Effekten av rask varmestress på brannmenns risiko for muskel- og skjelettskade

Denne studien bruker et crossover-design, med deltakere som fungerer som sine egne kontroller og deltar i både kontrollforhold (gradvis ukompenserbar varme) og eksperimentelle (rask varmestress (RHS)). Den uavhengige variabelen er typen varmestress (ukompenserbar eller rask). De avhengige variablene er: topp konsentrisk muskelmoment (hofteabduktorer, hofteadduktorer, knebøyere, kneekstensorer), dynamisk balanse (Y-balansetest, brannmannsspesifikk funksjonell balansetest (FFSFBT)), og frontalplanets bevegelseskvalitet (fremover). -Step-Down Test (FSDT)). Disse vil bli målt tre ganger, en gang under pre-testing og to ganger under post-testing som beskrevet nedenfor.

Studiet vil bestå av fire besøk. Besøk en vil være informert samtykke og kjennskap til utfallsmålene. Deltakerne vil få opplæring i å fylle ut den 24-timers mat-/drikkedagboken, og bedt om å standardisere kostholdet sitt så nært denne rekorden som mulig 24 timer før besøk 2, 3 og 4. Skadehistorikk og demografiske data vil bli samlet inn kl. besøk 1.

Besøk to vil være datainnsamlingen før test, som vil finne sted ved omtrent 22 °C. Deltakerne vil fullføre alle utfallsmål (moment, balanse, bevegelseskvalitetsmål). Kroppssammensetning vil også bli målt i BodPod på dette tidspunktet.

Før besøk 2, 3 og 4 vil deltakerne følge sikkerhetsretningslinjene som er skissert nedenfor for å sikre riktig hydrering:

• 48 timer før: ingen varmestress (vil kontakte deltakeren for å finne ut om de har blitt kalt ut til en levende brann. Datainnsamlingen vil i så fall bli utsatt)
• 24 timer før: ingen alkoholforbruk, ingen energidrikk (vanlig kaffe/te er tillatt)
• 24 timer før: ingen fysisk aktivitet (trening eller sterk lek)
• 24 timer før: drikk 3,7L totalt vann for å sørge for å være godt hydrert
• 2 timer før: spis siste måltid

Besøk tre og fire vil bestå av en steady-state tredemølleprotokoll inne i miljøkammeret (37-38°C, 50 % fuktighet) etterfulgt av mål etter test. Under enten økt tre eller fire vil deltakeren ta på seg brannslokkingsutstyret (jakke, bukser, hette, støvler, hansker) og utføre tredemølletesten med utstyret på. Dette er RHS-prøven og vil bli betegnet GEAR. I den andre økten vil deltakeren ha på seg treningsklær (skjorte og shorts) pluss en vektet ryggsekk for å gjenskape vekten på utstyret. Dette er den gradvise ukompenserbare varmestressprøven og vil bli betegnet NOGEAR. Rekkefølgen på GEAR- og NOGEAR-øktene vil bli randomisert og balansert for å forhindre crossover-effekter.

Ved ankomst til pre-testing-besøket (sesjon to), vil deltakerne bli målt for høyde ved hjelp av et stadiometer og vekt. Kroppssammensetningen vil bli målt én gang med BodPod (Cosmed, USA). De vil varme opp i fem minutter på en treningssykkel eller tredemølle og deretter fortsette med å ta resultatmålene.

Ved ankomst for besøk tre og fire vil deltakerne bli veid på nytt. En urinprøve vil bli samlet for å vurdere hydreringsstatus. De vil svelge kjernetemperaturkapselen (Tc) 40-45 minutter før starten av økten med en liten mengde 20°C vann, uten ytterligere vanninntak gjennom hele protokollen for å unngå kunstig senking av Tc. Deltakerne vil være i form med Equivital EQLife Monitor (Equivital, NY)-systemet for å registrere hjertefrekvens (HR) og Tc. De vil deretter utføre tredemølleprotokollen, og tiltak etter test vil bli fullført umiddelbart etter at tredemølletesten er avsluttet med fjerning av utstyret. De vil bli veid etter trening for å bestemme endringer i kroppsvekt på grunn av svette.

Økt tre og fire vil være atskilt med minst syv dager for å redusere påvirkningen av varmeakklimatisering og tretthet. Kontinuerlig overvåking av Tc og HR vil bidra til å sikre deltakernes sikkerhet.

Tredemølletreningsprotokollen begynner med en gradert tilnærming for å nå aerob steady state. Tredemølleprotokollen inkluderer en innledende fem-minutters etappe ved 3 miles per time og en 0%-grad, etterfulgt av økninger i prosentgrad på 4% ved minutt 5 og 8% ved minutt 10 og fortsatte gjennom hele testen. Etter den endelige planlagte inkrementelle økningen i tredemøllehellingen, vil stigningen deretter justeres for å sikre at forsøkspersonen forblir i steady-state under varigheten av protokollen, definert av et respirasjonsutvekslingsforhold mellom 0,9-0,99 ved bruk av laboratoriets metabolske vogn (Parvomedics , USA). HR, vurdering av opplevd anstrengelse (RPE), termisk komfort og termisk følelse vil bli registrert ved hvert 0,5°C-intervall. Tredemølletesten vil bli stoppet når deltakerne enten når en Tc på 39°C eller et frivillig maksimum (deltakeren kan ikke fortsette å trene). Etterforskerne vil også stanse testen hvis tegn på overdreven varmestress er tilstede (ustø gang, forvirring, svimmelhet, sløret tale, etc.) Dersom deltakeren ikke oppfyller noen av termineringskriteriene, vil det være en 50 minutters tidsbegrensning for tredemølleprotokollen for GEAR-tilstanden og 2 timers grense for NOGEAR-tilstanden. Både GEAR- og NOGEAR-øktene begynner med samme tredemølletest.

Etter tredemølletesten vil deltakerne fullføre utfallsmålene etter testen. Disse består av isokinetisk dreiemoment til hofteabduktorene og adduktorene, isokinetisk dreiemoment til knebøyerne og -ekstensorene, Y-Balance Test, FFSFBT og FSDT. Deltakerne vil ta av seg utstyret umiddelbart etter avsluttet tredemølletest. For ensidige tester vil det dominerende benet bli registrert og brukt til disse testene; dette er beinet som brukes til å sparke en ball. Rekkefølgen for resultatmål vil bli standardisert for hver deltaker med testrekkefølge basert på primære utfall og vanskelighetsgrad for hver test. FSDT vil bli utført først, da dette er det primære resultatet og tidligere forskning viste at restitusjon etter en maksimal anstrengelsesstimulus skjer raskt. FFSFBT vil bli utført neste gang, etterfulgt av Y-balansetesten. Isokinetisk testing vil være sist på grunn av den utmattende naturen til denne testingen. Hoftemuskulaturen testes først, etterfulgt av lårmusklene. Det vil bli satt av tre minutter til hvile og instruksjon mellom hvert utfallsmål. Fem minutters hvile vil bli gitt mellom isokinetiske tester for å tillate maskinoppsett og instruksjoner. Ett minutt hvile vil bli gitt mellom hver isokinetisk hastighet, med tre hastigheter testet for hoftemusklene (30°, 60° og 120° per sekund) og kne (60°, 180° og 300° per sekund).

Deltakerne vil bli fulgt i 2 år, med 6 måneders oppfølgingssamtaler for å spore skadestatus. Detaljer om type skade, plassering av skade og tapt tid til arbeid vil bli samlet inn.