Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Cerebral Blood Flow and PETCO2 on Neuromuscular Function During Environmental Stress

25. ledna 2018 aktualizováno: Stephen Cheung, Brock University

The Influence of Cerebral Blood Flow and Alkalosis on Neuromuscular Function During Environmental Stress

Environmental stress, such as low oxygen availability (hypoxia), has been associated with impaired neuromuscular performance; however, the mechanisms associated with these performance decrements remain unclear. While the majority of research suggests that the observed fatigue is related to the central nervous system, the influence of changes in cerebral blood flow (CBF) and associated changes in cerebral pH (partial pressure of carbon dioxide; PCO2) remains unexamined. In response to hypoxic stress, humans hyperventilate to maintain oxygen consumption, resulting in a hypocapnia mediated decrease in CBF and cerebral alkalosis (decreased PCO2). Previous research suggests that hyperventilation induces changes in neural excitability and synaptic transmission; however, it remains unclear if these changes are related to hypocapnia mediated decrease in CBF or cerebral alkalosis or both.

The purpose of the proposed research program is to examine the influence of changes in CBF and cerebral alkalosis on neuromuscular function during environmental stress. The research program will consist of 2 separate projects, summarized below in a table outlining the proposed protocols and resultant physiological manipulations. During each manipulation, neuromuscular function will be evaluated and compared to baseline (normoxic) conditions using a repeated measures design.

The research program will consist of 2 separate projects. Project 1 will examine the changes in CBF and alkalosis by using (a) indomethacin (decrease CBF; no change PCO2) and (b) hypocapnia (decrease CBF; decrease PCO2). Using a similar experimental design, Project 2 will examine the change in CBF and alkalosis during hypoxia by using (a) poikilocapnic hypoxia (decrease PO2; decrease CBF; decrease PCO2), (b) isocapnic hypoxia (decrease PO2; no change CBF; no change PCO2) and (c) isocapnic hypoxia + indomethacin (decrease PO2; decrease CBF; no change PCO2). During each manipulation, neuromuscular function will be evaluated and compared to baseline (normoxic) conditions using a repeated measures design.

Therefore, Project 1 will examine the separate and combined effect of changes in CBF and cerebral alkalosis on neuromuscular function independent of environmental manipulations. Subsequently, Project 2 will examine neuromuscular function during hypoxia while controlling CBF and cerebral alkalosis. It is hypothesized that changes in PCO2 and therefore, changes in cerebral alkalosis will contribute to neuromuscular fatigue independent of changes in CBF and oxygen availability.

Přehled studie

Postavení

Dokončeno

Podmínky

Intervence / Léčba

Typ studie

Intervenční

Zápis (Aktuální)

8

Fáze

  • Fáze 4

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní místa

  • Kanada
    • Ontario
      • St Catharines, Ontario, Kanada, L2S 3A1
        • Brock University

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

18 let až 25 let (Dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ano

Pohlaví způsobilá ke studiu

Mužský

Popis

Inclusion Criteria:

  • 18 to 25 yrs old; healthy males

Exclusion Criteria:

  • diagnosed medical condition; NSAID allergy; smoker; high altitude exposure; implants

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

  • Primární účel: Základní věda
  • Přidělení: Randomizované
  • Intervenční model: Přiřazení jedné skupiny
  • Maskování: Singl

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
Experimentální: Drug
Indomethacin 1.2 mg kg 1 dose
Lék: Indomethacin
Komparátor placeba: Placebo
flour capsule
Lék: Placebo

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Práh motoru v klidu
Časové okno: Změna od základní linie 90 minut
Motorické evokované potenciály jsou zaznamenávány ze svalů po transkraniální magnetické stimulaci motorického kortexu. Klidový motorický práh je definován jako minimální intenzita stimulace potřebná k vyvolání motorického evokovaného potenciálu. Prahová hodnota klidového motoru bude kvantifikována v milivoltech.
Změna od základní linie 90 minut
Maximální dobrovolná kontrakce
Časové okno: Změna od základní linie 90 minut
Během testování maximální dobrovolné kontrakce (MVC) bude pravá paže účastníků zajištěna v na míru vyrobeném zařízení používaném k izolaci flexe předloktí a k měření produkce síly m. flexor carpi radialis. Účastníci budou požádáni, aby vytvořili 5sekundový MVC a budou slovně vyzváni k udržení maximální produkce síly po celou dobu trvání kontrakce. MVC bude kvantifikováno jako maximální produkce síly v newtonmetrech.
Změna od základní linie 90 minut
H-Reflex Amplitude
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
The H-Reflex is an indirect measure of motor neuron excitability. Initially, a maximal M-wave (M-max) will be elicited by stimulating (1 ms in duration; 15 s between stimuli) the median nerve incrementally (2 V increments) until the largest waveform is observed. The peak-to-peak amplitude of this waveform is considered M-max. Using similar procedures as above, a sub-maximal M-wave of 5% M-max will be elicited and the amplitude of the resultant H-reflex (a small waveform observed following the submaximal M-wave) will be calculated. The amplitude of the H-reflex will be quantified in milllivolts.
Change from baseline 90-minutes
H-reflex latency
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
The H-Reflex is an indirect measure of motor neuron excitability. Initially, a maximal M-wave (M-max) will be elicited by stimulating (1 ms in duration; 15 s between stimuli) the median nerve incrementally (2 V increments) until the largest waveform is observed. The peak-to-peak amplitude of this waveform is considered M-max. Using similar procedures as above, a sub-maximal M-wave of 5% M-max will be elicited and the amplitude of the resultant H-reflex (a small waveform observed following the submaximal M-wave) will be calculated. The onset latency of the H-reflex will be quantified in milliseconds.
Change from baseline 90-minutes
Voluntary Activation
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
The level of neural drive to muscle during contraction is termed voluntary activation and will be estimated by interpolation of a single supramaximal motor evoked potential during the 5-second MVC contraction. If extra force is evoked by the 'superimposed' stimulus then either the stimulated axons were not all recruited voluntarily or they were discharging at sub-tetanic rates. Therefore, voluntary activation will be quantified as the amplitude of maximal voluntary force production, relative to the amplitude of the supramaximal MEP.
Change from baseline 90-minutes

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Střední cerebrální tepna Rychlost průtoku krve
Časové okno: Změna od základní linie 90 minut
Rychlost průtoku krve střední mozkovou tepnou (MCA) bude měřena neinvazivně pomocí 2MHz transkraniální dopplerovské (TCD) ultrazvukové sondy, připevněné oboustranně k pohodlné hlavové pásce a zajištěné v přední části zygomatického oblouku, rostrálně od boltce. Dopplerovské sondy budou stimulovány přes temporální okna (v blízkosti ucha) a zůstanou na místě po celou dobu trvání experimentálního protokolu. Rychlost MCA bude kvantifikována v cm/s.
Změna od základní linie 90 minut
Brachial Artery Blood flow
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
Brachial artery blood flow will be measured non-invasively using a high-resolution ultrasound machine. Participants will lie supine with their forearm extended in a comfortable position. Blood flow measurements will be taken in the top 1/3 of the upper arm over the duration of 10 cardiac cycles (approximately 60 seconds). Blood flow will be quantified in L/min.
Change from baseline 90-minutes
Internal Carotid Artery Blood Flow
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
Internal carotid artery (ICA) blood flow will be measured non-invasively using a high-resolution ultrasound machine. Participants will lie supine with a slight extension of the neck and at 45° of lateral flexion away from the side being scanned. ICA measurements will be taken 1 cm superior to the common carotid bifurcation over the duration of 10 cardiac cycles (approximately 60 seconds). Blood flow will be quantified in L/min.
Change from baseline 90-minutes
Blood pressure
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
Beat by beat blood pressure will be calculated from the blood pressure waveform using finger photoplethysmography (Nexfin, bmeye), with a finger cuff placed directly over the middle finger on the left hand. Blood pressure will be quantified in mmHg.
Change from baseline 90-minutes
Pulse oximetry
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
A pulse oximetry probe will be placed over a finger to provide a continuous, non-invasive measurement of the blood oxygen saturation to confirm that the end-tidal forcing system is controlling oxygen delivery at the desired levels during each experiment. Oxygen saturation will be quantified as a percentage.
Change from baseline 90-minutes
Heart Rate
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
Heart rate will be measured by electrocardiogram. Heart rate will be quantified in beats per minute.
Change from baseline 90-minutes
End-Tidal Gas Concentrations
Časové okno: Change from baseline 90-minutes
The end-tidal concentrations of oxygen and carbon dioxide will be measured and reported in mmHg.
Change from baseline 90-minutes

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Sponzor

Brock University

Vyšetřovatelé

  • Vrchní vyšetřovatel: Stephen Cheung, PhD, Brock University

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia

1. dubna 2013

Primární dokončení (Aktuální)

1. června 2015

Dokončení studie (Aktuální)

1. prosince 2016

Termíny zápisu do studia

První předloženo

20. března 2013

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

10. dubna 2013

První zveřejněno (Odhad)

12. dubna 2013

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

29. ledna 2018

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

25. ledna 2018

Naposledy ověřeno

1. ledna 2018

Více informací

Termíny související s touto studií

Další relevantní podmínky MeSH

Další identifikační čísla studie

  • 12-167

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 .

Klinické studie na Zdraví muži

Prohledejte podobné pokusy

Sponzoři a spolupracovníci

Zdravotní podmínky

Drogové intervence

CROs by country

CROs in Suriname

Podmínky

Vzácné nemoci

Drogové intervence

Doplňky stravy

Sponzor / Spolupracovníci

Místa

Předplatit