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Artigo de método

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

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DOI:

10.3791/53258

7 de outubro de 2015

Neste artigo

Resumo

Este estudo descreve uma técnica precisa, confiável e não invasiva para medir continuamente a temperatura gastrointestinal durante o exercício. A pílula de temperatura telemétrica ingerível é adequada para medir a temperatura gastrointestinal em ambientes de laboratório, bem como em ambientes baseados em campo.

Resumo

O exercício resulta em um aumento na temperatura corporal central (Tc), o que pode reduzir o desempenho do exercício e, eventualmente, pode levar ao desenvolvimento de distúrbios relacionados ao calor. Portanto, a medição precisa do Tc durante o exercício é de grande importância, especialmente em atletas que precisam atuar em condições ambientais desafiadoras. Na literatura atual, vários métodos foram descritos para medir o Tc (esôfago, membrana timpânica externa, boca ou reto). No entanto, esses métodos são subótimos para medir o Tc durante o exercício, pois são invasivos, têm uma resposta lenta ou são influenciados pelas condições ambientais. Estudos descreveram o uso de uma pílula telemétrica ingerível como um método confiável e válido para avaliar a temperatura gastrointestinal (Tgi), que é uma medida representativa de Tc. Portanto, o objetivo deste estudo foi fornecer uma descrição detalhada da medição de Tgi usando uma pílula de temperatura telemétrica ingerível. Este estudo aborda fatores metodológicos importantes que devem ser levados em consideração para uma medição precisa. Recomenda-se ler atentamente as instruções para garantir que a pílula telemétrica ingerível para temperatura seja um método confiável para avaliar a Tgi em repouso e durante o exercício.

Introdução

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.

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Protocolo

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 condições de repouso.

1. Critérios de exclusão e Instrução Assunto

  1. Peça assuntos em forma escrita ou verbal para os critérios de exclusão para o uso da pílula temperatura de telemetria: 1) o peso corporal abaixo de 36,5 kg, 2) doença gastro-intestinal obstrutiva, 3) história de cirurgia gastrointestinal, 4) um dispositivo médico implantado, e 5 ) uma ressonância magnética agendada digitalizar durante o período experimental.
  2. Anote o número de série e calibração da pílula temperatura.
  3. Instrua os assuntos como usar a pílula temperatura (ver secção 2).
  4. Dê a pílula para o assunto, juntamente com um manual de instruções curto, que contém as informações exibidas na seção 2. Se temas receber a pílula temperatura bem à frente do experimento, lembrar o assunto do dia anterior ao experimento de ingerir a pílula temperatura.

2. Instruções comprimido Temperatura

  1. Instruir o assunto de ingerir o comprimido de temperatura, pelo menos, 6 horas antes da experiência, para evitar qualquer interacção com a ingestão de fluidos. Siga os passos subsequentes de ingerir a pílula temperatura corretamente.
  2. Instrua o assunto para remover a faixa magnética do comprimido, para ativar a bateria e permitir medição.
  3. Instrua o assunto para ingerir a pílula temperatura de preferência com um copo de água para aumentar a ingestão de pílulas.
  4. Peça ao indivíduo para retornar o material de embalagem pílula para a equipe de pesquisa, para que eles possam check números de série e de calibração antes do início da experiência.
  5. Instrua o assunto que a pílula temperatura vai deixar o corpo através da sua forma natural (fezes) e pode ser liberado através do vaso sanitário.

3. Protocolo Experimental I: Modo de corte transversal

Nota: No modo transversal é possível medir até 99 assuntos ao mesmo tempo.

  1. Ajuste o gravador para as configurações desejadas para a medição transversal antes da medição.
    1. Ligue o gravador, ligue o gravador com o computador com um cabo de transferência e aperte o botão 'F2-PC Link' para permitir que o gravador para se conectar com o computador.
    2. Abra o software Tc no computador, que pode ser usado para definir as configurações adequadas. Nota: O software é fornecido pela empresa com o fim da pílula temperatura e gravador.
    3. Para ajustar as configurações, clique em 'ProgramR17; na tela inicial do software, e, posteriormente, usar o botão 'ligação PC aberta "para fazer uma conexão com o gravador e selecione as configurações corretas.
      1. Selecione o modo de medição transversal, selecionando 'modo Sports ON'.
      2. Selecione a escala de medição de temperatura correta (Celsius ou Fahrenheit). Use a "Escrever Config para Recorder 'botão para copiar as definições para o gravador.
      3. Adicione o número de série e calibração de todos os sujeitos individuais para o gravador externo, que permite a opção de alternar os usuários durante o experimento. Pressione o botão 'Sensor / Barcode Monitor "no software e adicionar todos os números de série e de calibração. Empurre 'Gravar Sensores para Recorder' botão para copiar os dados para o gravador.
      4. Verifique a bateria do gravador antes da medição, a fim de evitar uma bateria descarregada durante a medição e, por conseguinte, os dados em falta. Nota: Normalmente, um batteestado ry de 75% é suficiente para medir para> 10 hr.
  2. Uma vez que todos os preparativos estão concluídos e as configurações pré-definidas são verificados, iniciar a experiência. Para fazer isso, voltar para a tela inicial do gravador e usar o botão 'F2-Sport' para iniciar a aquisição de dados.
  3. Quando Jogador XX aparece na tela, pressione o botão "Read" para medir Tgi. Use o botão "Read" de novo para uma medida extra de Tgi.
  4. Para alternar usuários, empurre o número correto do gravador e, posteriormente, medir a Tc, pressionando o botão "Read".
  5. Pare a coleta de dados, pressionando o botão 'Stop'.
  6. Quando a medição estiver concluída, desligue o gravador da maneira correta para evitar a perda de dados. Para fazer isso, use o botão 'Enter' e 'Exit' torna-se visível na tela inicial. Pressione o botão 'F1-Exit' e virada do rec do gravador mostraordem ". Posteriormente, utilize o interruptor de alimentação para desligar o gravador.
  7. Exportação e armazenar os dados brutos do gravador externo a um computador (ver secção 5; manipulação de dados).

4. Protocolo Experimental II: Modo contínuo

Nota: O modo contínuo permite medir continuamente e guardar a Tgi de um sujeito individual em um intervalo de tempo constante predefinida, por exemplo a cada 20 seg. Na próxima seção, a seqüência de passos utilizados para realizar este tipo de medição é descrito.

  1. Ajuste o gravador para as configurações corretas para o modo de medição contínua antes da medição (ver seção 3, os passos 3.1.1-3.1.3).
  2. Selecione o modo de medição contínua, selecionando 'modo Sports OFF'.
  3. Selecione uma frequência de medição, ajustando o 'Leia Interval' para o intervalo de tempo constante direita (hh: mm: ss), com um intervalo de amostragem mínimo de 10 segundos.
  4. Selecione a correct escala de medição de temperatura (Celsius ou Fahrenheit). Use a "Escrever Config para Recorder 'botão para copiar as definições para o gravador.
  5. Verifique a bateria do gravador antes da medição, a fim de evitar uma bateria descarregada durante a medição e, por conseguinte, os dados em falta. Nota: Normalmente, um estado de bateria de 75% é suficiente para realizar uma medição de 24 horas.
  6. Uma vez que todos os preparativos estão concluídos e as configurações pré-definidas são verificados, iniciar a experiência. Comece a aquisição de dados, pressionando o botão "Run" na tela inicial do gravador.
  7. Posteriormente, anexar o gravador em um saco de cintura perto da área abdominal do assunto (máximo 30-40 cm entre a área abdominal eo gravador) para evitar erros de medição.
    Nota: Após o início da experiência, a cada intervalo de tempo predefinido de uma medição de Tc será tomada. Com o botão "Read" podem ser adicionados pontos de amostragem extra.
  8. Pare o Tc medição pressionando o botão 'Stop'.
  9. Use o botão 'F1-Exit' para passar a mensagem 'desligar unidade "e, em seguida, usar o interruptor de alimentação para desligar o gravador.
  10. Exportação e armazenar os dados brutos do gravador externo a um computador (ver secção 5; extração de dados).

5. Dados Extração

  1. Ligue o gravador ao computador para concluir a exportação de dados (seção 3, etapa 3.1.1).
  2. Abra o software e clique no botão "Download" na tela inicial do software.
  3. Digite um nome de arquivo e pressione o botão 'OK'. Nota: Os dados serão armazenados como um arquivo .cvt, que pode ser aberto usando o software de planilha.
  4. Abra o arquivo de dados e verifique visualmente os dados recolhidos para a falta de dados e valores discrepantes. Nota: Um grande diminuição ou aumento da Tgi (≤1 ° C) dentro de um curto intervalo de tempo (± 1 min) é muito irrealista e pode ser causada por uma disturbance do sinal de rádio. Como resultado, o ponto de dados irrealista pode ser removida para análise posterior.
  5. Interpolar os valores em falta pela média o valor válido anterior e seguinte. Nota: A interpolação dos dados é possível com um máximo de três valores em falta em uma fileira.

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Resultados

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, sujeitos caminharam 30 km...

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Discussão

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 em ambientes de laborató...

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela STW (12864, C.C.W.G.B) e pela Organização Holandesa para Pesquisa Científica (Rubicon Grant 825.12.016, T.M.H.E).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Gravador de dados CorTempSistema CorTemp, HQ Inc., Flórida, EUANão aplicávelhttp://www.hqinc.net/cortemp-data-recorder/
Pílula telemétrica de temperatura ingerível CorTempSistema CorTemp, HQ Inc., Flórida, EUAHT150002http://www.hqinc.net/cortemp-sensor-2/
Software CorTrack II (Processamento de dados somente para um PC)Sistema CorTemp, HQ Inc., Flórida, EUANão aplicávelhttp://www.hqinc.net/cortrack-ii-data-graphing-software/

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