Impact of Muscle Afferent Feedback During Exercise in Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD)
Impact of Somatosensory Feedback on Peripheral Muscle Fatigue and Exercise Tolerance in Patients With COPD
Recently, direct evidences point to the contributing role of peripheral muscle fatigue in exercise tolerance among patients with COPD. However, the physiological mechanisms by which peripheral muscle fatigue impairs exercise tolerance are still unknown, as factors regulating peripheral muscle fatigue in COPD may be complex. One possible link between limb muscle fatigue and exercise intolerance could be enhanced afferent signals from the active limb muscles to the central command, thereby limiting central motor output and eventually leading to exercise termination.
A direct method to investigate the regulation of peripheral muscle fatigue during exercise in patients with COPD is the blockade of peripheral neural afferents via lumbar anesthesia. Consequently, investigating the interplay between the peripheral muscular component and the central motor command during self-paced exercise could shed light on the regulation of peripheral muscle fatigue in COPD and its implication in exercise intolerance.
Přehled studie
Postavení
Postavení
Podmínky
Podmínky
Intervence / Léčba
Intervence / Léčba
Detailní popis
The aim of the study is to characterize the role of peripheral muscle afferents on the development of muscle fatigue, cardiorespiratory response and exercise tolerance to constant-workrate endurance cycling exercise in patients with COPD.
In a double-blind randomized design, patients with GOLD stage II-III COPD will be recruited and will complete a constant-workrate cycling test following either the injection of a placebo [NaCl, interspinous L2-L3] or an opioid [Fentanyl 25 µg, intrathecal L2-L3] inhibiting central feedback of peripheral muscles sensory afferents. Quadriceps force (TwQ) will be measured by magnetic stimulation of the femoral nerve and central chemoreceptors response will be assessed by CO2 rebreathing, both performed before and after the injection. Finally, TwQ will also be measured after the endurance cycling test to assess the magnitude of quadriceps fatigue induced by symptom-limited exercise.
Typ studie
Typ studie
Zápis (Aktuální)
Zápis
Fáze
Fáze
- Nelze použít
Kontakty a umístění
Studijní místa
-
-
Quebec
-
Québec, Quebec, Kanada, G1V 4G5
- Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec - Université Laval
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Pohlaví způsobilá ke studiu
Popis
Inclusion Criteria:
- Smoking history > 15 pack-years
- COPD GOLD II-III (30 % predicted < FEV1 < 80 % predicted; FEV1/FVC < 0.70)
Exclusion Criteria:
- Unstable condition
- Recent exacerbation (<3 months)
- Recent cancer (<3 months)
- Myopathy, neuromuscular disease
- Unstable cardiac disease
- Hepatic, kidney, intestinal disease
- BMI > 35
- PaCO2 > 45 mmHg
- PaO2 < 60 mmHg
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Přidělení: Randomizované
- Intervenční model: Crossover Assignment
- Maskování: Čtyřnásobek
Počet zbraní
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / ArmSkupina účastníků / Arm |
Intervence / LéčbaIntervence / Léčba |
|---|---|
|
Experimentální: Placebo
|
placebo [NaCl]
|
|
Experimentální: Fentanyl
|
Single-dose of intrathecal fentanyl [25ug] Duration of fentanyl : 3.5 hours
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Endurance time
Časové okno: 60-min post-anesthesia - From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients)
|
Exercise tolerance is referred as the endurance time (sec) during constant-workrate cycling test at 80 % of the predetermined maximal workload in every conditions (placebo and fentanyl)
|
60-min post-anesthesia - From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients)
|
Sekundární výstupní opatření
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Ventilatory response
Časové okno: 60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients)
|
The ventilatory response (Ventilation, L/min) will be monitored continuously during the cycling test and will be compared between the two conditions (placebo vs. fentanyl)
|
60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients)
|
|
Quadriceps muscle fatigue
Časové okno: 15-min after the end of constant-workload cycling test
|
The quadriceps muscle fatigue will be monitored before and after the cycling test to quantify the extent of muscle fatigue produced by the cycling test.
This will be done by magnetic stimulation of the femoral nerve and maximal voluntary contraction.
Also, non-invasive surface electromyography (EMG) of the quadriceps will help to better characterize muscle fatigue.
|
15-min after the end of constant-workload cycling test
|
|
Dynamic hyperinflation
Časové okno: 60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients) - Every 2-min during exercise
|
Dynamic hyperinflation will be monitored periodically every 2-min during the cycling test by manoeuvres of inspiratory capacity and will be compared between the two conditions (placebo vs. fentanyl)
|
60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients) - Every 2-min during exercise
|
|
Effort perception
Časové okno: 60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients) - Every 2-min during exercise
|
Leg fatigue and dyspnea perception (Borg scale scores) will be monitored periodically every 2-min during the cycling test and will be compared between the two conditions (placebo vs. fentanyl)
|
60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients) - Every 2-min during exercise
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Sponzor
Sponzor
Vyšetřovatelé
Vyšetřovatelé
- Vrchní vyšetřovatel: François Maltais, MD, Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, University Laval
Publikace a užitečné odkazy
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia
Začátek studia
Primární dokončení (Aktuální)
Primární dokončení
Dokončení studie (Aktuální)
Dokončení studie
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Odhad)
První zveřejněno
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Odhad)
Poslední zveřejněná aktualizace
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
Další relevantní podmínky MeSH
- Nemoci dýchacích cest
- Plicní onemocnění
- Plicní onemocnění, obstrukční
- Plicní onemocnění, chronická obstrukční
- Fyziologické účinky léků
- Depresiva centrálního nervového systému
- Agenti periferního nervového systému
- Analgetika
- Agenti smyslového systému
- Anestetika, nitrožilní
- Anestetika, generále
- Anestetika
- Analgetika, opiáty
- Narkotika
- Adjuvans, anestezie
- Fentanyl
Další identifikační čísla studie
Další identifikační čísla studie
- SPINAL-20520
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .