El efecto de la loción de bicarbonato de sodio humano AMP sobre el estrés por calor deshidratado (AMP2)

Diseño Este estudio de laboratorio implicará la inclusión de 20 participantes masculinos de la comunidad local y la universidad que se encuentran dentro del rango de edad de 18 a 45 años y pueden clasificarse como adultos recreativamente activos según lo indicado por un mínimo de VO2max (45 ml/kg/ min) que eligen ser voluntarios para este estudio de investigación. Este proyecto se llevará a cabo dentro del laboratorio de fisiología térmica, completo con una cámara climática (Cantrol, CES +13/+44) ubicado dentro del Laboratorio de Rendimiento Humano (HPL) de la Universidad de Connecticut. Esperamos que la recopilación de datos tome aproximadamente de 3 a 4 meses para completarse y cada persona interesada completará los cinco ensayos incluidos en el diseño del estudio dentro de un orden aleatorizado y contrabalanceado.

A los participantes se les asignarán aleatoriamente códigos no identificados, órdenes de agrupación de ensayos y asignación de bebidas de rehidratación de aminoácidos (es decir, aminoVITAL Rapid Recovery o Placebo) después de que se haya otorgado la aprobación y se haya obtenido el consentimiento. El orden de participación se equilibrará entre los participantes para garantizar que no haya un efecto de orden con cada participante completando las 5 pruebas descritas en el diseño del estudio. Además, solo para la parte del estudio de rehidratación de aminoácidos posterior a la prueba, los participantes serán emparejados en función de una variedad de variables fisiológicas medidas (es decir, condición física [VO2max], índice de masa corporal, área de superficie corporal, edad, altura y/o o peso) con respecto a su asignación asignada de las bebidas de rehidratación de aminoácidos (es decir, aminoVITAL Rapid Recovery o Placebo) que se consumirán durante el período de recuperación del diseño del estudio.

Condiciones ambientales La Sesión I, así como todas las Visitas de referencia y las Sesiones de rehidratación de 24 horas de control emparejado (es decir, AminoVITAL Rapid Recovery o Placebo) se completarán en condiciones termoneutrales. Además, todos los Períodos de Deshidratación asociados con la finalización del estudio serán completados por el participante fuera del laboratorio. Finalmente, todas las sesiones de prueba contrabalanceadas (es decir, 0.8PR-Fluid, 0.4PR-Fluid, PLA-Fluid, 0.8PR-Dry y PLA-Dry) se llevarán a cabo dentro de la cámara climática configurada para un clima con una temperatura ambiente de aproximadamente 330C (91.40F) y humedad relativa de aproximadamente 25%.

Pruebas de línea de base y VO2max - Sesión 1 La sesión 1 servirá como una sesión de prueba de línea de base para obtener una variedad de mediciones fisiológicas, vestibulares, de fuerza y ​​cognitivas para realizar una medición de línea de base efectiva para cada individuo que participe en este estudio. Las evaluaciones fisiológicas incluirán mediciones de la composición corporal de cada individuo (altura, peso y porcentaje de grasa corporal), salud cardiovascular (presión arterial en reposo, frecuencia cardíaca y VFC) y nivel de aptitud aeróbica mediante la evaluación del consumo máximo de oxígeno (VO2max). Además, los participantes serán evaluados por sus habilidades cognitivas (batería de pruebas ANAM), rendimiento vestibular (BESS) y rendimiento físico (fuerza de agarre y resistencia de agarre). Para completar esta sesión de prueba, se indicará a los participantes que consuman una cantidad eficiente de líquidos para garantizar una hidratación adecuada para la prueba. Además, se indicará a los participantes que se abstengan de comer o fumar hasta 3 horas antes del comienzo de la sesión.

Procedimientos de llegada:

Al llegar, se preguntará a los sujetos si se han abstenido de suplementos nutricionales excluidos durante las últimas 48 horas, ejercicio y consumo de alcohol en las últimas 24 horas y cafeína durante las últimas 12 horas. Luego, los sujetos proporcionarán su masa corporal desnuda y una muestra de orina dentro de una taza de orina limpia para la evaluación de la gravedad específica de la orina (USG) y el color de la orina para determinar el estado de hidratación. Se brindará privacidad a cada participante mientras se obtienen las medidas de masa corporal tomando medidas con el participante solo en una habitación privada y el miembro del equipo de investigación leyendo la escala fuera de la habitación. Aquellos con un USG <1.020 podrán continuar con el protocolo de ejercicio. Aquellos con un USG entre 1.020-1.025 recibirá aproximadamente 500 ml de agua para consumo inmediato con la realización de una evaluación adicional del USG para garantizar que los participantes estén hidratados de manera eficiente. Aquellos con USG >1.025 serán reprogramados para otro día debido a hidratación inadecuada. Al finalizar, se medirá la altura de los participantes con un estadiómetro y se evaluará la composición corporal mediante pletismografía de desplazamiento de aire (BodPod®; Cosmed, versión de software 4.2+, Concord, CA, EE. UU.).

Procedimientos de prueba:

Al completar todos los procedimientos de llegada, se les pedirá a los participantes que se pongan una banda de frecuencia cardíaca y descansen durante aproximadamente cinco minutos antes de completar las mediciones cardiovasculares de referencia, incluida la variabilidad de la frecuencia cardíaca en reposo (VFC), la frecuencia cardíaca en reposo (FC) y la presión arterial ( BP). Luego, se les pedirá a los participantes que completen la medición de referencia para su batería de rendimiento cognitivo, que incluirá la finalización del Sistema modificado de puntuación de errores de equilibrio (BESS), fuerza y ​​resistencia de agarre manual y la batería de pruebas ANAM. Luego, se les pedirá a los participantes que completen una prueba de consumo máximo de oxígeno (VO2max) realizada corriendo en una caminadora motorizada dentro de un ambiente termoneutro. Esta evaluación se completará como una evaluación de referencia para la aptitud aeróbica del participante (prueba de VO2max) y los resultados (es decir, VO2max mínimo de 45 ml/kg/min) se utilizarán como una medida de criterio de inclusión final para el participante. Consulte la sección Mediciones completadas para obtener más información sobre los procedimientos completados al realizar estos protocolos de prueba.

Prueba de intervención biomédica - Sesiones de prueba de cámara climática Los participantes serán elegibles para iniciar la fase de prueba de su participación aproximadamente 48 horas después de completar todos los protocolos de referencia de la Sesión 1. Además, debe pasar un mínimo de 72 horas (aproximadamente 3 días) entre la finalización de cada sesión de prueba completada. Sin embargo, los participantes tendrán flexibilidad en la programación a través de la opción de reprogramar sesiones de prueba si es necesario para acomodar sus horarios personales o reprogramación dentro del espacio del laboratorio. Como se indicó anteriormente, el orden de los ensayos completados se aleatorizará para limitar la posibilidad de que se detecte un efecto de orden para las respuestas obtenidas. Cada ensayo incluirá una cantidad predeterminada (es decir, 0,8 g/kg o 0,4 g/kg) de la intervención biomédica (loción PR o loción placebo) que proporcionará el patrocinador del proyecto. Se proporcionarán cantidades diferenciales para investigar si se puede obtener una respuesta dependiente de la dosis para los beneficios de la aplicación con respecto a la intervención biomédica. Para todos los ensayos, los participantes se someterán a una restricción de líquidos para lograr la hipohidratación. Además, los participantes llegarán al laboratorio en un estado deshidratado (los protocolos al respecto se proporcionan más adelante) y recibirán un bolo de líquido predeterminado para reemplazar una parte de las pérdidas del día anterior (en relación con su composición corporal) o no recibirán líquido. Esto nos permitirá evaluar la eficacia de la intervención biomédica para la retención de líquidos consumidos durante su exposición al estrés por calor tanto pasivo como por esfuerzo en estado de deshidratación.

Visitas de referencia y períodos de deshidratación Para inducir adecuadamente la deshidratación en los participantes del estudio, se les pedirá que no ingieran líquidos o alimentos que contengan muchos líquidos (es decir, sopa, cereal con leche, etc.) durante aproximadamente 18 a 24 horas antes de su Climatic programado. Sesión de Pruebas de Cámara. Sin embargo, antes del inicio de este período de restricción de líquidos, se les pedirá a los participantes que lleguen al HPL para completar una visita de referencia previa a la prueba que deberá realizarse antes del comienzo de cada fase individual dentro del estudio. Esta sesión incluirá la recolección del peso corporal desnudo del participante además de una muestra de orina y una extracción de sangre. La recolección del peso corporal desnudo y la muestra de orina del participante se realizará en la privacidad de un baño dentro del HPL. Además, se realizará una única extracción de sangre para la recolección de aproximadamente 11 ml (~0,75 cucharadas) de sangre. Estas medidas se recopilarán para proporcionar una medida de referencia de euhidratación para comparar con las medidas recopiladas al comienzo de cada sesión de prueba de cámara climática para confirmar que se ha logrado la deshidratación adecuada. Al completar todas las tareas descritas anteriormente asociadas con esta visita, los participantes recibirán una jarra de orina para la recolección de una muestra de orina de 24 horas que se entregará al personal de investigación administrador a su llegada para su próxima sesión de prueba. Además, también se les pedirá a los participantes que consuman una ingesta dietética similar entre cada visita al laboratorio (medida mediante la finalización del registro de recordatorio de la dieta), con la excepción de líquidos y alimentos con alto contenido de líquidos. Este período de tiempo ha sido diseñado para obtener una

~1.5-3.0% pérdida de masa corporal y se ha realizado previamente en nuestro laboratorio (consulte el protocolo UCONN IRB n.° H18-220, n.° H15-183 y n.° H10-043).

Procedimientos previos a la prueba La sesión inicial de prueba de la cámara climática se puede completar después de que hayan pasado aproximadamente 48 horas desde la finalización de todos los procedimientos de prueba de referencia de la sesión 1. Este período de tiempo incluiría la finalización tanto de la Visita de referencia específica de la fase como del Período de deshidratación. Las fases 2, 3, 4 y 5 se completarán aproximadamente 24 horas después de la finalización de la visita de referencia específica de la fase, donde se indicará a los participantes que lleguen al HPL al finalizar su período de deshidratación. Al igual que en la Sesión 1, se indicará a los participantes que se abstengan de comer o fumar hasta 3 horas antes del comienzo de la sesión de prueba. Además, se indicará a los participantes que participen en un período de restricción de líquidos de 18 a 24 horas para exacerbar la respuesta deshidratada al estrés por calor tanto pasivo como por esfuerzo. Solo para las sesiones de prueba, a su llegada se les pedirá a los participantes que completen una masa corporal desnuda en privado para confirmar que han alcanzado el nivel deseado de deshidratación desde su línea de base (~1.5-3%). Además de la pérdida de masa corporal, también se les pedirá a los participantes que proporcionen su muestra de orina de 24 horas (recolectada durante el período de deshidratación) y una muestra de orina puntual. La muestra de orina puntual se utilizará para confirmar la deshidratación indicada por un USG >1,024; sin embargo, esta medida urinaria no excluirá la participación, sino que confirmará el estado de hidratación del participante. A continuación, se le pedirá al participante que se ponga una correa de frecuencia cardíaca y proporcione su escala de sed completa y el registro de recordatorio de la dieta. Al finalizar, se recopilarán las mediciones cardiovasculares en reposo, incluidas la VFC, la FC y la PA. Una vez completado, el participante completará la batería cognitiva/de rendimiento que incluirá la finalización de la batería de pruebas ANAM, BESS y fuerza y ​​resistencia de agarre manual. Posteriormente, un miembro del equipo de investigación capacitado en HPL insertará una cánula venosa a los participantes para permitir el muestreo posterior de sangre sin la necesidad de múltiples pinchazos con agujas. Tras una inserción exitosa de la cánula venosa, se completará una extracción de sangre para la recolección de 11 ml (~0,75 cucharadas) de sangre. Luego, al participante se le aplicará el Nix Biosensor en la ubicación predeterminada de su cuerpo (entre el ombligo y la caja torácica) y se le proporcionará la cantidad predeterminada (es decir, 0,8 g/kg o 0,4 g/kg) de el suplemento de intervención biomédica (es decir, PR o Placebo Lotion) para ser aplicado en todo el cuerpo (desde el cuello hasta los tobillos) dentro de la privacidad de un baño. Finalmente, antes de ingresar a la cámara ambiental, se indicará a los participantes que inserten en privado el termómetro rectal 10-15 cm más allá del esfínter anal para el control continuo de la temperatura corporal central.

Recopilación de datos: 95 minutos iniciales Una vez que el sujeto haya indicado que completó con éxito todos los procedimientos de llegada requeridos, se le permitirá ingresar a la cámara ambiental (~330C [91.40F], ~25% de humedad relativa) donde se le indicará que siéntese en un escritorio provisto y comience un período de 15 minutos de equilibrio ambiental. Al final del equilibrio ambiental, identificado como punto de tiempo 0 en la Figura 7, se le pedirá al participante que complete una evaluación de HRV antes de que se recolecte otra muestra de sangre de 11 ml, masa corporal desnuda y muestra de orina puntual. Evaluaciones similares se completarán en el momento 40. En el punto de tiempo 80, se completarán evaluaciones similares además de la batería cognitiva (batería de prueba ANAM) y la batería de rendimiento (BESS y fuerza y ​​resistencia de agarre manual). Además, se recolectarán 2 muestras de sangre adicionales de 3 ml (~ 1 cucharadita en total) en los puntos de tiempo 20 y 60 del protocolo, como se ilustra en la Figura 7. Finalmente, se proporcionarán tres bolos de líquido iguales para completar tres de las fases propuestas. (0.8PR - Fluido, 0.4PR - Fluido, PLA - Fluido) en las marcas de 10, 20 y 30 minutos como se ilustra en la Figura 7. La cantidad del bolo de líquido será relativa a la composición corporal del sujeto y será suficiente para reemplazar ~1 % de la masa corporal perdida entre la masa corporal medida el día de la prueba de intervención y la masa corporal medida durante su visita inicial inicial (Sesión 1). Este bolo de líquido se proporcionará para la evaluación de la retención de líquidos con respecto a la intervención biomédica y su cantidad asociada aplicada al cuerpo del participante.

Recopilación de datos: protocolo de ejercicio de 120 minutos Al finalizar todos los procedimientos de recopilación de datos realizados en la marca de los 80 minutos (es decir, estrés por calor pasivo), se acompañará inmediatamente al participante a la caminadora para iniciar su protocolo de ejercicio. El protocolo incluirá la realización de ejercicio aeróbico (caminar o trotar) realizado a ~40 % de la velocidad del participante medida durante la última etapa de su prueba de VO2max de referencia (es decir, vVO2max). Esta parte del protocolo (es decir, estrés por calor por esfuerzo) comenzará cuando el participante se ponga la máscara de Hans Rudolph que se conectará a un tubo de respiración para medir el aire espirado que se entrega al sistema de carro metabólico durante el protocolo de ejercicio. De manera similar a las mediciones recopiladas durante la prueba de VO2max de referencia del participante, el carro metabólico medirá continuamente la tasa de intercambio respiratorio (RER), el consumo de oxígeno (VO2) y la producción de dióxido de carbono (VCO2) mientras el participante lo utiliza. Esta evaluación se utilizará durante tres intervalos separados de 5 minutos en las marcas de 100, 160 y 215 minutos. El ejercicio aeróbico completado entre estos puntos de tiempo no requerirá que el sujeto use la máscara de Hans Rudolph como se indica en la Figura 7. Utilizando la cánula previamente insertada, se completarán extracciones de sangre suplementarias de 3 ml en las marcas de 130 y 190 minutos. Además, se completará una extracción de sangre de 11 ml en la marca de tiempo de 220 minutos. Finalmente, las evaluaciones se completarán inmediatamente después de completar el protocolo de ejercicio e incluirán la evaluación de la masa corporal desnuda del participante y la recolección de una muestra de orina, además de la evaluación de la salud cardiovascular de los participantes (es decir, HR, HRV y BP). ) y finalización de la batería cognitiva (batería de prueba ANAM) y tareas de rendimiento (BESS, fuerza de prensión manual y resistencia de prensión manual). Una vez que se hayan recopilado todas las mediciones, se indicará al participante que salga de la cámara ambiental para completar su descarga del HPL.

Subestudio - Sesiones de rehidratación de 24 horas Al finalizar los procedimientos de alta del participante, el participante iniciará su período de recuperación de 24 horas en el que se comparará la progresión de su rehidratación durante el período de recuperación posterior al ejercicio entre la provisión de uno de dos bebidas de rehidratación de aminoácidos (es decir, AminoVITAL Rapid Recovery o Placebo). Para completar las comparaciones entre estas dos bebidas, los participantes se compararán con la información demográfica relacionada con su nivel de condición física aeróbica (es decir, VO2max), índice de masa corporal (IMC), área de superficie corporal (BSA) y/o edad. Una vez identificado, se le proporcionará la bebida al participante antes de completar cada uno de sus protocolos de alta para garantizar la finalización de la sesión de seguimiento de 24 horas. Además, a los participantes se les proporcionarán instrucciones específicas relacionadas con la consistencia en lo que respecta a su ingesta nutricional y consumo de líquidos durante el período de 24 horas posterior al ejercicio hasta que se les indique que regresen al HPL para completar los procedimientos de prueba de seguimiento.

Protocolo de rehidratación Antes de partir del HPL, a los participantes se les proporcionarán cuatro bolsas separadas, cada una de las cuales incluirá todos los siguientes artículos: (1) una jarra provista para la recolección de orina durante el período de tiempo predeterminado; (2) una taza de orina para la recolección de una muestra de orina puntual al final de cada período de tiempo predeterminado; (3) dos cuestionarios de percepción (es decir, AD-ACL y CFS) para completar al final de cada período de tiempo predeterminado; y (4) el suplemento nutricional predeterminado (AminoVITAL Rapid Recovery o Placebo) que se consumirá al comienzo de cada período de tiempo predeterminado (consulte la ilustración de la línea de tiempo en la Figura 8). Los participantes recibirán instrucciones sobre el almacenamiento de todos los materiales y se les pedirá que devuelvan todos los materiales completos y las muestras biológicas recolectadas a su regreso al HPL aproximadamente 24 horas después de completar su sesión de prueba.

Procedimientos de solución tópica Se proporcionarán suministros que contengan la solución tópica al participante para que la aplique en su cuerpo dentro de la privacidad de un baño. La cantidad de loción proporcionada para la aplicación dependerá de la sesión completada (es decir, 0,8 g/kg o 0,4 g/kg) y en relación con la composición corporal del participante. Para garantizar que el uso del producto se adhiera a la etiqueta de información del fármaco provista, el personal del equipo de investigación se asegurará de que la botella se agite bien antes de dispensar la loción en la bolsa de plástico. Cuando sea el momento de aplicar el producto en su cuerpo, se le indicará al participante que se lave las manos antes y después de aplicar el producto, además de evitar el contacto con cualquier orificio abierto en la cara (es decir, ojos, boca, nariz, etc.). ) hasta que se hayan lavado las manos. En un esfuerzo por evitar que la loción llegue a las manos del participante, la loción se entregará dentro de una bolsa de plástico y se indicará al participante que inserte la mano en el lado opuesto de la bolsa mientras aplica la loción directamente en el cuerpo desde la bolsa. Después de que la loción se haya aplicado correctamente, el participante devolverá la bolsa usada al miembro del equipo de investigación para que se pueda medir y comparar el peso previo y posterior a la aplicación para evaluar correctamente la cantidad de loción aplicada a la piel. Se indicará a los participantes que apliquen la solución principalmente en las áreas de las extremidades inferiores (es decir, muslos, tendones de la corva, pantorrillas, glúteos, etc.) además de la parte inferior de la espalda, los brazos, la sección media y/o el pecho si hay suficiente solución disponible. La aplicación se considerará completa cuando la solución se haya transmitido a la piel de manera que los investigadores no vean ningún residuo de la loción en la piel del participante.

Recolección de muestras de orina y mediciones del peso corporal Para la recolección de todas las muestras puntuales de orina, los investigadores proporcionarán un recipiente limpio y una tapa para sellar la cápsula. Se les pedirá a los participantes que proporcionen una muestra independientemente de la urgencia de orinar en puntos de tiempo específicos durante la prueba. Si el participante no puede proporcionar una muestra en el momento solicitado, no se considerará ninguna desviación del protocolo, ya que la falta de muestra proporcionada se seguirá utilizando para completar el análisis de datos. Además, si el participante debe proporcionar una muestra de orina sin que lo solicite un miembro del equipo de investigación, la orina expulsada se agregará a la cantidad recolectada (si corresponde) durante el siguiente punto de tiempo de recolección de la muestra de orina. Además, se indicará a los participantes que completen una medición del peso corporal desnudo antes de proporcionar una muestra de orina. Tanto la recolección de muestras de orina como la medición del peso corporal se realizarán en la privacidad de un baño.