Effetto del carico di peso corporeo sull'escrezione di elettroliti urinari (EBU)

1. INTRODUZIONE

   1.1. Sfondo

   La riduzione del peso può essere ottenuta con diminuzione dell'appetito o aumento del metabolismo. Tuttavia, la perdita di peso acuta può essere ottenuta anche con la perdita di liquidi, ad esempio la perdita urinaria. L'ultimo di questi effetti è stato indagato nel corso del 2016.

   L'educazione medica presso l'Accademia Sahlgrenska di Göteborg offre nel suo terzo semestre un laboratorio per studenti chiamato "Vattenbalans" [=Bilancio idrico]. Lo scopo di questo laboratorio è studiare la perdita di liquidi dai reni. In totale partecipano più di 120 studenti, anche se la velocità del flusso di urina viene misurata solo su circa 50 studenti ogni semestre. Il resto degli studenti funge da segretaria. Il protocollo di laboratorio può essere trovato in "Komplett-laborationsskompendium-T2-T3-uppdaterat-150318" pp. 123-134.

   In sintesi, un totale di 50 studenti indossava un peso ovest. La metà degli studenti indossava un giubbotto del peso di 10 kg e la metà degli studenti indossava un giubbotto del peso di 1 kg. Lo studio è durato quattro ore. Agli studenti è stato permesso di stare seduti solo per un massimo di 10 minuti durante ogni ora. Nessuna differenza significativa è stata osservata nella velocità del flusso urinario. Sorprendentemente, tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che gli studenti che indossavano un giubbotto da 10 kg espellevano più elettroliti rispetto a quelli che indossavano un giubbotto da 1 kg. Nel gruppo libero da trattamento (vedi sotto) era composto solo da 13 soggetti e gli sperimentatori non sono stati quindi in grado di ottenere risultati significativi (p=0,088). I ricercatori ritengono che con una popolazione di studio più ampia e controlli meglio abbinati i ricercatori raggiungeranno risultati significativi.

   Va notato che questi risultati sono stati ottenuti durante un laboratorio studentesco con un protocollo fisso. Oltre a indossare un giubbotto zavorrato, gli studenti hanno ricevuto anche uno dei seguenti trattamenti: un litro di acqua per via orale, un litro di acqua per via orale e somministrazione orale di un analogo della vasopressina chiamato Minirin© (desmopressina, 60 µg), un diuretico dell'ansa chiamato Furix © (furosemide, 40 mg) o un litro di acqua per via orale e otto compresse di Resorb© che è una terapia reidratante. I molteplici trattamenti e il protocollo fisso sono fattori di confusione e supportano la ripetizione di questi esperimenti con un design più adatto.

   1.2. Razionale per condurre questo studio

   La rilevanza medica di questi risultati sperimentali non è ancora chiara a causa della breve durata di quattro ore. Con un supporto più sperimentale, è possibile che questa strategia possa essere utilizzata per creare potenti diuretici. È anche possibile che il carico di peso corporeo a lungo termine possa ridurre il peso corporeo in modo diverso, soprattutto diminuendo la massa grassa. Questo meccanismo potrebbe quindi essere utilizzato per creare potenti farmaci per l'obesità.

   1.3. Valutazione rischi/benefici

   In generale questo è uno studio con pochi rischi. I giubbotti antipioggia usati in questo esperimento sono usati quotidianamente da migliaia di persone durante l'esercizio. Durante l'esperimento con gli studenti di medicina solo uno degli studenti ha sperimentato un evento avverso. Questo studente ha avvertito un leggero capogiro che si è attenuato in pochi minuti dopo aver rimosso il giubbotto di zavorra e essersi seduto. Per ridurre ulteriormente i rischi nel nostro studio futuro, i ricercatori hanno deciso di includere solo soggetti di ricerca sani che non consumano farmaci. Gli investigatori disporranno anche di personale medico preparato durante lo studio e lo eseguiranno nelle immediate vicinanze dell'ospedale universitario Sahlgrenska.

   Il prelievo di sangue può essere vissuto come un po' scomodo da alcuni individui. Tuttavia è generalmente esente da complicazioni. In alcuni soggetti possono essere presenti piccole ecchimosi o infiammazioni locali.

   In sintesi, i ricercatori ritengono che i rischi siano molto bassi rispetto al potenziale di esplorare un nuovo meccanismo fisiologico con applicazioni potenzialmente importanti come nuovi diuretici o farmaci anti-obesità.

2. PROGETTAZIONE E PROCEDURE DI STUDIO

Lo studio viene eseguito con tutti i 15 soggetti dello studio in tre giorni di studio con una settimana tra ogni giorno di studio. Al fine di diminuire la variazione dei valori di misurazione e aumentare la potenza dello studio verrà utilizzato il disegno dello studio cross-over. I soggetti dello studio indosseranno in uno dei giorni un giubbotto di peso con il 10% del peso corporeo in posizione eretta, in uno dei giorni lo stesso soggetto di studio indosserà un giubbotto di peso con l'1% del peso corporeo in posizione eretta e su uno dei giorni lo stesso soggetto dello studio indosserà un giubbotto di peso con l'1% del peso corporeo in posizione seduta.

Pertanto, tre procedure sono incluse nello studio. Ciascuna procedura corrisponde a un giorno separato.

Procedura 1: indossare un giubbotto di zavorra con il 10% del peso corporeo in piedi per sette ore. Il soggetto dello studio può stare seduto per 10 minuti ogni ora. La ragione di ciò è perché si è ritenuto che l'effetto possa essere trasmesso dal carico di peso degli arti inferiori.

Procedura 2: Indossare un giubbotto di peso con l'1% del peso corporeo in piedi per sette ore. Il soggetto dello studio può stare seduto per 10 minuti ogni ora.

Procedura 3: Indossare un giubbotto di peso con l'1% del peso corporeo seduto per sette ore. Questo è un gruppo di controllo senza carico degli arti inferiori. Questa è anche la normale posizione di lavoro per molti lavori sedentari (ad esempio impiegati) e perché questo è di particolare interesse per ulteriori indagini. Esiste un ampio corpus di letteratura investigativa che mostra le conseguenze negative sulla salute della posizione di lavoro seduta.

Il prelievo di sangue verrà eseguito con un catetere venoso periferico delle dimensioni più piccole. Inoltre ci saranno diversi passaggi ogni giorno che saranno uniformi per ciascuna delle procedure.

Punto temporale 1 (0 h): "Carico idrico orale"

Il catetere verrà inserito da un'infermiera esperta del Gothia Forum e rimosso sette ore dopo, al termine della giornata della procedura. Gli atti dello studio e la tenuta dei registri verranno comunicati al soggetto della ricerca prima dell'inizio ufficiale dell'esperimento.

Poco prima dell'inizio dell'esperimento, il soggetto dello studio berrà 5 ml di acqua per kg di peso corporeo. Ad esempio, se il soggetto dello studio pesa 70 kg (senza giubbotto di peso), berrà 350 ml di acqua.

Per mantenere un normale livello di idratazione e produzione di urina, il soggetto dello studio continuerà a sostituire i liquidi durante l'esperimento. Il volume di liquidi che verrà sostituito sarà uguale alla quantità di volume di urina persa. Se ad esempio il soggetto dello studio perde 100 ml di urina, berrà 100 ml di acqua prima di continuare l'esperimento. Con questo metodo si mantiene una produzione di urina di circa 200 ml all'ora che è più che sufficiente per eseguire tutte le misurazioni delle urine richieste.

Questo approccio imita le condizioni fisiologiche in cui le perdite urinarie sono accompagnate dall'assunzione di acqua. Eviterà l'assunzione di acqua in eccesso rispetto alle quantità sostitutive che, in alcune circostanze, è considerata un trattamento.

Viene quindi deciso con un lancio di dadi se un soggetto di studio inizierà con la procedura 1, 2 o 3. Quando due dei gruppi di procedura sono pieni, con cinque individui in ciascuno di essi, il resto viene trasferito all'ultimo gruppo di procedura. La rotazione tra le procedure avviene in modo casuale. Ogni soggetto dello studio avrà una settimana tra l'esecuzione di ciascuna procedura.

I soggetti dello studio svuoteranno la loro vescica urinaria poco prima dell'inizio dello studio. I soggetti dello studio iniziano con cinque minuti di separazione per evitare la congestione ai servizi igienici. Lo studio inizia quando un soggetto di studio indossa un giubbotto di peso.

Time Point 2 (0-7 h): misurazioni e prelievo di sangue

Questo periodo di tempo è costituito dalla parte da quando il soggetto dello studio indossa il giubbotto di peso fino a quando lo toglie.

Il soggetto dello studio raccoglierà ogni ora il proprio volume di urina in un misurino appositamente designato. Il volume delle urine è annotato. 10 ml di urina vengono quindi utilizzati per misurare la concentrazione di elettroliti. Altri 10 ml di urina vengono conservati per ulteriori analisi presso il laboratorio centrale dell'Università Sahlgrenska. Queste analisi sono di routine ma i campioni possono essere conservati per alcuni giorni prima che abbia luogo la misurazione. Questo dipende da quando il laboratorio centrale può accettare i nostri campioni e dal loro carico di lavoro specifico. La conservazione e la manipolazione dei campioni saranno eseguite secondo le raccomandazioni del laboratorio centrale. I campioni verranno congelati al massimo una volta ad una temperatura di -80°C.

Una volta completate le misurazioni delle urine, il soggetto dello studio avrà cinque minuti per rilassarsi prima di misurare la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna. La frequenza cardiaca e la pressione sanguigna vengono misurate sia in piedi che seduti con monitor digitali della pressione sanguigna per valori rapidi e affidabili.

Il sangue verrà prelevato quattro volte. I campioni verranno analizzati il ​​prima possibile dopo ogni giorno di procedura. Alcune analisi saranno direttamente presso l'Accademia Sahlgrenska, altre saranno consegnate al laboratorio centrale dell'Università Sahlgrenska (vedere la sezione 6.1 per i dettagli). Queste analisi sono di routine ma i campioni possono essere conservati per alcuni giorni prima che abbia luogo la misurazione. Questo dipende da quando il laboratorio centrale può accettare i nostri campioni e dal loro carico di lavoro specifico. La conservazione e la manipolazione dei campioni saranno eseguite secondo le raccomandazioni dei laboratori centrali.

Punto temporale 3 (7 h -): L'esperimento è terminato

Il giubbotto porta pesi e il catetere venoso periferico vengono rimossi. Un protocollo di procedura viene consegnato dal soggetto dello studio allo sperimentatore che ne conferma la completezza. . Il protocollo della procedura viene consegnato digitalmente caricando un file excel o consegnato stampato.