Utilizando uma temperatura de Pill ingerível Telemetric para Avaliar Temperatura Gastrointestinal Durante o Exercício

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

A oxidação de substratos durante as contracções musculares, necessário para executar o exercício e actividade física, importante impactos nosso sistema termorregulador como apenas 20% é utilizado para potência muscular ^1, enquanto a maioria da energia é libertada na forma de calor (80%) ^2,3. Como consequência, a produção de calor metabólico durante elevada actividade física e o exercício tipicamente excede a capacidade de dissipação de calor ^{de 4,5,} resultando num aumento da temperatura corporal (Tc). Por conseguinte, Tc se eleva acima do ponto de regulação hipotalâmica, a qual é definida como a hipertermia ^6, e pode mesmo resultar num desempenho do exercício ^5,7,8 atenuada e / ou o desenvolvimento de doenças relacionadas com o calor ^4,6. Por esta razão, é importante para medir com precisão Tc durante o exercício prolongado e, em especial, em condições ambientais extenuantes.

A literatura descreve que um método ideal para medir Tc deve: 1) ser fácil applicable, 2) não ser influenciada por condições ambientais, 3) têm uma alta resolução temporal para monitorar mudanças rapidamente em Tc, e 4) tem a capacidade de detectar pequenas alterações (Δ0.1 ° C) na temperatura corporal ^9,10. Uma visão geral dos diferentes métodos para medir o Tc foi dada pela Organização Internacional de Normalização (ISO 9886) ^11. Afirma-se que a temperatura do esôfago ao nível do átrio esquerdo fornece o acordo mais próximo com a temperatura do sangue central, enquanto que esta medida é capaz de detectar rapidamente (menor) mudanças na temperatura ^12. Embora as medições de temperatura do esôfago são geralmente aceitos como padrão-ouro para gravar Tc, a sua natureza invasiva limita o uso prático desse método. Medidas alternativas para monitorar Tc dependem de registos das temperaturas de membrana timpânica externo, boca, ou do reto ^12. Estes locais de medição não são ideais para medir a Tc, dado o seu caráter invasivo, methodologdificuldades iCal e / ou o viés potencial por condições ambientais ^9,12-14 (Tabela 1). Isso destaca a necessidade de explorar estratégias alternativas para monitorar mudanças no () Tc.

Estudos anteriores descreveram a utilização de um comprimido temperatura telemétrico ingerível como um método facilmente aplicável, confiável e válida para medir a Tgi, que é um representante de estimativa de ^9,15 Tc. Outro, importante, vantagem da pílula temperatura é a adequação em situações no terreno, que é de grande importância uma vez que elevações induzidas pelo exercício em Tc são geralmente mais elevadas do que no campo em laboratório ^16. Actualmente, a pílula temperatura é capaz de medir a Tgi a cada 10 segundos, com uma precisão de ± 0,1 ° C, o que faz com que esta técnica muito adequado para medir a Tgi exercício durante um evento ou uma partida importante. Além disso, em um estudo realizado por Stevens et al. ¹⁷ que se demonstre quea pílula telemétrico temperatura também pode ser utilizado para monitorar a temperatura intragástrica. A pílula temperatura ingerível é descrita pela primeira vez em 1961 ^18, e desenvolvido na Universidade Johns Hopkins (Baltimore, EUA) em colaboração com o Laboratório de Física Aplicada da NASA. O resultado é uma cápsula de 20 x 10 mm com um sistema de telemetria, micro bateria e um sensor de temperatura de cristal de quartzo. O sensor de cristal vibra com uma frequência relativa para a temperatura da substância circundante. Este sinal de rádio temperatura é transmitida através do corpo, o que pode ser medido por um gravador externo (Figura 1). Cada comprimido tem uma temperatura número de série único e de calibração, o qual pode ser utilizado pelo gravador para converter o sinal de rádio e medir a Tgi correspondente.

Uma pequena faixa magnética é fixada no exterior da pílula temperatura, que desactiva a bateria. Quando isso tira magnética é removida, a pílula é activado imediatamente e começa a medição Tc (Figura 2). Casa e colegas, ¹⁹ utilizados seis diferentes técnicas (gastrintestinal, rectal, auricular, temporais, axiais e testa) para medir Tc, com a temperatura rectal definido como o valor de referência. Eles demonstraram que a medição gastrointestinal de Tc com o comprimido de temperatura é a única técnica que mostra boa concordância com a referência Tc. Outros investigaram a relação entre Tgi e temperatura rectal e têm mostrado uma tendência pequena, mas significativa variando de 0,07 ° C a 0,20 ° C ^9,15,20,21. Embora a direção e magnitude do viés diferiram entre os estudos, os limites de 95% Bland e Altman foram de acordo ± 0,4 ° C, o que é aceitável ^9,22. Além disso, numa avaliação por Byrne et al. ^{9, a} Tgi é comparada com a temperatura rectal e esofágica (padrão de ouro) como uma medida para o Tc. Eles demonstram que a Tgi medido com o Temperatura pílula é uma medida válida para Tc com base na boa concordância entre a temperatura intestinal e esôfago. Além disso, os 95% de Bland e Altman limites de concordância foram limitados a ± 0,4 ° C ^22, ao passo que não houve viés significativo entre as duas medições ^9,20,21. Estes resultados sugerem que a Tgi é uma medida válida para Tc.

Outro aspecto importante de uma boa técnica de medição Tc / Tgi é uma alta resolução temporal para monitorar rapidamente mudanças em Tc. Estudos anteriores demonstraram que a Tgi medida com a pílula temperatura responde mais lentamente, de mudanças nas Tc em comparação com a medição de esôfago ^15,20,23, o que pode ser explicado devido à capacidade de calor baixo do esôfago e da proximidade com o coração ¹⁰ . Na medição de temperatura esofágica, o termistor está colocado ao nível da aurícula esquerda ^10. A este nível, a artéria pulmonar eo esôfago estão em contatoisotérmica e ^24, que estimula um tempo de resposta rápido de mudanças na temperatura da medição esofágica. Em contraste, os intestinos e recto são menos perfundido em comparação com o esófago, o que resulta num atraso em medir as variações de temperatura a essas localizações anatómicas. No entanto, a pílula temperatura telemétrico ingerível tem uma precisão de ± 0,1 ° C e é capaz de medir Tgi a cada 10 segundos. Um estudo anterior relatou que a temperatura corporal pode aumentar a um máximo de 1 ° C a cada 5 minutos se nenhum calor é removido durante o exercício ^25. Portanto, a resolução temporal da pílula temperatura é adequado para medir mudanças no Tgi durante o exercício. Com base nestes resultados, pode concluir-se que o comprimido de temperatura é uma técnica válida e de confiança para medir a Tgi. Apesar de a utilização da pílula temperatura telemétrico em um grande número de estudos, uma descrição clara sobre como utilizar a temperatura do comprimido está ausente.

Portanto, tele propósito deste estudo é fornecer uma descrição detalhada do protocolo de medição usando uma pílula temperatura telemétrica ingerível. Em segundo lugar, a aplicação da pílula temperatura telemétrico em dois diferentes protocolos de estudo estão descritos, em que um desenho em corte transversal (medida a cada 5 km com um gravador diferente) e um protocolo que grava continuamente Tgi em indivíduos são utilizados.

Protocol

Os passos descritos na seção seguinte estão em linha com e aceito pelo comitê de ética médica do Centro Médico da Universidade Radboud em Nijmegen, Holanda. Para nosso conhecimento, 3 diferentes sistemas comerciais de comprimidos ingeríveis temperatura estão atualmente disponíveis para pesquisadores. O manual do usuário das pílulas de temperatura ingeríveis é específica da marca (Tabela de Materiais Específicos), mas todos os sistemas são adequados para as medições durante o exercício e em condiçõe…

Representative Results

Os resultados representativos do nosso trabalho anterior demonstrando os métodos são apresentados na secção seguinte, em que é dado um exemplo de um corte transversal (Figura 3A) e de uma medição contínua (Figura 3B). Medição transversal da TGI Um exemplo de dados a partir de uma medição da secção transversal é mostrado na Figura 3A. Após a obtenção de linha de base Tgi, sujeito…

Discussion

A pílula temperatura telemétrico ingerível tem a capacidade de proporcionar uma medição contínua, válido e não-invasiva da Tgi. Além disso, uma vantagem da pílula temperatura é o facto de que, uma vez ingerida, os sujeitos não têm conhecimento da presença da pílula no corpo ou que as medições devem ser efectuadas. Por conseguinte, este método é facilmente aplicável em condições de repouso, bem como durante o exercício, uma carga mínima dos participantes no estudo, e pode, portanto, ser utilizado …

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/