JoVE Journal Medicine

Medicine

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

Published: October 7, 2015 doi: 10.3791/53258

Coen C.W.G. Bongers¹, Maria T.E. Hopman¹, Thijs M.H. Eijsvogels¹

¹Radboud Institute for Health Sciences, Department of Physiology, Radboud University Medical Center

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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.

1. Criteri di esclusione, nel soggetto Instruction

Chiedi soggetti in forma scritta o verbale per i criteri di esclusione per l'utilizzo della pillola temperatura telemetrico: 1) peso corporeo inferiore a 36,5 kg, 2) malattie gastro-intestinale ostruttiva, 3) la storia di chirurgia gastrointestinale, 4) un dispositivo medico impiantato, e 5 ) una risonanza magnetica scansione pianificata durante il periodo sperimentale.
Annotare il numero di serie e la calibrazione della pillola temperatura. Istruire i soggetti come utilizzare la pillola di temperatura (vedi capitolo 2).
Dare la pillola per il soggetto insieme a un manuale di istruzioni breve, che contiene le informazioni riportate nella sezione 2. Se i soggetti ricevono la pillola temperatura ben prima di questo esperimento, ricordare al soggetto il giorno precedente l'esperimento di ingerire la pillola temperatura.

2. Istruzioni temperatura pillola

Istruire il soggetto di ingerire la pillola temperatura almeno 6 ore prima dell'esperimento, per evitare qualsiasi interazione con l'assunzione di liquidi. Seguire i passi successivi per ingerire correttamente la pillola temperatura.
Istruire il soggetto di rimuovere la striscia magnetica dalla pillola, per attivare la batteria e abilitare misurazione.
Istruire il soggetto di ingerire la pillola temperatura preferibilmente con un bicchiere d'acqua per migliorare la pillola ingestione.
Chiedere al soggetto di restituzione del materiale pillola incarto per il gruppo di ricerca, in modo che possano check numeri di serie e calibrazione prima dell'inizio dell'esperimento.
Istruire il soggetto che la pillola temperatura lasciare il corpo attraverso il suo modo naturale (feci) e può essere lavata attraverso il gabinetto.

3. Sperimentale Protocollo I: Modalità sezionale trasversale

Nota: Nel modo in sezione trasversale, è possibile misurare fino a 99 soggetti contemporaneamente.

Regolare il registratore alle impostazioni desiderate per la misurazione della sezione trasversale prima della misurazione.
1. Accendere il registratore, collegare il registratore con il computer con un cavo di trasferimento e premere il pulsante 'F2-PC Link' per permettere al registratore di connettersi con il computer.
2. Aprire il software Tc sul computer, che può essere utilizzata per definire le impostazioni corrette. Nota: Il software è fornito dalla società con l'ordine della pillola di temperatura e registratore.
3. Per regolare le impostazioni, fare clic su 'ProgramR17; nella schermata principale del software, e successivamente utilizzare il pulsante 'collegamento PC aperto' di stabilire una connessione con il registratore e selezionare le impostazioni corrette.
  1. Selezionare la modalità di misurazione della sezione trasversale selezionando 'modalità Sport ON'.
  2. Selezionare la scala di misura della temperatura corretta (Celsius o Fahrenheit). Utilizzare il 'Scrivi Config registratore a' pulsante per copiare le impostazioni al registratore.
  3. Aggiungere il numero di serie e la taratura di tutti i singoli soggetti al registratore esterno, che consente la possibilità di cambiare utente durante l'esperimento. Premere il pulsante 'sensore / Codice a barre Display' nel software e aggiungere tutti i numeri di serie e di taratura. Spingere i 'Write Sensori registratore a' pulsante per copiare i dati al registratore.
  4. Controllare la batteria del registratore prima della misura, per evitare una batteria scarica durante la misurazione ei dati pertanto mancanti. Nota: Normalmente, una batteStato ry di 75% è sufficiente misurare per> 10 ore.
Una volta che tutti i preparativi sono stati completati e le impostazioni predefinite vengono controllate, avviare l'esperimento. Per fare ciò, tornare alla schermata principale del registratore e utilizzare il pulsante 'F2-Sport' per iniziare l'acquisizione dati.
Quando appare Player XX sullo schermo, premere il pulsante 'Leggi' per misurare Tgi. Usare di nuovo il tasto 'Leggi' per una misura in più di TGI.
Per cambiare utente, premere sul numero corretto sul registratore e poi misurare la Tc premendo il tasto 'Leggi'.
Arrestare la raccolta dei dati premendo il pulsante 'Stop'.
Quando la misurazione è terminata, spegnere il registratore in modo corretto per evitare perdite di dati. Per farlo, usa il tasto 'Invio' e 'Exit' diventa visibile sullo schermo di casa. Premere il pulsante 'F1-Exit' e giro di rec spettacoli registratore 'ordine '. Successivamente, utilizzare l'interruttore di alimentazione per spegnere il registratore.
Export e memorizzare i dati grezzi dal registratore esterno a un computer (vedere la sezione 5; gestione dei dati).

4. Sperimentale Protocollo II: Modalità continua

Nota: La modalità continua consente di misurare e salvare continuamente la Tgi di un soggetto individuale su un intervallo predefinito di tempo costante, ad esempio ogni 20 sec. Nella sezione successiva, la sequenza di fase utilizzata per eseguire questo tipo di misura è descritto.

Regolare il registratore per le impostazioni corrette per la modalità di misurazione continua prima della misurazione (vedere la sezione 3, punti 3.1.1-3.1.3).
Selezionare la modalità di misurazione continua selezionando 'modalità Sport OFF'.
Selezionare una frequenza di misura regolando la 'Read Intervallo' a destra intervallo di tempo costante (hh: mm: ss), con un intervallo minimo di campionamento di 10 sec.
Selezionare il correct scala di misura della temperatura (Celsius o Fahrenheit). Utilizzare il 'Scrivi Config registratore a' pulsante per copiare le impostazioni al registratore.
Controllare la batteria del registratore prima della misura, per evitare una batteria scarica durante la misurazione ei dati pertanto mancanti. Nota: Normalmente, uno stato di batteria 75% è sufficiente per effettuare una misura 24 hr.
Una volta che tutti i preparativi sono stati completati e le impostazioni predefinite vengono controllate, avviare l'esperimento. Inizia l'acquisizione dei dati premendo il pulsante 'Esegui' sulla schermata principale del registratore.
Successivamente, collegare il registratore in un marsupio vicino alla zona addominale del soggetto (massimo 30-40 cm tra la zona addominale e il registratore) per evitare errori di misura.
Nota: Dopo l'inizio dell'esperimento, ogni intervallo di tempo predefinito viene presa una misura di Tc. Con il tasto 'Leggi' possibile aggiungere punti di campionamento in più.
Arrestare il Tc misurazione premendo il pulsante 'Stop'.
Utilizzare il tasto 'F1-Exit' per ottenere il messaggio 'spegnere' unità 'e poi usare l'interruttore di alimentazione per spegnere il registratore.
Export e memorizzare i dati grezzi dal registratore esterno a un computer (vedere la sezione 5; estrazione dei dati).

5. Estrazione dei dati

Collegare il registratore al computer per completare l'esportazione di dati (sezione 3, punto 3.1.1).
Apri il programma e fare clic sul pulsante 'Download' nella schermata principale del software.
Immettere un nome file e premere il pulsante 'OK'. Nota: I dati saranno ora salvati come file .cvt, che può essere aperta utilizzando il software di foglio di calcolo.
Aprire il file di dati e verificare visivamente i dati raccolti per i dati mancanti e valori anomali. Nota: Una grande diminuzione o aumento del Tgi (≤1 ° C) in un breve intervallo di tempo (± 1 min) è molto realistico e può essere causato da un disturBance del segnale radio. Come risultato, il punto dati realistico può essere rimosso per ulteriori analisi.
Interpolare i valori mancanti calcolando la media del valore valido precedente e successivo. Nota: interpolazione dei dati è possibile con un massimo di tre valori mancanti in una riga.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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 hanno camminato a 30 km ad un ritmo auto-selezionati. Durante l'esercizio il Tgi viene misurata ogni 5 km, nonché direttamente dopo aver terminato i 30 km di marcia a piedi. La figura 3A rappresenta i risultati del Tgi di 4 soggetti durante i 30 km di marcia a piedi. La figura dimostra che la modalità di sezione trasversale consente la misurazione di un gruppo di soggetti, utilizzando la stessa apparecchiatura.

La valutazione continua di TGI

Oltre alla croce disegno in sezione, tegli pillola temperatura può essere utilizzato per eseguire misurazioni TGI continue, in cui il Tgi è misurata continuamente ad una elevata risoluzione temporale (variabile tra 10 sec e 1 ora). Nell'esempio qui presentato, Tgi di 4 adulti sani è misurata ogni minuto per 24 ore, per valutare il ritmo circadiano del Tgi. Tutte le misurazioni vengono effettuate a casa del partecipante. Dopo aver corretto i dati per valori anomali, la media Tgi è tracciato in Figura 3B. Anche se il numero di soggetti è molto bassa, la variazione Tc è molto basso come si può vedere dalle relativamente piccole barre di errore. Da 09:15 Tgi aumenta gradualmente durante il giorno fino a circa 19.15 PM. Successivamente, il Tgi diminuisce la sera e durante la notte, seguita da un aumento Tgi al mattino presto (dalle 06:15). Il Tgi più basso viene rilevato durante la notte (01:15 -06: 15 AM). I risultati della figura dimostrano che la pillola temperatura è un metodo adeguato e non invasivo per continuously misurare Tgi in una casa a base ed è in grado di rilevare piccoli cambiamenti in Tgi.

Figura 1. misura della temperatura gastrointestinale. Schema di misurazione della temperatura gastrointestinale. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 2. ingestible pillola temperatura telemetrica. Ingestible pillola temperatura telemetrica e materiale di imballaggio. Sulla sinistra del materiale di incarto è visibile, che contiene il numero di serie e calibrazione individuale pillola temperatura. A destra, vengono mostrati la pillola temperatura e la banda magnetica. In questocaso la pillola temperatura non è in contatto con la banda magnetica, il che significa che la batteria è attivata. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 3. Risultati rappresentativi della valutazione temperatura gastrointestinale. (A) i risultati rappresentativi di una misura della sezione trasversale di TGI durante l'esercizio in un impostazioni sul campo. Dati rappresentano Tgi (n = 4) misurata ogni 5 km in 30 km di marcia a piedi. (B) I risultati rappresentativi di una misurazione longitudinale Tgi (n = 4), misurata ogni minuto per 24 ore. I dati sono presentati come media ± SE. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Metodo	Vantaggi	Svantaggi
Termometro a mercurio	Non invasiva ^12,27	Non adatto durante l'esercizio ^10,20,27
(Bocca o ascella)	Facile da usare ^12,27	Influenzato da cibi e bevande ingestione ^10,12,20,27
		Influenzato dalla temperatura dell'aria ^10,12,20,27
Termometro auricolare	Non invasiva ^26,27	Difficile da usare ^10,12,27
	Meno preciso su temperature più elevate ²⁶	Influenzato dalla temperatura ambientale ^10,12
		Non adatto durante l'esercizio ^10,27
Termistore Rettale	Molto preciso (± 0,1 ° C)	^{9,12,20,23,27} Invasiva
		Disagio durante il monitoraggio ²⁶
		Non adatto nel campo impostazioni in base ²⁶
Termistore esofagea	Gold standard ^{9,10,12,23,27}	^{10,12,20,23,27} Invasiva
	Vicino accordo con temperatura del sangue centrale ^9,12	Disagio durante il monitoraggio ^10,23,27
	Risposta rapida ai cambiamenti in Tc ^{23, 27}	Non adatto nel campo impostazioni in base ^10,12,26,27
Pillola temperatura telemetrico	Molto preciso (± 0,1 ° C) ^9,15,20,26	Costoso ²⁶
	Non invasiva ^19,21	L'ingestione ≥6 h brima di misura ^9,26
	Adatto in ambito impostazioni in base ^9,15,23

Tabella 1. Descrizione e valutazione delle tecniche per misurare la temperatura corporea. ^{9,10,12,15,19-21,23,26-28.}

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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. Un altro vantaggio è la possibilità di misurare un gruppo di soggetti con un solo registratore.

Per garantire una valutazione accurata, affidabile e sicuro di TGI con la pillola ingeribile, è importante seguire una serie di raccomandazioni. In primo luogo, i criteri di esclusione devono essere attentamente controllati, per essere sicuri che la pillola temperatura non sarebbe dannoso per il soggetto. In secondo luogo, è importante ingerire la pillola temperaturaalmeno 6 h prima dell'esperimento, per evitare qualsiasi interazione con l'assunzione di liquidi e la posizione nel tratto gastrointestinale. In letteratura diverse volte prima di ingestione di raccolta dei dati vengono utilizzati, che vanno da 2 ore ^20,29 a più di 10-12 ore ^30,31. È interessante notare che, Sparling et al. ³² non ha trovato differenze di scarto tra la temperatura rettale e la pillola durante il riposo e l'esercizio fisico nei soggetti che hanno ingerito la pillola 3-4 ore prima della raccolta dei dati e soggetti che ha ingoiato la pillola temperatura 8-9 ore prima del misurazione. Altri studi suggeriscono che un tempo l'ingestione di 6 ore è ottimale per ottenere una misura stabile di TGI ^9,21, mentre un tempo l'ingestione di 2 risultati hr a variazione misurato Tgi ^20,29. Wilkinson e colleghi ³¹ dimostrano che l'assunzione di 250 ml di acqua influenzato valutazione pillola temperature fino a circa 5 ore dopo la pillola ingestione. Inges Pertanto, un minimozione tempo di 6 ore precedenti la misura viene consigliato, per evitare qualsiasi interazione con l'assunzione di liquidi e sensore di espulsione prima della raccolta dei dati. Nonostante le precauzioni previste, l'assunzione di liquidi possa influenzare Tgi in alcuni individui. Pertanto, si consiglia di ispezionare visivamente tutti i dati grezzi per le variazioni TGI irrealistiche. Come l'aumento massimo Tc è di 1 ° C / 5 ^min 25 abbiamo definito variazioni irrealistiche in Tgi come diminuzione o aumento di TGI ≥1 ° C / min. Questi punti di dati possono essere rimosse ed i dati mancanti possono essere interpolati usando la media del valore precedente e successivo. Per garantire la raccolta di dati validi, il metodo di interpolazione può essere usato solo per un massimo di tre successivi punti di dati. In terzo luogo, è di grande importanza per regolare correttamente il numero di serie e calibrazione della pillola temperatura nel registratore esterno. Ogni pillola temperatura viene calibrato individualmente e contiene un numero di serie e la calibrazione unico. Il registratore esterno utilizza temperamentopillola ature specifici numeri di serie e di taratura di dialogare il segnale radio e misurare correttamente il Tgi. Così, senza numeri corretti viene usato il fattore di conversione sbagliato, con un conseguente misurazione non affidabile di TGI.

È importante notare che questa tecnica presenta alcune limitazioni. In primo luogo, il costo della pillola caldo (circa $ 40 per pillola) è superiore rispetto ad altre tecniche (timpanica, bocca o retto), in particolare quando la pillola temperatura può essere usato una sola volta. Inoltre, il tempo di transito del sistema digestivo per una singola pillola temperatura deve essere preso in considerazione quando si determina il tempo di ingestione precede l'esperimento e la durata totale dell'esperimento. Uno studio di Roach et al. ³³ seguiti 11 soggetti per 7 giorni, in cui ingerito una nuova pillola temperatura della precedente aveva lasciato il corpo. Il tempo medio di transito del sistema digestivo per una singola pillola era 27,4 hr (compresa from 4,6-82,8 ore). Inoltre, la persona con il più breve tempo di transito (4.6 ore) ha anche riferito un tempo di transito di 26 ore, mentre la più grande all'interno di differenza tra i tempi di transito soggetti era di 55 ore. I risultati di Roach e colleghi ³³ suggeriscono un alto grado di Profondo e tra soggetti variabilità nel tempo di transito della pillola temperatura. Il tempo di transito del tratto gastrointestinale è influenzata in modo indipendente da diversi fattori fisiologici quali il genere, l'età, la dieta, i fattori psico-comportamentale (ad esempio ansia a breve termine e stress) e livello di attività fisica ^34-36. Pertanto, è importante determinare, in base al protocollo di studio, la popolazione e la variazione nel tempo di transito, se una misura continua su un periodo più lungo è adatto a rispondere alla domanda di ricerca. Ancora, può essere possibile che la pillola temperatura già lasciato il corpo prima della misurazione. Se questo è il caso, la misura deve essere riprogrammato e una nuova pillola deve essere ingerito6 hr precede l'esperimento. In caso di una grande quantità di dati mancanti o realistico è inoltre consigliabile riprogrammare l'esperimento per ottenere una misura valida per l'ulteriore elaborazione.

È importante garantire che il registratore esterno è vicino alla pillola temperatura per ricevere il segnale radio e convertirlo in un corretto Tgi. La distanza massima tra il registratore esterno e pillola temperatura è di circa 0.65 metri, che è sufficiente misurare Tgi nell'uomo. In caso di partecipanti obesi, può essere raccomandato per misurare Tgi a posteriori anziché sul lato anteriore del corpo. Inoltre, è importante evitare che ≥2 partecipanti sono a breve distanza (<1.5 metri) l'uno dall'altro, come interferenza dei segnali radio può verificarsi. Infine, la memorizzazione delle pillole temperatura richiede una particolare attenzione per garantire che i sensori rimanere fuori e le batterie non scaricano. Pertanto, è importante seguire la memorizzazionelinee guida fornite dal costruttore, tra cui: i) la spaziatura almeno un pollice tra ogni sensore; ii) non memorizzare la temperatura pillole vicino oggetti metallici; iii) preferibilmente tenere le pillole di temperatura negli inserti in schiuma su misura del pacchetto di trasporto.

Nel loro insieme, la pillola telemetria rappresenta un metodo affidabile e valido per misurare il Tgi sia in ambiente di laboratorio e di campo. Grazie alla buona precisione e frequenza di misura, la capacità di misurare in situazioni campo base e il carattere non invasivo della misura di temperatura (Tabella 1), la pillola temperatura telemetrico ingestible è un metodo adatto per valutare Tgi durante l'esercizio.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
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/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

Hawley, J. A., Hargreaves, M., Joyner, M. J., Zierath, J. R. Integrative Biology of Exercise. Cell. 159, 738-749 (2014).
et al. American College of Sports Medicine. American College of Sports Medicine position stand. Exercise and fluid replacement. Med Sci Sports Exerc. 39, 377-390 (2007).
Cheuvront, S. N., Haymes, E. M. Thermoregulation and marathon running: biological and environmental influences. Sports Med. 31, 743-762 (2001).
Kenefick, R. W., Cheuvront, S. N., Sawka, M. N. Thermoregulatory function during the marathon. Sports Med. 37, 312-315 (2007).
Tatterson, A. J., Hahn, A. G., Martin, D. T., Febbraio, M. A. Effects of heat stress on physiological responses and exercise performance in elite cyclists. J Sci Med Sport. 3, 186-193 (2000).
Bouchama, A., Knochel, J. P. Heat stroke. N Engl J Med. 346, (1978).
Galloway, S. D., Maughan, R. J. Effects of ambient temperature on the capacity to perform prolonged cycle exercise in man. Med Sci Sports Exerc. 29, 1240-1249 (1997).
Hargreaves, M. Physiological limits to exercise performance in the heat. J Sci Med Sport. 11, 66-71 (2008).
Byrne, C., Lim, C. L. The ingestible telemetric body core temperature sensor: a review of validity and exercise applications. Br J Sports Med. 41, 126-133 (2007).
Sawka, M. N., Wenger, C. Human performance physiology and environmental medicine at terrestrial extremes. Pandolf, K. B. , Benchmark. 97-151 (1988).
Ergonomics — Evaluation of thermal strain by physiological measurements. , Ergonomics ISO. (2004).
Blatteis, C. M. Physiology and pathophysiology of temperature regulation. Blatteis, C. M. , World Scientific. 273-279 (1998).
Bagley, J. R., et al. Validity of field expedient devices to assess core temperature during exercise in the cold. Aviat Space Environ Med. 82, 1098-1103 (2011).
Livingstone, S. D., Grayson, J., Frim, J., Allen, C. L., Limmer, R. E. Effect of Cold-Exposure on Various Sites of Core Temperature-Measurements. J Appl Physiol (1985). 54, 1025-1031 (1983).
Gant, N., Atkinson, G., Williams, C. The validity and reliability of intestinal temperature during intermittent running. Med Sci Sports Exerc. 38, 1926-1931 (2006).
Sawka, M. N., et al. Physiologic tolerance to uncompensable heat: intermittent exercise, field vs laboratory. Med Sci Sports Exerc. 33, 422-430 (2001).
Stevens, C. J., Dascombe, B., Boyko, A., Sculley, D., Callister, R. Ice slurry ingestion during cycling improves Olympic distance triathlon performance in the heat. J Sports Sci. 31, 1271-1279 (2013).
Wolff, H. S. The radio pill. New Science. 12, 419-421 (1961).
Casa, D. J., et al. Validity of devices that assess body temperature during outdoor exercise in the heat. J Athl Train. 42, 333-342 (2007).
Kolka, M. A., Quigley, M. D., Blanchard, L. A., Toyota, D. A., Stephenson, L. A. Validation of a Temperature Telemetry System during Moderate and Strenuous Exercise. J Therm Biol. 18, 203-210 (1993).
Lee, S. M., Williams, W. J., Schneider, S. M. Core temperature measurement during submaximal exercise: esophageal, rectal, and intestinal temperatures. , (2000).
Bland, J. M., Altman, D. G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet. 1, 307-310 (1986).
Lim, C. L., Byrne, C., Lee, J. K. Human thermoregulation and measurement of body temperature in exercise and clinical settings. Ann Acad Med Singapore. 37, 347-353 (2008).
Brengelmann, G. L. Man in a Stressful Environment: Thermal and Work Physiology. Shiraki, K., Yousef, M. K. , Thomas. 5-22 (1987).
et al. American College of Sports Medicine. American College of Sports Medicine position stand. Exertional heat illness during training and competition. Med Sci Sports Exerc. 39, 556-572 (2007).
Easton, C., Fudge, B. W., Pitsladis, Y. P. Rectal, telemetry pill and tympanic membrane thermometry during exercise heat stress. J Therm Biol. 32, 78-86 (2007).
Moran, D. S., Mendal, L. Core temperature measurement: methods and current insights. Sports Med. 32, 879-885 (2002).
Ganio, M. S., et al. Validity and reliability of devices that assess body temperature during indoor exercise in the heat. J Athl Train. 44, 124-135 (2009).
Kolka, M. A., Levine, L., Stephenson, L. A. Use of an ingestible telemetry sensor to measure core temperature under chemical protective clothing. J Therm Biol. 22, 343-349 (1997).
Brien, C., Hoyt, R. W., Buller, M. J., Castellani, J. W., Young, A. J. Telemetry pill measurement of core temperature in humans during active heating and cooling. Med Sci Sports Exerc. 30, 468-472 (1998).
Wilkinson, D. M., Carter, J. M., Richmond, V. L., Blacker, S. D., Rayson, M. P. The effect of cool water ingestion on gastrointestinal pill temperature. Med Sci Sports Exerc. 40, 523-528 (2008).
Sparling, P. B., Snow, T. K., Millardstafford, M. L. Monitoring Core Temperature during Exercise - Ingestible Sensor Vs Rectal Thermistor. Aviat Space Environ Med. 64, 760-763 (1993).
Roach, G. D. S. C., Darwent, D., Kannaway, D. J., Furguson, S. A. Lost in transit: The journey of ingestible temperature sensors through the human digestive tract. Ergonomia. 32, 49-61 (2010).
McKenzie, J. E., Osgood, D. W. Validation of a new telemetric core temperature monitor. J Therm Biol. 29, 605-611 (2004).
Palit, S., Lunniss, P. J., Scott, S. M. The physiology of human defecation. Dig Dis Sci. 57, 1445-1464 (2012).
Chien, L. Y., Liou, Y. M., Chang, P. Low defaecation frequency in Taiwanese adolescents: association with dietary intake, physical activity and sedentary behaviour. J Paediatr Child Health. 47, 381-386 (2011).

Cite this Article

Bongers, C. C. W. G., Hopman, M. T.… More

Bongers, C. C. W. G., Hopman, M. T. E., Eijsvogels, T. M. H. Using an Ingestible Telemetric Temperature Pill to Assess Gastrointestinal Temperature During Exercise. J. Vis. Exp. (104), e53258, doi:10.3791/53258 (2015).

Less

Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions

View Video