Cétose exogène intermittente (IEK) à haute altitude
Cétose exogène intermittente (IEK) : une nouvelle stratégie pour améliorer la tolérance et l'adaptation hypoxiques
L'hypoxie liée à l'altitude diminue la capacité fonctionnelle humaine, en particulier pendant l'exercice. Même avec une acclimatation prolongée, les adaptations physiologiques sont insuffisantes pour préserver complètement la capacité d'exercice, surtout à des altitudes plus élevées. Par conséquent, diverses interventions sont recherchées pour atténuer les effets négatifs de l’hypoxie sur les performances humaines et la capacité fonctionnelle. Il est intéressant de noter que les premières données chez les rongeurs et les humains indiquent que la cétose exogène intermittente (IEK) due à la consommation d'esters cétoniques améliore la tolérance hypoxique, c'est-à-dire en facilitant l'homéostasie énergétique musculaire et neuronale et en réduisant le stress oxydatif. En outre, il existe des preuves indiquant que l'hypoxie augmente la contribution des corps cétoniques à la génération d'adénosine-triphosphate (ATP), remplaçant ainsi le glucose et devenant un carburant prioritaire pour le cerveau. Néanmoins, il est raisonnable de postuler que les corps cétoniques pourraient également faciliter l’acclimatation à long terme à l’hypoxie en régulant positivement à la fois le facteur 1α inductible par l’hypoxie et en stimulant la production d’érythropoïétine.
Le présent projet vise à étudier de manière approfondie les effets de la cétose exogène intermittente sur les réponses physiologiques, cognitives et fonctionnelles à une exposition aiguë et subaiguë à l'altitude/à l'hypoxie pendant le repos, l'exercice et le sommeil chez des adultes en bonne santé. Plus précisément, nous visons à élucider 1) les effets de la cétose exogène aiguë lors d'exercices d'intensité sous-maximale et maximale en hypoxie, 2) les effets de la cétose exogène sur l'architecture et la qualité du sommeil en hypoxie, et 3) les effets de la cétose exogène sur la tolérance hypoxique et adaptation subaiguë à haute altitude. A cet effet, un essai clinique (CT) contrôlé par placebo dans l'hypoxie hypobare (haute altitude réelle) correspondant à 3375 m d'altitude. (Rifugio Torino, Courmayeur, Italie) sera réalisée avec des individus en bonne santé pour étudier à la fois les effets fonctionnels des interventions testées et élucider les mécanismes physiologiques, cellulaires et moléculaires exacts impliqués dans l'adaptation aiguë et chronique à l'hypoxie. Les résultats générés fourniront non seulement un nouvel aperçu du rôle des corps cétoniques dans des conditions hypoxiques, mais seront également utiles aux alpinistes et aux athlètes concourant en altitude, ainsi qu'à de multiples maladies cliniques associées à l'hypoxie.
Aperçu de l'étude
Statut
Intervention / Traitement
Type d'étude
Inscription (Réel)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Adulte
Accepte les volontaires sains
La description
Critère d'intégration:
- Hommes ou femmes entre 18 et 35 ans
- Indice de masse corporelle (IMC) entre 18 et 25
- Être en bonne forme physique et pratiquer régulièrement une activité physique (2 à 5 séances d'exercices de > 30 minutes par semaine)
- Bon état de santé confirmé par un examen médical
- Non-fumeur
Critère d'exclusion:
- Tout type de blessure/pathologie contre-indiquant l’exposition hypoxique et/ou la réalisation d’exercices de haute intensité
- Prise de tout médicament ou supplément nutritionnel connu pour affecter l'exercice, la performance ou le sommeil
- Prise d'analgésiques, d'agents anti-inflammatoires ou d'antioxydants supplémentaires, à partir de 2 semaines avant le début de l'étude.
- Résidence récente ou formation sous hypoxie ; exposition de plus de 7 jours à une altitude > 2000 m au cours d'une période de 3 mois précédant l'étude.
- Travail de nuit ou déplacement à travers les fuseaux horaires au cours du mois précédant l'étude
- Don de sang dans les 3 mois précédant le début de l'étude
- Fumeur
- Plus de 3 boissons alcoolisées par jour
- Implication dans l'entraînement sportif d'élite à un niveau semi-professionnel ou professionnel
- Tout autre argument permettant de croire qu'il est peu probable que le sujet réussisse le protocole complet de l'étude
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: La prévention
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation parallèle
- Masquage: Double
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Groupe cétone
Des esters cétoniques seront fournis
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Ester cétonique : Un total de 300 g de supplémentation en ester cétonique sera fourni au cours de l'une des sessions expérimentales de 72 heures afin d'établir une cétose exogène intermittente. Du sucralose (5 % p/p) est ajouté à l'ester cétonique (R)-3-hydroxybutyl (R)-3-hydroxybutyrate. Hypoxie hypobare : protocole expérimental de 72 heures réalisé à altitude terrestre |
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Comparateur placebo: Contrôle
Un placebo cétonique sera fourni
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Placebo : Eau, 5 % de sucralose (p/p), octaacétate (1 mM) Hypoxie hypobare : protocole expérimental de 72 heures réalisé à altitude terrestre |
Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Réactivité cérébrovasculaire au dioxyde de carbone (CO2)
Délai: Le premier jour au niveau de la mer (en normoxie). Le jour 2 (36 heures après) d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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Les sujets respireront 4 min 3 % de CO2 et 4 min 6 % de CO2 séparés par 4 min de respiration d'air ambiant.
L'artère cérébrale moyenne sera enregistrée en continu par Doppler transcrânien.
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Le premier jour au niveau de la mer (en normoxie). Le jour 2 (36 heures après) d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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Fonction cognitive
Délai: Le premier jour au niveau de la mer (en normoxie). Le jour 0 et le jour 2 (4 heures et 48 heures) après l'exposition à l'hypoxie hypobare, respectivement.
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La fonction cognitive sera évaluée par la batterie de tests psychométriques informatisés : The Psychology Experiment Building Language (PEBL).
Les tests cognitifs suivants seront utilisés : Le test color-stroop (mesure l'attention, la vitesse de traitement et le contrôle inhibiteur ; le temps nécessaire pour terminer la tâche et l'exactitude des réponses ; le nombre de réponses correctes et incorrectes), le chiffre -span test (mesure la capacité de mémoire de travail et la mémoire à court terme d'un individu ; le score d'empan de chiffres correctement mémorisés), le test ppvt (mesure le temps de réaction, l'attention, la concentration ; le temps de réaction au signal visuel) le test fitts (mesure la coordination œil-main, la motricité fine, la concentration ; le temps nécessaire pour positionner la cible) et le test du timewall (mesure le raisonnement, le calcul, le temps de réaction, la stratégie et la résolution de problèmes ; estime le moment où une cible en mouvement atteindra un objectif). emplacement derrière un mur).
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Le premier jour au niveau de la mer (en normoxie). Le jour 0 et le jour 2 (4 heures et 48 heures) après l'exposition à l'hypoxie hypobare, respectivement.
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Mal aigu des montagnes (MAM)
Délai: Tous les jours à 21h00 (avant le sommeil) et à 6h15 (au réveil) en normoxie et en hypoxie hypobare, respectivement.
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Le mal aigu des montagnes (AMS) sera évalué par l'échelle de Lake Louise.
Les symptômes mesurés lors du test comprennent des maux de tête, des troubles gastro-intestinaux, de la fatigue/faiblesse, des étourdissements/étourdissements et des troubles du sommeil.
Ceux-ci sont classés avec un niveau d’intensité allant de 0 (le plus bas) à 3 (le plus élevé).
Un score total ≥ 3, incluant un mal de tête, est indicatif d’un MAM.
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Tous les jours à 21h00 (avant le sommeil) et à 6h15 (au réveil) en normoxie et en hypoxie hypobare, respectivement.
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Modification de la fonction pulmonaire estimant la capacité vitale forcée (CVF) et le volume expiratoire forcé en 1ère seconde (VEMS).
Délai: Le jour 1 au niveau de la mer et le jour 3 d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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La fonction pulmonaire sera évaluée par FVC et FEV1.
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Le jour 1 au niveau de la mer et le jour 3 d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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Modification de la fonction pulmonaire estimant le débit expiratoire de pointe (DEP).
Délai: Le jour 1 au niveau de la mer et le jour 3 d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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La fonction pulmonaire sera évaluée par PEF.
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Le jour 1 au niveau de la mer et le jour 3 d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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Modification de la fonction pulmonaire
Délai: Le jour 1 au niveau de la mer et le jour 3 d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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La fonction pulmonaire sera évaluée par le rapport FEV1/FVC.
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Le jour 1 au niveau de la mer et le jour 3 d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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Réponse de la fréquence cardiaque à l'exercice
Délai: Chaque jour pendant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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La fréquence cardiaque (FC, bpm) sera surveillée en permanence pendant différentes séances d'exercices d'intensités variées (des intensités modérées et fortes seront utilisées).
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Chaque jour pendant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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Réponse respiratoire à l'exercice
Délai: Chaque jour pendant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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La consommation d'oxygène (VO2, L/min et mL/min/kg) sera surveillée en permanence pendant différentes séances d'exercices d'intensités variées (des intensités modérées et fortes seront utilisées).
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Chaque jour pendant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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Modifications de l'oxygénation musculaire pendant l'exercice
Délai: Chaque jour pendant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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L'oxygénation/désoxygénation musculaire sera enregistrée en continu pendant chaque séance d'exercice par spectroscopie proche infrarouge (NIRS) placée sur le vaste latéral.
Les NIRS mesurent la quantité d'hémoglobine et de myoglobine oxygénées et désoxygénées (microM) dans les zones étudiées (vastus lateralis).
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Chaque jour pendant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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Modifications de l'oxygénation cérébrale pendant l'exercice
Délai: Chaque jour pendant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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L'oxygénation/désoxygénation cérébrale sera enregistrée en continu pendant chaque séance d'exercice par spectroscopie proche infrarouge (NIRS) placée aux niveaux frontaux.
Les NIRS mesurent la quantité d'hémoglobine oxygénée et désoxygénée (microM) dans les zones étudiées (cortex préfrontal).
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Chaque jour pendant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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Modifications du taux de consommation musculaire d'oxygène (mV#O2)
Délai: Chaque jour avant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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La consommation musculaire d'oxygène sera évaluée à l'aide d'un protocole préalablement validé.
En bref, une optode de spectroscopie proche infrarouge (NIRS) sera placée sur le muscle vaste latéral.
Avant le protocole, un étalonnage ischémique sera effectué pour normaliser les signaux NIRS en gonflant le brassard de tensiomètre à 250-300 mmHg pendant un maximum de 5 min.
Le mV#O2 au repos sera évalué à partir de la diminution de l'oxygénation musculaire qui accompagne l'occlusion artérielle. Ensuite, chaque sujet effectuera un exercice d'intensité modérée de 3 x 6 minutes, 8 minutes d'exercice de forte intensité et un test d'effort progressif.
Pour mesurer la récupération de la consommation d'oxygène après l'exercice, le sujet aura une série d'occlusions artérielles comme suit : 5 occlusions 5 secondes allumées-5 secondes d'arrêt, 5 occlusions 5 secondes allumées-5 secondes d'arrêt et 5 occlusions 10 secondes allumées-20 secondes d'arrêt.
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Chaque jour avant chaque séance d'exercices de 20 à 90 minutes effectuée entre 9 h et 18 h. Les jours 0 et 1 en normoxie. Aux jours 0, 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare.
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Durée des différentes phases de sommeil
Délai: Pendant toute la durée de la nuit, jusqu'à 8 heures après le coucher individuel (entre 22h et 6h). Au jour 0 en normoxie. Aux jours 0 et 2 dans l'hypoxie hypobare.
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La polysomnographie sera utilisée pour évaluer la durée des différentes phases du sommeil.
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Pendant toute la durée de la nuit, jusqu'à 8 heures après le coucher individuel (entre 22h et 6h). Au jour 0 en normoxie. Aux jours 0 et 2 dans l'hypoxie hypobare.
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Modifications des marqueurs du stress oxydatif dans le sang
Délai: Des échantillons de sang seront prélevés le jour 1 en normoxie et les jours 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare à 6 heures du matin (au réveil).
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La concentration des marqueurs de stress oxydatif sera mesurée sur un échantillon de sang veineux collecté.
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Des échantillons de sang seront prélevés le jour 1 en normoxie et les jours 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare à 6 heures du matin (au réveil).
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Modification de la concentration de cortisol salivaire
Délai: Des échantillons de salive seront collectés le jour 1 en normoxie et les jours 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare à 6 heures du matin (au réveil).
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La concentration de cortisol sera mesurée sur des échantillons de salive collectés.
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Des échantillons de salive seront collectés le jour 1 en normoxie et les jours 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare à 6 heures du matin (au réveil).
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Modification du statut d'hydratation
Délai: Des échantillons d'urine seront collectés le jour 1 en normoxie et les jours 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare à 6 heures du matin (au réveil).
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Les échantillons d'urine seront évalués en utilisant la densité spécifique de l'urine.
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Des échantillons d'urine seront collectés le jour 1 en normoxie et les jours 1, 2 et 3 en hypoxie hypobare à 6 heures du matin (au réveil).
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Sensibilité baroréflexe
Délai: Dans les 24 heures suivant l'exposition à la normoxie et à l'hypoxie hypobare, respectivement
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Au niveau de la mer : les sujets respireront 6 minutes d'air ambiant normal (21 % d'O2, 0,03 % de CO2), 6 minutes d'air normocapnique hypoxique (13,8 % d'O2, 0,03 % de CO2) et 6 minutes d'air hypercapnique normoxique (21 % d'O2, 3 % de CO2). . À haute altitude : les sujets respireront 6 minutes d'air hypobare hypoxique (21 % O2, 0,03 % CO2), hypobare normoxique (32 % O2, 0,03 % CO2), hypobare normoxique hypercapnique (32 % O2, 3 % CO2). |
Dans les 24 heures suivant l'exposition à la normoxie et à l'hypoxie hypobare, respectivement
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Modification de la saturation nocturne en oxygène
Délai: Pendant toute la durée de la nuit, jusqu'à 8 heures après le coucher individuel (entre 22h et 6h). Au jour 0 en normoxie. Aux jours 0 et 2 dans l'hypoxie hypobare.
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Mesuré par oxymétrie de pouls
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Pendant toute la durée de la nuit, jusqu'à 8 heures après le coucher individuel (entre 22h et 6h). Au jour 0 en normoxie. Aux jours 0 et 2 dans l'hypoxie hypobare.
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Quantité absolue d'excrétion urinaire nocturne de catécholamines
Délai: A partir de 22h à 6 heures du matin le jour 0 en normoxie et les jours 0, jour 1 et jour 2 en hypoxie hypobare.
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Mesuré par ELISA sur l'urine nocturne collectée.
Les sujets vident leur vessie avant de dormir et l'urine sera collectée pendant toute la durée de la nuit, jusqu'à 8 heures.
Jusqu'à 8 heures à partir de 22h à 6 heures du matin le jour 0 en normoxie et les jours 0, jour 1 et jour 2 en hypoxie hypobare.
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A partir de 22h à 6 heures du matin le jour 0 en normoxie et les jours 0, jour 1 et jour 2 en hypoxie hypobare.
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Modification du flux sanguin cérébral dans l'artère carotide interne
Délai: Le premier jour au niveau de la mer (en normoxie). Le jour 2 (36 heures après) d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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Le flux sanguin cérébral interne sera évalué chaque matin par échographie Doppler.
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Le premier jour au niveau de la mer (en normoxie). Le jour 2 (36 heures après) d'exposition à l'hypoxie hypobare.
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Estimé)
Achèvement de l'étude (Estimé)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Termes MeSH pertinents supplémentaires
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