Effects of physical conditioning in man on thermal responses to cold air

Thermal responses of ten relatively unfit young men (six lean, four obese) were determined during duplicate exposures of two hours each in air of 10°C. Mean heat production ( ), rectal (T_re), esophageal (T_es), skin (T_s), and subcutaneous (T_sc) temperatures were continuously measured during each exposure. All subjects were then physically conditioned for nine weeks, which increased their work capacity and maximal oxygen intake. On duplicate retesting, , T_re and T_es remained essentially similar to preconditioning values. Mean skin temperature (T_s) of both groups was lower following conditioning, due primarily to lower skin temperatures of the chest, thigh, forearm and upper arm. Toe temperature was unchanged. The T_sc to T_s gradients for the forearm and upper arm were greater in both groups after conditioning. Increased vasoconstriction and a different peripheral circulation pattern in the cold may result from physical conditioning.

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Zusammenfassung Die Wärmereaktionen von 10 relativ untrainierten jungen Männern (6 schlank, 4 fett) wurden im Doppelversuch während 2 Stunden Exponierung bei 10°C untersucht. Die Messungen der mittleren Wärmebildung ( ), rektalen (T_re), Oesophagus (T_es), Haut (T_s) und subkutanen (T_sc) temperaturen erfolgten fortlaufend während jeder Exponierung. Danach wurden alle Personen 9 Wochen körperlich trainiert. Dies führte zu einem signifikanten Anstieg der Arbeitsleistung und maximalen O₂-Aufnahme. Bei doppelter Wiederholung der Untersuchung ergaben sich für , T_re und T_es gleiche Werte wie vorher. Nach dem Training was T_s bei beiden Gruppen tiefer, als Folge tieferer Temperaturen über der Brust, den Oberschenkeln und den Armen. Die Zehentemperatur war unverändert. Die T_sc — T_s Grandienten waren am Vorder- und Oberarm in beiden Gruppen nach dem Training grösser. Eine erhöhte Vasokonstriktion und veränderte periphere Zirkulation in der Kälte ist wahrscheinlich Folge des Trainings.

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Resume La réaction à la chaleur de 10 jeunes gens relativement peu entraînés (6 maigres et 4 gras) a été examinée par l'exposition de 2 × 2 heures à 10°C. On a mesuré en permanence durant chaque exposition la production moyenne de chaleur ( ) et les températures rectale (T_re), de l'oesophage (T_es), de la peau (T_s) et subcutanée (T_sc). Ensuite, toutes ces personnes subirent un entraînement durant 9 semaines. Ceci eut pour conséquence une augmentation significative des aptitudes au travail musculaire et de l'absorption maximum de O₂. De nouvelles mesures répétées deux fois ont donné les mêmes valeurs que précédemment pour , T_re et T_es. Après l'entraînement, les deux groupes présentaient des valeurs inférieures pour T_s en raison de températures plus basses sur la poitrine, la cuisse et les bras. La température des orteils n'avait pas changé. Le gradient T_sc — T_s avait augmenté chez les deux groupes au bras et à l'avant-bras. Une constriction vasculaire plus élevée et une modification de la circulation périphérique sont probablement les conséquences d'un certain entraînement.

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This investigation was supported by Contract No AF 41 (609)-2696 from the Aerospace Medical Division (AFSC) Department of the Air Force.