快速热应激对消防员肌肉骨骼损伤风险的影响

本研究采用交叉设计，参与者作为自己的对照，并参与对照（逐渐不可补偿的热量）和实验（快速热应激（RHS））条件。 自变量是热应激的类型（不可补偿的或快速的）。 因变量是：峰值同心肌肉扭矩（髋外展肌、髋内收肌、膝屈肌、膝伸肌）、动态平衡（Y 平衡测试、消防员特定功能平衡测试 (FFSFBT)）和额面运动质量（向前） -降压测试（FSDT））。 这些将测量三次，一次在预测试期间，两次在后测试期间，如下所述。

该研究将包括四次访问。 访问之一将是对结果措施的知情同意和熟悉。 参与者将接受如何填写 24 小时饮食日记的教育，并要求在第 2、3 和 4 次访视前 24 小时尽可能将其饮食标准化为接近此记录。受伤史和人口统计数据将在以下时间收集：访问 1.

第二次访问将是预测试数据收集，将在大约 22°C 的温度下进行。 参与者将完成所有结果测量（扭矩、平衡、运动质量测量）。 此时还将在 BodPod 中测量身体成分。

在第 2、3 和 4 次访问之前，参与者将遵循下面概述的安全指南，以确保适当的水分补充：

• 48 小时前：无热应激（将联系参与者以确定他们是否被召唤到现场火灾中。 如果是这样，数据收集将被推迟）
• 24小时前：不饮酒、不饮用能量饮料（可以喝普通咖啡/茶）
• 24小时前：没有体力活动（锻炼或剧烈运动）
• 前 24 小时：喝 3.7 升总水以确保水分充足
• 2小时前：吃最后一餐

第三次和第四次访问将包括在环境室内（37-38°C，50% 湿度）内进行稳态跑步机协议，然后进行测试后测量。 在第三节或第四节中，参与者将穿上他/她的消防装备（夹克、裤子、头罩、靴子、手套），并在穿着装备的情况下进行跑步机测试。 这是 RHS 试验，将表示为 GEAR。 在另一场比赛中，参与者将穿着运动服（衬衫和短裤）以及加重背包以复制装备的重量。 这是逐渐不可补偿的热应激试验，将被标记为 NOGEAR。 GEAR 和 NOGEAR 会话的顺序将是随机和平衡的，以防止交叉效应。

到达预测试访问（第二部分）后，将使用测距仪测量参与者的身高和体重。 将使用 BodPod（Cosmed，美国）测量一次身体成分。 他们将在健身车或跑步机上热身五分钟，然后继续采取结果措施。

第三次和第四次访问到达后，参与者将再次称重。 将收集尿液样本以评估水合状态。 他们将在训练开始前 40-45 分钟用少量 20°C 的水吞下核心温度 (Tc) 胶囊，在整个方案中不再摄入水，以避免人为降低 Tc。 参与者将配备 Equivital EQLife 监测仪（纽约州 Equivital）系统来记录心率 (HR) 和 Tc。 然后，他们将执行跑步机协议，并在跑步机测试停止并脱下装备后立即完成测试后措施。 运动后将对他们进行称重，以确定因出汗而导致的体重变化。

第三节和第四节将至少间隔7天，以减少热适应和疲劳的影响。 持续监测 Tc 和 HR 将有助于确保参与者的安全。

跑步机锻炼方案从分级方法开始，以达到有氧稳态。 跑步机协议包括最初的 5 分钟阶段，速度为 3 英里/小时，坡度为 0%，随后在第 5 分钟增加 4% 的坡度，在第 10 分钟增加 8%，并在整个测试过程中持续进行。 在跑步机坡度最终计划增量增加之后，将调整坡度以确保受试者在方案持续时间内保持稳定状态，使用实验室的代谢车（Parvomedics）将呼吸交换率定义为 0.9-0.99 之间， 美国）。 HR、感知用力等级 (RPE)、热舒适度和热感觉将以每 0.5°C 的间隔进行记录。 当参与者达到 39°C 的 Tc 或意志最大值（参与者无法继续锻炼）时，跑步机测试将停止。 如果出现过度热应激的迹象（步态不稳定、意识模糊、头晕、言语不清等），研究人员也会停止测试。如果参与者不符合任一终止标准，则跑步机方案将有 50 分钟的时间限制对于 GEAR 条件，限制为 2 小时；对于 NOGEAR 条件，限制为 2 小时。 GEAR 和 NOGEAR 课程都将从相同的跑步机测试开始。

跑步机测试后，参与者将完成测试后结果测量。 这些包括髋关节外展肌和内收肌的等速扭矩、膝关节屈肌和伸肌的等速扭矩、Y 平衡测试、FFSFBT 和 FSDT。 跑步机测试结束后，参与者将立即脱下装备。 对于单侧测试，将记录优势腿并用于这些测试；这是用来踢球的腿。 每个参与者的结果测量顺序将根据主要结果和每次测试的难度进行标准化。 将首先进行 FSDT，因为这是主要结果，并且之前的研究表明，最大程度的运动刺激后恢复很快。 接下来将执行 FFSFBT，然后是 Y 平衡测试。 由于等速测试具有疲劳性质，因此将最后进行。 首先测试臀部肌肉，然后测试大腿肌肉。 每个结果测量之间将分配三分钟的休息和指导时间。 等速测试之间将休息五分钟，以便进行机器设置和指导。 每个等速速度之间将休息一分钟，对臀部（每秒 30°、60° 和 120°）和膝盖（每秒 60°、180° 和 300°）肌肉进行三种速度测试。

参与者将接受为期 2 年的跟踪，并进行 6 个月的电话随访以跟踪受伤状况。 将收集有关受伤类型、受伤位置和误工时间的详细信息。