Jaksottainen eksogeeninen ketoosi (IEK) korkealla
Ajoittainen eksogeeninen ketoosi (IEK): Uusi strategia hypoksisen sietokyvyn ja sopeutumisen parantamiseksi
Korkeuteen liittyvä hypoksia heikentää ihmisen toimintakykyä, erityisesti harjoituksen aikana. Fysiologiset sopeutumiset eivät edes pitkittyneessä sopeutumisessa riitä säilyttämään kuntoilukykyä, varsinkin korkeammissa korkeuksissa. Tästä syystä on jatkuvasti etsitty erilaisia toimenpiteitä, joilla lievennetään hypoksian negatiivisia vaikutuksia ihmisen suorituskykyyn ja toimintakykyyn. Mielenkiintoista on, että varhaiset tiedot jyrsijöistä ja ihmisistä osoittavat, että ketoniesterien saannin aiheuttama ajoittainen eksogeeninen ketoosi (IEK) parantaa hypoksista sietokykyä, eli helpottaa lihasten ja hermosolujen energiahomeostaasia ja vähentää oksidatiivista stressiä. Lisäksi on näyttöä siitä, että hypoksia lisää ketoaineiden osuutta adenosiini-trifosfaatin (ATP) syntymiseen, korvaamalla glukoosia ja siitä tulee ensisijainen polttoaine aivoille. Siitä huolimatta on järkevää olettaa, että ketonikappaleet voivat myös helpottaa pitkäaikaista tottumista hypoksiaan lisäämällä sekä hypoksian aiheuttamaa tekijä-1a:aa että stimuloimalla erytropoietiinin tuotantoa.
Tämän hankkeen tavoitteena on tutkia kattavasti ajoittaisen eksogeenisen ketoosin vaikutuksia terveiden aikuisten fysiologisiin, kognitiivisiin ja toiminnallisiin reaktioihin akuutissa ja subakuuteissa korkeusaltistumisessa/hypoksiassa levon, harjoituksen ja unen aikana. Tarkoituksena on selvittää 1) akuutin eksogeenisen ketoosin vaikutuksia submaksimaalisen ja maksimaalisen intensiteetin harjoittelun aikana hypoksiassa, 2) eksogeenisen ketoosin vaikutuksia unen rakenteeseen ja laatuun hypoksiassa sekä 3) eksogeenisen ketoosin vaikutuksia hypoksian sietokykyyn ja subakuutti sopeutuminen korkeuksiin. Tätä tarkoitusta varten lumekontrolloitu kliininen tutkimus (CT) hypobarisessa hypoksiassa (todellinen korkea korkeus), joka vastaa 3375 m a.s.l. (Rifugio Torino, Courmayeur, Italia) suoritetaan terveille henkilöille, jotta voidaan tutkia sekä testattujen interventioiden toiminnallisia vaikutuksia että selvittää tarkat fysiologiset, solu- ja molekyylimekanismit, jotka liittyvät akuuttiin ja krooniseen sopeutumiseen hypoksiaan. Tuotettu tulos ei ainoastaan tarjoa uutta tietoa ketoaineiden roolista hypoksisissa olosuhteissa, vaan se on myös hyödyllistä vuorikiipeilijöille ja korkeudessa kilpaileville urheilijoille sekä moniin hypoksiaan liittyviin kliinisiin sairauksiin.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Interventio / Hoito
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- 18-35-vuotiaat miehet tai naiset
- Painoindeksi (BMI) välillä 18-25
- Fyysinen kunto ja säännöllisesti fyysinen aktiivisuus (2-5 harjoitusta > 30 minuuttia viikossa)
- Hyvä terveydentila vahvistetaan lääkärintarkastuksessa
- Savuttomia
Poissulkemiskriteerit:
- Kaikenlainen vamma/patologia, joka on vasta-aihe hypoksiselle altistukselle ja/tai korkean intensiteetin harjoitukselle
- Minkä tahansa sellaisen lääkkeen tai ravintolisän nauttiminen, jonka tiedetään vaikuttavan harjoitteluun, suorituskykyyn tai uneen
- Kipulääkkeiden, tulehduskipulääkkeiden tai täydentävien antioksidanttien nauttiminen 2 viikkoa ennen tutkimuksen alkua.
- Viimeaikainen asuminen tai koulutus hypoksian alla; yli 7 päivää altistuminen yli 2000 metrin korkeudelle tutkimusta edeltäneiden 3 kuukauden aikana.
- Yövuorot tai matkustaminen aikavyöhykkeiden yli tutkimusta edeltävänä kuukautena
- Verenluovutus 3 kuukauden sisällä ennen tutkimuksen alkamista
- Tupakointi
- Yli 3 alkoholijuomaa päivässä
- Osallistuminen huippu-urheiluharjoitteluun puoliammattimaisella tai ammattitasolla
- Mikä tahansa muu perustelu uskoa, että tutkittava ei todennäköisesti onnistu onnistuneesti suorittamaan koko tutkimusprotokollaa
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Ennaltaehkäisy
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
- Naamiointi: Kaksinkertainen
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Ketoniryhmä
Ketoniestereitä tarjotaan
|
Ketoniesteri: Yhteensä 300 g ketoniesterilisää tarjotaan yhdessä 72 tunnin kokeellisesta istunnosta ajoittaisen eksogeenisen ketoosin luomiseksi. Sukraloosia (5 % w/w) lisätään ketoniesteriin (R)-3-hydroksibutyyli(R)-3-hydroksibutyraattiin Hypobaarinen hypoksia: 72 tunnin kokeellinen protokolla, joka suoritettiin maanpinnan korkeudessa |
|
Placebo Comparator: Ohjaus
Ketoni lumelääkettä tarjotaan
|
Plasebo: Vesi, 5 % sukraloosi (w/w), oktaasetaatti (1 mM) Hypobaarinen hypoksia: 72 tunnin kokeellinen protokolla, joka suoritettiin maanpinnan korkeudessa |
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Aivoverenkierron reaktiivisuus hiilidioksidille (CO2)
Aikaikkuna: Päivänä 1 merenpinnan tasolla (normoksiassa). Päivänä 2 (36 tuntia) hypobariselle hypoksialle altistumisen jälkeen.
|
Koehenkilöt hengittävät 4 minuuttia 3 % CO2:ta ja 4 minuuttia 6 % CO2 erotettuna 4 minuutin hengittämästä ympäröivästä ilmasta.
Keskimmäinen aivovaltimo tallennetaan jatkuvasti transkraniaalisella Dopplerilla.
|
Päivänä 1 merenpinnan tasolla (normoksiassa). Päivänä 2 (36 tuntia) hypobariselle hypoksialle altistumisen jälkeen.
|
|
Kognitiivinen toiminto
Aikaikkuna: Päivänä 1 merenpinnan tasolla (normoksiassa). Päivänä 0 ja päivänä 2 (4 tuntia ja 48 tuntia) hypobariselle hypoksialle altistumisen jälkeen.
|
Kognitiivinen toiminta arvioidaan tietokoneistetun psykometrisen testipariston avulla: The Psychology Experiment Building Language (PEBL).
Seuraavia kognitiivisia testejä käytetään: Color-stroop -testi (mittaa huomion, käsittelyn nopeuden ja eston hallinnan; tehtävän suorittamiseen kuluvan ajan ja vastausten tarkkuuden; oikeiden ja väärien vastausten lukumäärän), numero -span testi (mittaa yksilön työmuistin kapasiteettia ja lyhytaikaista muistia; oikein muistetun numerovälin pistemäärä), ppvt-testi (mittaa reaktioaikaa, tarkkaavaisuutta, keskittymistä; aikaa reagoida visuaaliseen signaaliin) istuvuustesti (mittaa silmän ja käden koordinaatiota, hienomotorisia taitoja, keskittymistä; aikaa kohteen sijoittamiseen) ja aikamuuritestiä (mittaa päättelykykyä, laskemista, reaktioaikaa, strategiaa ja ongelmanratkaisukykyä; arvioi ajan, jolloin liikkuva kohde saavuttaa sijainti seinän takana).
|
Päivänä 1 merenpinnan tasolla (normoksiassa). Päivänä 0 ja päivänä 2 (4 tuntia ja 48 tuntia) hypobariselle hypoksialle altistumisen jälkeen.
|
|
Akuutti vuoristosairaus (AMS)
Aikaikkuna: Joka päivä klo 21.00. (ennen nukkumaanmenoa) ja klo 6.15 (heräämisen jälkeen) normoksiassa ja hypobarisessa hypoksiassa, vastaavasti.
|
Acute Mountain Sickness (AMS) arvioidaan Lake Louise -asteikolla.
Testissä mitattuja oireita ovat päänsärky, maha-suolikanavan häiriöt, väsymys/heikkous, huimaus/pyörrytys ja unihäiriöt.
Nämä on luokiteltu intensiteettitasolla 0 (pienin) - 3 (korkein).
Kokonaispistemäärä, joka on ≥3, mukaan lukien päänsärky, on osoitus AMS:stä.
|
Joka päivä klo 21.00. (ennen nukkumaanmenoa) ja klo 6.15 (heräämisen jälkeen) normoksiassa ja hypobarisessa hypoksiassa, vastaavasti.
|
|
Muutos keuhkojen toiminnassa arvioiden pakotetun vitaalikapasiteetin (FVC) ja pakotetun uloshengityksen tilavuuden 1. sekunnissa (FEV1).
Aikaikkuna: Päivänä 1 merenpinnan tasolla ja päivänä 3 alttiina hypobariselle hypoksialle.
|
Keuhkojen toiminta arvioidaan FVC:llä ja FEV1:llä.
|
Päivänä 1 merenpinnan tasolla ja päivänä 3 alttiina hypobariselle hypoksialle.
|
|
Muutos keuhkojen toiminnassa arvioiden huippuvirtausta (PEF).
Aikaikkuna: Päivänä 1 merenpinnan tasolla ja päivänä 3 alttiina hypobariselle hypoksialle.
|
Keuhkojen toiminta arvioidaan PEF:llä.
|
Päivänä 1 merenpinnan tasolla ja päivänä 3 alttiina hypobariselle hypoksialle.
|
|
Muutos keuhkojen toiminnassa
Aikaikkuna: Päivänä 1 merenpinnan tasolla ja päivänä 3 alttiina hypobariselle hypoksialle.
|
Keuhkojen toiminta arvioidaan FEV1/FVC-suhteella.
|
Päivänä 1 merenpinnan tasolla ja päivänä 3 alttiina hypobariselle hypoksialle.
|
|
Sykevaste harjoitteluun
Aikaikkuna: Joka päivä jokaisen 20-90 minuutin pituisen harjoitusottelun aikana klo 9.00-18.00. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Sykettä (sykettä, bpm) seurataan jatkuvasti eri intensiteetin eri harjoitusten aikana (käytetään kohtalaista ja raskasta intensiteettejä).
|
Joka päivä jokaisen 20-90 minuutin pituisen harjoitusottelun aikana klo 9.00-18.00. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
|
Hengityksen vaste harjoitteluun
Aikaikkuna: Joka päivä jokaisen 20-90 minuutin pituisen harjoitusottelun aikana klo 9.00-18.00. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Hapenkulutusta (VO2, L/min ja ml/min/kg) seurataan jatkuvasti eri intensiteetin erilaisten harjoitusten aikana (käytetään kohtalaista ja raskasta tehoa).
|
Joka päivä jokaisen 20-90 minuutin pituisen harjoitusottelun aikana klo 9.00-18.00. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
|
Muutokset lihasten hapettumisessa harjoituksen aikana
Aikaikkuna: Joka päivä jokaisen 20-90 minuutin pituisen harjoitusottelun aikana klo 9.00-18.00. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Lihasten hapettuminen/happipoisto tallennetaan jatkuvasti jokaisen harjoituksen aikana Near Infra-Red Spectroscopylla (NIRS), joka sijoitetaan vastus lateralisille.
NIRS mittaa hapetetun ja happivapaan hemoglobiinin ja myoglobiinin (microM) määrän tutkituilla alueilla (vastus lateralis).
|
Joka päivä jokaisen 20-90 minuutin pituisen harjoitusottelun aikana klo 9.00-18.00. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
|
Muutokset aivojen hapettumisessa harjoituksen aikana
Aikaikkuna: Joka päivä jokaisen 20-90 minuutin pituisen harjoitusottelun aikana klo 9.00-18.00. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Aivojen hapettuminen/deoksigenaatio tallennetaan jatkuvasti jokaisen harjoitusottelun aikana NIRS:n (Near Infra-Red Spectroscopy) avulla, joka sijoitetaan etuosan tasolle.
NIRS mittaa hapetetun ja happittoman hemoglobiinin (microM) määrän tutkituilla alueilla (prefrontaalinen aivokuori).
|
Joka päivä jokaisen 20-90 minuutin pituisen harjoitusottelun aikana klo 9.00-18.00. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
|
Muutokset lihasten hapenkulutusnopeudessa (mV#O2)
Aikaikkuna: Joka päivä ennen jokaista 20-90 minuutin pituista harjoittelua, joka suoritetaan klo 9-18 välillä. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Lihasten hapenkulutus arvioidaan käyttämällä aiemmin validoitua protokollaa.
Lyhyesti sanottuna, Near Infra-Red Spectroscopy (NIRS) -optodi asetetaan vastus lateralis -lihakseen.
Ennen protokollaa suoritetaan iskeeminen kalibrointi NIRS-signaalien normalisoimiseksi täyttämällä verenpainemansetti 250-300 mmHg:iin enintään 5 minuutin ajaksi.
Lepo-mV#O2 arvioidaan lihasten hapettumisen laskusta, joka liittyy valtimon tukkeutumiseen. Sen jälkeen jokainen koehenkilö suorittaa 3 x 6 minuutin keskitehoisen harjoituksen, 8 minuutin raskaan intensiteetin harjoituksen ja asteitetun rasitustestin.
Hapen kulutuksen palautumisen mittaamiseksi harjoituksen jälkeen koehenkilöllä on sarja valtimotukoksia seuraavasti: 5 okkluusiota 5 s päälle - 5 s pois, 5 okkluusiota 5 s päälle - 5 s pois ja 5 okkluusiota 10 s päällä - 20 s pois päältä.
|
Joka päivä ennen jokaista 20-90 minuutin pituista harjoittelua, joka suoritetaan klo 9-18 välillä. Päivänä 0 ja päivänä 1 normoksiassa. Päivänä 0, päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa.
|
|
Erilaisten univaiheiden kesto
Aikaikkuna: Koko yön ajan, jopa 8 tuntia yksittäisen nukkumaanmenon jälkeen (klo 22.00–6.00). Päivänä 0 normoksiassa. Päivänä 0 ja päivänä 2 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Polysomnografialla arvioidaan eri univaiheiden kestoa.
|
Koko yön ajan, jopa 8 tuntia yksittäisen nukkumaanmenon jälkeen (klo 22.00–6.00). Päivänä 0 normoksiassa. Päivänä 0 ja päivänä 2 hypobarisessa hypoksiassa.
|
|
Muutokset oksidatiivisissa stressimarkkereissa veressä
Aikaikkuna: Verinäytteet kerätään päivänä 1 normoksiassa ja päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa klo 6.00 (herättyään).
|
Oksidatiivisten stressimerkkiaineiden pitoisuus mitataan kerätystä laskimoverinäytteestä.
|
Verinäytteet kerätään päivänä 1 normoksiassa ja päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa klo 6.00 (herättyään).
|
|
Muutos syljen kortisolipitoisuudessa
Aikaikkuna: Sylkinäytteet kerätään päivänä 1 normoksiassa ja päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa klo 6.00 (herättyään).
|
Kortisolipitoisuus mitataan kerätyistä sylkinäytteistä.
|
Sylkinäytteet kerätään päivänä 1 normoksiassa ja päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa klo 6.00 (herättyään).
|
|
Nesteytystilan muutos
Aikaikkuna: Virtsanäytteet kerätään päivänä 1 normoksiassa ja päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa klo 6.00 (herättyään).
|
Virtsanäytteet arvioidaan virtsan ominaispainon avulla.
|
Virtsanäytteet kerätään päivänä 1 normoksiassa ja päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 hypobarisessa hypoksiassa klo 6.00 (herättyään).
|
|
Baroreflex-herkkyys
Aikaikkuna: 24 tunnin kuluessa altistumisesta normoksialle ja hypobariselle hypoksialle, vastaavasti
|
Merenpinnalla: koehenkilöt hengittävät 6 minuuttia normaalia ilmaa (21 % O2, 0,03 % CO2), 6 minuuttia hypoksista normokapnista (13,8 % O2, 0,03 % CO2) ja 6 minuuttia normaalia hyperkapnista (21 % O2, 3 % CO2) ilmaa . Suurella korkeudella: koehenkilöt hengittävät 6 minuuttia hypobaarista hypoksista (21 % O2, 0,03 % CO2), hypobarista normoksista (32 % O2, 0,03 % CO2), hypobarista normoksista hyperkapnista (32 % O2, 3 % CO2) ilmaa. |
24 tunnin kuluessa altistumisesta normoksialle ja hypobariselle hypoksialle, vastaavasti
|
|
Muutos öisessä happisaturaatiossa
Aikaikkuna: Koko yön ajan, jopa 8 tuntia yksittäisen nukkumaanmenon jälkeen (klo 22.00–6.00). Päivänä 0 normoksiassa. Päivänä 0 ja päivänä 2 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Mitattu pulssioksimetrialla
|
Koko yön ajan, jopa 8 tuntia yksittäisen nukkumaanmenon jälkeen (klo 22.00–6.00). Päivänä 0 normoksiassa. Päivänä 0 ja päivänä 2 hypobarisessa hypoksiassa.
|
|
Absoluuttinen määrä katekoliamiinin erittymistä virtsaan yöllä
Aikaikkuna: Klo 22 alkaen klo 6 aamulla päivänä 0 normoksiassa ja päivänä 0, päivänä 1 ja päivänä 2 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Mitattu käyttämällä kerätyn yövirtsan ELISA:ta.
Koehenkilöiden rakko tyhjä ennen nukkumaanmenoa ja virtsaa kerätään koko yön ajan, jopa 8 tuntia.
Jopa 8 tuntia klo 22 alkaen. klo 6 aamulla päivänä 0 normoksiassa ja päivänä 0, päivänä 1 ja päivänä 2 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Klo 22 alkaen klo 6 aamulla päivänä 0 normoksiassa ja päivänä 0, päivänä 1 ja päivänä 2 hypobarisessa hypoksiassa.
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Muutos aivoverenkierrossa sisäisessä kaulavaltimossa
Aikaikkuna: Päivänä 1 merenpinnan tasolla (normoksiassa). Päivänä 2 (36 tuntia) hypobariselle hypoksialle altistumisen jälkeen.
|
Aivoverenkiertoa sisäelimessä mitataan joka aamu doppler-ultraäänellä.
|
Päivänä 1 merenpinnan tasolla (normoksiassa). Päivänä 2 (36 tuntia) hypobariselle hypoksialle altistumisen jälkeen.
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- IEK Weave
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .