열 환경에서 운동 후 인지 기능 지표와 급성 신장 손상 표지자에 대한 크레아틴 보충의 효과

개요에 제시된 연구 질문/가설을 검증하기 위해서는 UNI 운동생리학 연구실을 3회 방문(기준선 1회, 실험 시험 2회)해야 합니다.

첫 번째(기준선) 방문에서는 서류 작성(동의서, 건강력 설문지, 신체 활동 준비도 설문지; PAR-Q+), 인지 평가 기법 숙지, 신체 계측 평가, 최대 노력 점진적 운동 부하 검사를 실시합니다.

기준선 방문:

- 키와 체중은 입식 신장계와 InBody 생체 전기 임피던스 분석 전신 분석기를 사용하여 측정합니다.

• 기준선/숙련 인지 검사: NIH Toolbox 유동성 인지 배터리와 색깔 단어 스트룹 검사(CWST)를 시행하여 기준선 인지 수치를 측정하고 숙련도를 높입니다. 이 검사는 산만함이 최소화된 조용한 방에서 iPad를 통해 시행됩니다.
• 자전거 에르고미터 검사: 유산소 능력은 자전거 에르고미터에서 점진적 최대 산소 소비량 검사를 통해 평가됩니다. 참가자에게 코 클립과 마우스피스를 제공하며, 이는 대사 측정 장치에 연결됩니다. 검사 내내 심박수 반응과 가스 교환을 모니터링합니다.
• 실험 시험에 사용될 작업 부하 확인: 자전거 에르고미터 검사 후 참가자는 10분 동안 앉아서 휴식을 취합니다. 그런 다음 3분씩의 아최대 부하 단계를 거쳐 체중 1kg당 추정 대사율 4와트(4 W/kg) 및 8와트(8 W/kg)에 해당하는 작업 부하를 확인합니다. 와트는 가스 교환(VO2 및 호흡교환율) 측정을 통해 추정됩니다. 이 강도는 여름철 작업 중 건설 노동자 샘플에서 관찰된 평균 및 최고 비율이었기 때문에 선택되었습니다.

운동 방문(크레아틴 및 위약, 방문 2 & 3):

각 실험 운동 방문은 표준화된 아침 식사 보충과 운동생리학 연구실의 열 챔버에 위치한 고정식 자전거 에르고미터에서 90분간의 운동으로 구성됩니다. 참가자 안전과 데이터 수집의 일관성을 보장하기 위해, 각 운동 방문에 따라 시행될 환경 조건, 안전 고려사항, 운동 프로토콜 및 측정 절차를 아래에 설명합니다.

환경 조건:

모든 운동 검사는 더운 운동 환경을 시뮬레이션하도록 설정된 통제 환경 챔버에서 진행됩니다. 챔버 내 조건은 38°C(100.4°F) 및 40% 상대 습도(WBGT: 약 30.2°C)로 유지되며 Kestrel Drop 온습도 모니터링 장치를 통해 지속적으로 모니터링됩니다.

보충제 투여:

1. 각 운동 방문 7일 전, 참가자는 눈가림 방식으로 크레아틴 또는 위약 20g/일을 복용하도록 요청받습니다. 이는 하루에 4회, 물과 함께 5g의 보충제를 섭취하는 방식으로 복용됩니다.
2. 시험 최소 1주 전, 연구팀 구성원이 참가자에게 5g씩 포장된 크레아틴 또는 위약 28봉지를 제공합니다.

운동 방문(방문 2 및 3):

1. 도착 시, 참가자는 수분 상태 평가를 위해 소변 샘플을 제공합니다(참가자는 운동생리학 연구실 내 개인용 단독 화장실에서 자체적으로 소변 샘플을 채취합니다).

2. 소변 비중(USG)은 표준 절차에 따라 굴절계를 사용하여 측정되어 수분 상태를 확인합니다.

   4. 생체 전기 임피던스 분석: 참가자는 InBody 장치에 올라서 체지방률을 측정합니다.

   5. 수면 설문지: 참가자는 크레아틴이 수면의 질이나 지속 시간을 변경했는지 파악하기 위해 수면 설문지를 작성하도록 요청받습니다.

   6. 표준화된 아침 식사, 물 및 보충제 투여(운동 1시간 전)

a. 적절한 수분 상태가 확인되면, 참가자는 표준화된 아침 식사와 함께 할당된 보충제(크레아틴 또는 위약 5g)를 섭취합니다. 음식과 보충제를 완전히 섭취한 후, 연구팀은 운동 시작 전 완전한 60분을 기다리도록 1시간 타이머를 시작합니다.

7. 보충 후 운동 전:

1. 인지: 참가자는 조용하고 산만함이 없는 환경에서 iPad를 통해 기준선 색깔 단어 스트룹 과제와 NIH Toolbox 유동성 인지 배터리 검사를 완료합니다.
2. 혈압 및 혈액 채취:

i. 참가자는 10분 동안 앉습니다. ii. 혈압을 기록하고 측정합니다. iii. 혈액 성분을 측정하기 위해 귓볼이나 손가락 끝에서 모세혈관 혈액 샘플을 채취합니다.

c. 소변 채취: 개인 화장실에서 참가자는 방광을 비워 비커에 소변을 받습니다. 그런 다음 소변은 급성 신장 손상 표지자에 대한 후속 분석을 위해 -80°C에 보관됩니다.

d. 알몸 체중: 참가자는 개인 화장실에 들어가 알몸 체중을 측정하고 체온을 측정하기 위해 직장 온도 센서를 자가 삽입하도록 지시받습니다: e. 모니터링 장치: i. 참가자는 심박수 모니터가 포함된 Polar 가슴 스트랩을 착용합니다.

ii. 참가자는 가슴, 팔, 허벅지, 다리에 부착되는 4개의 비침습적 피부 온도 iButton 센서를 착용합니다.

8. 운동 전 기준선 측정

1. 참가자는 열 챔버에 들어가 의자에 앉습니다.
2. 앉은 상태에서 다음과 같은 기준선 측정이 수집됩니다:

i. 기분 상태 프로필(POMS) 설문지 ii. 색깔 단어 스트룹 검사(CWST)(인지 검사) iii. 열 쾌적도 및 스트레인 척도(TCS)(지각된 열 스트레스 이해) iv. 지각 운동 강도(RPE) v. 심박수(HR) 및 체온(Tc) vi. 실내 온도 및 습도 vii. 피로도 시각 아날로그 척도(VAS-F) viii. 위장관 증상 설문지(GIQ) ix. 환경 증상 설문지(ESQ)

9. 운동 프로토콜

1. 참가자는 VO2max 검사로 결정된 대로 4W/kg 및 8W/kg의 작업 부하에 해당하는 사전 결정된 강도로 고정식 자전거를 90분간 펌핑합니다. 구체적으로, 참가자는 4W/kg에서 20분, 8W/kg에서 10분으로 구성된 3회의 30분 주기를 완료합니다. 참가자에게는 시험 중 물을 마시지 않도록 요청하지만, 참가자가 원할 경우 물을 제공합니다.
2. 운동 내내 HR과 Tc를 지속적으로 모니터링합니다.
3. 10분마다 다음과 같은 측정이 수집 및 기록됩니다:

i. HR ii. Tc iii. RPE iv. TCS v. 실내 온도 및 습도 vi. 피로도 시각 아날로그 척도(VAS-F) d. 각 30분 주기 끝에, 참가자는 자전거를 타면서 CWST를 완료합니다.

e. 각 30분 주기의 15-25분 동안(4 W/kg에서 마지막 5분 및 8 W/kg에서 처음 5분), 참가자는 기준선 유산소 검사에 사용된 것과 동일한 마우스피스와 코 클립에 연결됩니다. 이는 시험 중 추정 대사율을 계산하는 데 사용됩니다.

10. 운동 후 열 측정(열 챔버 내):

1. 90분 운동 프로토콜 완료 후, 참가자는 10분 동안 챔버 내에 앉아 있습니다.
2. 운동 후 5분부터 다음과 같은 측정이 수집됩니다:

i. HR ii. Tc iii. RPE iv. TCS v. CWST vi. 실내 온도 및 습도 vii. 피로도 시각 아날로그 척도(VAS-F) viii. POMS ix. GIQ x. ESQ xi. 혈압 xii. I-STAT 모세혈관 혈액 측정

11. 운동 후 수분 상태 평가

1. 참가자는 USG, 소변 유속을 사용하여 수분 상태를 재평가하고, 후속 분석을 위해 소변을 보관하기 위해 소변 샘플을 제공합니다(위와 같이 설명됨).
2. 또한 운동 전과 동일한 절차에 따라 두 번째 알몸 체중을 측정합니다.
3. 또한 소변 샘플을 제공합니다.
4. 이후, 참가자에게 운동 시험 종료 후 1시간 이내에 섭취하도록 표준화된 양의 물(체중 75kg 미만 개인은 500mL, 75kg 이상 개인은 1L)이 제공됩니다.

5. 이 시간 동안 참가자는 옷을 갈아입을 수 있습니다.

   12. 소변 제공 및 옷 갈아입기 후, 참가자는 모든 인지 평가를 완료합니다.

   13. 운동 후 1시간 수분 상태 평가

a. 또 다른 혈액 채취 측정이 시행됩니다. b. 참가자는 USG, 소변 유속을 사용하여 수분 상태를 재평가하고, 후속 분석을 위해 소변을 보관하기 위해 소변 샘플을 제공합니다.

14. 그런 다음 참가자는 두 번째 운동 방문(28일 세척 기간 후 - 21일 세척 후 7일 보충)을 위해 일정이 잡힙니다.