Biologische und funktionelle Marker für die präzise astronautische Biomedizin (MARS-PRE)
MARS-PRE: MARcatori Biologici e Funzionali Per la Biomedicina aStronautica di PREcisione
Studienübersicht
Status
Status
Bedingungen
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Zehn junge männliche Teilnehmer werden 10 Tage horizontaler Bettruhe unterzogen. Vor, während und nach der Untersuchung werden viele biomechanische, metabolische, kardiovaskuläre und biochemische Reaktionen überwacht.
Während der Bettruhezeit finden keine Eingriffe statt. Die Motive dürfen sich frei drehen, ohne jeglichen vertikalen Stimulus.
Studientyp
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Einschreibung
Phase
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
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-
-
Izola, Slowenien, 6310
- Splosna bolnisnica Izola (Hospital of Izola)
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-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Studienberechtigte Geschlechter
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Body-Mass-Index zwischen 20 - 28 kg/m2
- männliche Teilnehmer
- eine gesunde Person, die in der Lage ist, alle im Forschungsprotokoll vorgesehenen Tests durchzuführen
Ausschlusskriterien:
- Rauchen;
- regelmäßiger Alkoholkonsum;
- ferromagnetische Implantate;
- Anamnese einer tiefen Venenthrombose mit D-Dimer > 500 μg·L-1;
- akute oder chronische Skelett-, neuromuskuläre, psychische, metabolische und kardiovaskuläre Erkrankungen.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: BEHANDLUNG
- Zuteilung: N / A
- Interventionsmodell: SINGLE_GROUP
- Maskierung: KEINER
Anzahl der Arme
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / ArmTeilnehmergruppe / Arm |
Intervention / BehandlungIntervention / Behandlung |
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EXPERIMENTAL: Bettruhezustand
Bettruhezustand ohne zusätzlichen Eingriff
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10 Tage vollständige Bettruhe
Andere Namen:
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Änderung der Atemfrequenz der Mittochondrien
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der Sauerstoffatmungsrate der Mittochondrien pro mg Muskelgewebe nach 10-tägiger Bettruhe
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Änderung der Einzelfaserkraft des Skelettmuskels (in Mikronewton)
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Bei jedem Teilnehmer werden zu jedem Zeitpunkt ca. 10 intakte Muskelfasern nach 10-tägiger Bettruhe auf ihre Kraftentfaltung untersucht.
Isometrische Muskelfaserkraft (in mNewton) wird isometrische Kraft (Fo) in vier aufeinanderfolgenden maximalen Aktivierungen (pCa, 4,6; Sarkomerlänge, 2,6 Mikrometer; Temperatur 12 Grad C) unter Verwendung eines Elektromotors mit darauf montiertem Kraftaufnehmer gemessen.
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Änderung der neurologischen Ergebnisse – Nervenleitgeschwindigkeit
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der Nervenleitgeschwindigkeit nach 10 Tagen Bettruhe
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der neurologischen Ergebnisse – fMRI
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der Fähigkeit, sich Bewegungsaufgaben (Voxel-basierte Netzwerkanalysen) mental vorzustellen/durchzuführen, nach 10-tägiger Bettruhe
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der neurologischen Ergebnisse – neurokognitive Bewertung
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der EEG- und neurokognitiven Aufgabenparameter (ereignisbezogenes Potenzial; P300-Komponente während der Stroop-Aufgabe) nach 10-tägiger Bettruhe
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der Skelettmuskel-NCAM-Expression in einzelnen Fasern
Zeitfenster: Vorher, am 5. und 10. Tag der Bettruhe
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Die Expression des neuralen Zelladhäsionsmoleküls (NCAM) wird in Vastus-lateralis-Biopsieproben zu drei Zeitpunkten analysiert.
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Vorher, am 5. und 10. Tag der Bettruhe
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Sekundäre Ergebnismessungen
Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Veränderung des Muskelvolumens nach 10 Tagen Bettruhe
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Das Volumen der Oberschenkelmuskulatur wird durch einen kontinuierlichen Schnitt durch 3T-MRT beurteilt.
Die Muskelsegmentierung erfolgt durch eine Matlab-Routine.
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der aeroben Spitzenleistung nach 10 Tagen Bettruhe
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Die Änderung der aeroben Spitzenleistung (maximaler Sauerstoffverbrauch) wird auf einem Cycloergometer unter Verwendung eines abgestuften Belastungsprotokolls bewertet.
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Inhomogene Veränderung des Pennationswinkels der Skelettmuskulatur nach 10 Tagen Bettruhe
Zeitfenster: Zu Studienbeginn alle 2 Tage Bettruhe und nach 10 Tagen Bettruhe
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Die Veränderung der Muskelarchitektur wird im Vastus lateralis, Biceps femoris, Tibialis anterior, Multifidus mittels Sonographie beurteilt.
Insbesondere werden wir alle drei Architekturparameter (Pennationswinkel, Faszikellänge und -dicke) bewerten. Für die Zwecke dieses Ergebnisses gehen wir jedoch von einer nicht homogenen Änderung des Pennationswinkels durch die gesamten Muskeln aus.
Die Bewertung wird vor, alle 2 Tage der Bettruhe und nach der Bettruhe durchgeführt.
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Zu Studienbeginn alle 2 Tage Bettruhe und nach 10 Tagen Bettruhe
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Änderung der maximalen Verschiebung nach Zuckungskontraktion nach 10-tägiger Bettruhe
Zeitfenster: Zu Studienbeginn alle 2 Tage Bettruhe und nach 10 Tagen Bettruhe
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Mittels Tensiomyographie werden wir die Kontraktionszeit und die maximale Displacement im Vastus lateralis, Tibialis anterior, Bizeps femoris, M. multifidus beurteilen.
Wir erwarten, dass die Kontraktionszeit gleich bleibt, aber die maximale Verschiebung – ein Maß für den Muskeltonus – wird deutlich vor den Veränderungen der Muskeldicke zunehmen – bewertet durch Sonographie.
Die Bewertung wird vor, alle 2 Tage der Bettruhe und nach der Bettruhe durchgeführt.
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Zu Studienbeginn alle 2 Tage Bettruhe und nach 10 Tagen Bettruhe
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Veränderung der Skelettzusammensetzung nach 10 Tagen Bettruhe
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, Tag 5 und nach 10-tägiger Bettruhe
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Mittels Elektrophorese werden wir die Veränderungen in der Zusammensetzung der myosierenden schweren Ketten in den Biopsien beurteilen, die aus dem Musculus vastus lateralis vor, am Tag 5 und nach 10 Tagen Bettruhe entnommen wurden
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Zu Studienbeginn, Tag 5 und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der maximalen freiwilligen Kontraktion der Skelettmuskulatur nach 10-tägiger Bettruhe
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Die maximale freiwillige Kontraktion der isometrischen Kniestrecker wird mit einem Dnamometer gemessen, das auf eine 90-Grad-Flexion eingestellt ist.
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Gleichgewichtsveränderung nach 10-tägiger Bettruhe
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Die Veränderung des statischen und dynamischen Gleichgewichts wird nach 10-tägiger Bettruhe durch Funktionstests (Gang mit Optogait-System und Gleichgewicht mit Tensiometrischer Platten-COP beurteilt) beurteilt
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Veränderung der orthostatischen Toleranz nach 10 Tagen Bettruhe
Zeitfenster: Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Die Änderung des mittleren arteriellen Drucks während des Tests in Rückenlage zum Stehen (mmHg) wird durch den Test in Rückenlage zum Stehen bewertet, bei dem die Probanden 10 Minuten in jeder Position bleiben.
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Zu Studienbeginn und nach 10-tägiger Bettruhe
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Sponsor
Mitarbeiter
Mitarbeiter
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Pisot R, Marusic U, Biolo G, Mazzucco S, Lazzer S, Grassi B, Reggiani C, Toniolo L, di Prampero PE, Passaro A, Narici M, Mohammed S, Rittweger J, Gasparini M, Gabrijelcic Blenkus M, Simunic B. Greater loss in muscle mass and function but smaller metabolic alterations in older compared with younger men following 2 wk of bed rest and recovery. J Appl Physiol (1985). 2016 Apr 15;120(8):922-9. doi: 10.1152/japplphysiol.00858.2015. Epub 2016 Jan 28.
- Simunic B, Koren K, Rittweger J, Lazzer S, Reggiani C, Rejc E, Pisot R, Narici M, Degens H. Tensiomyography detects early hallmarks of bed-rest-induced atrophy before changes in muscle architecture. J Appl Physiol (1985). 2019 Apr 1;126(4):815-822. doi: 10.1152/japplphysiol.00880.2018. Epub 2019 Jan 24.
- Floreani M, Rejc E, Taboga P, Ganzini A, Pisot R, Simunic B, Biolo G, Reggiani C, Passaro A, Narici M, Rittweger J, di Prampero PE, Lazzer S. Effects of 14 days of bed rest and following physical training on metabolic cost, mechanical work, and efficiency during walking in older and young healthy males. PLoS One. 2018 Mar 12;13(3):e0194291. doi: 10.1371/journal.pone.0194291. eCollection 2018.
- Rejc E, Floreani M, Taboga P, Botter A, Toniolo L, Cancellara L, Narici M, Simunic B, Pisot R, Biolo G, Passaro A, Rittweger J, Reggiani C, Lazzer S. Loss of maximal explosive power of lower limbs after 2 weeks of disuse and incomplete recovery after retraining in older adults. J Physiol. 2018 Feb 15;596(4):647-665. doi: 10.1113/JP274772. Epub 2018 Jan 19.
- Passaro A, Soavi C, Marusic U, Rejc E, Sanz JM, Morieri ML, Nora ED, Kavcic V, Narici MV, Reggiani C, Biolo G, Zuliani G, Lazzer S, Pisot R. Computerized cognitive training and brain derived neurotrophic factor during bed rest: mechanisms to protect individual during acute stress. Aging (Albany NY). 2017 Feb 3;9(2):393-407. doi: 10.18632/aging.101166.
- Marusic U, Giordani B, Moffat SD, Petric M, Dolenc P, Pisot R, Kavcic V. Computerized cognitive training during physical inactivity improves executive functioning in older adults. Neuropsychol Dev Cogn B Aging Neuropsychol Cogn. 2018 Jan;25(1):49-69. doi: 10.1080/13825585.2016.1263724. Epub 2016 Dec 12.
- Marusic U, Kavcic V, Giordani B, Gerzevic M, Meeusen R, Pisot R. Computerized spatial navigation training during 14 days of bed rest in healthy older adult men: Effect on gait performance. Psychol Aging. 2015 Jun;30(2):334-340. doi: 10.1037/pag0000021. Epub 2015 May 4.
- Marusic U, Meeusen R, Pisot R, Kavcic V. The brain in micro- and hypergravity: the effects of changing gravity on the brain electrocortical activity. Eur J Sport Sci. 2014;14(8):813-22. doi: 10.1080/17461391.2014.908959. Epub 2014 Apr 15.
- Rejc E, di Prampero PE, Lazzer S, Grassi B, Simunic B, Pisot R, Antonutto G, Narici M. A 35-day bed rest does not alter the bilateral deficit of the lower limbs during explosive efforts. Eur J Appl Physiol. 2015 Jun;115(6):1323-30. doi: 10.1007/s00421-015-3111-2. Epub 2015 Jan 23.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (TATSÄCHLICH)
Studienbeginn
Primärer Abschluss (TATSÄCHLICH)
Primärer Abschluss
Studienabschluss (TATSÄCHLICH)
Studienabschluss
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (TATSÄCHLICH)
Zuerst gepostet
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (TATSÄCHLICH)
Letztes Update gepostet
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
Andere Studien-ID-Nummern
- BR2019 MARS-PRE
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Beschreibung des IPD-Plans
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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