Směsi obohaceného kyslíku u sportovců (OXY-SPORT)
Účinky směsí obohaceného kyslíku a cvičení na oxidační stres a proliferaci kmenových buněk u sportovců.
V současné době je hyperbarický kyslík (HBO) široce používanou léčbou pro několik stavů. Existuje 14 indikací pro HBO, oficiálně uznaných Undersea and Hyperbaric Medical Society (UHMS), ale výzkumy objevují další zajímavé aplikace.
HBO hraje důležitou roli při posilování antioxidačních obranných mechanismů tím, že zvyšuje radikálové formy kyslíku (ROS) a druhy oxidu dusnatého (NOS). Ukázalo se, že tento řízený oxidační stres zastavuje začarovaný kruh zánět – poškození – hypoxie, který se již vyskytuje u několika nemocí. Zvýšená neoangiogeneze byla prokázána při absolutních tlacích 2 atmosféry (ATA), zatímco účinky napomáhající ischemickým tkáním potřebují k rozvoji tlaky mezi 2,5 a 2,8 ATA. Po léčbě HBO byla také prokázána proliferace a mobilizace kmenových buněk.
Při sportovních aktivitách vznikají při metabolismu odpadní látky – většinou CO2, kyselina mléčná, ale i ROS. HBO by mohla být užitečná při modulaci antioxidačních mechanismů a zvýšení mobilizace kmenových buněk, čímž napomáhá buňkám při regeneraci po tréninku a sportovních soutěžích.
Autoři předpokládají, že:
- HBO může snížit oxidační stres a vyvolat mobilizaci kmenových buněk u zdravých profesionálních sportovců;
- hyperoxické směsi mohou snížit oxidační stres a vyvolat mobilizaci kmenových buněk u zdravých profesionálních sportovců;
- HBO při nízkých tlacích (L-HBO při 1,45 ATA) je minimálně srovnatelná s konvenční HBO (při 2,5 ATA) ve snížení oxidačního stresu a zvýšení mobilizace kmenových buněk.
Mezi autory budou zahrnuti zdraví sportovci. Ty budou náhodně rozděleny do kontrolní skupiny, skupiny L-HBO, skupiny HBO, skupiny 30 % O2 nebo skupiny 50 % O2.
Autoři posoudí změny oxidačního stresu a proliferaci kmenových buněk před a po 20 ošetřeních L-HBO/HBO/30% O2 mix/50% O2 a po 2 měsících po ukončení ošetření.
Přehled studie
Postavení
Podmínky
Detailní popis
Subjekty budou získávány prostřednictvím veřejných oznámení v místních tělocvičnách a shromážděny, aby vysvětlily protokol. Ti, kteří se chtějí zúčastnit, podepíší písemný informovaný souhlas a budou přijati. Aby byli zahrnuti, všichni jedinci podstoupí obecný lékařský screening, který umožní hyperbarickou léčbu. To bude zahrnovat měření hmotnosti, výšky, neinvazivního arteriálního krevního tlaku a srdeční frekvence.
Po zařazení budou subjekty náhodně rozděleny do tří ramen pomocí elektronického generátoru čísel personálem, který se přímo nepodílí na experimentu:
- Rameno 1 (ovládání): žádný zásah.
- Rameno 2 (L-HBO): ošetřeno kyslíkem při 1,45 ATA po dobu 60 minut (včetně doby komprese a dekomprese a vzduchové přestávky 3 minuty vdechování vzduchu);
- Rameno 3 (HBO): ošetřeno kyslíkem při 2,5 ATA po dobu 60 minut (včetně doby komprese a dekomprese a vzduchové přestávky 3 minuty pro dýchání vzduchu).
- Rameno 4 (30 % O2): dýchání směsi vzduchu s 30 % kyslíku při atmosférickém tlaku (1 ATA).
- Rameno 5 (50 % O2): dýchání směsi vzduchu s 50 % kyslíku při atmosférickém tlaku (1 ATA).
Subjekty zahrnuté v rameni 2, 3, 4, 5 podstoupí celkem 20 ošetření. Budou dodržovat individuální dietu úměrnou jejich energetickému výdeji.
Autoři určí 3 časové body v protokolu:
ČAS 0 (T0): bezprostředně po zařazení, před jakýmkoliv ošetřením nebo experimentem; ČAS 1 (T1): na konci léčby HBO; ČAS 2 (T2): 2 měsíce po ukončení léčby HBO.
Ze zahrnutých předmětů budou provedeny následující zkoušky:
- standardizovaný panel zahrnující kompletní krevní obraz (CBC), kreatinin, krevní močovinový dusík (BUN), C reaktivní protein a VES bude proveden v T0, T1 a T2.
- Markery oxidačního stresu budou analyzovány na vzorcích krve, moči a slin. Na krevních vzorcích (T0; T1; T2) budou autoři měřit IL-1 beta, IL-6, TNF-alfa, reaktivní formy kyslíku a celkovou antioxidační kapacitu (paramagnetickou rezonancí), celkovou (tot) a sníženou (červená) aminothioly (fluorescenční spektroskopií), 3-nitrotyrosin (3-NT) (kompetitivní imunoanalýzou).
Na vzorcích moči (T0; T1; T2) budou autoři hodnotit peroxidaci lipidů měřením koncentrace 8-isoprostanu (kompetitivní imunoanalýzou), koncentrace dusitanů a dusičnanů (NO2/NO3) (kolorimetrií na základě Griessovy reakce), indukovatelné dusičnany Oxid Synthase (podle komerčně dostupné soupravy ELISA), koncentrace kreatininu, neopterinu a kyseliny močové, 8-oh-2-deoxyguanosin (kompetitivní imunoanalýzou).
Na vzorcích slin (T0; T1; T2) budou autoři měřit reaktivní formy kyslíku a celkovou antioxidační kapacitu (paramagnetickou rezonancí) a kortizol (kompetitivní imunoanalýzou).
- kmenové buňky budou analyzovány na vzorcích krve (v T0, T1, T2) (průtokovou cytometrií).
Vzorky krve (cca 6-12 ml) budou odebrány z žil předloktí (nejlépe na nedominantní končetině); plazma a erytrocyty budou separovány centrifugací při 1000xg po dobu 10 minut při 4°C. Vzorky moči budou odebírány dobrovolným vyprazdňováním do sterilních nádob. 1 ml slin bude získáno pomocí zařízení Salivette (Sarstedt, Nümbrecht, Německo). Subjekty budou instruovány, aby se zdržely pití, jídla, kouření, čištění zubů a používání ústní vody 30 minut před odběrem slin.
Všechny vzorky budou skladovány ve více alikvotech při -80 °C až do testování a rozmrazeny pouze jednou před analýzou.
S tímto nastavením nebude možné oslepnutí pacientů a vyšetřovatelů kvůli odlišným strukturálním charakteristikám. Hodnotitelé výsledků však budou zaslepeni, pokud jde o alokaci pacientů.
Typ studie
Zápis (Aktuální)
Fáze
- Fáze 2
Kontakty a umístění
Studijní místa
-
-
Veneto
-
Padova, Veneto, Itálie, 35135
- Human Physiology Institute, Department of Biomedical Sciences, University of Padova
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Pohlaví způsobilá ke studiu
Popis
Kritéria pro zařazení:
- profesionálních sportovců
- absolvovat minimálně 3 tréninky/týden
Kritéria vyloučení:
- předchozí pneumotorax
- problémy s kompenzačními manévry
- známá epilepsie
- aktivní kuřák
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Primární účel: Léčba
- Přidělení: Randomizované
- Intervenční model: Paralelní přiřazení
- Maskování: Singl
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / Arm |
Intervence / Léčba |
|---|---|
|
Experimentální: Nízkotlaká hyperbarická oxygenace (L-HBO)
Podání nízkotlakého hyperbarického kyslíku při 1,45 ATA po dobu 60 minut, včetně doby komprese a dekomprese, a 3minutové vzduchové pauzy uprostřed.
Celkem 20 sezení (3-4 týdně).
|
jak bylo dříve popsáno.
Ostatní jména:
|
|
Experimentální: Standardní tlaková hyperbarická oxygenace (HBO)
Podání standardního tlaku hyperbarického kyslíku při 2,5 ATA po dobu 60 minut, včetně doby komprese a dekomprese, a 3minutové vzduchové pauzy uprostřed.
Celkem 20 na sebe navazujících sezení (3-4 týdně).
|
jak bylo dříve popsáno.
Ostatní jména:
|
|
Žádný zásah: Řízení
Kontrolní skupina sportovců, bez zásahu.
|
|
|
Experimentální: 30 % O2
Podávání směsi vzduchu s 30 % O2, subjekty dýchající tuto směs po dobu 60 minut celkem 20 po sobě jdoucích sezení (3-4 týdně).
|
jak bylo dříve popsáno
Ostatní jména:
|
|
Experimentální: 50 % O2
Podávání směsi vzduchu s 50% O2, subjekty dýchající tuto směs po dobu 60 minut celkem 20 po sobě jdoucích sezení (3-4 týdně).
|
jak bylo dříve popsáno
Ostatní jména:
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Změna produkce reaktivních forem kyslíku
Časové okno: Na krvi a slinách: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
Produkce reaktivních forem kyslíku (μmol min-1) (paramagnetickou rezonancí)
|
Na krvi a slinách: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna celkové antioxidační kapacity
Časové okno: Na krvi a slinách: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
Celková antioxidační kapacita (paramagnetickou rezonancí) (mM)
|
Na krvi a slinách: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna hladiny kortizolu
Časové okno: Na slinách: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
Kortizol (kompetitivní imunoanalýzou) (ng/ml)
|
Na slinách: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna koncentrace dusitanů a dusičnanů (NO2/NO3).
Časové okno: V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
koncentrace dusitanů a dusičnanů (NO2/NO3) (kolorimetrií na základě Griessovy reakce) (μM)
|
V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna indukovatelné syntázy oxidu dusnatého (iNOS)
Časové okno: V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
indukovatelná syntáza oxidu dusnatého (pomocí komerčně dostupné soupravy ELISA) (IU ml-1)
|
V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna hladiny aminothiolů
Časové okno: V krvi: Změna od výchozí (T0) koncentrace aminothiolů po zátěžovém testu (Čas 1: den po základním měření) a po dokončení léčby po druhém zátěžovém testu (Čas 3: 5 týdnů po výchozí hodnotě)
|
celkové (tot) a redukované (červené) aminothioly (podle fluorescenční spektroskopie) (μmol L-1)
|
V krvi: Změna od výchozí (T0) koncentrace aminothiolů po zátěžovém testu (Čas 1: den po základním měření) a po dokončení léčby po druhém zátěžovém testu (Čas 3: 5 týdnů po výchozí hodnotě)
|
|
Změna hladin cytokinů
Časové okno: V krvi: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
IL-1 beta, IL-6, TNF-alfa (pg ml-1)
|
V krvi: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna markerů peroxidace lipidů
Časové okno: V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
Na vzorcích moči zhodnotíme peroxidaci lipidů měřením koncentrace 8-isoprostanu a 8-OH-deoxyguanosinu (kompetitivní imunoanalýzou) - (pg mg-1 kreatininu)
|
V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna značek poškození ledvin
Časové okno: V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
Na vzorcích moči zhodnotíme poškození ledvin měřením kreatininu (g-L-1), neopterinu (μmol·mol-1 kreatininu) a hladiny kyseliny močové (mg/dl).
|
V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna hladiny 3-nitrotyrosinu
Časové okno: V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
3-nitrotyrosin (3-NT) (pomocí kompetitivního imunotestu) (nM·L-1)
|
V moči: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
|
Změna v mobilizaci kmenových buněk
Časové okno: V krvi: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
Kmenové buňky (průtokovou cytometrií) (%)
|
V krvi: na začátku léčby (T0), po dokončení léčby (čas 1: 5 týdnů po výchozí hodnotě) a 2 měsíce po ukončení léčby (čas 2)
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Sponzor
Spolupracovníci
Vyšetřovatelé
- Vrchní vyšetřovatel: Gerardo Bosco, MD, PhD, University of Padova
- Ředitel studie: Matteo Paganini, MD, University of Padova
Publikace a užitečné odkazy
Obecné publikace
- Fisher-Wellman K, Bloomer RJ. Acute exercise and oxidative stress: a 30 year history. Dyn Med. 2009 Jan 13;8:1. doi: 10.1186/1476-5918-8-1.
- Pedoto A, Nandi J, Yang ZJ, Wang J, Bosco G, Oler A, Hakim TS, Camporesi EM. Beneficial effect of hyperbaric oxygen pretreatment on lipopolysaccharide-induced shock in rats. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2003 Jul;30(7):482-8. doi: 10.1046/j.1440-1681.2003.03865.x.
- Bosco G, Yang ZJ, Nandi J, Wang J, Chen C, Camporesi EM. Effects of hyperbaric oxygen on glucose, lactate, glycerol and anti-oxidant enzymes in the skeletal muscle of rats during ischaemia and reperfusion. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2007 Jan-Feb;34(1-2):70-6. doi: 10.1111/j.1440-1681.2007.04548.x.
- Yang ZJ, Xie Y, Bosco GM, Chen C, Camporesi EM. Hyperbaric oxygenation alleviates MCAO-induced brain injury and reduces hydroxyl radical formation and glutamate release. Eur J Appl Physiol. 2010 Feb;108(3):513-22. doi: 10.1007/s00421-009-1229-9. Epub 2009 Oct 23.
- Bosco G, Yang ZJ, Di Tano G, Camporesi EM, Faralli F, Savini F, Landolfi A, Doria C, Fano G. Effect of in-water oxygen prebreathing at different depths on decompression-induced bubble formation and platelet activation. J Appl Physiol (1985). 2010 May;108(5):1077-83. doi: 10.1152/japplphysiol.01058.2009. Epub 2010 Feb 25.
- Morabito C, Bosco G, Pilla R, Corona C, Mancinelli R, Yang Z, Camporesi EM, Fano G, Mariggio MA. Effect of pre-breathing oxygen at different depth on oxidative status and calcium concentration in lymphocytes of scuba divers. Acta Physiol (Oxf). 2011 May;202(1):69-78. doi: 10.1111/j.1748-1716.2010.02247.x. Epub 2011 Mar 1.
- Nasole E, Nicoletti C, Yang ZJ, Girelli A, Rubini A, Giuffreda F, Di Tano A, Camporesi E, Bosco G. Effects of alpha lipoic acid and its R+ enantiomer supplemented to hyperbaric oxygen therapy on interleukin-6, TNF-alpha and EGF production in chronic leg wound healing. J Enzyme Inhib Med Chem. 2014 Apr;29(2):297-302. doi: 10.3109/14756366.2012.759951. Epub 2013 Jan 30.
- Camporesi EM, Bosco G. Mechanisms of action of hyperbaric oxygen therapy. Undersea Hyperb Med. 2014 May-Jun;41(3):247-52.
- Bosco G, Vezzani G, Mrakic Sposta S, Rizzato A, Enten G, Abou-Samra A, Malacrida S, Quartesan S, Vezzoli A, Camporesi E. Hyperbaric oxygen therapy ameliorates osteonecrosis in patients by modulating inflammation and oxidative stress. J Enzyme Inhib Med Chem. 2018 Dec;33(1):1501-1505. doi: 10.1080/14756366.2018.1485149.
- Moskowitz A, Andersen LW, Huang DT, Berg KM, Grossestreuer AV, Marik PE, Sherwin RL, Hou PC, Becker LB, Cocchi MN, Doshi P, Gong J, Sen A, Donnino MW. Ascorbic acid, corticosteroids, and thiamine in sepsis: a review of the biologic rationale and the present state of clinical evaluation. Crit Care. 2018 Oct 29;22(1):283. doi: 10.1186/s13054-018-2217-4.
- Menzies P, Menzies C, McIntyre L, Paterson P, Wilson J, Kemi OJ. Blood lactate clearance during active recovery after an intense running bout depends on the intensity of the active recovery. J Sports Sci. 2010 Jul;28(9):975-82. doi: 10.1080/02640414.2010.481721.
- Van Hooren B, Peake JM. Do We Need a Cool-Down After Exercise? A Narrative Review of the Psychophysiological Effects and the Effects on Performance, Injuries and the Long-Term Adaptive Response. Sports Med. 2018 Jul;48(7):1575-1595. doi: 10.1007/s40279-018-0916-2.
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia (Aktuální)
Primární dokončení (Aktuální)
Dokončení studie (Aktuální)
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Aktuální)
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
Další identifikační čísla studie
- HEC-DSB/04-19
Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)
Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?
Popis plánu IPD
Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty
Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA
Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA
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 .