Oxytocin na výkon a zotavení úlohy studené vody

Operátoři Naval Special Warfare (NSW) jsou vystaveni řadě extrémních podmínek prostředí a intenzivním fyzickým nárokům. Kromě hlubokého dýchání plynů pod vysokým tlakem, dlouhodobé ponoření do studené vody a nedostatečné zotavení z trvalé fyzické námahy negativně ovlivňují výkon jednotlivce i týmu. Biotechnologie, které by mohly zmírnit účinky chladu a také podpořit fyzické zotavení, představují významnou neuspokojenou potřebu operační komunity NSW.

Oxytocin (OT) má širokou škálu účinků jak lokálně v mozku, tak periferně v těle včetně kosterního svalstva. Tyto periferní účinky mohou být zprostředkovány klasickou aktivací ligand-receptor daným hojnou expresí oxytocinového receptoru v periferních tkáních spolu s lokální expresí OT v periferních tkáních, kde pravděpodobně působí autokrinním způsobem. Exogenní OT prostřednictvím intranazálního podávání je schválen FDA Investigational New Drug (IND) a byl prokázán jako snadná a bezpečná metoda ke zvýšení koncentrací OT v oběhu, které mohou zvýšit účinek na periferní tkáně.

Operátoři studené vody podstupují během mise rozsáhlý a jedinečný soubor fyzických, fyziologických a psychologických stresorů. Přeprava ve vodě může přesáhnout 6 hodin ponořených ve studené vodě, na rebreatherech a v omezeném prostoru. Během této zdlouhavé přepravy musí operátoři zachovávat ostražitost nad ovládáním navigace, vozidla a podpory života, zatímco jsou vystaveni rizikům potápění se smíšeným plynem nebo kyslíkem, spolu s hypotermií, dehydratací, podvýživou a dalšími faktory, které mohou výrazně snížit výkon obsluhy. Jakmile tým dosáhne cíle, musí být při plnění svého cíle mise na vrcholu kognitivní a fyzické připravenosti. Když je cíl mise dokončen, operátoři podniknou dlouhou zpáteční cestu zpět na svou dislokovanou základnu. Optimalizovaný kognitivní a fyzický výkon operátora je nezbytný ve všech fázích mise ve studené vodě a bezpečný a snesitelný přístup k optimalizaci výkonu a odolnosti bojových stíhaček bude klíčový pro budoucí operace ve studené vodě.

Vzhledem k potenciálním termogenním a regeneračním účinkům nebo intranazální OT předpokládáme, že profylaktické podávání OT ve srovnání s placebem zmírní deficity ve výkonnosti relevantní pro misi během a po expozici studené vodě. Pro tento projekt využijeme ONR Cold Water Performance Task Battery, která byla navržena na základě výsledků analýzy úloh v kombinaci s informacemi od komunity provozovatelů studené vody. Úkolová baterie byla ověřena pro svou schopnost vyvolat změny teploty jádra a periferního těla, manuální zručnost, kognitivní výkon a fyzický výkon po vystavení studené vodě. Naše hypotéza bude testována prostřednictvím jednoho konkrétního cíle zahrnujícího N=24 18–39 letých mužů pomocí přísné, dvojitě zaslepené, placebem kontrolované, mezi subjekty randomizované zkřížené studie porovnávající 48 IU OT vs. placebo (fyziologický roztok) ve výkonu a regeneraci studené vody.

Konkrétní cíl 1. Prozkoumat dopad intranazálního OT na výkon a regeneraci studené vody pomocí ONR Cold Water Performance Task Battery, která zahrnuje expozici studené vodě; testování kognitivní výkonnosti prostřednictvím okulometrického hodnocení a obranného automatizovaného neurobehaviorálního hodnocení (DANA); a testování fyzického výkonu prostřednictvím simulovaného běhu, lezení po žebříku a testování manuální zručnosti.