Aivojen verenvirtausvasteet levossa ja harjoituksen aikana
Aivoverenkierron vasteet isometriseen harjoitteluun ja hyperkapnia lapsilla, nuorilla ja aikuisilla
Aivojen verenkierron tiukka säätely on olennainen osa hapen ja energian toimittamista selviytymiseen. Lapsuudessa aivoilla on kaksinkertainen aineenvaihduntatarve, joten ne tarvitsevat suurempaa verenkiertoa vastaamaan tätä. Tästä tiedosta huolimatta aivojen verenvirtausvasteet ja kypsymisen aikaiset säätelymekanismit ovat suurelta osin tuntemattomia. Siten yritämme ymmärtää mitä verisuonten toiminnalle ja säätelymekanismeille tapahtuu levossa ja kädensijaharjoituksen aikana. Tämä antaa meille arvokasta tietoa aivojen verisuonten vasteista, mikä auttaa tulevissa interventioissa, joiden tarkoituksena on parantaa nuorten verisuonten toimintaa, sairauksien ehkäisyssä tulevaisuudessa. Murrosiän siirtymän hyödyntäminen antaa käsityksen sukupuolihormonien vaikutuksesta aivojen verenvirtauksen säätelyyn.
Tämän poikkileikkaustutkimuksen tavoitteena on tutkia iän ja kypsymisen vaikutusta aivojen verenvirtauksen säätelyyn, mikä saavutetaan tutkimalla vasteita hiilidioksidipitoisuuksien nousuun ja staattiseen kädensijaharjoitukseen lapsilla (7-10-vuotiailla) ja nuorilla. (12-16-vuotiaat) ja nuoret aikuiset (19-35-vuotiaat).
Tärkeimmät kysymykset, joihin tutkimuksella pyritään vastaamaan, ovat:
- Tutki aivojen verenvirtauksen vasteita hiilidioksidipitoisuuden nousuun lapsilla, nuorilla ja aikuisilla.
- Tutki aivojen verenvirtausvasteita kädensijaharjoittelussa ja ilman hiilidioksidipitoisuuden nousua lapsilla, nuorilla ja aikuisilla.
Kaikkien protokollien aikana osallistujien vuoroveden loppukaasukonsentraatiot mitataan ja/tai niitä muutetaan käyttämällä mahdollista vuoroveden loppuvaiheen kaasukohdistusta tietokoneohjatulla kaasusekoitinjärjestelmällä, jolle olemme saaneet Health Canadan hyväksynnän.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Tämän poikkileikkauskokeellisen tutkimuksen tavoitteena on määrittää vaikutus iän, sukupuolen ja murrosiän tilaan aivoverenkierron vasteisiin levossa ja isometrisen harjoituksen aikana.
Päätavoitteena on tutkia aivoverenvirtauksen säätelymekanismeja hyperkapnian ja isometrisen rasituksen aikana ja selvittää, esiintyykö säätelyssä mekanistisia eroja iän ja kypsymisen myötä.
Seuraavia kysymyksiä käsitellään 20 terveellä lapsella (7-10 vuotta), 20 terveellä nuorella (12-16 vuotta) ja 20 nuorella terveellä aikuisella (19-35 vuotta) vertaillakseen iän, sukupuolen ja kypsymisen vaikutusta näihin. vastaukset seuraavasti:
- Tutki aivojen verenvirtausvasteita isometriseen harjoitteluun sekä hyperkapniaan (+9 mmHg hiilidioksidi) lapsilla, nuorilla ja aikuisilla.
- Tutki aivojen verenvirtausvasteita hyperkapniaan (+9 mmHg hiilidioksidia) lapsilla, nuorilla ja aikuisilla käyttämällä ramppia 4 minuutin asteittaista protokollaa verrattuna 30 sekunnin protokollaan, jotta voidaan selvittää, mikä menetelmä on siedettävin lapsille ja nuorille.
- Selvitä, vaikuttavatko sukupuoli ja sukupuolesta riippuvaiset iän ja kypsymisen vaikutukset aivojen verenkiertoon hyperkapniaan tai isometriseen kädensijaharjoitukseen.
Hengityskaasujen ohjaamiseksi ja manipuloimiseksi tutkimusprotokollan aikana vuoroveden lopun hiilidioksidin ja hapen osapaineista otetaan näytteitä suusta käyttämällä Investigational Testing Authorizationin hyväksymää tietokoneohjattua kaasusekoitinjärjestelmää. Mahdollista hengityksen loppuvaiheen kaasukohdistusta hyödynnetään hengityksen loppuvaiheessa olevien tiettyjen hiilidioksidi- ja happitasojen kohdistamiseksi suljetun hengityksen ja hyperkapnisen kokeen aikana. Järjestelmä mahdollistaa vuoroveden loppukaasujen hengityksen hengityksellä säätelyn ilmanvaihdosta riippumatta. Lopun hengityksen pitoisuudet kohdistetaan ennakoivasti säätelemällä sisäänhengitettyä hiilidioksidin ja hapen pitoisuutta edellisen uloshengityksen mukaan, mikä mahdollistaa tämän tarkan hallinnan koko protokollan keston ajan. Kaasuanalyysit ja hengityksen tilavuuden ja hengitystaajuuden spirometriset mittaukset tallennetaan tietokoneohjatulla järjestelmällä. Mahdollinen vuoroveden lopun kaasukohdistus on turvallista, ja kaikki sisäänhengitetyt kaasut sisältävät happea, tiukat valvontamenettelyt ja vikaturvalliset mekanismit, jotka eivät salli hengitettyjen kaasujen putoamista turvallisten kynnysarvojen ulkopuolelle.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Yhteystiedot ja paikat
Opiskeluyhteys
- Nimi: Ali McManus, PhD
- Puhelinnumero: 250-807-9873
- Sähköposti: ali.mcmanus@ubc.ca
Tutki yhteystietojen varmuuskopiointi
- Nimi: Jodie Koep, PhD
- Puhelinnumero: 2508631621
- Sähköposti: jodie.koep@ubc.ca
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Lapsi
- Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Näytteenottomenetelmä
Tutkimusväestö
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Ovat 7-10-vuotiaat, 12-16-vuotiaat tai 19-35-vuotiaat
- Mies vai nainen
- Sinulla on normaali verenpaine (<160/110 mmHg) etkä käytä verenpainelääkkeitä.
- Ei aikaisempaa tai nykyistä sydän- ja hengitystiesairauksia.
- Pystyy kommunikoimaan englanniksi
Poissulkemiskriteerit:
- Kyvyttömyys suorittaa kädensijaharjoitusta
- Käytät tällä hetkellä lääkkeitä, joiden tiedetään vaikuttavan verisuonten toimintaan, sykeen tai verenpaineeseen
- Onko sinulla epilepsia
- Oletko nykyinen tupakoitsija
- Sinulla on tiedossa kardiometabolisia poikkeavuuksia
- sinulla on synnynnäisiä sydämen poikkeavuuksia (esim. Fallotin tetralogia)
- Epästabiili angina pectoris (toistuva rintakipu)
- Eteisvärinä
- Sydäninfarkti (sydänkohtaus) viimeisten 3 kuukauden aikana
- Ohimenevä iskeeminen kohtaus (TIA) viimeisen 6 kuukauden aikana
- Sydämen vajaatoiminta ≥ luokka 2
- sinulla on tunnettu hengityselinsairauksia (esim.
- Sinulla on tunnettu aineenvaihduntasairaus (esim. tyypin 1 diabetes)
- Eivät pysty harjoittelemaan
- Ovat raskaana
- Alle 6 kuukautta synnytyksen jälkeen tai lopettanut imetyksen viimeisen kuukauden aikana
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
Kohortit ja interventiot
Ryhmä/Kohortti |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Lapset (7-10v)
Kaikki kokeen ryhmät altistetaan samalle interventiolle.
Interventio, jolle osallistujat altistuvat, on tietokoneohjatun kaasusekoitinjärjestelmän käyttö vuorovesi- ja valtimoverikaasujen manipuloimiseen.
Tätä käytetään seuraavissa protokollissa joko hengityksen loppupitoisuuksien hillitsemiseen lepotasolla tai hyperkapnia-altistuksen antamiseen.
Protokolla sisältää aivojen verenvirtausvasteiden arvioinnin (mitattuna ultraäänellä) hiilidioksidille; mukaan lukien hyperkapnia-ramppiprotokolla, jota seuraa ohimenevä protokolla.
Vähintään 30 minuutin pesun jälkeen osallistujat suorittavat isometrisen harjoituksen 30 %:lla maksimaalisesta vapaaehtoisesta supistuksestaan 2 minuutin ajan.
Osallistujat suorittavat isometrisen kädensijaharjoituksen kahdessa eri tilanteessa (hyperkapnia (+9 mmHg) ja kireä hengitys; hengityksen loppuvaiheen hiilidioksidi- ja happipitoisuuksien perustason ylläpitämiseksi) 20 minuutin palautumisjaksolla kunkin ottelun välillä.
|
RespirAct RA-MR™ on tietokoneohjattu kaasusekoitin, joka mahdollistaa verikaasujen tarkan hallinnan johdonmukaisen ja toistettavan ärsykkeen aikaansaamiseksi.
|
|
Nuoret (12-16 vuotta)
Kaikki kokeen ryhmät altistetaan samalle interventiolle.
Interventio, jolle osallistujat altistuvat, on tietokoneohjatun kaasusekoitinjärjestelmän käyttö vuorovesi- ja valtimoverikaasujen manipuloimiseen.
Tätä käytetään seuraavissa protokollissa joko sulkemaan vuoroveden loppu lepotasolla tai antamaan hyperkapnia-altistus.
Protokolla sisältää aivojen verenvirtausvasteiden arvioinnin (mitattuna ultraäänellä) hiilidioksidille; mukaan lukien hyperkapnia-ramppiprotokolla, jota seuraa ohimenevä protokolla.
Vähintään 30 minuutin pesun jälkeen osallistujat suorittavat isometrisen harjoituksen 30 %:lla maksimaalisesta vapaaehtoisesta supistuksestaan 2 minuutin ajan.
Osallistujat suorittavat isometrisen kädensijaharjoituksen kahdessa eri tilanteessa (hyperkapnia (+9 mmHg) ja kireä hengitys; hengityksen loppuvaiheen hiilidioksidi- ja happipitoisuuksien perustason ylläpitämiseksi) 20 minuutin palautumisjaksolla kunkin ottelun välillä.
|
RespirAct RA-MR™ on tietokoneohjattu kaasusekoitin, joka mahdollistaa verikaasujen tarkan hallinnan johdonmukaisen ja toistettavan ärsykkeen aikaansaamiseksi.
|
|
Aikuiset (18-35 vuotta)
Kaikki kokeen ryhmät altistetaan samalle interventiolle.
Interventio, jolle osallistujat altistuvat, on tietokoneohjatun kaasusekoitinjärjestelmän käyttö vuorovesi- ja valtimoverikaasujen manipuloimiseen.
Tätä käytetään seuraavissa protokollissa joko sulkemaan vuoroveden loppu lepotasolla tai antamaan hyperkapnia-altistus.
Protokolla sisältää aivojen verenvirtausvasteiden arvioinnin (mitattuna ultraäänellä) hiilidioksidille; mukaan lukien hyperkapnia-ramppiprotokolla, jota seuraa ohimenevä protokolla.
Vähintään 30 minuutin pesun jälkeen osallistujat suorittavat isometrisen harjoituksen 30 %:lla maksimaalisesta vapaaehtoisesta supistuksestaan 2 minuutin ajan.
Osallistujat suorittavat isometrisen kädensijaharjoituksen kahdessa eri tilanteessa (hyperkapnia (+9 mmHg) ja kireä hengitys; hengityksen loppuvaiheen hiilidioksidi- ja happipitoisuuksien perustason ylläpitämiseksi) 20 minuutin palautumisjaksolla kunkin ottelun välillä.
|
RespirAct RA-MR™ on tietokoneohjattu kaasusekoitin, joka mahdollistaa verikaasujen tarkan hallinnan johdonmukaisen ja toistettavan ärsykkeen aikaansaamiseksi.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Aivojen verenkierto
Aikaikkuna: Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Ultraäänitutkimus kaulavaltimon sisäisestä verenkierrosta
|
Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Aivoveren nopeus
Aikaikkuna: Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Keskimmäisen aivovaltimon nopeuden ultraääniarviointi
|
Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
|
Verenpaine lyönti kerrallaan
Aikaikkuna: Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Keskimääräisten valtimopainevasteiden jatkuva arviointi
|
Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
|
Syljen hormonipitoisuudet
Aikaikkuna: Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Sylkinäytteet estrogeenin, progesteronin, dehydroepiandrosteronin ja testosteronin arvioimiseksi kypsymistilan karakterisoimiseksi
|
Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
|
Kaasuanalyysi
Aikaikkuna: Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Vuoroveden lopun hiilidioksidin ja hapen osapaineet otetaan suussa asennetusta hengityssuojaimesta.
|
Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
|
Liikuntakyselylomake
Aikaikkuna: Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Fyysisen aktiivisuuden omatoimiarvioinnit arvioidaan
|
Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
|
Antropometria: paino
Aikaikkuna: Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Paino (kg) mitataan elektronisilla vaaoilla
|
Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
|
Antropometria: korkeus
Aikaikkuna: Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Seisonta- ja istumakorkeus mitataan (cm).
|
Kokeellinen vierailu (1 päivä)
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: Jared Baylis, MD, University of British Columbia
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Ito S, Mardimae A, Han J, Duffin J, Wells G, Fedorko L, Minkovich L, Katznelson R, Meineri M, Arenovich T, Kessler C, Fisher JA. Non-invasive prospective targeting of arterial P(CO2) in subjects at rest. J Physiol. 2008 Aug 1;586(15):3675-82. doi: 10.1113/jphysiol.2008.154716. Epub 2008 Jun 19.
- Fisher JA. The CO2 stimulus for cerebrovascular reactivity: Fixing inspired concentrations vs. targeting end-tidal partial pressures. J Cereb Blood Flow Metab. 2016 Jun;36(6):1004-11. doi: 10.1177/0271678X16639326. Epub 2016 Mar 21.
Hyödyllisiä linkkejä
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Arvioitu)
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
Muut tutkimustunnusnumerot
- H23-02316
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
IPD-jaon aikakehys
IPD-jaon käyttöoikeuskriteerit
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 .