 길이의 양말을 착용합니다(신발 없음). 참가자는 발이 지면 위에 있고 손은 의자 팔걸이에 있는 상태로 의자에 똑바로 눕습니다(공기에 노출됨). 참가자는 최대 2시간 동안 착석 상태를 유지합니다. 참가자의 추가 안전을 위해 심부 체온이 36°C 미만으로 떨어지면 실험이 종료됩니다. 실험은 챔버 외부(~20C)에서 수행되며 온건한 추위를 위한 기후 챔버에서는 주변 온도가 8-10°C이고 온화한 온도는 10-15C입니다(두 가지 모두에 대해 약 30%의 상대 습도).