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Impact of Muscle Afferent Feedback During Exercise in Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD)

27. Januar 2012 aktualisiert von: Philippe Gagnon, PhD Candidate, Laval University

Impact of Somatosensory Feedback on Peripheral Muscle Fatigue and Exercise Tolerance in Patients With COPD

Recently, direct evidences point to the contributing role of peripheral muscle fatigue in exercise tolerance among patients with COPD. However, the physiological mechanisms by which peripheral muscle fatigue impairs exercise tolerance are still unknown, as factors regulating peripheral muscle fatigue in COPD may be complex. One possible link between limb muscle fatigue and exercise intolerance could be enhanced afferent signals from the active limb muscles to the central command, thereby limiting central motor output and eventually leading to exercise termination.

A direct method to investigate the regulation of peripheral muscle fatigue during exercise in patients with COPD is the blockade of peripheral neural afferents via lumbar anesthesia. Consequently, investigating the interplay between the peripheral muscular component and the central motor command during self-paced exercise could shed light on the regulation of peripheral muscle fatigue in COPD and its implication in exercise intolerance.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

The aim of the study is to characterize the role of peripheral muscle afferents on the development of muscle fatigue, cardiorespiratory response and exercise tolerance to constant-workrate endurance cycling exercise in patients with COPD.

In a double-blind randomized design, patients with GOLD stage II-III COPD will be recruited and will complete a constant-workrate cycling test following either the injection of a placebo [NaCl, interspinous L2-L3] or an opioid [Fentanyl 25 µg, intrathecal L2-L3] inhibiting central feedback of peripheral muscles sensory afferents. Quadriceps force (TwQ) will be measured by magnetic stimulation of the femoral nerve and central chemoreceptors response will be assessed by CO2 rebreathing, both performed before and after the injection. Finally, TwQ will also be measured after the endurance cycling test to assess the magnitude of quadriceps fatigue induced by symptom-limited exercise.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

8

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Kanada
    • Quebec
      • Québec, Quebec, Kanada, G1V 4G5
        • Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Quebec - Universite Laval

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

55 Jahre bis 75 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Männlich

Beschreibung

Inclusion Criteria:

  • Smoking history > 15 pack-years
  • COPD GOLD II-III (30 % predicted < FEV1 < 80 % predicted; FEV1/FVC < 0.70)

Exclusion Criteria:

  • Unstable condition
  • Recent exacerbation (<3 months)
  • Recent cancer (<3 months)
  • Myopathy, neuromuscular disease
  • Unstable cardiac disease
  • Hepatic, kidney, intestinal disease
  • BMI > 35
  • PaCO2 > 45 mmHg
  • PaO2 < 60 mmHg

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Vervierfachen

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Placebo
Arzneimittel: Placebo comparator
placebo [NaCl]
Experimental: Fentanyl
Arzneimittel: Fentanyl
Single-dose of intrathecal fentanyl [25ug] Duration of fentanyl : 3.5 hours

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Endurance time
Zeitfenster: 60-min post-anesthesia - From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients)
Exercise tolerance is referred as the endurance time (sec) during constant-workrate cycling test at 80 % of the predetermined maximal workload in every conditions (placebo and fentanyl)
60-min post-anesthesia - From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients)

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Ventilatory response
Zeitfenster: 60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients)
The ventilatory response (Ventilation, L/min) will be monitored continuously during the cycling test and will be compared between the two conditions (placebo vs. fentanyl)
60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients)
Quadriceps muscle fatigue
Zeitfenster: 15-min after the end of constant-workload cycling test
The quadriceps muscle fatigue will be monitored before and after the cycling test to quantify the extent of muscle fatigue produced by the cycling test. This will be done by magnetic stimulation of the femoral nerve and maximal voluntary contraction. Also, non-invasive surface electromyography (EMG) of the quadriceps will help to better characterize muscle fatigue.
15-min after the end of constant-workload cycling test
Dynamic hyperinflation
Zeitfenster: 60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients) - Every 2-min during exercise
Dynamic hyperinflation will be monitored periodically every 2-min during the cycling test by manoeuvres of inspiratory capacity and will be compared between the two conditions (placebo vs. fentanyl)
60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients) - Every 2-min during exercise
Effort perception
Zeitfenster: 60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients) - Every 2-min during exercise
Leg fatigue and dyspnea perception (Borg scale scores) will be monitored periodically every 2-min during the cycling test and will be compared between the two conditions (placebo vs. fentanyl)
60-min post-anesthesia-From the start to the end of the constant-workload cycling test (limited by symptoms of the patients) - Every 2-min during exercise

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Laval University

Ermittler

  • Hauptermittler: François Maltais, MD, Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, University Laval

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn

1. Oktober 2010

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

1. Januar 2012

Studienabschluss (Tatsächlich)

1. Januar 2012

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

20. Januar 2012

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

27. Januar 2012

Zuerst gepostet (Schätzen)

1. Februar 2012

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Schätzen)

1. Februar 2012

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

27. Januar 2012

Zuletzt verifiziert

1. Januar 2012

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • SPINAL-20520

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