L'utilizzo di un ingestible telemetrico Temperatura pillola per valutare Gastrointestinale temperatura durante l'allenamento

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'ossidazione di substrati durante contrazioni muscolari, necessario per eseguire esercizio e l'attività fisica, soprattutto impatti nostro sistema di termoregolazione come solo il 20% viene utilizzato per potenza muscolare ^1, mentre la maggior parte dell'energia viene rilasciata sotto forma di calore (80%) ^2,3. Di conseguenza, l'elevata produzione di calore metabolico durante l'attività fisica ed esercizio supera tipicamente la capacità di dissipazione del calore ^4,5, con un conseguente aumento della temperatura corporea (Tc). Pertanto, Tc supera il set point ipotalamico, che è definito come ipertermia ^6, e può anche portare ad un attenuato ^5,7,8 prestazioni esercizio e / o lo sviluppo di disturbi legati al calore ^4,6. Per questo motivo è importante misurare con precisione Tc durante l'esercizio prolungato e in particolare in condizioni ambientali gravose.

La letteratura descrive che un metodo ideale per misurare Tc dovrebbe: 1) essere di facile applicazionelicable, 2) non essere di parte dalle condizioni ambientali, 3) hanno una risoluzione temporale per monitorare tempestivamente all'andamento Tc, e 4) la capacità di rilevare piccole variazioni (Δ0.1 ° C) in temperatura corporea ^9,10. Una panoramica dei diversi metodi per misurare il Tc è stato dato dalla International Organization of Standardization (ISO 9886) ^11. Si afferma che la temperatura esofagea a livello dell'atrio sinistro fornisce il più vicino accordo con la temperatura del sangue centrale, mentre questa misura è in grado di rilevare rapidamente modifiche (minore) della temperatura ^12. Anche se le misure di temperatura esofagea sono generalmente accettati come gold standard per registrare Tc, la sua natura invasiva limita l'uso pratico di questo metodo. Misure alternative per monitorare Tc affidamento sulle registrazioni di temperatura della membrana esterna timpanica, bocca, o del retto ^12. Questi siti di misura non sono ottimali per misurare la Tc, dato il loro carattere invasivo, methodologdifficoltà di iCal e / o il potenziale pregiudizio per le condizioni ambientali ^9,12-14 (Tabella 1). Ciò evidenzia la necessità di esplorare strategie alternative per il monitoraggio (cambiamenti) Tc.

Studi precedenti hanno descritto l'uso di una pillola temperatura telemetrico ingestible come metodo di facile applicazione, affidabile e valida per misurare la TGI, che è una stima rappresentativa di Tc ^9,15. Un altro importante vantaggio della pillola temperatura è l'idoneità in situazioni sul campo, che è di grande importanza poiché elevazioni esercizio indotte Tc sono generalmente più alti nel campo rispetto in laboratorio ^16. Attualmente, la pillola temperatura è in grado di misurare la Tgi ogni 10 sec con una precisione di ± 0,1 ° C, il che rende questa tecnica molto adatto a misurare la Tgi durante un evento di esercizio o una partita importante. Inoltre, in uno studio di Stevens et al ^17. È dimostrato chela pillola temperatura telemetrica può anche essere usato per monitorare la temperatura intragastrica. La pillola temperatura ingestible viene descritta la prima volta nel 1961 ^18, e ulteriormente sviluppato presso l'Johns Hopkins University (Baltimora, USA) in collaborazione con il Laboratorio di Fisica Applicata della NASA. Il risultato è una capsula da 20 x 10 mm con un sistema di telemetria, micro batteria e un sensore di temperatura cristallo di quarzo. Il sensore di cristallo vibra ad una frequenza relativa alla temperatura della sostanza circostante. Questo segnale radio temperatura viene trasmesso attraverso il corpo, che può essere misurata con un registratore esterno (Figura 1). Ogni pillola temperatura ha un numero di serie e di calibrazione, che può essere utilizzato dal registratore per convertire il segnale radio e misurare il corrispondente Tgi.

Una piccola striscia magnetica è applicata all'esterno della pillola temperatura, che disattiva la batteria. Quando questa striscia magnetica viene rimosso, la pillola è activato immediatamente e inizia misura Tc (Figura 2). Casa e colleghi, ¹⁹ impiegati sei diverse tecniche (gastrointestinale, rettali, fonetico, temporali, assiali e fronte) per misurare Tc, con la temperatura rettale impostare come valore di riferimento. Essi hanno dimostrato che la misurazione gastrointestinale del Tc con la pillola temperatura è l'unica tecnica che mostra buon accordo con il riferimento Tc. Altri hanno studiato la relazione tra Tgi e la temperatura rettale e hanno mostrato una piccola ma significativa distorsione che vanno da 0,07 ° C a 0.20 ° C ^9,15,20,21. Anche se la direzione e la grandezza della distorsione differiva tra gli studi, i Bland e Altman 95% dei limiti di accordo erano ± 0,4 ° C, che è accettabile ^9,22. Inoltre, in una recensione da Byrne et al. ⁹ TGI viene confrontata con la temperatura rettale e esofagea (gold standard) come misura per la Tc. Essi dimostrano che il Tgi misurata con il tepillola mperature è una misura valida per Tc basato sul buon accordo tra temperatura intestinale e dell'esofago. Inoltre, i 95% limiti Bland e Altman di accordo si sono limitati a ± 0,4 ° C ^22, mentre è stata trovata alcuna distorsione significativa tra le due misure ^9,20,21. Questi risultati suggeriscono che il Tgi è una misura valida per Tc.

Un altro aspetto importante di una buona tecnica di misura Tc / Tgi è una risoluzione temporale per monitorare tempestivamente all'andamento Tc. Studi precedenti hanno dimostrato che la Tgi misurata con la pillola temperatura risponde più lentamente sulle variazioni Tc rispetto alla misura esofageo ^15,20,23, che può essere spiegato causa della bassa capacità termica dell'esofago e la vicinanza al cuore ¹⁰ . Nella misura di temperatura esofagea, il termistore è posto a livello dell'atrio sinistro ^10. A questo livello, l'arteria polmonare e l'esofago sono in contattoe isotermica ^24, che stimola un tempo di risposta veloce su variazioni di temperatura della misurazione esofagea. Al contrario, l'intestino e del retto sono meno perfuso rispetto all'esofago, causando un ritardo nella misura variazioni di temperatura in queste sedi anatomiche. Tuttavia, la pillola temperatura telemetrica ingestible ha una precisione di ± 0,1 ° C ed è in grado di misurare Tgi ogni 10 sec. Un precedente studio ha riportato che la temperatura corporea può aumentare a un massimo di 1 ° C ogni 5 minuti se il calore non viene rimosso durante l'esercizio ^25. Pertanto, la risoluzione temporale della pillola temperatura è adatta per misurare le variazioni Tgi durante l'esercizio. Sulla base di questi risultati, si può concludere che la pillola temperatura è una tecnica affidabile e valido per misurare Tgi. Nonostante l'uso della pillola temperatura telemetrico in un gran numero di studi, una descrizione chiara su come utilizzare la temperatura pillola è mancante.

Pertanto, tha scopo di questo studio è quello di fornire una descrizione dettagliata del protocollo di misura utilizzando una pillola temperatura telemetrica ingeribile. In secondo luogo, l'applicazione della pillola temperatura telemetrica in due protocolli di studio differenti sono descritti, in cui sono utilizzati un disegno trasversale (misurazione ogni 5 km con un registratore diverso) e un protocollo che registra in continuo Tgi in individui.

Protocol

I passi descritti nella sezione seguente sono in linea con e accettate dal comitato etico medico del Radboud University Medical Center di Nijmegen, Paesi Bassi. A nostra conoscenza, 3 diversi sistemi commerciali di pillole di temperatura ingeribili sono attualmente disponibili per i ricercatori. Il manuale utente delle pillole di temperatura ingeribili è nuovo di specifica (Tabella di materiali specifici), ma tutti i sistemi sono adatti per misurazioni durante l'esercizio e in condizioni di riposo. <p class="jo…

Representative Results

Risultati rappresentativi del nostro lavoro precedente dimostrano i metodi sono presentati nella sezione successiva, in cui sono indicati un esempio di una sezione trasversale (Figura 3A) e una misura continua (Figura 3B). La misura della sezione trasversale di TGI Un esempio di dati da una misurazione in sezione trasversale è illustrata nella Figura 3A. Dopo aver ottenuto basale Tgi, i soggetti…

Discussion

La pillola temperatura telemetrica ingestible ha la capacità di fornire una misura continua, valido e non invasiva del Tgi. Inoltre, un vantaggio della pillola temperatura è il fatto che una volta ingeriti, i soggetti sono a conoscenza della presenza della pillola nel corpo o che le misurazioni vengono effettuate. Pertanto, questo metodo è di facile applicazione in condizioni di riposo, nonché durante l'esercizio, un peso minimo per i partecipanti di studio, e può quindi essere usato in campo e in laboratorio. …

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/