Effekter af eksogene ketoner på akutte ændringer og genopretning af hjertemusklen efter intens træning.

### BAGGRUND:

Det er allerede fastslået, at omfattende træning resulterer i funktionel og biokemisk myokardieskade. Udviklingen af ​​træningsinduceret myokardieødem er dog stadig uklar. Native T1- og T2-kortlægningsteknikker i cardiac magnetic resonance imaging (CMR) er følsomme over for at detektere patologisk myokardievæskeakkumulering og fungerer således som potentielle biomarkører til identifikation af patologisk myokardieødem. En pilotundersøgelse udført af Ghekiere et al. viste en sammenhæng mellem forhøjet troponinfrigivelse og øgede T1-kortlægningsværdier samt højre ventrikulær (RV) dysfunktion. Formålet med denne undersøgelse er at udføre en yderligere undersøgelse med 30 deltagere ved at bruge en tilpasset undersøgelsesprotokol for at overvinde pilotundersøgelsens hovedbegrænsninger og for at evaluere virkningerne af eksogene ketoner på akutte hjerteforandringer og restitution.

---

• MÅL

Denne forskning har til formål at undersøge, om hjerteabnormiteter udvikler sig efter intens træning, og om disse abnormiteter genopretter sig eller fortsætter efter 20-24 timer. Konkret vil efterforskerne undersøge, om myokardieødem, hjertedysfunktion eller abnormiteter i kontraktil reserve opstår efter intens træning. Efterforskerne har til hensigt at undersøge, om brugen af ​​ketoner påvirker forekomsten og genopretningen af ​​disse hjerteabnormaliteter. En pilotundersøgelse af Ghekiere et al. viste en sammenhæng mellem træningsinduceret troponinfrigivelse og forhøjede T1-kortlægningsværdier sammen med RV-dysfunktion. Målet med denne undersøgelse er at udforske disse resultater yderligere i en større population. Efterforskerne vil vurdere, om omfattende træning er forbundet med patologiske niveauer af væskeophobning i myokardiet, hvilket potentielt indikerer patologisk myokardieødem. Derudover vil efterforskerne vurdere, om der opstår ventrikulær dysfunktion, og om kontraktile reserve ændrer sig efter intens træning. Til sidst vil efterforskerne undersøge, om tidligere fund genoprettes eller forbliver 24 timer efter intens træning, samt eventuelle potentielle forskelle mellem mænd og kvinder og indflydelsen af ​​indtag af ketoner. Disse resultater kan bidrage til forskning i patologisk hjerteskade og pludselig død hos professionelle cykelryttere og potentielt kaste lys over virkningerne af ketoner på helbredelse efter hjerteskade.

1. Efterforskerne vil vurdere, om intens udholdenhedstræning påvirker hjertemusklen.
2. Efterforskerne vil vurdere, om nogen virkninger varer ved eller forsvinder efter 24 timer.
3. Efterforskerne vil evaluere potentielle forskelle mellem placebo og ketonindtag.

4. Efterforskerne vil evaluere potentielle forskelle mellem mandlige og kvindelige deltagere.

   ### STUDIEBEFOLKNING

   Inklusionskriterierne er sunde mandlige og kvindelige fritidscyklister mellem 18 og 50 år, som har underskrevet en informeret samtykkeerklæring. Kvindelige deltagere, der tager præventionsmidler, vil blive inkluderet for at forhindre hormonelle udsving i at påvirke undersøgelsesresultaterne. Hver deltager vil gennemgå et detaljeret spørgeskema om deres træningshistorie. Deltagerne vil blive inkluderet, hvis de opnår en VO2-max/kg værdi over P90, korrigeret for alder og køn, baseret på referenceværdien af ​​E. Van der Steeg et al.

   Eksklusionskriterier omfatter hjerte-kar-, metaboliske eller respiratoriske sygdomme, deltagere med kardiovaskulære risikofaktorer og eventuelle kontraindikationer for maksimal træning eller MR. Efterforskerne forventer cirka 30 deltagere.

   • REKRUTTERING OG INFORMERET SAMTYKKE

   Deltagerne vil blive rekrutteret fra forskerholdets personlige netværk samt gennem lokale sportsklubber. Der vil ikke blive lagt pres på potentielle deltagere. Deltagelse er frivillig, og enkeltpersoner har ret til at afslå deltagelse eller trække sig til enhver tid uden at angive en grund, uden at det påvirker deres forhold til forskeren. Lokale sportsklubber vil blive kontaktet via e-mail og sociale medier. Deltagerne vil modtage undersøgelsesoplysninger via e-mail og kan til enhver tid stille spørgsmål om undersøgelsen via e-mail eller telefon. Undersøgelsen vil blive forklaret igen ved baseline, og det informerede samtykke vil derefter blive tilbudt til underskrift. Informeret samtykke vil blive indsamlet af forskerholdet. Der vil blive udleveret særskilte formularer til de undersøgelsesspecifikke procedurer, der præciserer, at undersøgelsen falder uden for standardbehandling, så der vil ikke blive faktureret.

   ---

   ### METODOLOGI

   Dette er en interventionel prospektiv crossover-undersøgelse. Deltagerne vil blive rekrutteret gennem bekendte og lokale sportsklubber. Alle deltagere vil modtage information og et spørgeskema og skal underskrive et informeret samtykke.

   Alle deltagere vil gennemgå en VO2-max test før den intense træning for at beregne aerobe og anaerobe tærskler, inklusive VO2 max. Forud for den intense træning vil der blive udført et baseline CMR-studie i hvile med T1-kortlægning og T2-kortlægning (SA basal og midventrikulær og HLA), funktionelle målinger (HLA, VLA, 3CH og SA for begge ventrikler), stressmålinger (Supine). Exercise-CMR) og kontrastforstærket billeddannelse for at påvise fibrose. Baseline blodprøver (Na, K, Ca, Chl, Mg, kreatinin, RBC + Hct, Hg, WBC, blodplader, høj sens troponin I og T, kreatinkinase, kreatinkinase-MB, NT-proBNP, CRP, østrogen, testosteron , Lpa, NT-pro ANP, Albumin, Dopamin, GDF-15, serum B hydroxybutyrat, glukose, laktat og urinanalyse) vil blive taget for at vurdere hjertebiomarkører og hydreringsstatus. En baseline hjerteultralyd vil også blive udført med ventrikulære funktionsberegninger og belastningsanalyse.

   Deltagerne vil derefter gennemgå en omfattende træningssession under kontrollerede forhold (temperatur og fugtighed) på et forskningslaboratorium, Rehabiliterings- og Sundhedscentret (ReGo) på Jessa Hospital. Alle deltagere vil gennemføre en standardiseret rute ved hjælp af en ZWIFT-opsætning, en virtuel indendørs træningsopsætning. Ruten varer tre timer og tilpasses individuelt ud fra den anaerobe tærskel, med det formål at opretholde anaerob træning i 1,5-2,0 timer. Under testen udleveres en cykeltræner (Wahoo Kickr), som deltagerne kan montere deres egen cykel på. Føde- og væskeindtag vil blive standardiseret. Puls og hydreringsbalance vil blive overvåget før, under og efter træningen. Glucose, lactat og beta-hydroxybutyrat serumniveauer vil blive overvåget før, under og efter træningen på kapillære blodprøver.

   Hjerterytmen vil løbende blive overvåget før, under og efter træning ved hjælp af flere enheder til at sammenligne og validere dem i både kliniske og hjemmeindstillinger (enheder: Fourth Frontier X2, Byteflies patch, Rooti Rx). Alle enheder har CE-mærkning, er meget små og er ikke synlige udefra og har været brugt i kliniske situationer. Overvågningsopsætningen vil undgå at forstyrre daglige aktiviteter.

   Deltagerne vil udføre en randomiseret, dobbeltblind ZWIFT-begivenhed, én gang med ketonesterindtagelse og én gang med placebo (en isokalorisk mellemkædet triglyceridsammensætning), adskilt med et interval på 1-3 uger. Ketoner og placebo vil blive indgivet oralt i henhold til et fast skema.

   Tre til seks timer efter træning vil alle deltagere gennemgå hjerteultralyd, CMR-undersøgelse med samme sekvenser som baseline-undersøgelsen, blodprøver og urinanalyse. De samme tests vil blive gentaget 24 timer efter baseline. Hjerte-ultralydsevaluering vil blive udført af en erfaren kardiolog. CMR-efterbehandling vil blive udført af to erfarne hjerteradiologer, og rytmemonitorering vil blive vurderet af en erfaren kardiolog.

   Medicinske procedurer vil blive udført af uddannet plejepersonale og læger i henhold til sædvanlige kliniske procedurer. Rytmeovervågningsdata vil blive analyseret anonymt ved hjælp af firmaleveret software.

   • RISIKO-BALANCEN

     • Der er minimal risiko forbundet med intens træning. I sjældne tilfælde kan intens anstrengelse udløse arytmier. Tidligere undersøgelser har vist, at pludselig død forekommer i omkring 1-2 tilfælde pr. 100.000 atleter om året og 1 pr. 1 til 4 millioner timers træning. Efterforskerne har mistanke om, at risikoen for vores deltagere vil være lavere, da de vil gennemgå en hjerteevaluering før træning, og træningen vil blive udført i et kontrolleret miljø. Det kontrollerede miljø vil sandsynligvis reducere sandsynligheden for alvorlige komplikationer, da potentielle problemer kan identificeres og behandles tidligt.
     • Der er en lille chance for, at testene kan afsløre abnormiteter, som ellers ville forblive ubemærket og ikke udgøre nogen symptomer eller fare. Sådanne fund kan forårsage unødig bekymring. Hvis dette sker, vil efterforskerne informere deltagerne fuldt ud om betydningen. Omvendt kan potentielt tidlige patologiske fund uden symptomer også identificeres, hvilket muliggør rettidig vurdering og behandling, hvilket potentielt forhindrer eller forbedrer langsigtede resultater.
     • Der er en meget lille risiko for en allergisk reaktion på gadolinium kontrast.
   • DATAANALYSE

   Grundlæggende CMR-efterbehandling vil blive udført på en kommerciel arbejdsstation, der bruges i rutinemæssige kliniske omgivelser. Cine-billeddannelse af hjertet vil blive segmenteret med kommercielt tilgængelig software (NeoSOFT, USA). Alle undersøgelsesdata vil blive pseudonymiseret.

   Venstre ventrikulære (LV) og højre ventrikulære (RV) volumener vil blive skitseret for at beregne ejektionsfraktion, slutdiastolisk volumen, slutsystolisk volumen, hjerteindeks og hjertemasse. Tykkelsen af ​​LV-lateralvæggen og septum vil blive målt på SA- og HLA-billeder. Myokardie T1 og T2 afslapningstider vil blive bestemt. Analyser vil blive udført af to uafhængige hjerteradiologer med ekspertise i hjertebilleddannelse, blindet for alle undersøgelsesdata.

   Hjerte-ultralyd vil blive udført og analyseret af en kardiolog

   Rå EKG-data vil blive gjort tilgængelige via software leveret af de respektive virksomheder (Byteflies, Fourth Frontier og Rooti) og evalueret af en erfaren kardiolog.

   Statistisk analyse vil blive udført ved hjælp af IBM SPSS version 27.0 (IBM SPSS Statistics for Windows, Chicago, IL, USA). En Shapiro-Wilk test vil blive udført for at teste normalfordelingen af ​​dataene (p < 0,05).