Système d'information sur les risques de coup de chaleur utilisant un indicateur de taux de transpiration portable sur des utilisateurs faisant de l'exercice physique

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 416 (2023) Citer cet article

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Nous avons construit un système informant les utilisateurs du risque de coup de chaleur à l'aide d'un indicateur de taux de transpiration portable et des réactions de soif des utilisateurs. Le débitmètre de transpiration a été construit avec un capteur d'humidité capacitif dans la capsule ventilée. Le point de synchronisation pour informer le risque de coup de chaleur a été décidé de passer de positif à négatif sur la dérivée seconde de la courbe de transpiration. De plus, un système portable d'auto-identification et d'information sur la réponse à la soif a été construit avec un smartphone. Pour évaluer la validité des appareils portables, nous avons cherché à mener des expériences humaines sur 16 sujets sains avec des exercices physiques de montée et de descente. Les échantillons de sang et d'urine des sujets ont été prélevés avant et après l'exercice physique de 30 minutes. Les concentrations de TP, Alb et RBC ont légèrement augmenté avec l'exercice. En revanche, les concentrations de vasopressine chez tous les sujets ont remarquablement augmenté avec l'exercice. Chez presque tous les sujets, ils ont identifié leur réponse de soif jusqu'à plusieurs minutes après l'information sur le risque de coup de chaleur. En conclusion, le débitmètre portable et le système d'auto-information de la réponse à la soif étaient adaptés pour informer le système du risque de coup de chaleur. La validité du point de chronométrage pour informer le risque de coup de chaleur a été confirmée par des changements dans la réponse à la soif et les concentrations de vasopressine dans le sang.

Le coup de chaleur est devenu une préoccupation sociale critique dans le monde, en particulier au Japon en raison de son temps humide et chaud en été. Elle est classée comme passive ou à l'effort selon ses causes1. Le premier est signalé principalement chez les personnes âgées dont la capacité à s'adapter physiologiquement au stress thermique est compromise2. De plus, les enfants sont également considérés comme une population à risque. La susceptibilité des enfants au coup de chaleur passif est attribuée à un rapport élevé entre la surface et la masse, un système de thermorégulation sous-développé, un petit volume sanguin par rapport à la taille du corps et un faible taux de transpiration3.

En revanche, ce dernier est directement lié à l'activité physique. Généralement, les sportifs, les pompiers et les travailleurs agricoles sont plus concernés4. Une quantité substantielle de transpiration et une peau humide sont des signes typiques d'un coup de chaleur à l'effort, alors que, dans un coup de chaleur passif, la peau est généralement sèche, reflétant une diminution caractéristique de la réponse et de la production des glandes sudoripares chez les personnes âgées soumises à un stress thermique. La peau peut être rouge, reflétant une vasodilatation périphérique excessive, ou pâle, indiquant un collapsus vasculaire1. Cependant, la physiopathologie du coup de chaleur et les approches de traitement basées sur les mécanismes n'ont pas encore été élucidées. En particulier, des études sur de nouveaux biomarqueurs qui peuvent prédire de manière significative les résultats d'un coup de chaleur n'ont pas encore été rapportées.

Les activités sudomotrices chez les sujets humains impliquent l'opercule frontal, l'hypothalamus, le tronc cérébral, la moelle épinière, les ganglions de la chaîne sympathique, le nerf périphérique et les glandes sudoripares eccrines5,6,7. Par conséquent, les patients atteints de maladies cardiovasculaires avec des troubles tels que le système nerveux central ou périphérique présentent généralement le signe de l'hyperhidrose ou de l'hypohidrose6. En particulier, le patient atteint d'un infarctus du myocarde grave survient une hyperhidrose palmaire, entraînant une main froide8,9.

D'autre part, il a été confirmé que la transpiration palmaire active chez les sujets humains collabore avec les activités neurales des centres limbiques-corticaux, y compris l'amygdale, l'hippocampe et le cortex préfrontal8,9. Les voies sudomotrices de ces centres traversent le tronc cérébral, la moelle épinière et les fibres nerveuses sympathiques cholinergiques périphériques jusqu'aux glandes eccrines de la peau palmaire8,9. En effet, l'encéphalite virale non sélective de l'amygdale chez les jeunes patients n'a pas induit de sudation palmaire active, bien qu'une sudation palmaire physiologique ait été détectée environ 2 semaines après le traitement médicamenteux10. Nous avons actuellement démontré que le pic plus rapide de la réponse galvanique cutanée (GSR) était complètement en accord avec le point de départ de la transpiration palmaire active. La fermeture et l'ouverture des yeux ou la conscience de somnolence ont produit des changements significatifs dans la GSR de base et la transpiration palmaire active, qui peuvent devenir des outils utiles pour évaluer la clarté ou la somnolence chez les sujets humains11.

Notamment, une quantité considérable de transpiration thermique augmente l'osmolalité sanguine qui stimule la soif et la sécrétion de vasopressine par l'activation des osmorécepteurs dans l'hypothalamus ou les voies osmorégulatrices centrales12,13. Cependant, le mécanisme et le schéma de la transpiration thermique et sa contribution à la thermorégulation lors d'un coup de chaleur à l'effort n'ont pas été élucidés.

Auparavant, nous avons conçu et construit un nouveau débitmètre de transpiration utilisant des capteurs d'humidité de type capacitif et des chambres ventilées circulant avec un flux d'air14,15. Comparé à une capsule ventilée précédente avec un énorme système de cylindre pour perfuser du gaz N2 sec, le débitmètre d'origine montre une réponse rapide et une sensibilité élevée14,15.

Pour informer l'utilisateur du risque d'exposition au coup de chaleur via un son provenant du smartphone, nous avons construit (1) un nouveau compteur de taux de transpiration portable conçu en modifiant l'original, (2) un système d'auto-identification et d'auto-information sans fil avec le smartphone pour la réponse à la soif, et (3) un système qui informe les utilisateurs du risque de coup de chaleur. De plus, pour évaluer la validité du point de synchronisation pour informer automatiquement l'utilisateur du risque de coup de chaleur en utilisant un point changeant de valeur négative sur la deuxième différenciation de la courbe de transpiration, nous avons mené des expériences humaines avec un exercice physique progressif de 30 minutes et enregistré simultanément la transpiration induite par l'exercice sur le cou et la réponse de la soif. Les changements dans les concentrations de vasopressine, les échantillons de sang et d'urine, le poids corporel et la fréquence cardiaque avant et après l'exercice sont mesurés pour évaluer la relation entre la libération de vasopressine et l'auto-identification de la réponse de soif liée à l'activation des osmorécepteurs dans l'hypothalamus.

L'étude a été approuvée par le Comité d'éthique pour les études cliniques humaines de l'École de médecine de l'Université de Shinshu (CRB3200010, approbation n° 4445 le 6 août 2019). Toutes les données et procédures de l'étude ont été réalisées conformément aux principes énoncés dans la Déclaration d'Helsinki. L'étude est enregistrée dans la plateforme d'enregistrement internationale des essais cliniques de l'OMS (13 août 2022, https://www.who.int/clinical-trials-registry-platform : jRCT1032220270, Analysis of mental and thermal sweating in human persons using galvanic skin response and domestic-made transpiration ratemeter).

Auparavant, nous avons construit un débitmètre de transpiration très sensible qui convient à la mesure de la transpiration palmaire active. Ainsi, une valeur maximale de la réponse indicielle est obtenue à environ 0,63 s. La sensibilité des performances électriques est de 0,1/1 mg de perte d'eau/1 min. Avec la modification du débitmètre de transpiration d'origine, nous avons construit un débitmètre concis portable avec un capteur d'humidité capacitif, un petit ventilateur et une batterie lithium-ion dans la capsule ventilée.

Pour informer l'observateur de la réponse de soif auto-identifiée, nous avons également construit un appareil portable d'auto-identification et d'auto-information de la réponse de soif avec un smartphone.

Au total, 16 participants en bonne santé (âge moyen : 41,6 ± 3,3 ans ; huit hommes et huit femmes) ont été enrôlés dans les présentes expériences. L'indice de masse corporelle (IMC) des hommes et des femmes était de 23,7 ± 0,7 et 21,5 ± 0,5, respectivement. Le nombre minimum de participants a été recommandé par le comité d'éthique pour l'étude d'observation clinique. Par conséquent, le nombre minimum que nous avons choisi était approprié pour obtenir une conclusion valide. Tous les participants ont fourni un consentement éclairé écrit et oral après l'explication détaillée et le tableau montrant la conception expérimentale, les méthodes, les résultats attendus, le contexte et la valeur scientifiques, les outils médicaux compensatoires pour les dommages nocifs et les directives d'arrêt par l'auteur correspondant. Toutes les données et procédures ont été confirmées selon les principes de la Déclaration d'Helsinki. Les données collectées ont été stockées à l'école de médecine de l'Université de Shinshu avec responsabilité. Toutes les expériences humaines ont été menées dans l'après-midi de 13h00 à 16h00, en considérant l'activité maximale et stable des fibres nerveuses sympathiques dans le rythme circadien humain. La température et l'humidité de la salle d'examen ont été maintenues entre 22 et 23 °C et entre 40 et 50 %, respectivement, à l'aide de climatiseurs.

Cette étude était un essai randomisé d'expériences humaines. Au total, 16 participants en bonne santé ont participé à cette étude. Les sujets ont été inhibés de la consommation d'eau et de l'excrétion d'urine pendant 1 h avant et pendant les expériences. Immédiatement avant un exercice de montée et descente de 30 minutes, des échantillons de sang et d'urine ont été prélevés sur les participants. Un débitmètre de transpiration portable et un appareil d'auto-identification et d'auto-information avec un smartphone pour répondre à la soif ont été positionnés sur leur cou et leurs avant-bras. L'exercice physique de montée et de descente a duré 30 min. La force de l'exercice était d'environ 70 Nm, c'est-à-dire un niveau modéré, et la moyenne de leur pouls était d'environ 120,9 battements par minute. Après l'exercice de 30 minutes, leurs échantillons de sang et d'urine ont été prélevés. De plus, leurs poids corporels ont été mesurés avant et après l'exercice physique. Pour évaluer l'hémoconcentration induite par l'exercice, les concentrations de protéines totales (TP), d'albumine (Alb) et de globules rouges (RBL) dans leurs échantillons de sang ont été mesurées par un laboratoire d'examen clinique de l'hôpital universitaire de Shinshu. De plus, pour étudier la relation entre la réponse à la soif et les modifications de la concentration de vasopressine, les concentrations de vasopressine dans le sang ont été mesurées avant et après l'exercice physique de 30 minutes par SRL Co. Inc. (accrédité ISO 15189 par Japan Accreditation Board, RML 00080, Tokyo, Japon). Pour étudier la relation entre la perte d'eau par surface corporelle et la diminution du poids corporel, nous avons utilisé la formule 71,84 × taille0,725 × poids0,425 × 10−416. L'indice de masse corporelle (IMC) a également été calculé en fonction du poids corporel/taille corporelle2 (kg/m2).

Toutes les données ont été représentées sous forme de moyenne ± erreurs standard de la moyenne. La signification statistique a été analysée à l'aide du test t de Student pour les observations non appariées (Microsoft Excel, version 16.54). p < 0,05 était considéré comme statistiquement significatif. La relation entre la sortie du débitmètre portable et la perte d'eau dans la transpiration a été comparée à l'aide d'une régression linéaire. Le coefficient de corrélation de Pearson, r a été obtenu (Microsoft Excel, version 16.54).

Pour mesurer de grandes quantités de transpiration induite par l'exercice, nous avons construit un nouveau débitmètre de transpiration portable (Fig. 1A). Il est extrêmement petit (55 mm × 17 mm × 46 mm) et léger (35 g). Au lieu du système de circulation d'air du débitmètre d'origine, un petit ventilateur (UB393-700, Sunon, Japon) est équipé sur le dessus de la capsule ventilée pour perfuser l'air de la chambre supérieure à la chambre inférieure, comme illustré à la Fig. 1B. Un capteur d'humidité capacitif (BME280, Bosch, USA) est fixé dans chaque chambre, et une batterie lithium-ion est utilisée pour l'alimentation. La différence d'humidité entre les chambres inférieure et supérieure et la température de l'air perfusé sont calculées dans le taux de sudation à l'aide d'un système de micro-ordinateur. Ainsi, la quantité absolue de perte d'eau par temps et surface constants de la surface de la peau est enregistrée sur un enregistreur graphique.

(A) Microphotographie du débitmètre de transpiration portable construit avec capsule ventilée ; la boîte avec la batterie lithium-ion et le système de micro-ordinateur dans la main du participant. (B) Un schéma de la capsule ventilée avec un petit ventilateur avec le capteur d'humidité capacitif fixé dans chaque chambre.

La figure 2A illustre les réponses échelonnées du débitmètre portable en réponse au démarrage et à l'arrêt de la perfusion d'air contenant un volume constant d'eau. La méthode obtenue pour la réponse échelonnée du débitmètre portable a été utilisée par le même que le débitmètre d'origine utilisé14,15. Une réponse maximale est enregistrée à environ 17 s, et le niveau de base après l'arrêt de la perfusion revient à son niveau initial à 19 s. La figure 2B montre la relation entre une sortie électrique obtenue avec le nouveau ratemètre portable et la quantité de perte d'eau d'un modèle de peau fait maison pendant 1 min. Le facteur de corrélation est de 0,995 pour des pertes en eau allant de 0 à 2 mg/cm2/min. Ainsi, la sensibilité du débitmètre portable est de 1,0 V/1 mg/1 min. La méthode d'enregistrement de la courbe d'étalonnage du débitmètre portable était la même que celle du débitmètre d'origine utilisé14,15.

(A) Courbe de réponse échelonnée du tauxmètre de transpiration portable. La réponse maximale est obtenue à environ 17 s, et le niveau de base retrouve le niveau initial après l'arrêt de la perfusion d'air à 19 s. (B) Relation entre la puissance électrique obtenue avec le débitmètre portable (l'ordonnée) et la quantité de perte d'eau sur 5 min (abscisse). La sensibilité du débitmètre portable est de 1,0 V/1 mg/1 min.

Pour évaluer la relation entre la réponse à la soif et la transpiration induite par l'exercice, nous avons construit un appareil d'auto-identification et d'auto-information pour la réponse à la soif pendant l'exercice physique à l'aide du smartphone portable. La figure 3 montre le schéma de l'appareil. Lorsque les participants avaient soif, ils sélectionnaient un niveau de soif parmi trois niveaux de soif (léger+, moyen++ et sévère+++) et touchaient ensuite le niveau sur l'écran du smartphone. L'appareil était placé sur les avant-bras des participants. En utilisant l'appareil, le niveau et le point de chronométrage ont été enregistrés simultanément sur la courbe de transpiration des participants.

Schéma d'information du risque de coup de chaleur à l'utilisateur avec le smartphone. Le panneau de gauche montre un schéma d'enregistrement de la transpiration induite par l'exercice avec un indicateur de taux de transpiration portable. Le panneau de droite montre le système informant l'utilisateur du risque de coup de chaleur via un son provenant du smartphone.

En utilisant le point de synchronisation pour modifier la pente de la courbe de transpiration d'une phase croissante à un plateau dans la transpiration induite par l'exercice, nous avons construit un dispositif pour informer les utilisateurs du risque de coup de chaleur via un son provenant du smartphone. Le point de synchronisation a été obtenu comme suit. La moyenne du taux de transpiration a été calculée toutes les 4 minutes à l'aide de la courbe et sa dérivée seconde a été calculée à l'aide d'un ordinateur personnel. Le point de synchronisation a été déterminé comme le point auquel la valeur de la dérivée seconde est passée de positive à négative. Le choix du point de chronométrage comme point d'information du risque de coup de chaleur est démontré par des expériences humaines avec un exercice de niveau modéré.

Pour évaluer la validité du point de synchronisation pour informer les utilisateurs du risque de coup de chaleur, avec des expériences humaines, nous avons étudié la relation entre le point d'information pour le risque de coup de chaleur et le point d'auto-identification de la réponse à la soif, et la relation entre l'auto-identification de la réponse à la soif et les changements dans la concentration de vasopressine dans le sang, le volume d'urine et l'osmolalité de l'urine.

La figure 4A illustre les courbes de transpiration induites par l'exercice représentatives mesurées à l'aide du débitmètre de transpiration portable sur le cou de deux participants : (a) une femme de 40 ans et (b) un homme de 40 ans. De plus, le point de synchronisation des niveaux de soif est indiqué en utilisant trois niveaux de réponses de soif (grade ;+, léger ;++, fort ;+++, sévère) sur les mêmes courbes de transpiration. Les participants ont eu soif pendant plusieurs minutes après les points d'information sur le risque de coup de chaleur (●), qui ont été décidés électriquement lorsque la valeur de la dérivée seconde de la courbe de transpiration est passée de positive à négative.

(A) Deux enregistrements représentatifs de la transpiration induite par l'exercice démontrant simultanément les points de synchronisation d'informer le risque de coup de chaleur (cercle) et de remarquer la sensation de soif (niveau léger +, niveau moyen ++, niveau sévère +++). (a) ~ 40 ans femme et (b) ~ 40 ans homme. (B) La relation entre le point informant du risque de coup de chaleur et l'auto-identification de la réponse à la soif chez 12 participants. L'abscisse indique chaque participant. L'ordonnée est la différence de temps entre le point d'information du risque de coup de chaleur (zéro) et la réponse de soif d'auto-identification. Les 4 autres participants n'ont pas identifié la réponse de la soif pendant les 30 minutes d'exercice physique.

La figure 4B montre les données de 12 participants pour la relation entre le point informant du risque de coup de chaleur et l'auto-identification de la réponse à la soif. Les 4 autres participants n'ont pas identifié la réponse de la soif pendant les 30 minutes d'exercice physique. Le point temporel informé du risque de coup de chaleur représente zéro en abscisse de la figure 4B. Les valeurs plus et moins dans l'abscisse montrent le temps de réponse de soif identifié chez chaque participant après et avant l'heure d'information pour le risque de coup de chaleur (valeur zéro), respectivement. Sept participants ont identifié leur réponse de soif pendant 0 à 10 min après le temps d'information. Seuls 3 participants ont remarqué la réaction de soif environ 1 à 3 minutes avant l'heure d'information.

Le tableau 1 montre les données normalisées pour les concentrations de protéines totales (TP), d'albumine (Alb), de globules rouges RBC et de vasopressine chez 16 participants obtenues avant et après l'exercice physique de 30 minutes. Les concentrations de TP, Alb et RBC ont légèrement augmenté avec l'exercice physique. En revanche, les concentrations de vasopressine chez tous les participants ont remarquablement augmenté avec l'exercice physique.

Pour clarifier si l'augmentation de la concentration de vasopressine dans le sang est liée à l'activation du centre osmotique hypothalamique avec l'augmentation de la concentration de NaCl dans le sang, nous avons étudié les effets de l'exercice physique sur le volume d'urine et l'osmolalité urinaire chez 16 participants. La figure 5A montre les données normalisées du volume d'urine et de l'osmolalité urinaire en utilisant les valeurs obtenues avant et après 30 min d'exercice physique. Le volume d'urine a diminué significativement à 23,0 ± 6,6 % de la valeur obtenue avant l'exercice, p < 0,01. En association avec les résultats du volume d'urine, l'osmolalité urinaire a augmenté de manière significative (190,6 ± 22,5 %, p < 0,01 vs la valeur avant l'exercice).

(A) Comparaison des changements relatifs du volume d'urine et de l'osmolalité urinaire (ordonnée) avant l'exercice physique et 30 min après l'exercice (n = 16, ** p < 0,01). (B) Relation entre la perte d'eau due à la transpiration et la diminution du poids corporel pendant l'exercice physique. La perte totale en eau est de 269,9 ± 34,3 g (n = 16). La diminution du poids corporel est de 262,5 ± 34,9 g (n = 16).

En utilisant la surface corporelle et l'indice de masse corporelle (IMC) calculés à partir du poids corporel et de la taille des participants, nous avons étudié les relations entre la perte totale d'eau due à la transpiration au cours de l'exercice physique de 30 minutes et les variations du poids corporel et de l'IMC, respectivement. La perte totale d'eau était de 269,9 ± 34,3 g (n = 16). À l'inverse, le poids corporel des participants après l'exercice a diminué de 262,5 ± 34,9 g (n = 16). La diminution du poids corporel était approximativement similaire à la perte d'eau induite par la transpiration induite par l'exercice dans le corps. La figure 5B montre la relation entre la perte d'eau et la diminution du poids corporel de chaque participant. De plus, le tableau 2 a démontré chaque valeur de la perte totale d'eau, des changements de poids corporel et de l'IMC chez tous les participants. La moyenne de l'IMC chez les sujets masculins et féminins était de 23,73 ± 0,71 et 21,47 ± 0,48 (kg/m2), respectivement (tableau 2).

Dans ces expériences, tout d'abord, nous avons construit un nouveau débitmètre de transpiration portable avec la modification de l'original14,15. Ensuite, nous nous sommes assurés que le débitmètre portable est extrêmement léger et concis, ce qui convient à l'enregistrement de la transpiration induite par l'exercice ou thermique chez les sujets humains. De plus, nous avons vérifié que le débitmètre portable avait une sensibilité élevée de 1,0 V/1 mg/1 min pour détecter la transpiration induite par l'exercice bien que, par rapport au débitmètre d'origine pour la transpiration palmaire, il ait eu une réponse échelonnée inférieure. Cependant, aucun tel indicateur de taux de transpiration portable n'a été disponible. À l'avenir, nous prévoyons d'utiliser un débitmètre de transpiration portable pour étudier la transpiration thermique et induite par l'exercice et l'examen clinique.

D'autre part, diverses méthodes ont été développées pour mesurer la transpiration humaine17,18. La quantité totale de transpiration insensible et de transpiration active peut être déterminée par des changements de pesée du corps humain. La méthode n'offre cependant aucune possibilité de différenciation entre la perte d'eau par évaporation de la peau et des voies respiratoires. Les méthodes colorimétriques ont également été utilisées, soit pour prendre des empreintes colorées de gouttes de sueur, soit pour rendre discernables les gouttes de sueur sur la peau en les colorant avec des substances colorées. Parmi ces méthodes, la méthode de Minor a été largement utilisée17. Un inconvénient de la méthode est que l'estimation du degré de transpiration active et le jugement du temps d'initiation de la transpiration active ne sont pas toujours fiables. La simple observation des gouttes sudoripares avec une loupe a été développée pour étudier l'activité d'une seule glande sudoripare19. Récemment, la méthode de la chambre ventilée selon laquelle un capteur d'humidité capacitif est détecté pour l'humidité du flux de gaz perfusé à travers la chambre ventilée pour la transpiration humaine20,21 a été principalement utilisée par les chercheurs en transpiration. Cependant, la méthode de la chambre ventilée ne devient pas portable.

D'autre part, l'appareil portable d'auto-identification et d'auto-information avec le smartphone peut fournir en temps opportun la réponse à la soif basée sur l'enregistrement de la sueur chez les participants. L'appareil portable d'auto-information peut être utile, par exemple, dans les écoles pour évaluer la réaction de soif des élèves lors d'exercices physiques ou dans les maisons de retraite pour déterminer la réaction de soif de ceux qui sont alités.

Un autre aspect important de l'expérience est la construction du dispositif pour informer les utilisateurs du risque de coup de chaleur en utilisant le smartphone. Sur la base des expériences humaines, nous avons défini le moment pour informer le risque de coup de chaleur comme le point auquel la valeur de la dérivée seconde du taux de transpiration sur 4 minutes est passée de positive à négative. En d'autres termes, le point de synchronisation est le point auquel la pente de la courbe de transpiration est modifiée d'une phase croissante à une phase proche du plateau. De plus, c'est le point de départ d'une diminution du taux de sudation, qui peut coïncider avec le point de départ d'une hémoconcentration médiée par l'exercice. Parce que presque les participants ont été identifiés plusieurs minutes après avoir informé le risque de coup de chaleur avec le smartphone, étant lié à l'activation médiée par l'hémoconcentration des osmorécepteurs dans l'hypothalamus. Ainsi, l'hémoconcentration de TP, Alb et RBC dans la plage de 101 à 103 % (tableau 1) est approximativement la même que celle calculée à l'aide de la perte totale d'eau due à la transpiration (~ 270 g) et du poids du volume sanguin circulatoire (~ 5 kg). En revanche, les résultats selon lesquels la concentration accrue de vasopressine dans le sang (~ 215 %) étaient plus élevées que celles de TP, Alb et RBC peuvent être liés à la stimulation d'un osmorécepteur dans l'hypothalamus et à la libération de vasopressine par l'hypophyse postérieure. En accord avec ces preuves, des réactions de soif ont été observées chez la plupart des participants au cours de l'exercice. Notamment, tous les participants ont produit une diminution significative du volume d'urine avec une augmentation de l'osmolalité urinaire. Ainsi, la réponse de soif peut être produite par l'activation d'un osmorécepteur dans l'hypothalamus. L'augmentation de la réponse de la soif ordonne physiologiquement aux sujets humains le besoin d'eau potable, empêchant ainsi l'hémoconcentration en association avec une augmentation de l'absorption d'urine médiée par la vasopressine sur un système de rétroaction négative.

Plusieurs études sur les avantages de l'ingestion de liquide sur les réponses thermorégulatrices et cardiovasculaires au cours de l'hémoconcentration liée à la déshydratation progressive ont été rapportées22,23. Cependant, la contribution de la transpiration induite par l'exercice dans l'hémoconcentration liée à la déshydratation et les systèmes d'information sur les risques de coup de chaleur, à notre connaissance, n'a pas encore été évaluée. Par conséquent, nous avons développé un indicateur de taux de transpiration portable pour informer les utilisateurs du risque de coup de chaleur. Le système construit sera nécessaire à l'avenir pour évaluer en détail avec des expériences cliniques supplémentaires. Surtout, nous devrions réévaluer, à l'avenir, la pertinence de décider du point informant du risque de coup de chaleur.

Toutes les données pertinentes sont disponibles sur demande auprès de l'auteur correspondant.

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Nous remercions Editage pour l'édition en anglais à l'appui des anglophones non natifs. Nous sommes également reconnaissants à tous les participants aux expériences actuelles et à Mme Yumiko Yokoyama et Mme Maki Kaidoh de la faculté de médecine de l'Université de Shinshu pour leur aide précieuse dans la réalisation des expériences.

Le Département d'innovation de la recherche médicale et des sciences de la santé de la Shinshu University School of Medicine a été créé et soutenu financièrement par le don de BOURBON, Co., Ltd (Grant No. Donation 2019-2021), Kashiwazaki, Niigata, Japon et Aizawa Hospital (Grant No. Donation 2019-2021), Matsumoto, Nagano, Japon. Les auteurs déclarent que cette étude a reçu un financement de BOURBON Co. Ltd. Le bailleur de fonds n'a pas été impliqué dans la conception de l'étude, la collecte, l'analyse, l'interprétation des données, la rédaction de cet article ou la décision de le soumettre pour publication. Cette étude a été soutenue financièrement, en partie, par une subvention de recherche 2022 de la fondation Mitui-Sumitomo-Kaijou Fukushi.

Département d'innovation de la recherche médicale et des sciences de la santé, École de médecine de l'Université de Shinshu, 3-1-1 Asahi, Matsumoto, 390-8621, Japon

Hideya Momose, Mieko Takasaka, Tomomi Watanabe-Asaka, Moyuru Hayashi, Daisuke Maejima, Yoshiko Kawai et Toshio Ohhashi

Division de physiologie, Université médicale et pharmaceutique de Tohoku, Sendai, Japon

Tomomi Watanabe-Asaka, Moyuru Hayashi & Yoshiko Kawai

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

TO a conçu les expériences, analysé les données et rédigé le manuscrit. HM et TO ont construit l'appareil et le système. YK, MH, TW. A., MT, HM et DM ont conçu les expériences, analysé les données et révisé le manuscrit. Tous les auteurs ont approuvé la version finale du manuscrit et ont accepté la publication de ce manuscrit.

Correspondance avec Toshio Ohhashi.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Momose, H., Takasaka, M., Watanabe-Asaka, T. et al. Système d'information sur les risques de coup de chaleur utilisant un indicateur de taux de transpiration portable sur les utilisateurs faisant de l'exercice physique. Sci Rep 13, 416 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27492-9

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Reçu : 29 juillet 2022

Accepté : 03 janvier 2023

Publié: 09 janvier 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-27492-9

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