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Muscle Afferent Feedback Effects in Patients With Heart Failure

4 janvier 2018 mis à jour par: Markus Amann, University of Utah

Muscle Afferent Feedback Effects in Patients With Heart Failure: The Development of Central Fatigue

The purpose of the study is to find out more about the mechanism by which neural feedback from the working muscle affects the development of central fatigue during exercise. Subjects with chronic heart failure (HF) and healthy subject counterparts will be tested to determine the mechanisms accounting for the premature fatigue characterizing HF patients during physical activity.

Aperçu de l'étude

Statut

Complété

Les conditions

Intervention / Traitement

Description détaillée

A substantial part in limiting exercise and/or physical activity in humans results from the development of peripheral and central fatigue during physical activity. Peripheral fatigue comprises biochemical changes within the metabolic milieu of the working muscle leading to an attenuated response to neural excitation, while central fatigue comprises a failure of the central nervous system to drive motoneurons.

Patients with HF have overactive group III/IV muscle afferents and an exaggerated development of central fatigue during physical activity that is not explained by their reduced physical conditioning or cardiac insufficiency caused by their failing heart. The exact mechanisms accounting for the exaggerated central fatigue in HF remains elusive, however, the development of central fatigue during exercise has recently been linked to signaling by group III/IV muscle afferents. This makes the heightened neural feedback in HF a likely candidate for these patients' increased susceptibility to central fatigue.

Lower pH, increased lactate and increased adenosine triphosphate has been shown to activate group III/IV afferents in a physiological manner and thus induce, in a rested and unfatigued muscle, the intramuscular milieu associated with moderate to heavy exercise. The objective of this study is to quantitate and compare the sensitivity of group III/IV afferents and associated effects on central fatigue in HF patients and healthy controls when skeletal muscle is subject to controlled lower pH, increased lactate and increased adenosine triphosphate.

Type d'étude

Interventionnel

Inscription (Réel)

144

Phase

  • La phase 1

Contacts et emplacements

Cette section fournit les coordonnées de ceux qui mènent l'étude et des informations sur le lieu où cette étude est menée.

Lieux d'étude

  • États-Unis
    • Utah
      • Salt Lake City, Utah, États-Unis, 84148
        • Veterans Affairs Salt Lake City Heath Care System
      • Salt Lake City, Utah, États-Unis, 84148
        • George E Wahlen Vetern Affairs Medical Center

Critères de participation

Les chercheurs recherchent des personnes qui correspondent à une certaine description, appelée critères d'éligibilité. Certains exemples de ces critères sont l'état de santé général d'une personne ou des traitements antérieurs.

Critère d'éligibilité

Âges éligibles pour étudier

20 ans à 79 ans (Adulte, Adulte plus âgé)

Accepte les volontaires sains

Oui

Sexes éligibles pour l'étude

Tout

La description

Heart Failure Inclusion Criteria:

  • Subjects with a history of stable cardiomyopathy (ischemic and non-ischemic, greater than 1 year duration, ages 20-79 years)
  • New York Heart Association class I through IV symptoms
  • Left ventricular ejection fraction less than 35 percent (heart failure patients with reduced left ventricular ejection fraction) or greater than 50 percent (heart failure patients with preserved left ventricular ejection fraction)
  • Sedentary, no regular physical activity for at least 6 months prior
  • Post-menopausal for at least 2 years and follicle stimulating hormone greater than 40

Heart Failure Exclusion Criteria:

  • Patients with atrial fibrillation or heart failure believed to be secondary to atrial fibrillation
  • Morbidly obese patients with a body mass index greater than 35
  • Patients with uncontrolled hypertension, greater than 160/100
  • Anemia with a hemoglobin less than 9
  • Severe renal insufficiency (creatinine clearance less than 30 by the Cockcroft-Gault formula)
  • Patients with significant non-cardiac comorbidities
  • Orthopedic limitations that would prohibit them from performing the elbow-flexor exercise
  • Current smoker or smoking history of 15 packs or more per year
  • Women currently taking hormone replacement therapy

Healthy Control Inclusion Criteria:

  • Ages 20-75 years
  • Sedentary, no regular physical activity for at least 6 months prior
  • Post-menopausal for at least 2 years and follicle stimulating hormone greater than 40

Healthy Control Exclusion Criteria:

  • History of cardiovascular related abnormalities or pulmonary abnormalities
  • Morbidly obese patients with a body mass index greater than 35
  • Patients with uncontrolled hypertension, greater than 160/100
  • Anemia with a hemoglobin less than 9
  • Orthopedic limitations that would prohibit them from performing the elbow-flexor exercise
  • Current smoker or smoking history of 15 packs or more per year
  • Women currently taking hormone replacement therapy

Plan d'étude

Cette section fournit des détails sur le plan d'étude, y compris la façon dont l'étude est conçue et ce que l'étude mesure.

Comment l'étude est-elle conçue ?

Détails de conception

  • Objectif principal: Science basique
  • Répartition: Non randomisé
  • Modèle interventionnel: Affectation parallèle
  • Masquage: Aucun (étiquette ouverte)

Armes et Interventions

Groupe de participants / Bras
Intervention / Traitement
Autre: Heart Failure Patients
Patients with heart failure will undergo intervention of muscle contraction with metabolite solution administration. Maximal voluntary muscle contraction exercise with varying metabolite solution administration of adenosine triphosphate, lactate, and protons with phosphate buffer.
Médicament: Muscle Contraction with Metabolite Solution Administration
Participants will perform maximal elbow flexor or knee extensor contractions before and after administration of metabolite solutions of pH 7.2, pH 7.0 and pH 6.6
Autres noms:
  • adenosine triphosphate, lactate, and protons with phosphate buffer
Autre: Control Participants
Healthy control participants will undergo intervention of muscle contraction with metabolite solution administration. Maximal voluntary muscle contraction exercise with varying metabolite solution administration of adenosine triphosphate, lactate, and protons with phosphate buffer.
Médicament: Muscle Contraction with Metabolite Solution Administration
Participants will perform maximal elbow flexor or knee extensor contractions before and after administration of metabolite solutions of pH 7.2, pH 7.0 and pH 6.6
Autres noms:
  • adenosine triphosphate, lactate, and protons with phosphate buffer

Que mesure l'étude ?

Principaux critères de jugement

Mesure des résultats
Délai
Elbow Flexor Maximal Voluntary Contraction in newton-meters
Délai: 2 minutes
2 minutes

Collaborateurs et enquêteurs

C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.

Parrainer

University of Utah

Les enquêteurs

  • Chercheur principal: Markus Amann, PhD, University of Utah

Dates d'enregistrement des études

Ces dates suivent la progression des dossiers d'étude et des soumissions de résultats sommaires à ClinicalTrials.gov. Les dossiers d'étude et les résultats rapportés sont examinés par la Bibliothèque nationale de médecine (NLM) pour s'assurer qu'ils répondent à des normes de contrôle de qualité spécifiques avant d'être publiés sur le site Web public.

Dates principales de l'étude

Début de l'étude

1 septembre 2013

Achèvement primaire (Réel)

3 janvier 2018

Achèvement de l'étude (Réel)

3 janvier 2018

Dates d'inscription aux études

Première soumission

29 juillet 2013

Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité

6 août 2013

Première publication (Estimation)

9 août 2013

Mises à jour des dossiers d'étude

Dernière mise à jour publiée (Réel)

8 janvier 2018

Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité

4 janvier 2018

Dernière vérification

1 janvier 2018

Plus d'information

Termes liés à cette étude

Termes MeSH pertinents supplémentaires

Autres numéros d'identification d'étude

  • 62914

Ces informations ont été extraites directement du site Web clinicaltrials.gov sans aucune modification. Si vous avez des demandes de modification, de suppression ou de mise à jour des détails de votre étude, veuillez contacter register@clinicaltrials.gov. Dès qu'un changement est mis en œuvre sur clinicaltrials.gov, il sera également mis à jour automatiquement sur notre site Web .

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