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模拟热浪期间年轻人的生理压力

2025年6月16日 更新者:Glen P. Kenny、University of Ottawa

模拟多日高温事件期间室内过热对年轻人生理应变的影响

随着气候变化加剧炎热天气和极端高温事件的频率和严重程度,暴露在过热室内环境的可能性正在增加。 长时间暴露在过度的热应激下会导致生理功能恶化,从而导致多种病理生理状况(例如热衰竭、急性肾损伤、不良心血管事件、中暑),如果不及时治疗可能会导致死亡。 虽然极端高温事件与人类健康之间的关系已经通过户外暴露于高温条件下进行了评估,但人们对于整天暴露在室内过热环境对人体生理机能的影响知之甚少。

在这项研究中,研究人员将检查年轻(18-35 岁)成年人连续日日夜夜暴露于室内高温的生理反应(即热、心血管)变化,这是 2021 年在没有空调的住宅中记录的典型条件西部热力穹顶。 具体来说,研究参与者将连续三天(三天两夜)被安置在一个大型环境室(配有床、工作空间、休息区、厨房和浴室)中,同时暴露在室内过热的环境中,白天温度将保持在36°C(45% 相对湿度;注:36°C,没有空调的家庭所经历的温度)10 小时白天暴露时间(白天:定义为 9:00 至 19:00 的时间段)。 对于夜间暴露期(NIGHTTIME:定义为 19:00 至 9:00 的时间段),参与者将暴露在固定为 31°C 的夜间温度(45% 相对湿度;注:夜间室内温度降低)大城市中心的温度范围为 4-6°C)。 参与者将被允许全天在室内自由活动,但除了完成一系列测试(之前进行的心血管、认知和姿势评估(在 7:00 至 7:00 之间进行)之外,将被限制进行任何身体活动。 9:00)和日间暴露结束(17:00 至 19:00 之间执行)。 在夜间,参与者可以自由活动,直到他们决定上床睡觉。

研究概览

地位

完全的

研究类型

介入性

注册 (实际的)

20

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Ontario
      • Ottawa、Ontario、加拿大、K1N1A2
        • University of Ottawa

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 成人

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  • 禁烟。
  • 说英语或法语。
  • 提供知情同意的能力。

排除标准:

  • 慢性健康状况。
  • 耐力训练
  • 经常接触高温(例如洗热水澡、桑拿、经常在高温下锻炼、最近去高温地区度假)。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础科学
  • 分配:不适用
  • 介入模型:单组作业
  • 屏蔽:无(打开标签)

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:整天暴露在极端高温下
暴露于与极端高温事件相关的一整天室内过热的年轻人,包括白天暴露在 36°C(45% 相对湿度)下 10 小时,随后夜间暴露在 31°C(45% 相对湿度)下 14 小时超过三小时连续几天,最后一天仅进行日间暴露。
遭受多日极端高温事件的年轻人

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
白天的核心温度(峰值)
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
暴露期间直肠峰值温度(15 分钟平均值)。 在模拟热浪的整个白天期间连续测量直肠温度。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天的核心温度 (AUC)
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
直肠温度曲线下面积(度-小时)
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天暴露结束时的核心温度
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
在每天暴露于模拟热浪的第 10 小时测量直肠温度(15 分钟平均值)
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天的热度峰值
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
每天暴露于模拟热浪时的心率(15 分钟平均值)
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天发热率 AUC
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
每天暴露于模拟热浪期间测量的心率(15 分钟平均值)
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天仰卧站立(30:15 比例)的心脏反应
大体时间:日间暴露开始(第 0 小时)和结束时(三天暴露的第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
站立时的心脏反应评估为仰卧起立后第 30 次心跳(+/- 5 次)测得的最高 R 波与 R 波间隔(最低心率)与最低 R 波与 R 波间隔之间的比率站立后第 15 次心跳时测量的波间隔(最高心率)(+/- 5 次)。 心脏对站立的反应将在两次从躺着到站立的测试中进行两次评估(中间间隔 10 分钟的仰卧休息)。 评估在白天暴露之前(和之后)的早晨进行。
日间暴露开始(第 0 小时)和结束时(三天暴露的第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天的认知功能
大体时间:日间暴露开始(第 0 小时)和结束时(三天暴露的第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)

参与者将获得带有移动测试平台(Sway Medical)的平板电脑。 参与者将完成以下认知测试:

反应时间:参与者将被要求启动设备的移动以响应视觉提示。

冲动控制:参与者将被要求对“进行”和“不进行”的视觉提示做出反应。 为了响应“开始”提示,参与者将启动设备的移动。

记忆力:参与者完成延迟回忆测试和工作记忆测试。

执行功能:参与者将完成 Cued Stroop 测试,其中向他们呈现一系列一致、中性和不一致的颜色词任务。

日间暴露开始(第 0 小时)和结束时(三天暴露的第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天姿势稳定
大体时间:日间暴露开始(第 0 小时)和结束时(三天暴露的第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)

余额将通过两种方式评估:

方法 1:CDC 4 阶段平衡测试。 参与者将平板电脑放在胸前,然后听觉提示引导参与者完成四个连续的姿势,双脚并排,一只脚的脚背接触另一只脚的大脚趾,串联站立,一只脚在另一只脚前面,脚跟接触脚趾,并用一只脚站立。 平衡评估将根据集成到平板设备硬件中的加速度计(Sway Medical Inc)检测到的运动进行评估。

方法 2:参与者将被要求站在 BTracks 测力板上,双脚展开与肩同宽,手放在臀部,闭上眼睛。 评估将包括四次试验(一项练习试验),持续 20 秒,试验之间间隔 20 秒。 沿垂直 (y) 和水平 (x) 轴的压力中心 (COP) 矢量数据将在每次试验期间对总路径偏移长度 (cm) 进行求和。

日间暴露开始(第 0 小时)和结束时(三天暴露的第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天仰卧站立时的收缩反应
大体时间:日间暴露开始(第 0 小时)和结束时(三天暴露的第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
站立时的收缩压反应通过站立和仰卧时测得的血压差异来评估。 站立收缩压取站立60秒和120秒后测量的最低值。 站立时的收缩反应将在两次从躺着到站立的测试中进行两次评估(中间间隔 10 分钟的仰卧休息)。
日间暴露开始(第 0 小时)和结束时(三天暴露的第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天收缩压
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
通过自动示波法测量收缩压一式三份(两次测量之间约 60 秒)
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天舒张压
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
通过自动示波法测量舒张压一式三份(两次测量之间约 60 秒)
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天的压力压力产品
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
心率压力乘积,心肌做功和应变的指数,计算方式为收缩压 x 心率。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
心率变异性:白天 SDNN
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
在参与者坐姿的 5 分钟定速呼吸(15 次呼吸/分钟)期间测量的正常到正常 R 波到 R 波间隔 (SDNN) 的标准偏差。 SDNN 将在两个定速呼吸周期(间隔 4 分钟的坐姿休息)期间评估两次。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
心率变异性:白天 RMSSD
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
在参与者坐姿的 5 分钟定速呼吸(15 次呼吸/分钟)期间测量的正常到正常 R 波到 R 波间隔 (RMSSD) 的均方根标准差。 RMSSD 将在两个定速呼吸周期(间隔 4 分钟的坐姿休息)期间评估两次。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天的液体消耗量
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
通过在暴露的每个小时开始和结束时称量参与者的水摄入量(标准化为暴露持续时间)来计算平均每小时液体消耗量。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天体液流失
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
液体流失量计算为每次暴露期间的体重变化,以基线体重的百分比表示(根据食物消耗进行校正)
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天血浆容量的变化
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
使用 Dill 和 Costill 的技术,在每次暴露开始和结束时重复测量血红蛋白和血细胞比容,计算出血浆体积相对于基线值的变化
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天热舒适量表
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
通过视觉模拟量表评估热舒适度(“您的体温感觉有多舒服?”)范围从“非常不舒服”到“非常舒适”(中点:中性)。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天热感觉量表
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
通过视觉模拟量表(“你感觉有多热?”)评估热感觉,范围从“极热”到“中性”(中点:热)。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天口渴感觉量表
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
通过视觉模拟量表评估口渴感觉量表(“你有多渴?”) 范围从“非常非常口渴”到“一点也不口渴”(中点:中度口渴)。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天唤醒量表
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
通过视觉模拟量表评估感觉唤醒量表(“你有多兴奋?”) 从“高唤醒度”到“低唤醒度”。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天直立不耐受症状评估
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
要求参与者在从躺着到站立的测试中对与直立不耐受相关的症状进行排序的 6 个问题的总分。 所有症状的评分范围为 0(无)到 10(可能最糟糕),包括以下感觉:(1)“头晕、头晕、感觉昏厥或感觉要昏厥”; (2)“视力问题(视物模糊、视斑、视野狭窄等)”; (3)“弱点”; (4)“疲劳”; (5)“注意力不集中”; (6)“头颈不适”。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
夜间核心温度(峰值)
大体时间:夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
暴露期间直肠峰值温度(15 分钟平均值)。 在模拟热浪的整个白天期间连续测量直肠温度。
夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
夜间核心温度 (AUC)
大体时间:夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
直肠温度曲线下面积(度-小时)
夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
夜间结束时的核心温度
大体时间:夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
在每天暴露于模拟热浪的第 10 小时测量直肠温度(15 分钟平均值)
夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
夜间发热高峰
大体时间:夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
每天暴露于模拟热浪时的心率(15 分钟平均值)
夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
夜间发热率 AUC
大体时间:夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
每天暴露于模拟热浪期间测量的心率(15 分钟平均值)
夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
心率变异性:夜间 SDNN
大体时间:夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
在参与者坐姿的 5 分钟定速呼吸(15 次呼吸/分钟)期间测量的正常到正常 R 波到 R 波间隔 (SDNN) 的标准偏差。 SDNN 将在两个定速呼吸周期(间隔 4 分钟的坐姿休息)期间评估两次。
夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
心率变异性:夜间 RMSSD
大体时间:夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)
在参与者坐姿的 5 分钟定速呼吸(15 次呼吸/分钟)期间测量的正常到正常 R 波到 R 波间隔 (RMSSD) 的均方根标准差。 RMSSD 将在两个定速呼吸周期(间隔 4 分钟的坐姿休息)期间评估两次。
夜间暴露结束(三天暴露中第 1 天和第 2 天的第 24 小时;第 3 天没有夜间暴露)(白天定义为 19:00 至 9:00 之间的时间段)

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
白天进行心血管、姿势和认知测试时的肌肉氧气
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
参与者将佩戴 2 个探头,通过非侵入性工具:近红外光谱 (NIRS) 测量两个位置的组织氧合。 该装置(Portalite,Artinis Medical,荷兰)放置在左前额皮质和股外侧肌腹上。 它测量人体特定位置的局部氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和总血红蛋白浓度变化以及组织饱和指数 (TSI),并在各种测试中提供有价值的见解。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天情绪状态 (POMS) 概况
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
情绪的潜在变化(情绪的 7 个分量表:紧张、愤怒、抑郁、疲劳、困惑、活力和自尊相关情感)。 POMS-40 是一份经过验证的自我管理问卷,检查情绪状态的七个不同方面,涵盖两个积极分量表(自尊相关情感和活力)和五个消极分量表(疲劳、紧张、困惑、愤怒和抑郁),通过 40 个不同的形容词进行描述(参考)。 对于每个单独的项目,参与者被要求通过使用 5 点李克特量表进行回答来描述“你现在的感受”(0 =“完全没有”,1 =“有一点”,2 =“一般”,3 = “相当多”,或 4 =“非常”)。 将与特定子量表(例如疲劳)相关的项目值相加以计算其分数。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
环境症状调查问卷 (ESQ)
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
自我报告的与长期热暴露相关的环境反应和医学症状。 ESQ-IV 是一份经过验证的 68 项自填问卷,已成功用于识别暴露于各种环境条件(包括热暴露)期间的症状 [24, 25]。 要求参与者使用 6 点李克特量表(0 =“完全没有”、1 =“轻微”、2 =“有些”、3 = “中等”,4 =“相当多”,或 5 =“极端”)。 总症状评分是根据该数据计算出来的,方法是使用列表中三个积极项目(“我感觉良好”、“我感觉警觉”和“我感觉宽广”)的倒数分数,对所有 68 个单独项目的强度评级进行求和。醒”)。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
睡眠质量量化评估
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)

将进行以下调查问卷:

  • 共识睡眠日记 (CSD) 提供前一天晚上的睡眠数量和质量的概述。
  • 理查兹-坎贝尔睡眠问卷评估睡眠感知。
  • 利兹睡眠评估问卷是一个包含 10 项的主观问卷,旨在评估干预过程中睡眠质量的变化。
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)
白天嗜睡
大体时间:日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)

将进行以下调查问卷来评估参与者在白天暴露期间的睡意:

  • 卡罗林斯卡睡意量表测量一天中特定时间的主观睡意水平。
  • 斯坦福睡意量表仅包含一项,参与者必须从最能代表其感知睡意水平的七个陈述中找出一项
日间暴露结束(三天暴露中第 1、2 和 3 天的第 10 小时)(白天定义为 9:00 至 19:00 之间的时间段)

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Glen P Kenny, PhD、University of Ottawa

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2024年9月28日

初级完成 (实际的)

2025年5月27日

研究完成 (实际的)

2025年5月27日

研究注册日期

首次提交

2024年9月23日

首先提交符合 QC 标准的

2024年9月26日

首次发布 (实际的)

2024年10月1日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2025年6月17日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2025年6月16日

最后验证

2025年6月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他相关的 MeSH 术语

其他研究编号

  • HEPRU-2024-09-C

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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