Monitorowanie bezpieczeństwa i wydajności podczas pracy zawodowej II (COBRAII)

W tym badaniu wykorzystano randomizowany, krzyżowy projekt, aby ocenić wpływ trzech różnych temperatur otoczenia na zimno na temperaturę skóry w obszarach obwodowych, temperaturze rdzenia (odbytnicy), metabolicznej produkcji ciepła, miar zręczności dłoni w spoczynku oraz oceny wydajności sportowej po odpoczynku w zimnych temperaturach otoczenia. Trzy różne próby tego badania obejmą temperatury otoczenia w: A. 0 ° C (32 ° F), B. -10 ° C (14 ° F) i C. Surogate -20 ° C (-10 ° C + 3 m/s prędkość wiatru [14 ° F + 6 mph]). Zostanie to osiągnięte za pomocą komory środowiskowej.

Uczestnicy zostaną przypisani po przyznaniu zezwolenia medycznego. Odwiedź konkretne informacje opisane poniżej, jednak konkretne protokoły gromadzenia danych dla zmiennych i procedur zależnych są zawarte poniżej opisu projektu badania. Uczestnicy zostaną poproszeni o podpisanie formularza wydania zdjęcia/wideo, które mają być wykorzystane w projektach badawczych, publikacjach naukowych/konferencjach i do celach edukacyjnych. Uczestnicy mogą być wideo lub fotografowani podczas ćwiczeń lub odpoczynku w komorze środowiskowej.

Podczas próby 0 ° C (32 ° F) i -10 ° C (14 ° F) uczestnicy będą nosić przewód chłodniczy, jak opisano BHSAI. Cały sprzęt na zimne pogody będą praniebowane maszynowo, dostarczone uczestnikom i odpowiednio dopasowane do każdej osoby. Odzież będzie przechowywana w laboratorium, myte maszynowo według zaleceń producenta. Uczestnicy nie będą mogli zachować ubrania po zakończeniu badania. Te próby będą również miały prędkość wiatru 1 m/s. W przypadku eksperymentu zastępczego -20 ° C (-4 ° F) temperatura otoczenia wyniesie -10 ° C (14 ° F) z prędkością wiatru przy około 3 m/s (6 mph), aby służyć jako agregat dla -20 ° C (-4 ° F). Wiatr nie będzie musiał stawić czoła uczestnikowi. Uczestnicy będą nosić wszystkie przebiegu zimnych wymienionych powyżej, z wyjątkiem czapki mikroflece i warstwy skorupy do ręki (ryc. 2). W przypadku wszystkich prób uczestnicy spoczywają wyprostowane na krześle z stopami nad ziemią i rękami na ramionach krzesła (narażone na powietrze). Uczestnik pozostanie siedzący przez 120 minut. W przypadku dodatkowego bezpieczeństwa uczestników eksperyment zostanie zakończony, jeśli temperatura ciała rdzenia spadnie poniżej 35 ° C (95 ° F) i/lub temperaturę skóry w dowolnym z obszarów peryferyjnych spadnie poniżej 8 ° C (46 ° F). Podczas trzech sesji testowych uczestnicy będą nosić smartwatch Samsung Gear S3 na swoim niedominującym ramieniu i polarnym pasku klatki piersiowej. Urządzenia te zostałyby sparowane ze smartfonem Samsung Galaxy Note 4, który uruchamia algorytm 2B-chłodzący do szacowania temperatury rdzenia przy użyciu danych ze smartwatch. Urządzenia te będą używane w połączeniu z danymi z odbytnicy i czujników temperatury skóry, aby potwierdzić algorytm prognozowania temperatury sponsorów. Wszystkie urządzenia zostaną oczyszczone przed i po użyciu uczestnika na instrukcje producenta. Urządzenia te będą dostarczone przez BHSAI na University of Connecticut. Podczas trzech sesji testowych, oprócz urządzeń dostarczanych przez Bhsai, uczestnicy noszą termistory, aby zarejestrować temperaturę skóry (palec palców i podstawa palca, grzbietu ręcznego, dużego palca, nosu, policzka, końcówki ucha, podbródka i czoła, a prywatnie wstawią termometr do prostopadowy 15 cm (~ 4-6 INS) poza anal sphinter, aby nagrywać złotą temperaturę. Produkcja ciepła. Ręka zręczność zostanie oceniona za pomocą sprawdzonego testu Purdue Pegboard.

Podczas wszystkich trzech sesji naukowcy zapewnią, że smartwatch zostanie umieszczony około 1-calowy proksymalnie od nadgarstka i pasuje do przytulnie, aby zapewnić dokładne pomiary współczynnika serca. Badacze zapewnią również, że urządzenia są sparowane ze smartfonem, a zmienne fizjologiczne są rejestrowane w telefonie przed rozpoczęciem sesji. Ponieważ różne urządzenia zostaną wykorzystane do pomiaru zmiennych fizjologicznych i powiązanego złotego standardu, naukowcy zarejestrują uruchamianie czasowe od smartfona i komputera rejestrującego złoto, aby zapewnić synchronizację czasu.

Po 120-minutowym okresie odpoczynku, zostanie wykorzystana bateria wydajności do oceny wydajności sportowej w 3 różnych zimnych środowiskach. Oceniona zostanie zwinność/czas reakcji, moc, wytrzymałość mięśni, wydajność sprintu na ergometrze cyklu i 1-milowy próby czasowe na zmotoryzowanej bieżni. Kwestionariusz objawów środowiskowych (ESQ) zostanie podany na końcu akumulatora wydajności przed wyjściem z komory. Wszystkie próby będą po około 3-4 godziny każde. Całkowity udział w badaniu wynosi dla uczestnika około 12-14 godzin.

Testy wyjściowe (wizyta 1)

Uczestnicy zatwierdzeni do udziału zostaną zaplanowani na wyjściową antropometrię i wizytę testową VO2max. Przed przybyciem do laboratorium uczestnicy otrzymają instrukcje (załącznik K) dotyczące odpowiednich praktyk nawodnienia, unikania alkoholu i kofeiny (odpowiednio 24 i 12 godzin). Uczestnicy będą mogli spożywać normalną dietę podczas badania. Uczestnicy będą zobowiązani do podjęcia kwestionariusza przedszkolnego Korey Stringer Institute COVID-19 (załącznik J) za pośrednictwem Qualtrics. Po przybyciu do laboratorium uczestnicy zapewnią próbkę moczu w czystym kubku moczu. Kluczowy personel badania określi uczestników koloru moczu przy użyciu zweryfikowanej wykresu koloru moczu przez Armstrong i in. 3 Grawitacja specyficzna dla moczu (USG). Euhydration zostanie zdefiniowane USG ≤1,020. Oceniane zostaną ciężkość właściwości moczu i kolor moczu. Uczestnicy będą mogli kontynuować test VO2max tylko wtedy, gdy euhydowane kryteria USG ≤1,025 zostaną spełnione. Jeśli uczestnik przyjedzie z USG między 1,020 a 1.025, uczestnik zostanie poproszony o wypicie 500 ml wody w celu zapewnienia właściwego stanu nawodnienia. Naga masa ciała zostanie również zarejestrowana. Prywatność zostanie zapewniona dla każdego uczestnika przy jednoczesnym uzyskaniu środków masy ciała poprzez wykonanie pomiarów samego uczestnika w prywatnym pokoju za solidnymi, zamkniętymi drzwiami, a badania czytające skalę poza pokojem (Defender R7000 Xtreme; Ohaus Corp., Parsippany, NJ, USA). Waga będzie rejestrowana w kilogramach. Uczestnicy wypełnią dziennik snu Karolinska (załącznik I) przed zebraniem antropometrii. Wysokość będzie mierzona za pomocą pomiaru taśmy. Procent tkanki tłuszczowej będzie mierzone za pomocą listy przemieszczenia powietrza (Bodpod®; Cosmed, oprogramowanie wersja 4.2+, Concord, CA, USA). Ukończenie zajmie to mniej niż ~ 5 minut. Uczestnicy zostaną również poproszeni o ukończenie testu maksymalnego pobierania tlenu (VO2max) na bieżni w środowisku termoneutralnym. Ten test zapewni uczestnikom poziomy sprawności aerobowej. Monitor i pasek tętna zostaną przekazane uczestnikom do noszenia podczas testu VO2max. Do określenia RER zostanie zastosowana maska ​​metaboliczna. Gdy uczestnik będzie gotowy, rozpocznie się test. Ten test rozpoczyna się od prędkości równoważnej joggu w 2%, a prędkość stopniowo wzrasta co 2 minuty, aż uczestnik osiągnie zmęczenie wolicjonalne. Maksymalne zużycie tlenu, współczynnik wymiany oddechowej (RER), częstość akcji serca i ocena postrzeganego wysiłku (RPE) będą gromadzone podczas tego testu. Ten test potrwa około 20 minut. Po testowaniu VO2max naukowcy zapoznają uczestnika z testem zręczności i akumulatora wydajności. Zwinność/czas reakcji, moc, wytrzymałość mięśni, wydajność sprintu na ergometrze cyklu i 1-milowy próby czasowe. Ponadto uczestnicy zostaną zapoznani ze wszystkimi skalami (RPE, Skala Sensacji termicznej, skala pragnienia, skala zmęczeniowa i kwestionariusz objawów środowiskowych [ESQ]) podczas tej sesji (załącznik C). Planowanie zostanie zakończone dla każdego uczestnika przed zwolnieniem z bazowej wizyty zapoznawczej. Ta wizyta potrwa około 1-2 godziny.

Procedury dnia próby (wszystkie 3 próby w niskiej temperaturze)

Uczestnicy będą mieli możliwość wizyt w próbie dokonania makijażu, jeśli będą chorzy, ponieść obrażenia lub nie spełniają wymagań nawodnienia. Uczestnicy zostaną zapytani, czy mają aktualną chorobę, czy przyjmują leki w celu ustalenia, czy mogą zakończyć badanie. Wizyta uczestnika zostanie przełożona, jeśli będą mieli gorączkę, obecną chorobę lub przyjmowanie leków wpływających na temperaturę ciała. Jeżeli uczestnik wskazuje, że mieli ekspozycję Covid-19 przed jakimkolwiek zaplanowanym badaniem, będą zobowiązani do przestrzegania protokołów uniwersyteckich i uzyskania negatywnego wyniku testu, aby pozostać kwalifikowalnym do badania. Próby odbędą się w odległości odrębnych w odstępie co najmniej 3 dni.

Uczestnicy będą mogli spożywać normalne diety przed wszystkimi wizytami. Po przybyciu do laboratorium uczestnicy zostaną również poproszeni o wskazanie, czy spożywali alkohol lub kofeinę odpowiednio w ciągu ostatnich 24 godzin i 12 godzin. Nie zostaną poproszeni o określenie dokładnie tego, co zużyli, ale jeśli zapewnią pozytywne wskazanie, ich proces zostanie przełożony na kolejny dzień. Uczestnicy zostaną również poproszeni o wypełnienie subiektywnego kwestionariusza do snu jako przybycia do laboratorium. Następnie uczestnicy zapewnią próbkę moczu w czystym kubku moczu. Oceniane zostaną ciężkość właściwości moczu i kolor moczu. Naga masa ciała zostanie zarejestrowana. Prywatność zostanie zapewniona dla każdego uczestnika przy jednoczesnym uzyskiwaniu środków masy ciała poprzez wykonanie pomiarów samego uczestnika w prywatnym pokoju za solidnymi, zamkniętymi drzwiami, a badania czytające skalę poza pokojem. Status nawodnienia każdego uczestnika zostanie również rozwiązany przed wejściem i wyjściem z komory. Uczestnicy będą mogli kontynuować badanie tylko wtedy, gdy euhydowane kryteria grawitacji właściwości moczu (USG) ≤1,025 zostaną spełnione. Jeśli uczestnik przyjedzie z USG między 1,020 a 1.025, uczestnik zostanie poproszony o wypicie 500 ml wody w celu zapewnienia właściwego stanu nawodnienia. Uczestnicy otrzymają instrukcje podczas wcześniejszej wizyty na temat uzyskania pożądanego statusu nawodnienia na nadchodzącą próbę.

Uczestnicy prywatnie wstawią termometr odbytnicy o 15 cm poza zwieracz analny i zbiorą pasek monitorowania tętna. Ponadto uczestnicy będą nosić 9-miejsca czujniki temperatury skóry (BIOPAC, patrz schemat poniżej temperatury skóry). Kluczowy personel zastosuje czujniki temperatury skóry taśmą medyczną na palec palca uczestników i podstawę palca, grzbietu ręcznego, dużego palca, nosa, policzka, końcówki ucha, podbródka i czoła. Uczestnicy będą mieli również 4 czujniki temperatury skóry Ibutton umieszczone w czterech lokalizacjach (ramię, klatka piersiowa, cielę, udo), aby ocenić średnią temperaturę skóry. Uczestnicy będą nosić smartwatch Samsung Gear S3 na swoim niedominującym ramieniu i pręt klatki piersiowej z oceną serca. Urządzenia te zostałyby sparowane ze smartfonem Samsung Galaxy Note 4, który uruchamia algorytm 2B-chłodzący do szacowania temperatury rdzenia przy użyciu danych ze smartwatch. Urządzenia te będą dostarczone przez BHSAI na University of Connecticut. Uczestnicy następnie założą odzież zimnego środowiska (zakupionego od Grant Funding), opisaną wcześniej, przed wejściem do izby. Dane VO2 zostaną również ocenione w celu zebrania metabolicznej produkcji ciepła. Uczestnicy będą odpocząć w krześle na 2 godziny z testami ręcznie wydawnictwem wykonywanymi co 30 minut. Wszyscy uczestnicy będą wypić ad libitum we wszystkich próbach. Po 120-minutowym okresie odpoczynku zostanie wykorzystana bateria wydajności do oceny wydajności sportowej w 3 różnych zimnych środowiskach: zwinność/czas reakcji, moc, wytrzymałość mięśni, wydajność sprintu na ergometrze cyklu i 1-milowy próba czasowa. USG i kolor moczu i zostaną ocenione przed zwolnieniem uczestnika z laboratorium. Wizyty te potrwają około 3-4 godziny.