오르막 및 내리막 달리기 시 근육 및 체온 반응

주요 목표: 인간 근육 조직에서 온도에 민감한 신경 세포의 존재를 조사하기 위해 코어 및 피부 온도와 독립적으로 근육 온도를 변경합니다.

체온 조절 제어의 동물 모델에서 근육, 피부 및 복부의 정맥, 척추, 상기도, 복벽, 하부 식도, 위 및 소장을 포함하여 열 감각의 여러 위치가 확인되었습니다. 이러한 동물 모델과 대조적으로, 체온 조절 제어의 인간 모델에서는 일반적으로 뇌로부터의 열 입력(일반적으로 "심부" 온도로 표시되며 식도, 직장, 장 또는 이도에서 대리 측정을 수행함)만 고려됩니다. 중앙 뇌 신호를 수정하는 피부의 추가 입력과 함께.

인간에서 인지된 열에 민감한 위치의 제한된 수는 실제로 적은 수의 열에 민감한 위치 때문이 아니라 인간에서 이러한 위치를 테스트하기가 어렵기 때문일 가능성이 높습니다. 실제로, 동물의 열에 민감한 위치를 식별하기 위한 전형적인 모델은 동물을 진정시키고 외과적으로 개방하고 뜨겁거나 차가운 탐침으로 관심 영역을 자극한 다음 온도 조절 반응을 측정하는 것입니다. 인간에게 명백히 용인될 수 없는 프로토콜.

열에 민감한 위치가 인식되지 않는 것은 물리적 위치가 실제로 존재하지 않는 것이 아니라 테스트 제한 때문이라는 생각을 뒷받침하면서 현재 애플리케이션의 수석 연구원(Dr. Morris)는 이전에 인간 복부에 열 수용체가 존재한다는 증거를 제공하는 일련의 연구를 수행했습니다. 실제로 인간의 체온 조절 제어에 관한 최근 검토에서는 복부를 포함하도록 열에 민감한 부위의 수를 업데이트했습니다.

현재 연구 제안에서 연구자들은 열에 민감한 또 다른 위치인 인간 골격근을 식별하는 프로토콜을 식별했다고 믿습니다.

인간의 열 균형을 측정하는 방법은 다음 방정식을 사용하여 표현할 수 있습니다.

M ± W = K ± C ± R + E

여기서 M은 대사 에너지 소비, W는 기계 작업을 통해 환경과 교환되는 에너지의 양, K는 전도, C는 대류, R은 복사, E는 증발입니다. 여기서 M ± W가 K ± C ± R + E를 초과하면 신체에 열이 저장되어 심부 온도가 상승합니다. 반대로 K ± C ± R + E가 M ± W를 초과하면 신체의 순 열 손실이 발생하고 심부 온도가 감소합니다. 그러나 인간은 항상성이므로 신체는 일반적으로 방정식의 양쪽이 동일하도록 스스로 조절합니다. 열 스트레스로 이것은 주로 증발 열 손실을 증가시키는 발한의 증가를 통해 이루어집니다.

위의 내용에서 이것은 대사 에너지 소비가 일정하게 유지되는 동안 외부 작업이 조작되는 경우 방정식의 열 손실 측면(주로 증발을 통해)에 비례하고 역의 변화가 필요함을 나타냅니다. 외부 작업을 조작하는 한 가지 방법은 달리는 동안 수행되는 외부 작업의 양은 개인의 수직 변위와 중력으로 인한 질량 및 가속도를 곱하여 계산할 수 있기 때문에 다양한 경사와 경사에서 달리는 것입니다.

이러한 유형의 연구 프로토콜은 두 번만 사용되었습니다. 두 번 모두 1960년대에 세 명의 남성 참가자만 사용했습니다. 첫 번째 연구에서 평지와 비교하여 오르막길을 달릴 때 외부 작업을 통해 환경에 얼마나 많은 손실이 있는지 계산된 정확한 에너지 양만큼 증발 열 손실이 더 낮다는 것이 관찰되었습니다(땀 감소로 인해). 예상). 그러나 주목할만한 점은 심부 온도와 피부 온도(인간에서 열에 민감한 두 영역)가 두 임상시험에서 유사했다는 것입니다. 유사하게, 두 번째 연구에서, 평지와 비교하여 오르막길을 달릴 때, 증발 열 손실은 오르막길 달리기에서 외부 작업으로 손실되는 열의 양에 비례하여 감소했습니다(발한 감소의 결과). 또한 내리막길을 달릴 때 오르막길 달릴 때보다 증발열손실이 (땀의 증가로 인해) 내리막길 달릴 때 환경에서 얻는 열량에 비례하여 증가했다. 다시 말하지만, 심부 온도와 피부 온도는 세 가지 시험 모두에서 비슷했습니다.

두 연구에서 심부 온도와 피부 온도의 차이가 없는 것과 결합된 증발성 열 손실(발한 변화의 결과)의 변화는 심부와 피부 이외의 신체 위치에 열 수용체가 존재함을 시사합니다. 두 번째 연구에서 저자가 지적한 것처럼 가장 가능성이 높은 부위는 다리 근육입니다. 그 이유는 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

자전거를 탄다고 상상해보세요. 사람을 움직이게 하는 데 필요한 에너지는 신체 내에서 생성되지만 사람의 속도를 늦추는 에너지는 브레이크를 작동시켜 브레이크와 타이어, 타이어와 도로 사이에 마찰을 일으켜 생성됩니다. 사람이 브레이크를 밟은 후 브레이크와 타이어를 만지면 사람의 속도를 늦추는 데 사용되는 마찰로 인해 타이어와 브레이크가 모두 뜨겁게 느껴질 것입니다. 인간에게는 자전거와 같은 외부 브레이크가 없지만 대신 가속과 제동을 모두 다리에 의존합니다. 평지 달리기에 비해 오르막길을 달리는 동안 중력을 극복하기 위해 더 많은 일을 해야 하므로 수평적 요소(즉, 수평 달리기 속도)는 동등한 대사 에너지 소비로 달릴 때 더 느려질 것입니다. 반대로, 평지와 비교하여 내리막길을 달릴 때 신체는 중력의 "도움"을 받고 있으므로 동등한 에너지 소비를 유지하려면 더 빨리 달릴 필요가 있습니다. 따라서 내리막길을 달리는 동안 다리에서 더 많은 제동 동작이 발생하여 더 많은 마찰 제동이 발생하므로 더 많은 열이 근육 내에 국부적으로 저장됩니다. 그러나 이는 아직 경험적으로 확인되지 않았다.

중요한 것은 대사 에너지 소비를 일정하게 유지하면서 외부 작업을 조작한 이전에 수행된 두 연구에 남성 참가자만 포함되었다는 것입니다. 여성은(적어도 월경 주기의 초기에서 중간 여포 단계 동안 테스트했을 때) 운동 후 남성에 비해 운동 종료 코어 및 피부 온도는 낮지만 활성/비활성 골격근 온도는 더 높은 것으로 보입니다. 또한 전신 증발 열 손실에 대한 메커니즘은 낮은 땀샘 출력 및 땀 속도로 인해 남성에 비해 여성에서 약화됩니다. 이 성별 차이 효과는 훈련되지 않은 인구에 비해 훈련된 지구력에서 더 큰 것으로 보입니다. 따라서 골격근에 국부적으로 저장된 더 많은 열을 수용하기 위해 더 큰 증발 열 손실이 필요한 상황(즉, 내리막 달리기)에서 여성은 무능력으로 인해 평지 달리기에 비해 근육 온도가 더 크게 증가할 것입니다. 특정 임계값 이상으로 발한 속도를 증가시킵니다.

따라서 본 연구의 가설이 맞다면 본 연구의 결과는 인간이 몸 전체의 열 손실 반응에 영향을 미칠 수 있는 코어와 피부 이외의 신체 부위에 상주하는 열 수용체를 가지고 있음을 입증할 것입니다. 인체의 체온 조절 방법에 대한 기본 지식을 제공하는 것 외에도 이러한 결과는 응급, 운동 및 수술 시나리오에서 사용되는 전신 온난화 및 냉각 프로토콜에 관한 정책에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 여성을 포함한 제한된 양의 체온 조절 연구를 고려할 때 이 연구의 성공적인 완료는 열 안전을 위한 성별별 관행에 영향을 미칠 수 있습니다.

2차 목표: 근육 온도가 근육 혈류에 영향을 미치고 결과적으로 운동 후 저혈압에 영향을 미치는지 조사합니다.

체온 조절 제어에 관한 질문에 대답하는 것 외에도, 피부와 심부 온도로부터 독립적으로 근육 온도를 변경하는 본 연구 설계의 능력은 국소 근육 온도가 혈류에 미치는 영향에 관한 질문에 답하는 데 사용될 수 있습니다. 상승된 근육 온도는 심혈관 조절의 변화 및 이전에 활성 근육에서 더 큰 운동 후 혈관 확장과 관련이 있습니다. 그러나 근육은 일반적으로 외부에서 가열되어 부수적으로 피부 온도를 변경하며 이는 또한 국소 및 피부 혈류에 큰 영향을 미칩니다. 따라서, 본 방법론은 시험 사이에 코어 및 피부 온도를 일관되게 유지하면서 근육 온도를 변경하여 근육 혈류에 대한 근육 온도의 독립적인 효과를 연구할 수 있도록 합니다. 또한 연구자들은 이것이 남성과 여성 사이의 근육 혈류의 근육 온도 매개 차이의 효과를 비교하는 첫 번째 시도가 될 것이라고 믿습니다.

세 번째 목표: 이 연구에서 제안된 내리막 시도와 유사한 기간 및 강도의 내리막 달리기(즉, 최대 산소 섭취량의 60%[VO2max], 60분 동안 -10% 감소)는 운동으로 인한 근육 손상을 연구하는 데 정기적으로 사용됩니다. 구체적으로 이전 연구에서는 -10% 감소 시 70% VO2max에서 40분, -15% 감소 시 70% VO2max에서 30분, -10% 감소 시 65% VO2max에서 60분, 60분 동안 남성을 고용했습니다. -10% 감소 시 65% VO2max에서, 그리고 -10% 감소 시 75% VO2max에서 60분 동안 달리는 여성. 특히, 내리막 달리기로 인한 근육 손상이 남성과 여성에서 연구되었지만 연구 내 성별 비교는 한 번만 수행되었습니다. 참가자가 -15% 경사면에서 VO2max의 70%로 30분 동안 달리는 이 연구에서 남성 참가자는 운동 후 24시간 동안 여성 그룹에 비해 운동으로 인한 근육 손상의 지표가 더 높은 것으로 관찰되었습니다. . 또한, 현재까지 성별과 성향(즉, 내리막 대 평지 대 오르막) 근육 손상. 따라서 수사관들은 어쨌든 이러한 경사 달리기 시도를 하고 있는 만큼 근육 손상에 대한 대책을 강구할 생각이다.