Effecten van zonnestraling op de menselijke functie en cognitie

Vrijwilligers werden blootgesteld aan vier verschillende omgevingsomstandigheden [twee hete omgevingen: 30 °C WBGT (eerste: luchttemperatuur = 32,6 °C; relatieve vochtigheid = 30%; windsnelheid = 0,5 m/s; zonnestraling = 800 W/m2 en 2e. luchttemperatuur = 40,6°C; relatieve vochtigheid = 30%; windsnelheid = 0,5 m/s; zonnestraling = 0 W/m2) en twee neutrale omgevingen: 20°C WBGT (1e: luchttemperatuur = 19,1°C; relatieve vochtigheid = 30%; windsnelheid = 0,5 m/s; zonnestraling = 800 W/m2 en 2e. luchttemperatuur = 28,5°C; relatieve vochtigheid = 30%; windsnelheid = 0,5 m/s; zonnestraling = 0 W/m2], over een gelijk aantal dagen. De bovengenoemde milieuscenario's werden willekeurig toegewezen aan elke vrijwilliger. Om de vooringenomenheid van deelnemers te minimaliseren, werd het ware doel van het onderzoek voor de vrijwilligers verborgen gehouden. Zodra de gegevensverzameling was voltooid, werden alle vrijwilligers natuurlijk geïnformeerd over het ware doel van het onderzoek en gaven ze hun toestemming om deze gegevens te analyseren en te publiceren. Tijdens deze geblindeerde, gerandomiseerde, gecontroleerde studie namen alle vrijwilligers vier keer deel aan een experimenteel protocol met een totale duur van 03:20:00, na een uur voorbereiding en baselinetests. Het protocol had drie hoofdperioden [rust (twee uur), werk (fietsen) op 100 W (een uur) en herstel (twintig minuten)]. Antropometrische gegevens [leeftijd; lichaamslengte (Seca 213; seca GmbH & Co. KG; Hamburg, Duitsland); lichaamsgewicht (BC1000, Tanita Corporation, Tokio, Japan); lichaamsvet (DXA-scan: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, VS); en vetvrije massa (DXA-scan: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, VS)] werden twee dagen voorafgaand aan de experimenten verzameld.

Vrijwilligers werden voorafgaand aan de experimenten geëuhydrateerd. De hydratatiestatus werd beoordeeld met behulp van een draagbare refractometer (ATAGO Ltd, Tokyo, Japan) en bepaald als geëuhydrateerd (USG < 1,020) of gedehydrateerd (USG ≥ 1,020) volgens de huidige richtlijnen. Het waterverbruik was beperkt tijdens het experimentele protocol. Dezelfde kleding, bestaande uit een lichtblauw T-shirt (100% katoen), een zwarte korte trainingsbroek (100% polyester) en een paar halfhoge sokken (100% katoen), werd tijdens de experimenten door vrijwilligers gebruikt. Tijdens de experimenten was het dragen van een zonnebril verplicht. Bovendien vonden de experimenten voor elke deelnemer op hetzelfde uur van de dag plaats en werd er voorafgaand aan de experimenten 8 uur vasten gegarandeerd. Verder werd de deelnemers verzocht om ten minste twaalf uur voor de experimenten cafeïne- en alcoholconsumptie te vermijden, evenals acht uur voor de experimenten om zout- en suikerconsumptie te vermijden.

Tijdens het onderzoek werden continue hartslag, kerntemperatuur, gemiddelde huidtemperatuur, doorbloeding van de huid en zweetsnelheid gemeten. Concreet werd de hartslag verzameld met behulp van draadloze hartslagmeters (Polar Team2. Polar Electro Oy, Kempele, Finland). Kerntemperatuur werd verzameld met behulp van telemetrische capsules (BodyCap, Caen, Frankrijk). De huidtemperatuur van vier locaties werd gemeten met behulp van draadloze thermistors (iButtons type DS1921H, Maxim/Dallas Semiconductor Corp., VS) en werd uitgedrukt als gemiddelde huidtemperatuur volgens Ramanathan [gemiddelde huidtemperatuur = 0,3 (borst + arm) + 0,2 (dij + been). De doorbloeding van de huid werd gemeten met een laser Doppler-flowmeter (PeriFlux 4000, Perimed, Stockholm, Zweden) aan de rechter onderarm (brachioradialis) en been (gastrocnemius). De sonde (PROBE 413 Integrating Probe, Perimed, Stockhold, Zweden) werd op zijn plaats gehouden met een plastic houder (PH 13, Perimed, Stockhold, Zweden). De zweetsnelheid werd gemeten op drie gebieden [voorhoofd, dij (quadricep) en arm (biceps)] met behulp van de geventileerde capsulemethode. Thermisch comfort (1 = comfortabel; 5 = uiterst oncomfortabel), thermisch gevoel (-3 = koud; +3 = warm) en waargenomen inspanning (6 = helemaal geen inspanning; 20 = maximale inspanning), naast cognitieve prestaties (waakzaamheid, verdeelde aandacht, geheugentest en reactietijd) werden beoordeeld bij baseline, pre-werkconditie (01:40:00) en post-werkconditie (03:00:00). Vrijwilligers kwamen vijf minuten voorafgaand aan de experimenten de kamer binnen om dataloggers en bijbehorende sensoren op hun lichaam te installeren.