El uso de una temperatura píldora ingerible telemétrico para evaluar la temperatura gastrointestinal durante el ejercicio

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

La oxidación de los sustratos durante las contracciones musculares, necesaria para realizar el ejercicio y la actividad física, importante impactos nuestro sistema termorregulador, ya que sólo 20% se utiliza para la potencia muscular ^1, mientras que la mayoría de la energía se libera en forma de calor (80%) ^2,3. Como consecuencia, la producción de calor metabólico elevado durante la actividad física y ejercicio normalmente excede la capacidad de disipación de calor ^4,5, lo que resulta en un aumento en la temperatura corporal central (Tc). En consecuencia, Tc se eleva por encima del punto de ajuste hipotalámico, que se define como la hipertermia ^6, e incluso puede resultar en un rendimiento del ejercicio ^5,7,8 atenuada y / o el desarrollo de trastornos relacionados con el calor ^4,6. Por esta razón, es importante medir con precisión Tc durante el ejercicio prolongado y en particular en condiciones ambientales extenuantes.

Literatura describe que un método ideal para medir Tc debe: 1) ser de fácil aplicaciónlicable, 2) no estar sesgados por las condiciones ambientales, 3) tener una alta resolución temporal para controlar rápidamente los cambios en Tc, y 4) tienen la capacidad de detectar pequeños cambios (Δ0.1 ° C) en la temperatura corporal ^9,10. Una visión general de los diferentes métodos para medir la Tc fue dado por la Organización Internacional de Normalización (ISO 9886) ^11. Se dijo que la temperatura de esófago a nivel de la aurícula izquierda ofrece el acuerdo más cercano con la temperatura central de sangre, mientras que esta medida es capaz de detectar rápidamente los cambios (menores) de la temperatura ^12. Aunque las mediciones de temperatura de esófago son generalmente aceptados como el estándar de oro para grabar Tc, su naturaleza invasiva limita el uso práctico de este método. Medidas alternativas para controlar Tc se basan en grabaciones de temperatura de la membrana externa del tímpano, la boca o el recto ^12. Estos sitios de medición no son óptimos para medir la Tc, dado su carácter invasivo, METODOLOGÍAdificultades iCal y / o el sesgo potencial por las condiciones ambientales ^9,12-14 (Tabla 1). Esto pone de relieve la necesidad de explorar estrategias alternativas para controlar (cambios en) Tc.

Estudios previos han descrito el uso de una píldora temperatura telemétrico ingerible como un método de fácil aplicación, fiable y válido para medir la Tgi, que es una estimación representativa de Tc ^9,15. Otra, importante, la ventaja de la píldora temperatura es la idoneidad en situaciones sobre el terreno, que es de gran importancia ya elevaciones inducidas por el ejercicio en Tc son generalmente más altos en el campo que en el laboratorio ^16. Actualmente, la píldora temperatura es capaz de medir la Tgi cada 10 seg con una precisión de ± 0,1 ° C, lo que hace esta técnica muy adecuada para medir la Tgi durante un evento de ejercicio o un partido importante. Además, en un estudio realizado por Stevens et al ^17. Se demuestra quela píldora temperatura de telemetría puede usarse también para controlar la temperatura intragástrica. La píldora temperatura ingerible se describió por primera vez en 1961 ^18, y desarrollado en la Universidad Johns Hopkins (Baltimore, EE.UU.) en colaboración con el Laboratorio de Física Aplicada de la NASA. El resultado es una cápsula de 20 x 10 mm con un sistema de telemetría, micro batería y un sensor de temperatura de cristal de cuarzo. El sensor de cristal vibra a una frecuencia relativa a la temperatura de la sustancia circundante. Esta señal de radio de temperatura se transmite a través del cuerpo, que puede ser medida por una grabadora externa (Figura 1). Cada píldora de temperatura tiene un número de serie y la calibración única, que puede ser utilizado por la grabadora para convertir la señal de radio y medir la Tgi correspondiente.

Una pequeña banda magnética está unida a la parte exterior de la píldora de la temperatura, que desactiva la batería. Cuando se quita esta banda magnética, la píldora es activado inmediatamente y comienza a medir Tc (Figura 2). Casa y colegas, ¹⁹ utilizaron seis técnicas distintas (gastrointestinal, rectales, fonético, temporal, axiales y de la frente) para medir Tc, con la temperatura rectal establecer como valor de referencia. Ellos demostraron que la medición gastrointestinal de Tc con la píldora temperatura es la única técnica que muestra buen acuerdo con la referencia Tc. Otros investigaron la relación entre Tgi y la temperatura rectal y han mostrado un pequeño pero significativo sesgo que van desde 0,07 ° C a 0,20 ° C ^9,15,20,21. Aunque la dirección y magnitud del sesgo difirieron entre los estudios, los de Bland y Altman 95% los límites de acuerdo fueron ± 0,4 ° C, la cual es aceptable ^9,22. Además, en una revisión por Byrne et al. ⁹ la Tgi se compara con la temperatura rectal y esofágico (patrón oro) como una medida para la Tc. Ellos demuestran que la Tgi mide con el tepíldora mperatura es una medida válida para Tc basado en el buen acuerdo entre la temperatura intestinal y de esófago. Por otra parte, los 95% los límites de Bland y Altman de acuerdo se limitaron a ± 0,4 ° C ^22, mientras que hay un sesgo significativo se encontró entre las dos mediciones ^9,20,21. Estos resultados sugieren que la Tgi es una medida válida para Tc.

Otro aspecto importante de una buena técnica de medición Tc / Tgi es una alta resolución temporal para controlar rápidamente los cambios en Tc. Estudios anteriores han demostrado que la Tgi medido con la píldora de temperatura responde más lentamente sobre los cambios en Tc en comparación con la medición de esófago ^15,20,23, que se puede explicar debido a la baja capacidad de calor del esófago y la proximidad al corazón ¹⁰ . En la medición de temperatura esofágica, el termistor se coloca a nivel de la aurícula izquierda ^10. En este nivel, la arteria pulmonar y el esófago están en contactoy isotérmica ^24, que estimula un rápido tiempo de respuesta en los cambios en la temperatura de la medición de esófago. En contraste, los intestinos y el recto son menos perfundidos en comparación con el esófago, lo que resulta en un retraso en la medición de los cambios de temperatura en estas localizaciones anatómicas. Sin embargo, la píldora ingerible temperatura telemétrico tiene una precisión de ± 0,1 ° C y es capaz de medir Tgi cada 10 seg. Un estudio anterior informó de que la temperatura corporal central puede elevarse a un máximo de 1 ° C cada 5 min si no se elimina calor durante el ejercicio ^25. Por lo tanto, la resolución temporal de la píldora de temperatura es adecuado para medir cambios en Tgi durante el ejercicio. Sobre la base de estos resultados, se puede concluir que la píldora temperatura es una técnica fiable y válido para medir la TGI. A pesar del uso de la píldora temperatura telemétrica en un gran número de estudios, una descripción clara acerca de cómo utilizar la temperatura de la píldora no se encuentra.

Por lo tanto, tl objetivo de este estudio es proporcionar una descripción detallada del protocolo de medición utilizando una píldora temperatura telemétrico ingerible. En segundo lugar, la aplicación de la píldora temperatura de telemetría en dos diferentes protocolos de estudio se describen, en el que se utilizan un diseño de la sección transversal (medida de cada 5 km con una grabadora diferente) y un protocolo que registra continuamente Tgi en los individuos.

Protocol

Los pasos descritos en la siguiente sección están en línea con y aceptados por el comité de ética médica del Centro Médico de la Universidad de Radboud en Nijmegen, Países Bajos. Hasta donde sabemos, 3 sistemas comerciales diferentes de pastillas de temperatura ingeribles están actualmente disponibles para los investigadores. El manual de usuario de las píldoras de temperatura ingeribles es específica de la marca (Tabla de Materiales Específicos), pero todos los sistemas son adecuados para las mediciones dur…

Representative Results

Los resultados representativos de nuestro trabajo previo que demuestran los métodos se presentan en la siguiente sección, en la que se da un ejemplo de una sección transversal (Figura 3A) y una medición continua (Figura 3B). Medición de la sección transversal de Tgi Un ejemplo de los datos de una medición de la sección transversal se muestra en la Figura 3A. Después de obtener la línea de base Tgi, los …

Discussion

La píldora ingerible temperatura telemétrico tiene la capacidad de proporcionar una medición continua, válida y no invasiva del Tgi. Además, una ventaja de la píldora temperatura es el hecho de que una vez ingeridos, los sujetos no son conscientes de la presencia de la píldora en el cuerpo o que las mediciones se llevan a cabo. Por lo tanto, este método es fácilmente aplicable en condiciones de reposo, así como durante el ejercicio, una carga mínima para los participantes del estudio, y por lo tanto puede ser…

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/