Wpływ promieniowania słonecznego na funkcje i funkcje poznawcze człowieka

Ochotnicy byli narażeni na cztery różne warunki środowiskowe [dwa gorące środowiska: 30°C WBGT (pierwsze: temperatura powietrza = 32,6°C; wilgotność względna = 30%; prędkość wiatru = 0,5 m/s; promieniowanie słoneczne = 800 W/m2 i 2. temperatura powietrza = 40,6°C; wilgotność względna = 30%; prędkość wiatru = 0,5 m/s; promieniowanie słoneczne = 0 W/m2) i dwa neutralne środowiska: 20°C WBGT (1.: temperatura powietrza = 19,1°C; wilgotność względna = 30%; prędkość wiatru = 0,5 m/s; promieniowanie słoneczne = 800 W/m2 i 2. temperatura powietrza = 28,5°C; wilgotność względna = 30%; prędkość wiatru = 0,5 m/s; promieniowanie słoneczne = 0 W/m2] przez taką samą liczbę dni. Wspomniane scenariusze środowiskowe zostały losowo przydzielone każdemu ochotnikowi. Aby zminimalizować stronniczość uczestników, prawdziwy cel badania został ukryty przed ochotnikami. Oczywiście po zakończeniu zbierania danych wszyscy ochotnicy zostali poinformowani o prawdziwym celu badania i wyrazili zgodę na analizę i publikację tych danych. Podczas tego zaślepionego, randomizowanego, kontrolowanego badania wszyscy ochotnicy czterokrotnie uczestniczyli w protokole eksperymentalnym o całkowitym czasie trwania 03:20:00, po godzinie przygotowań i testach podstawowych. Protokół miał trzy główne okresy [odpoczynek (dwie godziny), praca (jazda na rowerze) przy 100 W (jedna godzina) i regeneracja (dwadzieścia minut)]. Dane antropometryczne [wiek; wzrost ciała (Seca 213; seca GmbH & Co. KG; Hamburg, Niemcy); masa ciała (BC1000, Tanita Corporation, Tokio, Japonia); tkanka tłuszczowa (skan DXA: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, USA); i beztłuszczową masę (skan DXA: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, USA)] zebrano dwa dni przed eksperymentami.

Ochotników poddano euhydratacji przed eksperymentami. Stan nawodnienia oceniano za pomocą ręcznego refraktometru (ATAGO Ltd, Tokio, Japonia) i określano jako euhydrat (USG < 1,020) lub odwodnienie (USG ≥ 1,020) zgodnie z aktualnymi wytycznymi. Zużycie wody było ograniczone podczas protokołu eksperymentalnego. Te same ubrania składające się z jasnoniebieskiej koszulki (100% bawełny), czarnych krótkich spodenek do ćwiczeń (100% poliestru) i pary średnich skarpet (100% bawełny) były używane przez ochotników podczas eksperymentów. Okulary przeciwsłoneczne były obowiązkowe podczas całego eksperymentu. Ponadto eksperymenty odbywały się o tej samej porze dnia dla każdego uczestnika, a przed eksperymentami zapewniono 8-godzinny post. Ponadto uczestników poproszono o unikanie spożywania kofeiny i alkoholu przez co najmniej dwanaście godzin przed eksperymentami, a także o unikanie spożycia soli i cukru na osiem godzin przed eksperymentami.

Podczas badania mierzono ciągłe tętno, temperaturę wewnętrzną, średnią temperaturę skóry, przepływ krwi w skórze i szybkość pocenia się. W szczególności tętno zostało zebrane za pomocą bezprzewodowych monitorów tętna (Polar Team2. Polar Electro Oy, Kempele, Finlandia). Temperaturę rdzenia mierzono za pomocą kapsuł telemetrycznych (BodyCap, Caen, Francja). Temperaturę skóry z czterech miejsc mierzono za pomocą termistorów bezprzewodowych (iButtons typu DS1921H, Maxim/Dallas Semiconductor Corp., USA) i wyrażono jako średnią temperaturę skóry zgodnie z Ramanathanem [średnia temperatura skóry = 0,3 (klatka piersiowa + ramię) + 0,2 (udo + noga). Przepływ krwi w skórze mierzono za pomocą laserowego przepływomierza dopplerowskiego (PeriFlux 4000, Perimed, Sztokholm, Szwecja) na prawym przedramieniu (brachioradialis) i nodze (brzuchaty łydki). Sonda (PROBE 413 Integrating Probe, Perimed, Stockhold, Szwecja) była trzymana na miejscu za pomocą plastikowego uchwytu (PH 13, Perimed, Stockhold, Szwecja). Szybkość pocenia mierzono w trzech obszarach [czoło, udo (mięsień czworogłowy uda) i ramię (biceps)] przy użyciu metody wentylowanej kapsułki. Komfort termiczny (1 = komfort; 5 = skrajnie niewygodny), odczucie ciepła (-3 = zimno; +3 = gorąco) i odczuwany wysiłek (6 = całkowity brak wysiłku; 20 = maksymalny wysiłek), wraz z wydajnością poznawczą (czujność, podzielność uwagi, test pamięci i czas reakcji) oceniano na początku, w warunkach przed pracą (01:40:00) i po pracy (03:00:00). Ochotnicy weszli do komory na pięć minut przed eksperymentami, aby zainstalować rejestratory danych i czujniki towarzyszące na ich ciałach.