Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

שימוש בגלולת טמפרטורת Ingestible telemetric להערכת טמפרטורה במערכת העיכול במהלך תרגיל

Published: October 7, 2015 doi: 10.3791/53258

Introduction

החמצון של מצעים בהתכווצויות שרירים, יש צורך לבצע פעילות גופנית ופעילות גופנית, חשוב השפעות מערכת thermoregulatory כמו שרק 20% משמש לכוח השרירים 1, בעוד מרבית האנרגיה משתחרר כחום (80%) 2,3. כתוצאה מכך, ייצור חום מטבולים הגבוה במהלך פעילות ופעילות גופניות בדרך כלל עולה על קיבולת פיזור חום 4,5, וכתוצאה מכך עלייה בטמפרטורת גוף ליבה (TC). בהתאם לכך, TC עולה מעל נקודת סט ההיפותלמוס, אשר מוגדרת כהיפרתרמיה 6, ואף עלול לגרום ל5,7,8 ביצועי תרגיל מוחלשים ו / או ההתפתחות של הפרעות הקשורות לחום 4,6. מסיבה זו חשוב למדוד במדויק Tc במהלך פעילות גופנית ממושכת ובמיוחד בתנאי סביבה מאומצים.

ספרות מתארת ​​כי שיטה אידיאלית למדידת Tc צריך: 1) להיות יישום קלlicable, 2) לא להיות מוטה על ידי תנאים סביבתיים, 3) יש לי רזולוציה גבוהה זמנית כדי לפקח על מהירות שינויים בTC, ו -4) יש את היכולת לזהות שינויים קטנים (Δ0.1 מעלות צלזיוס) בטמפרטורת גוף ליבת 9,10. סקירה של השיטות השונות למדידת Tc ניתנה על ידי הארגון הבינלאומי של תקינה (ISO 9886) 11. נקבע כי טמפרטורת הוושט ברמה של הפרוזדור השמאלי מספקת את הסכם הקרוב ביותר עם ​​טמפרטורת דם מרכזית, ואילו מדד זה הוא מסוגל לזהות במהירות שינויים (קטין) בטמפרטורה 12. למרות שמדידות טמפרטורת הוושט הם מקובלים כתקן הזהב להקליט TC, הטבע פולשנית שלה מגביל את השימוש המעשי של שיטה זו. אמצעים חלופיים כדי לפקח Tc להסתמך על הקלטות טמפרטורה של קרום חיצוני התוף, פה, פי הטבעת או 12. אתרי מדידה אלה אינם אופטימליים כדי למדוד את TC, נתנו האופי פולשני שלהם, methodologקשיי iCal ו / או ההטיה הפוטנציאלית על ידי תנאים סביבתיים 9,12-14 (טבלה 1). זה מדגיש את הצורך לבחון אסטרטגיות חלופיות לניטור (שינויים ב) Tc.

מחקרים קודמים תיארו את השימוש בגלולה לבליעת טמפרטורת telemetric כשיטת ישימה בקלות, אמינה ותקפה למדידת TGI, המהווה להערכת נציג של Tc 9,15. נוסף, חשוב, יתרון של גלולת הטמפרטורה הוא ההתאמה במצבים מבוסס שדה, שהוא בעל חשיבות רבה שכן גבהים מושרה תרגיל בTc הם בדרך כלל גבוהים יותר בתחום מאשר בהגדרות מעבדה 16. נכון לעכשיו, את גלולת הטמפרטורה היא מסוגלת למדוד TGI כל 10 שניות עם דיוק של ± 0.1 ° C, מה שהופך את טכניקה זו מתאימה מאוד למדידת TGI במהלך אירוע תרגיל או משחק חשוב. יתר על כן, במחקר על ידי אל סטיבנס et. 17 הוא הראה שגם גלולת טמפרטורת telemetric ניתן להשתמש כדי לעקוב אחר טמפרטורת intragastric. גלולת טמפרטורת הבליעה מתוארת ראשונה בשנת 1961 18, ופיתוח נוסף באוניברסיטת ג'ונס הופקינס (בולטימור, ארה"ב) בשיתוף עם המעבדה לפיזיקה יישומית של נאס"א. התוצאה היא כמוסת 20 x 10 מ"מ עם מערכת טלמטריה, סוללה מיקרו וחיישן טמפרטורת גביש קוורץ. חיישן הגביש רוטט בתדירות היחסית לטמפרטורה של החומר שמסביב. אות רדיו טמפרטורה זו מועברת דרך הגוף, שניתן למדוד על ידי מקליט חיצוני (איור 1). לכל כדור טמפרטורה מספר סידורי וכיול ייחודי, אשר יכול להיות בשימוש על ידי המקליט להמיר את אות הרדיו ולמדוד את TGI המקביל.

פס מגנטי קטן מחובר לחלק החיצוני של כדור הטמפרטורה, אשר מנטרל את הסוללה. כאשר פס מגנטי זה מוסר, הגלולה היא Activated מייד ומתחיל מדידת TC (איור 2). Casa ועמיתים, 19 השתמשו בשש טכניקות שונות (במערכת העיכול, פי הטבעת, שמיעתי, זמני, צירי ומצח) כדי למדוד TC, עם הטמפרטורה רקטלית המוגדרת כערך ההתייחסות. הם הראו שהמדידה במערכת העיכול של Tc עם גלולת הטמפרטורה היא הטכניקה היחידה שמראה הסכם טוב עם ההתייחסות TC. אחרים חקרו את הקשר בין TGI וטמפרטורה רקטלית והראו הטיה קטנה אך משמעותית החל 0.07 ° C עד 0.20 מעלות צלזיוס 9,15,20,21. למרות שהכיוון והעצמה של ההטיה שונה בין מחקרים, גבולות 95% בלנד ואלטמן ההסכם היו ± 0.4 ° ​​C, שהוא 9,22 מקובלים. בנוסף, בביקורת על ידי בירן ואח '. 9 TGI הוא בהשוואה לטמפרטורה רקטלית וושט (תקן זהב) כאמצעי לTC. הם מראים כי TGI נמדד עם teגלולת mperature היא מדד תקף לTc המבוסס על ההסכם הטוב בין טמפרטורת מעיים וושט. יתר על כן, את הגבולות בלנד ואלטמן 95% מסכם היו מוגבלים ל- ± 0.4 ° ​​C 22, ואילו לא הטיה מובהקת בין שתי המדידות 9,20,21. תוצאות אלו מצביעות על כך שTGI הוא מדד תקף לTC.

היבט חשוב נוסף של טכניקת מדידת TC / TGI טוב הוא רזולוציה גבוהה זמנית כדי לפקח על מהירות שינויים בTC. המחקרים קודמים הראו כי TGI נמדד עם גלולת הטמפרטורה מגיב לאט יותר על שינויים בTc בהשוואה למדידת הוושט 15,20,23, אשר יכול להיות מוסברת עקב הקיבולת הנמוכה החום של הוושט והקרבה ללב 10 . במדידת טמפרטורת הוושט, thermistor ממוקם ברמה של הפרוזדור השמאלי 10. ברמה זו, עורק הריאה והוושט נמצא בקשרובידוד תרמי 24, אשר מגרה זמן תגובה מהיר לשינויים בטמפרטורה של מדידת הוושט. לעומת זאת, במעיים ובפי הטבעת פחות מרוססים בהשוואה לוושט, וכתוצאה מכך עיכוב במדידת שינויי טמפרטורה במקומות אנטומיים אלה. עם זאת, יש לו את גלולת טמפרטורת telemetric בליעת דיוק של ± 0.1 ° C, והוא מסוגל למדוד TGI כל 10 שניות. מחקר קודם דיווח כי טמפרטורת גוף ליבה יכולה לעלות במקסימום של 1 ° C כל 5 דקות אם אין חום מוסר במהלך התרגיל 25. לכן, ההחלטה הזמנית של גלולת הטמפרטורה מתאימה למדידת שינויים בTGI במהלך פעילות גופנית. בהתבסס על ממצאים אלה, ניתן להסיק כי גלולת הטמפרטורה היא טכניקה אמינה ותקפה למדידת TGI. למרות השימוש בגלולת טמפרטורת telemetric במספר רב של מחקרים, תיאור ברור על אופן שימוש בטמפרטורת הכדור חסר.

לכן, לאהוא מטרה של מחקר זה היא לספק תיאור מפורט של פרוטוקול המדידה באמצעות גלולת טמפרטורת telemetric בליעה. שנית, היישום של גלולת טמפרטורת telemetric בשני פרוטוקולי מחקר שונים מתוארים, שבעיצוב חתך (מדידה כל 5 קילומטר עם מקליט שונה) ופרוטוקול שברציפות רשומות TGI ביחידים משמשים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הצעדים שתוארו בסעיף הבא בקנה אחד עם והתקבלו על ידי ועדת האתיקה הרפואית של המרכז הרפואי באוניברסיטת Radboud ניימיכן, הולנד. למיטב ידיעתנו, 3 מערכות מסחריות שונות של גלולות לבליעת טמפרטורה כרגע זמינות לחוקרים. המדריך למשתמש של גלולות לבליעת הטמפרטורה הוא מותג ספציפי (טבלה של חומרים ספציפיים), אבל כל המערכות מתאימות למדידות במהלך פעילות גופנית ובתנאים שנחו.

1. קריטריונים לאי הכללה והוראת נושא

  1. שאל נושאים בצורה כתובה או מילולית לקריטריוני ההדרה לשימוש בגלולת טמפרטורת telemetric: 1) משקל גוף מתחת 36.5 קילוגרם, 2) מחלה חסימתית העיכול, 3) היסטוריה של ניתוח במערכת העיכול, 4) מכשיר רפואי מושתל, ו -5 ) MRI מתוכנן לסרוק בתקופת הניסוי.
  2. רשום את המספר הסידורי וכיול של גלולת הטמפרטורה. להורות לנושאים כיצד להשתמש בגלולת הטמפרטורה (ראה סעיף 2).
  3. תן את הגלולה לנושא יחד עם מדריך הוראות קצרות, אשר מכיל את המידע המוצג בסעיף 2. אם נושאים לקבל את גלולת הטמפרטורה הרבה לפני הניסוי, להזכיר את הנושא ביום שקדם לניסוי לבלוע את גלולת הטמפרטורה.

2. הוראות גלולת הטמפרטורה

  1. להורות לנושא לבלוע את גלולת הטמפרטורה לפחות 6 שעות לפני הניסוי, כדי למנוע כל אינטראקציה עם בליעת נוזל. בצע את השלבים הבאים כדי לבלוע את גלולת הטמפרטורה נכונה.
  2. הדריכו את הנושא כדי להסיר את הפס המגנטי מהגלולה, כדי להפעיל את הסוללה ולאפשר מדידה.
  3. להורות לנושא לבלוע את גלולת הטמפרטורה רצוי עם כוס מים כדי לשפר את בליעת הגלולה.
  4. שאל את הנושא כדי להחזיר את חומר אריזת הגלולה לצוות המחקר, כך שהם יכולים CHאק מספרים סידוריים וכיול לפני תחילת הניסוי.
  5. להורות לנושא שאת גלולת הטמפרטורה תעזוב את הגוף דרך הדרך הטבעית שלה (צואה) ויכול להיות סמוק זה דרך האסלה.

3. פרוטוקול ניסויי אני: חתך רוחב מצב

הערה: במצב החתך ניתן למדוד עד 99 נושאים בו זמנית.

  1. התאם את המקליט להגדרות הרצויות למדידת החתך לפני המדידה.
    1. הפעל את מכשיר ההקלטה, לחבר את מכשיר ההקלטה עם המחשב באמצעות כבל העברה וללחוץ על כפתור "F2-מחשב הקישור" כדי לאפשר המקליט להתחבר עם המחשב.
    2. פתח את תוכנת Tc במחשב, אשר יכול לשמש לקביעת ההגדרות הנכונות. הערה: התוכנה מסופקת על ידי החברה עם סדר גלולת הטמפרטורה והמקליט.
    3. כדי לכוונן את ההגדרות, לחץ על "ProgramR17; במסך הבית של התוכנה, ולאחר מכן להשתמש בלחצן 'קישור מחשב פתוח "ליצירת חיבור עם המקליט ובחר את ההגדרות הנכונות.
      1. בחר את מצב מדידת החתך על ידי בחירה "על ספורט במצב".
      2. בחר את קנה המידה הנכונה מדידת טמפרטורה (צלזיוס או פרנהייט). השתמש ב'Config הוסף למקליט 'כדי להעתיק את ההגדרות למקליט.
      3. הוסף את המספר הסידורי וכיול של כל נושאי הפרט למקליט החיצוני, המאפשר למשתמשי האפשרות לעבור במהלך הניסוי. לחץ על כפתור "תצוגת החיישן / ברקוד" בתוכנה ולהוסיף את כל המספרים הסידוריים וכיול. לדחוף את 'חיישני כתיבה למקליט' כדי להעתיק את הנתונים למכשיר ההקלטה.
      4. בדוק את הסוללה של מכשיר ההקלטה לפני המדידה, כדי להימנע מסוללה ריקה במהלך המדידה ונתונים לכן חסרים. הערה: בדרך כלל, Batteמדינת ר"י של 75% מספיקה כדי למדוד ל> 10 שעות.
  2. לאחר שכל ההכנות הושלמו וההגדרות שנקבעו מראש נבדקות, להתחיל את הניסוי. כדי לעשות זאת, לחזור למסך הבית של המקליט ולהשתמש בלחצן "F2-הספורט 'להתחיל רכישת נתונים.
  3. כאשר שחקן XX מופיע על המסך, ללחוץ על הכפתור "לקרוא" למדידת TGI. השתמש בכפתור "לקרוא" שוב למדידה נוספת של TGI.
  4. כדי לעבור משתמשים, לדחוף את המספר הנכון ברשמקול ולאחר מכן למדוד את Tc על ידי לחיצה על הכפתור "לקרוא".
  5. לעצור את איסוף הנתונים על ידי לחיצה על הכפתור "עצור".
  6. כאשר המדידה סיימה, לכבות את מכשיר ההקלטה בדרך הנכונה כדי למנוע אובדן נתונים. כדי לעשות זאת, להשתמש בלחצן 'הזן' ו 'היציאה' הופכים לגלויים במסך הבית. לחץ על הכפתור 'F1-היציאה' והתורם של מופעי המקליט של recכדי ". בהמשך לכך, השתמש במתג ההפעלה כדי לכבות את מכשיר ההקלטה.
  7. יצוא ולאחסן את הנתונים הגולמיים מהמקליט החיצוני למחשב (ראה סעיף 5; טיפול בנתונים).

4. פרוטוקול ניסויי השני: מצב רציף

הערה: המצב המתמשך מאפשר למדוד ברציפות ולשמור TGI של נושא אישי על מרווח זמן קבוע מראש, לדוגמא כל 20 שניות. בחלק הבא, רצף הצעד משמש לביצוע סוג זה של מדידה מתואר.

  1. התאם את המקליט להגדרות הנכונות עבור מצב המדידה הרציף לפני המדידה (ראה סעיף 3, צעדים 3.1.1-3.1.3).
  2. בחר את מצב המדידה הרציף על ידי בחירה "מצב ספורט OFF".
  3. בחר תדירות מדידה על ידי התאמת 'המרווח קרא "למרווח הזמן הקבוע תקין (hh: mm: ss), עם מרווח דגימה מינימאלי של 10 שניות.
  4. בחר corבקנה מידה rect מדידת טמפרטורה (צלזיוס או פרנהייט). השתמש ב'Config הוסף למקליט 'כדי להעתיק את ההגדרות למקליט.
  5. בדוק את הסוללה של מכשיר ההקלטה לפני המדידה, כדי להימנע מסוללה ריקה במהלך המדידה ונתונים לכן חסרים. הערה: בדרך כלל, מדינת סוללה של 75% מספיקה כדי לבצע מדידת 24 שעות.
  6. לאחר שכל ההכנות הושלמו וההגדרות שנקבעו מראש נבדקות, להתחיל את הניסוי. התחל רכישת נתונים על ידי לחיצה על הכפתור "הפעל" במסך הבית של מכשיר ההקלטה.
  7. בהמשך לכך, לצרף המקליט בשקית מותניים קרובה לאזור הבטן של הנושא (30-40 סנטימטר המקסימאלי בין אזור הבטן והמקליט), כדי למנוע טעויות מדידה.
    הערה: לאחר תחילת הניסוי, כל מרווח זמן מוגדר מראש מדידה של Tc יילקח. עם הכפתור "לקרוא" ניתן להוסיף נקודות דגימה נוספות.
  8. לעצור את Tמדידת ג על ידי לחיצה על הכפתור "עצור".
  9. השתמש בלחצן 'F1-היציאה' כדי לקבל את ההודעה "לכבות את היחידה 'ולאחר מכן השתמשתי במתג ההפעלה כדי לכבות את מכשיר ההקלטה.
  10. יצוא ולאחסן את הנתונים הגולמיים מהמקליט החיצוני למחשב (ראה סעיף 5; חילוץ נתונים).

5. הפקת נתונים

  1. חבר את המכשיר למחשב כדי להשלים יצוא נתונים (הסעיף 3, צעד 3.1.1).
  2. פתח את התוכנה ולחץ על לחצן 'הורד' במסך הבית של התוכנה.
  3. הזן את שם קובץ וללחוץ על הכפתור "אישור". הערה: הנתונים עכשיו יהיו מאוחסנים כקובץ .cvt, שניתן לפתוח באמצעות תוכנת גיליון אלקטרוני.
  4. פתח את קובץ הנתונים ולבדוק חזותי את הנתונים שנאספו לנתונים חסרים וחריגים. הערה: ירידה או עלייה גדולה של TGI (≤1 מעלות צלזיוס) תוך זמן קצר מרווח (± 1 דק ') הוא מאוד לא מציאותי ועלול להיגרם על ידי disturbance של אות הרדיו. כתוצאה מכך, נקודת נתונים מציאותית ניתן להסיר לניתוח נוסף.
  5. לשרבב את הערכים החסרים על ידי ממוצעי הערך חוקי הקודם והבא. הערה: אינטרפולציה של נתונים אפשרית עם מקסימום של שלושה ערכים חסרים ברציפות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

נציגי תוצאות מהעבודה הקודמת שלנו הוכיחו את השיטות שהוצגו בסעיף הבא, שבם מתקיימים דוגמא של חתך (איור 3 א) ומדידה רציפה (איור 3).

מדידת חתך של TGI

דוגמא של נתונים ממדידת חתך מוצגת באיור 3 א. לאחר קבלת הבסיס TGI, נושאים הלכו 30 קילומטר בקצב של בחירה עצמית. במהלך תרגיל TGI נמדד כל 5 קילומטר, כמו גם ישירות לאחר שסיים את צעדת ההליכה 30 קילומטר. איור 3 א מייצג את התוצאות של TGI של 4 נושאים במהלך צעדת ההליכה 30 קילומטר. הדמות מוכיחה כי מצב החתך מאפשר מדידה של קבוצה של נושאים, תוך שימוש באותו הציוד.

הערכה רציפה של TGI

בנוסף לעיצוב חתך, לא הצלבהוא גלולת הטמפרטורה יכולה לשמש לביצוע מדידות TGI רציפים, שבי TGI נמדד ברציפות ברזולוציה גבוהה זמנית (משתנה בין 10 שניות ושעה 1). בדוגמא שהוצגה כאן, TGI של 4 מבוגרים בריאים נמדד בכל דקה במשך 24 שעות, על מנת להעריך את קצב היממה של TGI. כל המדידות שבוצעו בביתו של המשתתף. לאחר תיקון הנתונים לחריגים, TGI הממוצע הוא להתוות איור 3. למרות מספר הנבדקים נמוך מאוד, הווריאציה בTC היא נמוכה מאוד כפי שניתן לראות מברי השגיאה הקטנים יחסית. מ09:15 TGI עולה בהדרגה במהלך היום עד כ 19.15 PM. בהמשך לכך, TGI יורד בערב ובמהלך הלילה, ואחריו עלייה בTGI בשעתי הבוקר המוקדמת (משעת 06:15 בבוקר). TGI הנמוך ביותר נמצא בזמן הלילה (01:15 -06: 15 בבוקר). התוצאות של הדמות מראות כי גלולת הטמפרטורה היא שיטה מתאימה ולא פולשנית לשתףntinuously למדוד TGI מבית והוא מסוגל לזהות שינויים קטנים בTGI.

איור 1
איור 1. מדידת טמפרטורה במערכת העיכול. סקירה סכמטי של מדידת טמפרטורה במערכת העיכול. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2. גלולת טמפרטורת telemetric בליעה. גלולת לבליעת telemetric טמפרטורה וחומרי אריזה. בצד השמאל את חומר האריזה גלוי, המכיל את המספר הסידורי וכיול בודד גלולת הטמפרטורה. מימין, כדור הטמפרטורה והפס המגנטי מוצגים. בזה את המקום באופן גלולת הטמפרטורה היא לא במגע עם הפס המגנטי, מה שאומר שהסוללה מופעלת. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
3. תוצאות איור נציג של הערכת טמפרטורה במערכת העיכול. (א) נציג תוצאות של מדידת חתך של TGI במהלך פעילות גופנית בהגדרות שדה. הנתונים מייצגים TGI (n = 4) נמדדו בכל 5 קילומטר בצעדת הליכה 30 קילומטר. (ב) נציג תוצאות של מדידת אורך של TGI (n = 4), שנמדד בכל דקה במשך 24 שעות. הנתונים מוצגים כממוצע ± SE. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

ריפוד = cellspacing "0" = "0">
שיטה יתרונות חסרונות
מדחום כספית לא פולשני 12,27 לא מתאים בזמן פעילות גופני 10,20,27
(פה או בבית השחי) קל לשימוש 12,27 הושפע על ידי בליעת מזון ומשקה 10,12,20,27
בהשפעת טמפרטורת אוויר 10,12,20,27
מדחום אוזן לא פולשני 26,27 קשה להשתמש 10,12,27
מדויק פחות בטמפרטורות גבוהות יותר 26 בהשפעת טמפרטורת הסביבה 10,12
לא מתאים בזמן פעילות גופני 10,27
thermistor רקטלית מדויק מאוד (± 0.1 ° C) 9,12,20,23,27 פולשנית
אי נוחות במהלך ניטור 26
הגדרות מבוססות לא מתאים בתחום 26
thermistor וושט סטנדרטי 9,10,12,23,27 זהב 10,12,20,23,27 פולשנית
הסכם קרוב עם 9,12 טמפרטורת דם המרכזי אי נוחות במהלך ניטור 10,23,27
תגובה מהירה לשינויים בTc 23, 27 הגדרות מבוססות לא מתאימים בתחום 10,12,26,27
גלולת טמפרטורת telemetric מדויקים מאוד (± 0.1 ° C) 9,15,20,26 26 יקרים
לא פולשני 19,21 ב HR בליעה ≥6efore המדידה 9,26
הגדרות מבוססות מתאימות בתחום 9,15,23

שולחן 1. וההערכה של טכניקות למדידת טמפרטורת גוף ליבה. 9,10,12,15,19-21,23,26-28.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

יש גלולה לבליעת טמפרטורת telemetric היכולת לספק מדידה רציפה, בתוקף ולא פולשנית של TGI. יתר על כן, יתרון של גלולת הטמפרטורה הוא העובדה שבלע פעם אחת, הנושאים אינם מודעים לנוכחותו של הגלולה בגוף או שהמדידות מבוצעות. לכן, שיטה זו היא בקלות ישימה בתנאי מנוחה, כמו גם בזמן פעילות גופני, נטל מינימאלי למשתתפי מחקר, ולכן יכולה לשמש בהגדרות שדה ומעבדה. יתרון נוסף הוא האפשרות למדוד קבוצה גדולה של נבדקים עם רק מקליט יחיד.

כדי להבטיח הערכה מדויקת, אמינה ובטוחה של TGI עם הגלולה לבליעה, חשוב לעקוב אחרי מספר ההמלצות. ראשית, קריטריוני ההדרה צריכים להיבדק בזהירות, כדי להיות בטוח שכדור הטמפרטורה לא יהיה מזיק לנושא. שנית, חשוב לבלוע את גלולת הטמפרטורהלפחות 6 שעות לפני הניסוי, כדי למנוע כל אינטראקציה עם צריכת נוזלים ועמדה במערכת העיכול. בפעמי בליעת ספרות שונה לפני איסוף הנתונים נמצאים בשימוש, החל משעה 2 20,29 ליותר מ 10-12 שעות 30,31. מעניין לציין, Sparling et al. 32 לא מצא הבדל בקיזוז בין הטמפרטורה רקטלית וגלולה בזמן מנוחה ופעילות גופנית בנבדקים שבלעו את גלולת שעות 3-4 לפני איסוף הנתונים ונושאים שבלעו את גלולת הטמפרטורה 8-9 שעות לפני מדידה. מחקרים אחרים מצביעים על כך שזמן בליעה של 6 שעות הוא אופטימלי כדי לקבל מדידה יציבה של TGI 9,21, תוך זמן בליעה של 2 תוצאות HR בוריאציה בנמדד TGI 20,29. וילקינסון ועמיתים 31 מראים כי הצריכה של 250 מיליליטר של מים השפיעה על הערכת גלולת הטמפרטורה עד כ 5 שעות לאחר בליעת הגלולה. inges לכן, מינימוםזמן tion של 6 שעות שקדמו למדידה מומלץ, כדי למנוע כל אינטראקציה עם צריכת נוזלים וגירוש חיישן לפני איסוף הנתונים. למרות אמצעי הזהירות הניתנות, צריכת נוזלים עלולה להשפיע TGI באנשים מסוימים. לכן, אנו ממליצים לבדוק את כל הנתונים חזותי הגלם לווריאציות TGI לא מציאותיות. כגידול Tc המרבי הוא 1 מעלות צלזיוס דקות / 5 25 הגדרנו וריאציות לא מציאותיות בTGI כירידה או עלייה של TGI ≥1 ° C / דקה. נקודות נתונים אלה ניתן להסיר וניתן אינטרפולציה הנתונים החסרים באמצעות הממוצע של הערך הקודם והבא. כדי להבטיח איסוף נתונים תקף, שיטת אינטרפולציה ניתן להשתמש רק לתקופה מקסימלית של שלוש נקודות הנתונים שלאחר מכן. שלישית, זה הוא בעל חשיבות רבה להתאים באופן נכון את המספר הסידורי וכיול של גלולת הטמפרטורה במקליט החיצוני. כל כדור טמפרטורה מכויל בנפרד ומכיל מספר סידורי וכיול ייחודי. המקליט החיצוני משתמש במזגמספרים סידוריים וכיול ספציפיים גלולת שבמקום לשוחח אות הרדיו ולמדוד את TGI בצורה נכונה. כך, בלי מספרים הנכונים בגורם ההמרה הלא נכון, וכתוצאה מכך מדידה שאינה אמינה של TGI.

חשוב לשים לב שטכניקה זו יש כמה מגבלות. ראשית, העלות של גלולת הטמפרטורה (כ 40 $ לגלולה) בהשוואה לטכניקות אחרות גבוהה יותר (התוף, פה, או פי הטבעת), בפרט משום שגלולת הטמפרטורה ניתן להשתמש רק פעם אחת. יתר על כן, את זמן המעבר במערכת העיכול לגלולת טמפרטורה יחידה יש ​​לקחת בחשבון בעת ​​קביעת זמן הבליעה שקדמה לניסוי ומשך הזמן הכולל של הניסוי. מחקר של רואץ 'ואח'. 33 ואחרי 11 נושאים במשך 7 ימים, שבו הם בלעו גלולת טמפרטורה חדשה כמו הקודם עזב את הגוף. זמן המעבר הממוצע של מערכת העיכול לגלולה אחת היה 27.4 שעות (החל הלוך ושובמ '4.6-82.8 שעות). יתר על כן, הנושא עם מעבר הזמן הקצר ביותר (4.6 שעות) דיווח גם על זמן מעבר של 26 שעות, בזמן הגדול ביותר בהבדל בין נושא פעמים מעבר היו 55 שעות. התוצאות של רואץ 'ועמיתי 33 מציעים רמה גבוהה של תוך ובין נושאים שונות בזמן מעבר של גלולת הטמפרטורה. זמן המעבר של מערכת העיכול מושפע באופן עצמאי על ידי מספר גורמים פיסיולוגיים כגון מין, גיל, תזונה, גורמי פסיכו-התנהגותי (לדוגמא חרדה לטווח קצר ומתח) ורמת פעילות הגופנית 34-36. לכן, חשוב לקבוע, המבוססים על פרוטוקול מחקר, האוכלוסייה ושינוי בזמן מעבר, אם מדידה רציפה על פני תקופה ארוכה יותר מתאימה כדי לענות על שאלת המחקר. ובכל זאת, זה יכול להיות אפשרי, כי גלולת הטמפרטורה כבר עזבה את הגוף לפני המדידה. אם זה המקרה, המדידה חייבת להיות למועד אחר וגלולה חדשה, עליו לבלוע6 שעות שקדמו לניסוי. במקרה של כמות גדולה של נתונים חסרים או לא מציאותיים כמו כן, מומלץ לדחות את הניסוי כדי להשיג מדידה תקפה לעיבוד נוסף.

חשוב להבטיח כי המקליט החיצוני הוא קרוב לכדור הטמפרטורה כדי לקבל את אות הרדיו ולהמיר אותו לTGI נכון. המרחק המקסימאלי בין המקליט החיצוני וגלולת טמפרטורה הוא כ 0.65 מטר, וזה מספיק כדי למדוד TGI בבני אדם. במקרה של משתתפים מהשמנת יתר, זה יכול להיות מומלץ למדוד TGI באחורי במקום בצד הקדמי של הגוף. יתר על כן, חשוב להימנע מזה ≥2 משתתפים נמצאים במרחק קרוב (<1.5 מטר) של כל אחד אחר, כמו הפרעות של אותות רדיו עלולות להתרחש. לבסוף, האחסון של כדורי הטמפרטורה זקוק לתשומת לב מיוחדת כדי להבטיח שהחיישנים להישאר מחוץ והסוללות לא לנקז. לכן, חשוב לבצע את האחסוןהנחיות הניתנות על ידי היצרן כולל: א) ריווח אינץ 'אחד לפחות בין כל חיישן; ii) לא לאחסן את כדורי הטמפרטורה ליד חפצים מתכתיים; iii) רצוי לשמור על הטמפרטורה בגלולות מוסיף קצף מחוייט של חבילת המשלוח.

יחדיו, את גלולת טלמטריה מייצגת שיטה אמינה ותקפה למדידת TGI בשתי הגדרות המעבדה ושדה. בשל דיוק מדידה הטוב והתדירות, היכולת למדוד במצבי שדה מבוסס והתו לא פולשנית של מדידת הטמפרטורה (טבלת 1), את גלולת טמפרטורת telemetric בליעה היא שיטה מתאימה להערכת TGI במהלך פעילות גופנית.

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

  1. Hawley, J. A., Hargreaves, M., Joyner, M. J., Zierath, J. R. Integrative Biology of Exercise. Cell. 159, 738-749 (2014).
  2. 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).
  3. Cheuvront, S. N., Haymes, E. M. Thermoregulation and marathon running: biological and environmental influences. Sports Med. 31, 743-762 (2001).
  4. Kenefick, R. W., Cheuvront, S. N., Sawka, M. N. Thermoregulatory function during the marathon. Sports Med. 37, 312-315 (2007).
  5. 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).
  6. Bouchama, A., Knochel, J. P. Heat stroke. N Engl J Med. 346, (1978).
  7. 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).
  8. Hargreaves, M. Physiological limits to exercise performance in the heat. J Sci Med Sport. 11, 66-71 (2008).
  9. 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).
  10. Sawka, M. N., Wenger, C. Human performance physiology and environmental medicine at terrestrial extremes. Pandolf, K. B. , Benchmark. 97-151 (1988).
  11. Ergonomics — Evaluation of thermal strain by physiological measurements. , Ergonomics ISO. (2004).
  12. Blatteis, C. M. Physiology and pathophysiology of temperature regulation. Blatteis, C. M. , World Scientific. 273-279 (1998).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Gant, N., Atkinson, G., Williams, C. The validity and reliability of intestinal temperature during intermittent running. Med Sci Sports Exerc. 38, 1926-1931 (2006).
  16. Sawka, M. N., et al. Physiologic tolerance to uncompensable heat: intermittent exercise, field vs laboratory. Med Sci Sports Exerc. 33, 422-430 (2001).
  17. 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).
  18. Wolff, H. S. The radio pill. New Science. 12, 419-421 (1961).
  19. 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).
  20. 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).
  21. Lee, S. M., Williams, W. J., Schneider, S. M. Core temperature measurement during submaximal exercise: esophageal, rectal, and intestinal temperatures. , (2000).
  22. Bland, J. M., Altman, D. G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet. 1, 307-310 (1986).
  23. 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).
  24. Brengelmann, G. L. Man in a Stressful Environment: Thermal and Work Physiology. Shiraki, K., Yousef, M. K. , Thomas. 5-22 (1987).
  25. 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).
  26. 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).
  27. Moran, D. S., Mendal, L. Core temperature measurement: methods and current insights. Sports Med. 32, 879-885 (2002).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. McKenzie, J. E., Osgood, D. W. Validation of a new telemetric core temperature monitor. J Therm Biol. 29, 605-611 (2004).
  35. Palit, S., Lunniss, P. J., Scott, S. M. The physiology of human defecation. Dig Dis Sci. 57, 1445-1464 (2012).
  36. 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).

Tags

רפואה פיזיולוגיה פעילות גופנית ויסות חום הגדרות שדה מבוסס טמפרטורה במערכת העיכול גלולת טמפרטורה טמפרטורת גוף ליבת גיליון 104
שימוש בגלולת טמפרטורת Ingestible telemetric להערכת טמפרטורה במערכת העיכול במהלך תרגיל
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

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

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter