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Reaktionen des Gehirnblutflusses in Ruhe und während des Trainings

4. März 2024 aktualisiert von: Ai McManus, University of British Columbia

Zerebrovaskuläre Reaktionen auf isometrische Übungen und Hyperkapnie bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen

Eine strenge Regulierung des Gehirnblutflusses ist für die Versorgung mit Sauerstoff und Energie zum Überleben von entscheidender Bedeutung. Im Kindesalter hat das Gehirn einen doppelt so hohen Stoffwechselbedarf und benötigt daher eine größere Durchblutung, um diesen Bedarf zu decken. Trotz dieses Wissens sind die Reaktionen auf den Blutfluss im Gehirn und die Regulationsmechanismen während der Reifung weitgehend unbekannt. Daher versuchen wir zu verstehen, was mit der Funktion der Blutgefäße und den Regulationsmechanismen im Ruhezustand und während der Handgriffübung geschieht. Dies wird uns wertvolle Informationen über die Reaktionen der Blutgefäße im Gehirn liefern, die zukünftige Interventionen zur Verbesserung der Blutgefäßfunktion bei Jugendlichen und zur künftigen Krankheitsprävention unterstützen werden. Die Nutzung des Pubertätsübergangs wird Einblicke in den Einfluss von Sexualhormonen auf die Regulierung des Blutflusses im Gehirn liefern.

Das Ziel dieser Querschnittsbeobachtungsstudie besteht darin, den Einfluss von Alter und Reifung auf die Regulierung des zerebralen Blutflusses zu untersuchen, der durch die Untersuchung der Reaktionen auf einen Anstieg der Kohlendioxidkonzentrationen und statische Handgriffübungen bei Kindern (7–10 Jahre) und Jugendlichen erreicht wird (12-16 Jahre) und junge Erwachsene (19-35 Jahre).

Die Hauptfragen, die die Studie beantworten soll, sind:

  • Untersuchen Sie die Reaktionen des Gehirnblutflusses auf einen Anstieg der Kohlendioxidkonzentration bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen.
  • Untersuchen Sie die Reaktionen des Gehirnblutflusses auf Handgriffübungen mit und ohne Anstieg der Kohlendioxidkonzentration bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen.

Während aller Protokolle werden die endexspiratorischen Gaskonzentrationen der Teilnehmer mithilfe einer prospektiven endexspiratorischen Gaszielbestimmung mithilfe eines computergesteuerten Gasmischsystems gemessen und/oder verändert, für das wir die Genehmigung von Health Canada erhalten haben.

Studienübersicht

Status

Noch keine Rekrutierung

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Das Ziel dieser experimentellen Querschnittsstudie besteht darin, den Einfluss von Alter, Geschlecht und Pubertätsstatus auf zerebrovaskuläre Reaktionen in Ruhe und während isometrischer Belastung zu bestimmen.

Das Hauptziel besteht darin, die Regulierungsmechanismen des zerebralen Blutflusses bei Hyperkapnie und isometrischem Training zu untersuchen und festzustellen, ob es mit zunehmendem Alter und zunehmender Reifung mechanistische Unterschiede in der Regulierung gibt.

Die folgenden Fragen werden an 20 gesunden Kindern (7–10 Jahre), 20 gesunden Jugendlichen (12–16 Jahre) und 20 jungen gesunden Erwachsenen (19–35 Jahre) beantwortet, um den Einfluss von Alter, Geschlecht und Reifung darauf zu vergleichen Antworten wie folgt:

  1. Untersuchen Sie die Reaktionen des Gehirnblutflusses auf isometrisches Training mit und ohne Hyperkapnie (+9 mmHg Kohlendioxid) bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen.
  2. Untersuchen Sie die Reaktionen des Gehirnblutflusses auf Hyperkapnie (+9 mmHg Kohlendioxid) bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen mithilfe eines schrittweisen 4-Minuten-Protokolls im Vergleich zu einem 30-Sekunden-Protokoll, um herauszufinden, welche Methode für Kinder und Jugendliche am besten verträglich ist.
  3. Bestimmen Sie, ob das Geschlecht und die geschlechtsabhängigen Einflüsse von Alter und Reifung die Reaktionen des Gehirnblutflusses auf Hyperkapnie oder isometrische Handgriffübungen beeinflussen.

Um die Atemgase während der Studienprotokolle zu kontrollieren und zu manipulieren, werden die Partialdrücke von endexspiratorischem Kohlendioxid und Sauerstoff am Mund mithilfe des von der Investigational Testing Authorization genehmigten computergesteuerten Gasmischsystems gemessen. Um bestimmte endexspiratorische Kohlendioxid- und Sauerstoffwerte während der Versuche mit geklemmter Atmung bzw. hyperkapnischer Atmung zu erreichen, wird eine prospektive endexspiratorische Gassteuerung eingesetzt. Das System ermöglicht eine Atemzug-für-Atemzug-Regulierung der endexspiratorischen Gase, unabhängig von der Beatmung. Endexspiratorische Konzentrationen werden prospektiv angestrebt, indem die eingeatmete Konzentration von Kohlendioxid und Sauerstoff entsprechend dem vorherigen ausgeatmeten Atemzug gesteuert wird, sodass diese während der gesamten Dauer des Protokolls präzise gesteuert werden kann. Gasanalysen und Spirometriemessungen des Atemzugvolumens und der Atemfrequenz werden mithilfe des computergesteuerten Systems aufgezeichnet. Das prospektive endexspiratorische Gas-Targeting ist sicher, da alle eingeatmeten Gase Sauerstoff enthalten, mit strengen Kontrollverfahren und ausfallsicheren Mechanismen, die es nicht zulassen, dass eingeatmete Gase sichere Schwellenwerte überschreiten.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Geschätzt)

60

Kontakte und Standorte

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

Studienkontakt

Studieren Sie die Kontaktsicherung

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

  • Kind
  • Erwachsene

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Probenahmeverfahren

Wahrscheinlichkeitsstichprobe

Studienpopulation

Die Studienpopulation besteht aus gesunden Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen im Alter zwischen 7 und 10 Jahren, 12 und 16 Jahren oder 19 und 35 Jahren. Die Teilnehmer werden aus der allgemeinen Bevölkerung über Online-Werbung und Medien rekrutiert und richten sich an Kinder, Jugendliche und Erwachsene mit Wohnsitz in Okanagan, British Columbia.

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Sind zwischen 7 und 10 Jahren, zwischen 12 und 16 Jahren oder zwischen 19 und 35 Jahren alt
  • Männlich oder weiblich
  • Sie haben einen normalen Blutdruck (<160/110 mmHg) und nehmen keine blutdrucksenkenden Medikamente ein.
  • Keine Vorgeschichte oder aktuelle Vorgeschichte kardiorespiratorischer oder zerebrovaskulärer Erkrankungen.
  • Kann auf Englisch kommunizieren

Ausschlusskriterien:

  • Unfähigkeit, Handgriffübungen durchzuführen
  • Nehmen Sie derzeit Medikamente ein, von denen bekannt ist, dass sie die Gefäßfunktion, die Herzfrequenz oder den Blutdruck beeinflussen
  • Habe Epilepsie
  • Sind ein aktueller Raucher
  • Es sind kardiometabolische Anomalien bekannt
  • Angeborene Herzfehler haben (z. B. Fallot-Tetralogie)
  • Instabile Angina pectoris (häufige Brustschmerzen)
  • Vorhofflimmern
  • Myokardinfarkt (Herzinfarkt) innerhalb der letzten 3 Monate
  • Vorübergehender ischämischer Anfall (TIA) innerhalb der letzten 6 Monate
  • Herzinsuffizienz ≥ Klasse 2
  • Sie haben eine bekannte Atemwegserkrankung (z. B. Asthma)
  • Sie haben eine bekannte Stoffwechselerkrankung (z. B. Typ-1-Diabetes)
  • Sind nicht in der Lage, Sport zu treiben
  • Sind schwanger
  • Weniger als 6 Monate nach der Geburt oder innerhalb des letzten Monats mit dem Stillen aufgehört

Studienplan

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

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte
Intervention / Behandlung
Kinder (7-10 Jahre)
Alle Gruppen des Experiments werden der gleichen Intervention ausgesetzt. Der Eingriff, dem die Teilnehmer ausgesetzt sind, besteht in der Verwendung des computergesteuerten Gasmischsystems zur Manipulation von endexspiratorischen und arteriellen Blutgasen. Dies wird für die folgenden Protokolle verwendet, um entweder die endexspiratorischen Konzentrationen auf Ruheniveau zu begrenzen oder eine Hyperkapnie-Provokation durchzuführen. Das Protokoll umfasst die Beurteilung der Reaktionen des zerebralen Blutflusses (gemessen mit Ultraschall) auf Kohlendioxid; einschließlich eines Hyperkapnie-Rampenprotokolls, gefolgt von einem Übergangsprotokoll. Nach mindestens 30-minütigem Auswaschen führen die Teilnehmer dann 2 Minuten lang eine isometrische Übung mit 30 % ihrer maximalen freiwilligen Kontraktion durch. Die Teilnehmer führen die isometrische Handgriffübung unter zwei verschiedenen Bedingungen durch (Hyperkapnie (+9 mmHg) und angespannte Atmung; um die Ausgangskonzentrationen von Kohlendioxid und Sauerstoff am Ende der Gezeiten aufrechtzuerhalten) mit einer 20-minütigen Erholungsphase zwischen den einzelnen Übungen.
Gerät: RespirACT RA-MR-System
RespirAct RA-MR™ ist ein computergesteuerter Gasmischer zur präzisen Steuerung der Blutgase für einen konsistenten und wiederholbaren Reiz.
Jugendliche (12-16 Jahre)
Alle Gruppen des Experiments werden der gleichen Intervention ausgesetzt. Der Eingriff, dem die Teilnehmer ausgesetzt sind, besteht in der Verwendung des computergesteuerten Gasmischsystems zur Manipulation von endexspiratorischen und arteriellen Blutgasen. Dies wird für die folgenden Protokolle verwendet, um entweder die Endexposition auf Ruheniveau zu fixieren oder eine Hyperkapnie-Provokation durchzuführen. Das Protokoll umfasst die Beurteilung der Reaktionen des zerebralen Blutflusses (gemessen mit Ultraschall) auf Kohlendioxid; einschließlich eines Hyperkapnie-Rampenprotokolls, gefolgt von einem Übergangsprotokoll. Nach mindestens 30-minütigem Auswaschen führen die Teilnehmer dann 2 Minuten lang eine isometrische Übung mit 30 % ihrer maximalen freiwilligen Kontraktion durch. Die Teilnehmer führen die isometrische Handgriffübung unter zwei verschiedenen Bedingungen durch (Hyperkapnie (+9 mmHg) und angespannte Atmung; um die Ausgangskonzentrationen von Kohlendioxid und Sauerstoff am Ende der Gezeiten aufrechtzuerhalten) mit einer 20-minütigen Erholungsphase zwischen den einzelnen Übungen.
Gerät: RespirACT RA-MR-System
RespirAct RA-MR™ ist ein computergesteuerter Gasmischer zur präzisen Steuerung der Blutgase für einen konsistenten und wiederholbaren Reiz.
Erwachsene (18-35 Jahre)
Alle Gruppen des Experiments werden der gleichen Intervention ausgesetzt. Der Eingriff, dem die Teilnehmer ausgesetzt sind, besteht in der Verwendung des computergesteuerten Gasmischsystems zur Manipulation von endexspiratorischen und arteriellen Blutgasen. Dies wird für die folgenden Protokolle verwendet, um entweder die Endexposition auf Ruheniveau zu fixieren oder eine Hyperkapnie-Provokation durchzuführen. Das Protokoll umfasst die Beurteilung der Reaktionen des zerebralen Blutflusses (gemessen mit Ultraschall) auf Kohlendioxid; einschließlich eines Hyperkapnie-Rampenprotokolls, gefolgt von einem Übergangsprotokoll. Nach mindestens 30-minütigem Auswaschen führen die Teilnehmer dann 2 Minuten lang eine isometrische Übung mit 30 % ihrer maximalen freiwilligen Kontraktion durch. Die Teilnehmer führen die isometrische Handgriffübung unter zwei verschiedenen Bedingungen durch (Hyperkapnie (+9 mmHg) und angespannte Atmung; um die Ausgangskonzentrationen von Kohlendioxid und Sauerstoff am Ende der Gezeiten aufrechtzuerhalten) mit einer 20-minütigen Erholungsphase zwischen den einzelnen Übungen.
Gerät: RespirACT RA-MR-System
RespirAct RA-MR™ ist ein computergesteuerter Gasmischer zur präzisen Steuerung der Blutgase für einen konsistenten und wiederholbaren Reiz.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Gehirndurchblutung
Zeitfenster: Experimenteller Besuch (1 Tag)
Ultraschalluntersuchung des Blutflusses der inneren Halsschlagader
Experimenteller Besuch (1 Tag)

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Gehirnblutgeschwindigkeit
Zeitfenster: Experimenteller Besuch (1 Tag)
Ultraschalluntersuchung der Geschwindigkeit der mittleren Hirnarterie
Experimenteller Besuch (1 Tag)
Blutdruck von Schlag zu Schlag
Zeitfenster: Experimenteller Besuch (1 Tag)
Kontinuierliche Bewertung der mittleren arteriellen Druckreaktionen
Experimenteller Besuch (1 Tag)
Hormonkonzentrationen im Speichel
Zeitfenster: Experimenteller Besuch (1 Tag)
Speichelproben zur Bestimmung von Östrogen, Progesteron, Dehydroepiandrosteron und Testosteron zur Charakterisierung des Reifungsstatus
Experimenteller Besuch (1 Tag)
Gasanalyse
Zeitfenster: Experimenteller Besuch (1 Tag)
Der Partialdruck von endexspiratorischem Kohlendioxid und Sauerstoff wird am Mund über eine angepasste Atemschutzmaske gemessen.
Experimenteller Besuch (1 Tag)
Fragebogen zur körperlichen Aktivität
Zeitfenster: Experimenteller Besuch (1 Tag)
Selbstberichtsbewertungen des körperlichen Aktivitätsniveaus werden bewertet
Experimenteller Besuch (1 Tag)
Anthropometrie: Gewicht
Zeitfenster: Experimenteller Besuch (1 Tag)
Das Körpergewicht (kg) wird mit einer elektronischen Waage gemessen
Experimenteller Besuch (1 Tag)
Anthropometrie: Größe
Zeitfenster: Experimenteller Besuch (1 Tag)
Gemessen werden die Körpergröße im Stehen und die Sitzhöhe (cm).
Experimenteller Besuch (1 Tag)

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

University of British Columbia

Ermittler

  • Hauptermittler: Jared Baylis, MD, University of British Columbia

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

Nützliche Links

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 (Geschätzt)

1. Mai 2024

Primärer Abschluss (Geschätzt)

1. Januar 2025

Studienabschluss (Geschätzt)

1. Januar 2025

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

13. November 2023

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

15. November 2023

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

21. November 2023

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

6. März 2024

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

4. März 2024

Zuletzt verifiziert

1. März 2024

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • H23-02316

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

JA

Beschreibung des IPD-Plans

Pseudonymisierte Daten aus dieser Studie werden nach Veröffentlichung der wichtigsten Studienbeiträge zur Weitergabe an andere Forscher zur Verfügung gestellt. Die Daten werden über das Federated Research Data Repository (FRDR) (https://www.frdr-dfdr.ca/repo/) geteilt. Dabei handelt es sich um ein sicheres Datenrepository, das im WWW durchsuchbar ist und von den Bibliotheksdiensten verwaltet wird. Für Datensätze wird bei der Hinterlegung im Repository ein digitaler Objektidentifikator (DOI) generiert. Die Daten werden in diesem Repository für mindestens 10 Jahre oder für 10 Jahre ab dem letzten Zugriffsdatum gespeichert.

IPD-Sharing-Zeitrahmen

Die Daten werden in diesem Repository für mindestens 10 Jahre oder für 10 Jahre ab dem letzten Zugriffsdatum gespeichert.

IPD-Sharing-Zugriffskriterien

Die Daten werden über das Federated Research Data Repository (FRDR) (https://www.frdr-dfdr.ca/repo/) geteilt. Dabei handelt es sich um ein sicheres Datenrepository, das im WWW durchsuchbar ist und von den Bibliotheksdiensten verwaltet wird. Für Datensätze wird ein DOI generiert, wenn sie im Repository hinterlegt werden.

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

Klinische Studien zur Zerebrovaskuläre Regulation

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