En utilisant une température Pill ingérable télémétrique pour évaluer Température gastro pendant l'exercice

Summary

This study describes an accurate, reliable and non-invasive technique to continuously measure gastrointestinal temperature during exercise. The ingestible telemetric temperature pill is suitable to measure gastrointestinal temperature in laboratory settings as well as in field based settings.

Abstract

Exercise results in an increase in core body temperature (Tc), which may reduce exercise performance and eventually can lead to the development of heat-related disorders. Therefore, accurate measurement of Tc during exercise is of great importance, especially in athletes who have to perform in challenging ambient conditions. In the current literature a number of methods have been described to measure the Tc (esophageal, external tympanic membrane, mouth or rectum). However, these methods are suboptimal to measure Tc during exercise since they are invasive, have a slow response or are influenced by environmental conditions. Studies described the use of an ingestible telemetric temperature pill as a reliable and valid method to assess gastrointestinal temperature (Tgi), which is a representative measurement of Tc. Therefore, the goal of this study was to provide a detailed description of the measurement of Tgi using an ingestible telemetric temperature pill. This study addresses important methodological factors that must be taken into account for an accurate measurement. It is recommended to read the instructions carefully in order to ensure that the ingestible telemetric temperature pill is a reliable method to assess Tgi at rest and during exercise.

Introduction

L'oxydation des substrats pendant les contractions musculaires, nécessaire pour effectuer l'exercice et l'activité physique, surtout un impact sur ​​notre système de thermorégulation que seulement 20% est utilisé pour la puissance musculaire ^1, tandis que la majorité de l'énergie est libérée sous forme de chaleur (80%) ^2,3. En conséquence, la production de chaleur élevée métabolique au cours de l'activité physique et l'exercice dépasse généralement la capacité de dissipation thermique ^{de 4,5,} ce qui entraîne une augmentation de la température corporelle centrale (Tc). En conséquence, Tc dépasse le point de consigne hypothalamique, qui est défini comme l'hyperthermie ^6, et peut même entraîner une ^5,7,8 de la performance de l'exercice atténué et / ou le développement de troubles liés à la chaleur ^4,6. Pour cette raison, il est important de mesurer avec précision Tc durant un exercice prolongé et en particulier dans les conditions ambiantes ardues.

Littérature décrit qu'une méthode idéale pour mesurer Tc doit: 1) être application facilelicable, 2) de ne pas être biaisée par les conditions environnementales, 3) avoir une haute résolution temporelle pour surveiller rapidement les changements dans Tc, et 4) ont la capacité de détecter de petits changements (Δ0.1 ° C) de la température centrale du corps ^9,10. Un aperçu des différentes méthodes pour mesurer le Tc a été donnée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO 9886) ^11. Il a été indiqué que la température de l'œsophage au niveau de l'oreillette gauche fournit l'accord proche avec la température centrale du sang, alors que cette mesure est en mesure de détecter rapidement les modifications (mineures) de la température ^12. Bien que les mesures de température de l'œsophage sont généralement acceptées comme l'étalon-or pour enregistrer Tc, sa nature invasive limite l'utilisation pratique de cette méthode. Les mesures de rechange pour surveiller Tc comptent sur ​​les enregistrements de température de la membrane tympanique externe, la bouche ou le rectum ^12. Ces sites de mesure ne sont pas optimales pour mesurer la Tc, compte tenu de leur caractère invasif, méthodologdifficultés iCal et / ou le risque de biais par les conditions environnementales ^9,12-14 (tableau 1). Cela met en évidence la nécessité d'explorer des stratégies alternatives pour surveiller (changements) Tc.

Des études antérieures ont décrit l'utilisation d'une pilule télémétrique de température ingérable comme une méthode facilement applicable, valide et fiable pour mesurer TGI, qui est une estimation représentant de Tc ^9,15. Un autre important, l'avantage de la pilule de la température est la pertinence dans des situations sur le terrain, ce qui est d'une grande importance puisque les élévations induits par l'exercice de Tc sont généralement plus élevés dans le domaine de en laboratoire ^16. Actuellement, la pilule de la température est capable de mesurer TGI toutes les 10 secondes avec une précision de ± 0,1 ° C, ce qui rend cette technique très approprié pour mesurer le Tgi lors d'un événement d'exercice ou un match important. En outre, dans une étude de Stevens et al., ¹⁷ il est démontré quela pilule de température télémétrique peut également être utilisé pour surveiller la température intra-gastrique. La pilule de la température ingérable est décrite pour la première en 1961 ^18, et développé à l'Université Johns Hopkins (Baltimore, Etats-Unis) en collaboration avec le Laboratoire de physique appliquée de l'NASA. Le résultat est une capsule 20 x 10 mm avec un système de télémétrie, micro batterie et un capteur de température à quartz. Le capteur de cristal vibre à une fréquence par rapport à la température de la matière environnante. Ce signal radio de température est transmise à travers le corps, qui peut être mesurée par un enregistreur externe (figure 1). Chaque pilule de température a un numéro de série et calibrage unique, qui peut être utilisé par l'enregistreur pour convertir le signal de la radio et de mesurer le Tgi correspondant.

Une petite bande magnétique est fixée à l'extérieur de la pilule de la température, ce qui désactive la batterie. Lorsque cette bande magnétique est supprimé, la pilule est activée et commence immédiatement la mesure de Tc (figure 2). Casa et ses collègues, ¹⁹ ont utilisé six différentes techniques (gastro-intestinal, du rectum, sonores, temporelle, axiales et le front) pour mesurer Tc, avec la température rectale défini comme la valeur de référence. Ils ont démontré que la mesure de Tc gastro-intestinal avec la pilule de la température est la seule technique qui montre un bon accord avec la référence Tc. D'autres ont étudié la relation entre TGI et la température rectale et ont montré une petite mais significative biais allant de 0,07 ° C à 0,20 ° C ^9,15,20,21. Bien que la direction et l'ampleur du biais différaient entre les études, les 95% les limites de Bland et Altman d'accord étaient de ± 0,4 ° C, ce qui est acceptable ^9,22. En outre, dans une revue de Byrne et al. ⁹ du TGI est comparée à la température rectale et de l'œsophage (gold standard) comme une mesure pour la Tc. Ils démontrent que le Tgi mesurée avec le température pilule est une mesure valable pour Tc basée sur le bon accord entre la température intestinale et de l'œsophage. En outre, les limites de Bland et Altman 95% d'entente ont été limités à ± 0,4 ° C ^22, alors qu'aucun biais significative a été trouvée entre les deux mesures ^9,20,21. Ces résultats suggèrent que la Tgi est une mesure valide de Tc.

Un autre aspect important d'une bonne technique de mesure Tc / IGC est un haute résolution temporelle pour surveiller rapidement les changements dans Tc. Des études antérieures ont démontré que la Tgi mesuré avec la pilule de température répond plus lentement sur ​​les changements de Tc par rapport à la mesure de l'œsophage ^15,20,23, ce qui peut être expliqué en raison de la faible capacité calorifique de l'oesophage et la proximité par rapport au ¹⁰ cœur . Dans la mesure de la température de l'œsophage, la thermistance est placée au niveau de l'oreillette gauche ^10. A ce niveau, l'artère pulmonaire et l'œsophage sont en contactet isotherme ^24, ce qui stimule un temps de réponse rapide à des variations de température de la mesure de l'œsophage. En revanche, les intestins et le rectum sont moins perfusé par rapport à l'œsophage, ce qui entraîne un retard dans la mesure de variations de température à ces endroits anatomiques. Cependant, la pilule télémétrique de température susceptible d'être ingérée a une précision de ± 0,1 ° C et est capable de mesurer Tgi toutes les 10 sec. Une étude antérieure a rapporté que la température du corps peut augmenter à un maximum de 1 ° C toutes les 5 minutes si aucune chaleur est enlevée pendant l'exercice ^25. Par conséquent, la résolution temporelle de la pilule de température est adapté pour mesurer les changements dans Tgi pendant l'exercice. Basé sur ces résultats, on peut conclure que la pilule de la température est une technique fiable et valide pour mesurer Tgi. Malgré l'utilisation de la pilule de température télémétrique dans un grand nombre d'études, une description claire sur la façon d'utiliser la température pilule est manquant.

Par conséquent, til but de cette étude est de fournir une description détaillée du protocole de mesure en utilisant un télémétrique pilule de la température ingérable. En second lieu, l'application de la pilule de température télémétrique sur deux protocoles d'étude différentes sont décrites, dans lequel un plan transversal (mesure toutes les 5 km avec un enregistreur différent) et un protocole qui enregistre en continu chez les individus Tgi sont utilisés.

Protocol

Les étapes décrites dans la section suivante sont en ligne avec et acceptées par le comité d'éthique médicale de l'University Medical Center Radboud à Nimègue, Pays-Bas. À notre connaissance, 3 systèmes commerciaux différents de ingérables pilules de température sont actuellement disponibles pour les chercheurs. Le manuel d'utilisation de la pilule de température ingérables est spécifique de la marque (Table des matériaux spécifiques), mais tous les systèmes sont adaptés pour les mesures …

Representative Results

Les résultats représentatifs de nos précédents travaux démontrant les méthodes sont présentées dans la section suivante, dans laquelle un exemple de section transversale (figure 3A) et une mesure en continu (figure 3B) sont donnés. Mesure transversale de TGI Un exemple de données d'une mesure de section transversale est représentée sur la figure 3A. Après l'obtention de base TGI sujets marcha…

Discussion

La pilule télémétrique de température susceptible d'être ingérée est capable de fournir une mesure continue, valide et non invasive du TGI. En outre, un avantage de la pilule de la température est le fait que, une fois ingéré, les sujets ne sont pas conscients de la présence de la pilule dans le corps ou que les mesures sont effectuées. Par conséquent, cette méthode est facilement applicable en vertu des conditions de repos ainsi que pendant l'exercice, une charge minimale pour les participants de …

Materials

CorTemp data recorder	CorTemp system, HQ Inc., Florida, USA	Not applicable	http://www.hqinc.net/cortemp-data-recorder/
Cortemp ingestible telemetric temperature pill	CorTemp system, HQ Inc., Florida, USA	HT150002	http://www.hqinc.net/cortemp-sensor-2/
CorTrack II software (Data processing for a PC only)	CorTemp system, HQ Inc., Florida, USA	Not applicable	http://www.hqinc.net/cortrack-ii-data-graphing-software/