Влияние быстрого теплового стресса на риск скелетно-мышечных травм у пожарных

В этом исследовании используется перекрестный дизайн, в котором участники действуют как контрольная группа и участвуют как в контрольных (постепенная некомпенсируемая жара), так и в экспериментальных (быстрый тепловой стресс (RHS)) условиях. Независимой переменной является тип теплового стресса (некомпенсируемый или быстрый). Зависимыми переменными являются: пиковый крутящий момент концентрических мышц (отводящие и приводящие мышцы бедра, сгибатели коленного сустава, разгибатели коленного сустава), динамическое равновесие (тест Y-баланса, тест функционального равновесия для пожарных (FFSFBT)) и качество движения во фронтальной плоскости (вперед). -Понижающий тест (FSDT)). Они будут измерены три раза: один раз во время предварительного тестирования и дважды во время послетестирования, как описано ниже.

Исследование будет состоять из четырех визитов. Первый визит будет заключаться в получении информированного согласия и ознакомлении с показателями результатов. Участников научат заполнять 24-часовой дневник еды/напитков, и им будет предложено стандартизировать свою диету, максимально приближенную к этой записи, за 24 часа до посещений 2, 3 и 4. История травм и демографические данные будут собраны по адресу: посетить 1.

Второй визит будет представлять собой предварительный сбор данных, который будет происходить при температуре примерно 22°C. Участники выполнят все измерения результатов (крутящий момент, баланс, показатели качества движения). В это же время в BodPod также будет измеряться состав тела.

Перед посещениями 2, 3 и 4 участники будут следовать правилам безопасности, изложенным ниже, чтобы обеспечить надлежащую гидратацию:

• За 48 часов до: нет теплового стресса (участник свяжется с участником, чтобы определить, вызывали ли его к живому огню. В этом случае сбор данных будет отложен)
• За 24 часа до: не употреблять алкоголь, не употреблять энергетические напитки (разрешается обычный кофе/чай).
• За 24 часа до: никакой физической активности (физических упражнений или энергичных игр).
• За 24 часа до: выпейте 3,7 л воды, чтобы обеспечить хороший уровень гидратации.
• за 2 часа до: съесть последний прием пищи

Третий и четвертый визиты будут включать протокол беговой дорожки в устойчивом состоянии внутри климатической камеры (37-38°C, влажность 50%), за которым последуют посттестовые мероприятия. Во время третьего или четвертого сеанса участник наденет свое противопожарное снаряжение (куртку, брюки, капюшон, ботинки, перчатки) и выполнит тест на беговой дорожке с надетым снаряжением. Это испытание RHS, оно будет обозначаться GEAR. На другом занятии участник будет носить спортивную одежду (рубашку и шорты) и утяжеленный рюкзак, повторяющий вес снаряжения. Это испытание на постепенный некомпенсируемый тепловой стресс, которое будет обозначаться NOGEAR. Порядок сеансов GEAR и NOGEAR будет случайным и сбалансированным, чтобы предотвратить перекрестные эффекты.

По прибытии на предтестовое посещение (второе занятие) участникам будут измерены рост с помощью ростомера и вес. Состав тела будет измерен один раз с помощью BodPod (Cosmed, США). Они разминаются в течение пяти минут на велотренажере или беговой дорожке, а затем приступают к измерению результатов.

По прибытии на третий и четвертый визиты участников снова взвешивают. Будет собран образец мочи для оценки состояния гидратации. Они проглатывают капсулу внутренней температуры (Tc) за 40–45 минут до начала сеанса, используя небольшое количество воды с температурой 20°C, без дальнейшего приема воды на протяжении всего протокола, чтобы избежать искусственного снижения Tc. Участники будут оснащены системой Equivital EQLife Monitor (Equivital, NY) для регистрации частоты сердечных сокращений (ЧСС) и Tc. Затем они выполнят протокол беговой дорожки, а посттестовые мероприятия будут завершены сразу после прекращения теста на беговой дорожке со снятием экипировки. После тренировки их взвесят, чтобы определить изменения массы тела из-за потоотделения.

Третий и четвертый сеансы будут разделены как минимум семью днями, чтобы уменьшить влияние жары, акклиматизации и усталости. Непрерывный мониторинг Tc и HR поможет обеспечить безопасность участников.

Протокол упражнений на беговой дорожке начинается с поэтапного подхода для достижения аэробного устойчивого состояния. Протокол беговой дорожки включает начальный пятиминутный этап со скоростью 3 мили в час и уклоном 0%, за которым следует увеличение процентного уклона на 4% на 5-й минуте и 8% на 10-й минуте и продолжается на протяжении всего теста. После окончательного запланированного постепенного увеличения наклона беговой дорожки наклон будет отрегулирован, чтобы гарантировать, что субъект остается в устойчивом состоянии на протяжении всего протокола, определяемого коэффициентом дыхательного обмена между 0,9-0,99 с использованием лабораторной метаболической тележки (Parvomedics). , США). ЧСС, оценка воспринимаемой нагрузки (RPE), тепловой комфорт и тепловые ощущения будут записываться через каждые 0,5°C. Тест на беговой дорожке будет остановлен, когда участники достигнут температуры Tc 39°C или произвольного максимума (участник не сможет продолжать упражнение). Исследователи также прекратят тест, если присутствуют признаки чрезмерного теплового стресса (неустойчивая походка, спутанность сознания, головокружение, невнятная речь и т. д.). Если участник не соответствует ни одному из критериев прекращения, для протокола беговой дорожки будет установлен 50-минутный лимит времени. для состояния GEAR и 2-часовой лимит для состояния NOGEAR. Занятия GEAR и NOGEAR начнутся с одного и того же теста на беговой дорожке.

После теста на беговой дорожке участники завершат измерение результатов после теста. Они включают изокинетический крутящий момент отводящих и приводящих мышц бедра, изокинетический крутящий момент сгибателей и разгибателей коленного сустава, тест Y-баланса, FFSFBT и FSDT. Участники снимут свое снаряжение сразу после завершения теста на беговой дорожке. При односторонних тестах доминирующая нога будет записана и использована для этих тестов; это нога, которой бьют по мячу. Порядок измерения результатов будет стандартизирован для каждого участника, при этом порядок тестирования будет основан на основных результатах и ​​сложности каждого теста. Сначала будет выполнено FSDT, поскольку это основной результат, а предыдущие исследования показали, что восстановление после стимула максимальной нагрузки происходит быстро. Следующим будет выполнен FFSFBT, а затем тест Y-баланса. Изокинетическое тестирование будет последним из-за утомительного характера этого тестирования. Сначала проверяются мышцы бедра, затем мышцы бедра. Между каждым измерением результатов будет отведено три минуты на отдых и инструктаж. Между изокинетическими тестами будет предоставлено пять минут отдыха, чтобы можно было настроить машину и получить инструкции. Между каждой изокинетической скоростью будет дана одна минута отдыха, при этом три скорости проверяются для мышц бедра (30 °, 60 ° и 120 ° в секунду) и колена (60 °, 180 ° и 300 ° в секунду).

За участниками будут наблюдать в течение 2 лет с последующими звонками через 6 месяцев для отслеживания статуса травм. Будет собрана подробная информация о типе травмы, месте травмы и времени, потерянном на работе.