Brug en nedsvælgelig Telemetrisk Temperatur pille at vurdere Gastrointestinal Temperatur under træning

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

Oxidationen af substrater under muskelsammentrækninger, nødvendigt at udføre motion og fysisk aktivitet, hvilket er vigtigt påvirker vores varmeregulerende system kun 20% anvendes til muskelkraft ^1, mens størstedelen af energien frigives som varme (80%) ^2,3. Som følge heraf den forhøjede metaboliske varmeproduktion under fysisk aktivitet og motion typisk overstiger Varmeafgivelseskapaciteten ^4,5, hvilket resulterer i en stigning i kroppens kernetemperatur (Tc). Følgelig Tc stiger til over hypothalamus setpunktet, som er defineret som hypertermi ^6, og kan endda resultere i en svækket udfoldelsesydeevne ^5,7,8 og / eller udvikling af varme-relaterede lidelser ^4,6. Af denne grund er det vigtigt at måle Tc under langvarig motion og især i anstrengende omgivelsesbetingelser.

Litteratur beskriver, at en ideel metode til at måle Tc bør: 1) være let applicable, 2) ikke være forudindtaget af miljøforhold, 3) har en høj tidsmæssig opløsning til hurtigt at overvåge ændringer i Tc, og 4) har kapacitet til at opdage små ændringer (Δ0.1 ° C) af kroppens kernetemperatur ^9,10. En oversigt over de forskellige metoder til at måle Tc blev givet af International Organization for Standardization (ISO 9886) ^11. Det blev anført, at esophageal temperatur på niveau med det venstre atrium giver den tætteste aftale med blod temperatur centralt, mens denne foranstaltning er i stand til hurtigt at detektere (mindre) ændringer i temperaturen ^12. Selv esophageal temperaturmålinger generelt accepteres som den gyldne standard for at optage Tc, dens invasive natur begrænser den praktiske anvendelse af denne metode. Alternative foranstaltninger til overvågning Tc stole på temperatur optagelser af ekstern trommehinde, mund eller endetarm ^12. Disse målesteder ikke er optimale til at måle Tc, på grund af deres invasive karakter methodologiCal vanskeligheder og / eller den potentielle skævhed ved miljøforhold ^9,12-14 (tabel 1). Dette understreger behovet for at udforske alternative strategier til at overvåge (ændringer i) Tc.

Tidligere undersøgelser har beskrevet anvendelsen af en nedsvælgelig telemetrisk temperatur pille som et let anvendeligt, pålidelig og gyldig metode til at måle Tgi, som er en repræsentativ vurdering af Tc ^9,15. En anden, vigtig, fordel af temperaturen pille er velegnede i felten situationer, hvilket er af stor betydning, da anstrengelsesudløst stigninger i Tc er generelt højere i felt end i laboratoriet indstillinger ^16. I øjeblikket er temperaturen pille er i stand til at måle Tgi hvert 10. sek med en nøjagtighed på ± 0,1 ° C, hvilket gør denne teknik meget velegnet til at måle Tgi under en øvelse begivenhed eller en vigtig kamp. Desuden i en undersøgelse af Stevens et al. ¹⁷ det påvises, attelemetrisk temperatur piller kan også anvendes til at overvåge intragastrisk temperatur. Den nedsvælgelige temperatur pille først beskrevet i 1961 ^18, og videreudviklet ved Johns Hopkins University (Baltimore, USA) i samarbejde med Applied Physics Laboratory af NASA. Resultatet er en 20 x 10 mm kapsel med telemetrisystem, micro batteri og en kvartskrystal temperaturføler. Krystallen vibreret ved en frekvens i forhold til temperaturen af ​​den omgivende stof. Denne temperatur radiosignal overføres gennem kroppen, hvilket kan måles ved en ekstern optager (figur 1). Hver temperatur pille har et unikt serienummer og kalibrering nummer, som kan anvendes af optageren til at konvertere radiosignalet og måle den tilsvarende Tgi.

En lille magnetliste er fastgjort til ydersiden af ​​temperaturen pille, som deaktiverer batteriet. Når denne magnetliste fjernes, pillen er aktiveret øjeblikkeligt og begynder at måle Tc (figur 2). Casa og kolleger, ¹⁹ brugt seks forskellige teknikker (mave, rektal, fonetiske, tidsmæssige, aksiale og pande) til at måle Tc, med rektaltemperaturen indstillet som referenceværdi. De viste, at den gastrointestinale måling af Tc med temperaturen pille er den eneste teknik, der viser god overensstemmelse med referencen Tc. Andre undersøgte sammenhængen mellem TGI og rektal temperatur og har vist en lille, men signifikant skævhed der spænder fra 0,07 ° C til 0,20 ° C ^9,15,20,21. Selvom retningen og omfanget af bias afveg mellem undersøgelser, intetsigende og Altman 95% grænser for aftale var ± 0,4 ° C, hvilket er acceptabelt ^9,22. Derudover er der i en gennemgang af Byrne et al. ⁹ TGI sammenlignes med rektal og esophageal temperatur (guldstandard) som et mål for Tc. De viser, at TGI målt med temperature pille er en gyldig mål for Tc baseret på god overensstemmelse mellem tarm og esophageal temperatur. Desuden blev de 95% Intetsigende og Altman grænser for aftale er begrænset til ± 0,4 ° C ^22, mens ingen signifikant skævhed blev fundet mellem de to målinger ^9,20,21. Disse resultater antyder, at Tgi er en gyldig foranstaltning til Tc.

Et andet vigtigt aspekt af en god Tc / Tgi måleteknik er en høj tidsmæssig opløsning til hurtigt at overvåge ændringer i Tc. Tidligere undersøgelser har vist, at Tgi målt med temperaturen pille reagerer langsommere på ændringer i Tc i forhold til esophageal måling ^15,20,23, der kan forklares på grund af den lave varmekapacitet af spiserøret og nærhed til hjertet ¹⁰ . I esophageal temperaturmåling, er termistoren er placeret på niveau med det venstre atrium ^10. På dette niveau, lungepulsåren og spiserøret er i kontaktog isotermisk ^24, som stimulerer en hurtig respons tid på ændringer i temperaturen på esophageal måling. Derimod tarmene og endetarmen er mindre perfunderet i forhold til spiserøret, hvilket resulterer i en forsinkelse i at måle temperaturændringer ved disse anatomiske steder. Men til indtagelse telemetrisk temperatur pille har en nøjagtighed på ± 0,1 ° C og er i stand til at måle Tgi hvert 10. sek. En tidligere undersøgelse rapporterede, at kroppens kernetemperatur kan stige til maksimalt 1 ° C hver 5 min, hvis ingen varme fjernes under træning ^25. Derfor er den tidsmæssige opløsning af temperaturen pille er egnet til at måle ændringer i Tgi under træning. Baseret på disse resultater, kan det konkluderes, at temperaturen pille er en pålidelig og gyldig teknik til at måle Tgi. Trods anvendelsen af ​​telemetrisk temperatur pille i en lang række undersøgelser, en klar beskrivelse af, hvordan at bruge temperaturen pille mangler.

Derfor tHan Formålet med denne undersøgelse er at give en detaljeret beskrivelse af protokollen måling med en nedsvælgelig telemetrisk temperatur pille. For det andet er anvendelsen af ​​telemetrisk temperatur pille i to forskellige studier protokoller beskrevet, hvor et tværsnit design (måling hver 5 km med en anden optager), og en protokol, der løbende registrerer Tgi i individer bruges.

Protocol

De beskrives i det følgende afsnit trin er i overensstemmelse med og accepteret af den medicinske etiske udvalg i Radboud University Medical Center i Nijmegen, Holland. Til vores viden, 3 forskellige kommercielle systemer af fortærbare temperatur piller er i øjeblikket tilgængelige for forskere. Brugervejledningen til de nedsvælgelige temperatur piller er brand-specifikke (Tabel over specifikke materialer), men alle systemer er velegnede til målinger under træning og under hvile betingelser. <p class="jove_ti…

Representative Results

Repræsentative resultater fra vores tidligere arbejde demonstrerer metoderne præsenteres i næste afsnit, hvor et eksempel på et tværsnit (figur 3A) og en kontinuerlig måling (figur 3B) er givet. Tværsnit måling af Tgi Et eksempel på data fra et tværsnitsbillede måling er vist i figur 3A. Efter opnåelse af baseline Tgi, fag gik 30 km på et selvvalgt tempo. Under træning måles TGI hv…

Discussion

Den nedsvælgelige telemetrisk temperatur pille har evnen til at levere en kontinuerlig, gyldig og ikke-invasiv måling af TGI. Endvidere er en fordel ved den temperatur pille er, at når indtaget, emnerne er uvidende om tilstedeværelsen af ​​p-piller i kroppen eller at målingerne udføres. Derfor er denne metode er let anvendelig under hvile betingelser samt under træning, en minimal byrde for undersøgelsens deltagere, og kan derfor bruges i marken og laboratorie-indstillinger. En anden fordel er muligheden for…

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/