Effekter av solstrålning på mänsklig funktion och kognition

Frivilliga exponerades för fyra olika miljöförhållanden [två varma miljöer: 30°C WBGT (1:a: lufttemperatur = 32,6°C; relativ fuktighet = 30%; vindhastighet = 0,5 m/s; solinstrålning = 800 W/m2 och 2:a. lufttemperatur = 40,6°C; relativ fuktighet = 30%; vindhastighet = 0,5 m/s; solstrålning = 0 W/m2) och två neutrala miljöer: 20°C WBGT (1:a: lufttemperatur = 19,1°C; relativ fuktighet = 30%; vindhastighet = 0,5 m/s; solinstrålning = 800 W/m2 och 2:a. lufttemperatur = 28,5°C; relativ fuktighet = 30%; vindhastighet = 0,5 m/s; solinstrålning = 0 W/m2], över lika många dagar. Ovannämnda miljöscenarier fördelades slumpmässigt för varje volontär. För att minimera deltagarnas partiskhet gömdes det sanna syftet med studien för volontärerna. Naturligtvis, när datainsamlingen var slutförd, informerades alla frivilliga om det verkliga syftet med studien och gav sitt tillstånd att analysera och publicera dessa data. Under denna blinda randomiserade kontrollerade studie deltog alla frivilliga fyra gånger i ett experimentellt protokoll med en total varaktighet av 03:20:00, efter en timmes förberedelse och baslinjetest. Protokollet hade tre huvudsakliga tidsperioder [vila (två timmar), arbete (cykling) vid 100 W (en timme) och återhämtning (tjugo minuter)]. Antropometriska data [ålder; kroppsväxt (Seca 213; seca GmbH & Co. KG; Hamburg, Tyskland); kroppsmassa (BC1000, Tanita Corporation, Tokyo, Japan); kroppsfett (DXA-skanning: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, USA); och mager massa (DXA-skanning: Lunar DPX Madison, GE Healthcare, Wisconsin, USA)] samlades in två dagar före experimenten.

Frivilliga euhydratiserades före experimenten. Vätskestatus bedömdes med hjälp av en handhållen refraktometer (ATAGO Ltd, Tokyo, Japan) och bestämdes som antingen euhydratiserad (USG < 1,020) eller dehydrerad (USG ≥ 1,020) enligt gällande riktlinjer. Vattenförbrukningen var begränsad under experimentprotokollet. Samma kläder bestående av en ljusblå t-shirt (100 % bomull), en svart träningsbyxa (100 % polyester) och ett par medelhöga strumpor (100 % bomull) användes av frivilliga under hela experimentet. Ett par solglasögon var obligatoriskt att bära under hela experimentet. Vidare ägde experiment rum under samma timme på dagen för varje deltagare och en 8-timmars fasta säkerställdes före experimenten. Vidare uppmanades deltagarna att undvika koffein- och alkoholkonsumtion i minst tolv timmar före experimenten, samt att undvika salt- och sockerkonsumtion åtta timmar före experimenten.

Under studien mättes kontinuerlig hjärtfrekvens, kärntemperatur, genomsnittlig hudtemperatur, hudens blodflöde och svetthastighet. Specifikt samlades hjärtfrekvensen in med hjälp av trådlösa pulsmätare (Polar Team2. Polar Electro Oy, Kempele, Finland). Kärntemperaturen uppsamlades med användning av telemetriska kapslar (BodyCap, Caen, Frankrike). Hudtemperaturen från fyra platser mättes med hjälp av trådlösa termistorer (iButtons typ DS1921H, Maxim/Dallas Semiconductor Corp., USA) och uttrycktes som medelhudtemperatur enligt Ramanathan [medelhudtemperatur = 0,3(bröst + arm) + 0,2(lår + ben). Hudens blodflöde mättes med en laserdopplerflödesmätare (PeriFlux 4000, Perimed, Stockholm, Sverige) vid höger underarm (brachioradialis) och benet (gastrocnemius). Sonden (PROBE 413 Integrating Probe, Perimed, Stockhold, Sverige) hölls på plats med en plasthållare (PH 13, Perimed, Stockhold, Sverige). Svetthastigheten mättes i tre regioner [panna, lår (quadriceps) och arm (biceps)] med ventilerad kapselmetod. Termisk komfort (1 = bekväm; 5 = extremt obekväm), termisk känsla (-3 = kall; +3 = varm) och upplevd ansträngning (6 = ingen ansträngning alls; 20 = maximal ansträngning), tillsammans med kognitiv prestation (vaksamhet, delad uppmärksamhet, minnestest och reaktionstid) utvärderades vid baslinjen, tillstånd före arbete (01:40:00) och förhållanden efter arbete (03:00:00). Frivilliga gick in i kammaren fem minuter före experimenten för att installera dataloggrar och medföljande sensorer på sin kropp.