| dc.description.abstract | Aksidentell hypotermi er noe alle kan oppleve i alle sesonger av året. Det har særlig vært et et problem under militære øvelser og operasjoner. Tidligere studier har funnet nedsatt kjernetemperatur kombinert med økt hudtemperatur etter ekstrembelastning, noe som øker faren for hypotermi. Årsakene bak denne observasjonen er foreløpig ukjent. Det er forslått at dette kan skyldes nedsatt set-point eller utmattelse av termoregulerende responser.
Formålet med studien var å undersøke om: i) stress i forbindelse med soldattrening medfører endringer i kjernetemperatur og hudtemperatur, og ii) eventuelle endringer i kjernetemperatur er assosiert med endringer i set-point (kroppens termostat). I tillegg ønsket vi å undersøke om ett døgn med ekstra ernæring (6070 kcal) påvirker endringer i kroppstemperatur under ekstrembelastning. Atten soldater (kadetter) ved Hærens Krigsskole ble forespurt om å delta i studien. Kadettene gjennomgikk et 7 dager langt fysisk og mentalt krevende stridskurs. Av medisinske grunner måtte flere soldater avbryte kurset underveis og noen måtte ekskluderes på grunn av tekniske feil med målingene. Det endelige antall kadetter inkludert i statistisk analyse ble derfor ti. Disse kadettene var delt inn i to grupper; en gruppe (BMI: 24,6 ± 1,5 kg/m2; n = 6) som fikk tilført ekstra ernæring på dag 6 (6070 kcal) og én gruppe (BMI: 24,0 ± 0,7 kg/m2; n = 4) som kun fikk basisnæring (750 kcal/dag). Soldatene gjennomgikk et stressforsøk med ergometersykkelbelastning ved stridskursets slutt (dag 7). Under dette forsøket ble rektaltemperatur (kjernetemperatur), hudtemperatur og hjertefrekvens monitorert regelmessig. Stoffskiftehormoner (T4 (tyroksin), T3 (trijodotyranin) og TSH (tyreoideastimulerende hormon)) ble målt i serum, for å undersøke om tilførsel av ernæring gav mindre fall i tyreoideahormoner. Kroppssammensetning ble målt med InBody 720, for å undersøke om tilførsel av ernæring gav endring i kroppsvekt. Kontrollforsøket ble gjennomført fire-fem måneder etter stridskurset, i en periode hvor soldatene var uthvilt. Det ble innhentet informert samtykke fra alle kadettene og godkjennelse av regional etisk komité før utførelse av feltstudien. Stress i forbindelse med soldattrening gav reduksjon i kjernetemperatur (p = 0,029) kombinert med økning i hudtemperatur. Det var en klar sammenheng mellom stress og økning i fottemperatur i både forsøksgruppen (FG) 6,2 °C ± 2,1 °C (p = 0,00001) og kontrollgruppen (KG) 4,2 °C ± 1,2 °C (p = 0,005). Tilførsel av ekstra ernæring gav signifikant økning i kjernetemperaturen på 0,4 °C, men ingen forskjell i hudtemperatur sammenlignet med kontrollgruppen. Stress gav klar reduksjon i T3 i begge grupper sammenlignet med normalsituasjon. Kun KG viste reduksjon i T4 dag 7 (p = 0,009). Tilførsel av ernæring gav lavere reduksjon i T3 (p = 0,008), men ingen signifikant endring i T4 og TSH sammenlignet med kontrollgruppen. Begge grupper hadde en klar reduksjon i kroppsvekt (p = 9 x10-8) og fettmasse (p = 2x10-6), der vekttapet hovedsakelig skyldes tap av fettmasse. Tilførsel av ernæring
iv
gav redusert vekttap (p = 0,041) sammenlignet med KG. FG hadde et gjennomsnittlig vekttap på 4,5 kg (6,7-4,2 kg) og KG et gjennomsnittligvekttap på 5,4 kg (6,0-3,0 kg). Med hensyn på hjertefrekvens var det ingen signifikant effekt av stress eller ernæring. Studien viser at stress påvirker både kjerne- og hudtemperatur og at påvirkningen på hudtemperaturen ikke lar seg endre av økt ernæring siste døgnet. Nedsatt kjernetemperatur kombinert med økt hudtemperatur kan skyldes nedsatt set-point, men mest sannsynlig skyldes det økt vasodilatasjon som følge av endringer i konsentrasjonen av signalmolekyler og reseptorer på målcellene. Tilførsel av ernæring kan ha bidratt til forskjellen i kjernetemperatur mellom FG og KG, men effekten av fysisk aktivitet kan ikke utelukkes. Reduksjon i tyreoideahormoner T4 og T3 kan ha bidratt til nedsatt kjernetemperatur, men mest sannsynlig skyldes det en kombinasjon av flere faktorer. Forskjellen mellom FG og KG med hensyn på redusert kroppsvekt, som hovedsakelig skyldes tap av fettmasse, kan ikke forklare et eventuelt nedsatt set-point. Tap av fettmasse kan ha bidratt til økt varmetap som følge av mindre isolasjon til omgivelsene. Forskjell i ernæring på 6070 kcal siste døgnet under stridskurset hadde ingen signifikant effekt på hjertefrekvensen.
Redusert kjernetemperatur kombinert med økt hudtemperatur under stress (ekstrembelastning) kan innebære større fare for generell hypotermi. På den annen side kan økt hudtemperatur gi noe bedre beskyttelse mot frost- eller kuldeskader i ekstremiteter. | en_US |
| dc.description.abstract | Accidental hypothermia is a condition that everybody may experience and that occur in all seasons and locations. Hypothermia has been a problem in military conflicts and exercises. Reduced core temperature combined with increased skin temperature has been observed among cadets at of the Norwegian Military Academy after exposed to stressors. Whether this is due to lowered hypothalamic set-point for core temperature or fatigue of thermoregulatory responses is not established.
The aim of this study was to investigate if i) multiple stress during soldier training causes an alteration in the core and skin temperature and ii) the alteration in the core temperature are associated with alteration in set-point. In addition we wanted to investigate if one day with extra nutrition (6070 kcal) would influence the core temperature.
Eighteen cadets of the Norwegian Military Academy participated in the study. The cadets performed a seven day physically and mentally demanding ranger training course. Some cadets withdrew from the course due to medical issues or challenges regarding analytical measurements. In total ten cadets were included in the statistical analyses. These cadets were divided into two groups; one group (BMI: 24.6 ± 1.5 kg/m2; n = 6) that received additional nutrition on day 6 (6070 kcal) and one group (BMI: 24.0 ± 0.7 kg/m2; n = 4) that recieved only the daily basic ration (750 kcal/day). The cadets performed a stress experiment which was a bicycle exercise at the end of the ranger training course (day 7). The rectal (core) and skin temperature and heart rate were recorded regulatory in the experiment. Tyroxin (T4) and trijodothyronine (T3) and thyroid-stimulating hormone (TSH) were analyzed in serum to find the importance of additional nutrition on day 6. Body composition was investigated before and after the course, using InBody 720. The control experiment was carried out four to five months after the ranger training course. The research performed in this thesis was approved by The Regional Committees for Medical and Health Research Ethics (REC). The cadets were fully informed about the purpose and the procedures of the study and were allowed to withdraw from the research program at any time.
Stress during soldiers training resulted in reduction in rectal temperature (p = 0.029) combined with increasing of skin temperature. A clear relationship between stress and increased feet temperature in the experiment group (EG) 6.2 ± 2.1 °C (p = 0.00001) and control group (CG) 4.2 ± 1.2 °C (p = 0.005) was observed. Additional nutrition provided a significant increased effect in core temperature (0.4 °C), but no difference was observed in skin temperature compared to the control group. Stress resulted in a reduction in T3 in both groups compared to situation with no stress. Only the CG showed reduction in T4 on day 7 (p = 0.009). Additional nutrition during day 6 showed a lower reduction in T3 (p = 0.008), but no significant difference for T4 and TSH was observed when compared to CG. A significant
vi
reduction in the bodyweight and fat mas was noted for both groups; p = 9x10-8 and p = 2x10-6, respectively, where weight loss was mainly due to reduction in fat mas. Additional nutrition provided reduced body weight loss (p = 0,041) compared with CG. EG and CG had an average weight loss of 4.5 kg (6.7-4.2 kg) and 5.4 kg (6.0-3.0 kg), respectively. No changes were found for heart rate due to nutrition or stress. This study showed that multiple stressors have an impact on both the core and the skin temperature. Also, additional nutrition during the last day of the ranger training course did not have an impact on the skin temperature. The observed reduction of the core temperature combined with an increase in skin temperature may be due to a reduced set-point. However, this observation may be due to an increase in vasodilation in response to changes in the concentration of signal molecules and receptors on the target cells. Additional nutrition can contribute to the observed differences in core temperature between the experimental and control groups, but the effect of physical activity can not be excluded. The reduced core temperature can further be explained by the observed reduction in the thyroid hormone concentrations (T3 and T4), but other, or a combination of, factors can not be excluded. The difference between the EG and CG regarding the observed changes in body weight is mainly due to loss of fat, which does not causes a reduced set-point. The loss of fat mass may contribute to increased heat loss due to reduced insulation of the body to the colder environment. Additional nutrition provided only one day (i.e. day 6) (6070 kcal) had no significant impact of the heart rate.
This study suggests that reduced core temperature, in combination with an increased skin temperature, can cause a higher vulnerability of the cadets to be become hypothermic. On the other hand, increased skin temperature can proved an improved protection against frostbites or cold injuries in extremities. | en_US |
