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Artículo de método

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

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DOI:

10.3791/53258

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7 de octubre de 2015

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

En este artículo

Resumen

Este estudio describe una técnica precisa, fiable y no invasiva para medir continuamente la temperatura gastrointestinal durante el ejercicio. La píldora de temperatura telemétrica ingerible es adecuada para medir la temperatura gastrointestinal en entornos de laboratorio, así como en entornos de campo.

Resumen

El ejercicio resulta en un aumento en la temperatura corporal central (Tc), lo que puede reducir el rendimiento del ejercicio y, finalmente, puede conducir al desarrollo de trastornos relacionados con el calor. Por lo tanto, la medición precisa de Tc durante el ejercicio es de gran importancia, especialmente en atletas que tienen que rendir en condiciones ambientales desafiantes. En la literatura actual se han descrito varios métodos para medir la Tc (esofágica, membrana timpánica externa, boca o recto). Sin embargo, estos métodos no son óptimos para medir el Tc durante el ejercicio, ya que son invasivos, tienen una respuesta lenta o están influenciados por las condiciones ambientales. Los estudios describieron el uso de una píldora telemétrica de temperatura ingerible como un método confiable y válido para evaluar la temperatura gastrointestinal (Tgi), que es una medida representativa de Tc. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue proporcionar una descripción detallada de la medición de Tgi utilizando una píldora de temperatura telemétrica ingerible. Este estudio aborda importantes factores metodológicos que deben tenerse en cuenta para una medición precisa. Se recomienda leer atentamente las instrucciones para asegurarse de que la píldora de temperatura telemétrica ingerible es un método fiable para evaluar la Tgi en reposo y durante el ejercicio.

Introducción

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.

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Protocolo

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 durante el ejercicio y en condiciones de reposo.

1. Criterios de exclusión y Asunto Instrucción

  1. Pregunta sujetos en forma escrita o verbal de los criterios de exclusión para el uso de la píldora temperatura telemétrico: 1) peso corporal inferior a 36,5 kg, 2) enfermedad gastrointestinal obstructiva, 3) la historia de la cirugía gastrointestinal, 4) un dispositivo médico implantado, y 5 ) un MRI scan programado durante el período experimental.
  2. Anote el número de serie y la calibración de la píldora de la temperatura.
  3. Instruya a los sujetos cómo usar la píldora de la temperatura (véase la sección 2).
  4. Dar la píldora para el sujeto junto con un manual de instrucciones corta, que contiene la información que se muestra en la sección 2. Si los sujetos reciben la píldora temperatura muy por delante del experimento, recordar el tema del día anterior al experimento de ingerir la píldora temperatura.

2. Instrucciones píldora Temperatura

  1. Instruir al sujeto a ingerir la píldora temperatura de al menos 6 horas antes del experimento, para evitar cualquier interacción con la ingesta de fluidos. Siga los pasos posteriores a ingerir la píldora temperatura correctamente.
  2. Instruya al sujeto para eliminar la banda magnética de la píldora, para activar la batería y permitir medición.
  3. Instruya al sujeto de ingerir la píldora temperatura preferiblemente con un vaso de agua para mejorar la píldora de la ingestión.
  4. Pida al sujeto que devolver el material de embalaje de la píldora para el equipo de investigación, para que puedan check números de serie y de calibración antes del comienzo del experimento.
  5. Indique al sujeto que la píldora temperatura dejará el cuerpo a través de su forma natural (heces) y puede ser lavado a través del inodoro.

3. Experimental Protocolo I: Modo de la sección transversal

Nota: En el modo de sección transversal es posible medir hasta 99 temas simultáneamente.

  1. Ajuste la grabadora para que los ajustes deseados para la medición de la sección transversal antes de la medición.
    1. Encienda la grabadora, conecte la grabadora al ordenador con un cable de transferencia y pulse el botón 'F2-PC Link "para que el grabador para conectar con el ordenador.
    2. Abra el software de Tc en el ordenador, que se puede utilizar para definir los ajustes correctos. Nota: El software es suministrado por la empresa con el fin de la píldora temperatura y grabadora.
    3. Para ajustar la configuración, haga clic en 'ProgramR17; en la pantalla principal del software, y posteriormente utilizar el botón de 'PC link abierto "para establecer una conexión con la grabadora y seleccione los ajustes correctos.
      1. Seleccione el modo de medición de sección transversal seleccionando 'modo Deportes ON'.
      2. Seleccione la escala de medición de temperatura correcta (Celsius o Fahrenheit). Utilice el 'Escribe Config para Grabador' botón para copiar los ajustes de la grabadora.
      3. Añadir el número de serie y la calibración de todos los sujetos individuales a la grabadora externa, que permite la opción de cambiar de usuario durante el experimento. Pulse el botón 'Sensor / código de barras Pantalla' en el software y agregar todos los números de serie y de calibración. Empuje los 'Sensores Escribir al Registrador' botón para copiar los datos a la grabadora.
      4. Compruebe la batería del registrador antes de la medición, para evitar una batería descargada durante la medición y, por tanto, los datos que faltan. Nota: Normalmente, un batteEstado ry de 75% es suficiente para medir durante> 10 h.
  2. Una vez que todos los preparativos se han completado y los ajustes predefinidos se comprueban, iniciar el experimento. Para ello, vuelva a la pantalla de inicio de la grabadora y utilizar el botón 'F2-Sport' para iniciar la adquisición de datos.
  3. Al jugador XX aparece en la pantalla, pulse el botón 'Leer' para medir la TGI. Utilice el botón 'Leer' de nuevo para una medición adicional de la TGI.
  4. Para cambiar de usuario, haga clic en el número correcto en la grabadora y posteriormente medir el Tc pulsando el botón 'Leer'.
  5. Detener la recopilación de datos pulsando el botón "Stop".
  6. Una vez finalizada la medición, apague la grabadora en la forma correcta para evitar la pérdida de datos. Para hacerlo, utilice el botón 'Enter' y 'Salir' se hace visible en la pantalla principal. Pulse el botón 'F1-Exit' y vuelta del rec la grabadora muestra 'orden'. Posteriormente, utilice el interruptor de encendido para apagar la grabadora.
  7. Exportación y almacenar los datos en bruto de la grabadora externa a un ordenador (véase la sección 5, el manejo de datos).

4. Experimental Protocolo II: Modo Continuo

Nota: El modo continuo permite medir de forma continua y guardar el Tgi de un sujeto individual en un intervalo de tiempo constante predefinida, por ejemplo, cada 20 seg. En la siguiente sección, la secuencia de pasos utilizados para realizar este tipo de medición se describe.

  1. Ajuste la grabadora a la configuración correcta para el modo de medición continua antes de la medición (véase la sección 3, los pasos 3.1.1-3.1.3).
  2. Seleccione el modo de medición continua mediante la selección de 'modo de Deportes OFF'.
  3. Seleccione una frecuencia de medición mediante el ajuste del 'Leer Intervalo' al intervalo de tiempo constante derecha (hh: mm: ss), con un intervalo de muestreo mínimo de 10 seg.
  4. Seleccione el corescala de medición de temperatura rect (Celsius o Fahrenheit). Utilice el 'Escribe Config para Grabador' botón para copiar los ajustes de la grabadora.
  5. Compruebe la batería del registrador antes de la medición, para evitar una batería descargada durante la medición y, por tanto, los datos que faltan. Nota: Normalmente, un estado de la batería de 75% es suficiente para llevar a cabo una medición de 24 horas.
  6. Una vez que todos los preparativos se han completado y los ajustes predefinidos se comprueban, iniciar el experimento. Iniciar la adquisición de datos pulsando el botón "Ejecutar" en la pantalla principal de la grabadora.
  7. Posteriormente, conecte la grabadora en un bolso de la cintura cerca de la zona abdominal del sujeto (máxima 30-40 cm entre la zona abdominal y la grabadora) para evitar errores de medición.
    Nota: Después de que el comienzo del experimento, cada intervalo de tiempo predefinido se tomará una medida de Tc. Con el botón "Leer" se pueden añadir puntos de muestreo adicionales.
  8. Detenga el Tc medición pulsando el botón "Stop".
  9. Utilice el botón 'F1-Exit' para obtener el mensaje de 'apagar la unidad' y luego use el interruptor de encendido para apagar la grabadora.
  10. Exportación y almacenar los datos en bruto de la grabadora externa a un ordenador (véase la sección 5, la extracción de datos).

5. Extracción de datos

  1. Conecte la grabadora al ordenador para completar la exportación de datos (artículo 3, paso 3.1.1).
  2. Abra el software y haga clic en el botón 'Descargar' en la pantalla principal del software.
  3. Introduzca un nombre de archivo y pulse el botón 'OK'. Nota: Los datos quedarán almacenados en un archivo .cvt, que se puede abrir utilizando el software de hoja de cálculo.
  4. Abra el archivo de datos y comprobar visualmente los datos recogidos para los datos y los valores extremos que falta. Nota: Una gran disminución o aumento de la Tgi (≤1 ° C) dentro de un corto intervalo de tiempo (± 1 min) es muy poco realista y puede ser causada por una disturBance de la señal de radio. Como resultado, el punto de datos no realista puede ser retirado para su posterior análisis.
  5. Interpolar los valores que faltan promediando el valor válido anterior y siguiente. Nota: La interpolación de los datos es posible con un máximo de tres valores perdidos en fila.

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Resultados

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 sujetos ca...

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Discusión

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 utilizado ...

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Divulgaciones

No se declaran conflictos de intereses.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por STW (12864, C.C.W.G.B) y la Organización Holandesa para la Investigación Científica (Rubicon Grant 825.12.016, T.M.H.E).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Registrador de datos CorTempSistema CorTemp, HQ Inc., Florida, EE. UU.No aplicablehttp://www.hqinc.net/cortemp-data-recorder/
Píldora de temperatura telemétrica ingeribleCorTemp system, HQ Inc., Florida, EE. UU.HT150002http://www.hqinc.net/cortemp-sensor-2/
Software CorTrack II (procesamiento de datos solo para PC)Sistema CorTemp, HQ Inc., Florida, EE. UU. No aplicablehttp://www.hqinc.net/cortrack-ii-data-graphing-software/

Referencias

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