Inibizione del riflesso muscolare nell'esercizio ipossico

Scopo:

Per determinare se il controllo del riflesso muscolare della funzione cardiorespiratoria è sensibilizzato dall'esposizione cronica ad ambienti a basso contenuto di ossigeno. Per fare questo, il fentanil verrà somministrato nella colonna lombare per sopprimere l'attività nervosa proveniente dal muscolo durante l'esercizio in bicicletta in posizione verticale.

Ipotesi:

Le risposte cardiorespiratorie (ventilazione, pressione arteriosa e frequenza cardiaca) all'esercizio in bicicletta saranno soppresse quando l'attività muscolare riflessa è parzialmente bloccata dalla somministrazione di fentanil. Questa soppressione sarà aumentata in modo dose-dipendente con la durata dell'esposizione ipossica.

Progetto:

Si tratta di un disegno incrociato di misure ripetute con i partecipanti che completano le condizioni di controllo (soluzione salina) e sperimentali (fentanil) sia a bassa che ad alta quota; è richiesto un totale di sei visite. Le sessioni di test del livello del mare comporteranno un esercizio di ciclismo respirando aria ambiente e un secondo esercizio respirando una miscela di gas ipossico destinata a simulare l'altitudine a White Mountain. Le sessioni di test in alta quota coinvolgeranno lo stesso esercizio di ciclismo respirando aria ambiente e un altro esercizio mentre si respira una miscela di gas iperossico destinata a simulare l'altitudine a Kelowna. L'attività cardiorespiratoria (ventilazione, pressione arteriosa e frequenza cardiaca) sarà misurata con (fentanil) e senza (soluzione fisiologica) soppressione del riflesso muscolare. Durante ogni visita verrà eseguito un test a cronometro di 7 km per determinare in che modo il riflesso muscolare influenza le prestazioni dell'esercizio.

Procedure sperimentali:

I partecipanti visiteranno il laboratorio in sei occasioni; 3 sia a Kelowna che a White Mountain. Ai partecipanti verrà richiesto di praticare esercizio fisico regolare e abitudini alimentari facilmente replicabili nelle 24 ore precedenti ogni visita di laboratorio. L'esercizio fisico e i modelli dietetici saranno documentati durante la prima visita e successivamente i partecipanti verranno ricordati di queste pratiche e istruiti a abbinarli il più fedelmente possibile nelle 24 ore che precedono tutte le visite successive. Ai partecipanti verrà chiesto solo di evitare esercizi pesanti nelle 12 ore precedenti le sessioni di test. Durante la prima visita (Kelowna), i partecipanti verranno introdotti nel laboratorio, dove daremo istruzioni orali e scritte che descrivono in dettaglio le procedure e i rischi associati alla partecipazione. Di seguito il dettaglio delle visite sperimentali:

Livello del mare:

• Familiarizzazione e fitness test (1 h) Introduzione generale al laboratorio, alle apparecchiature di prova e ai dispositivi di misurazione. Test della massima potenza aerobica su cicloergometro verticale.
• Principale visita sperimentale n. 1, soluzione salina o fentanil (2 h) Verranno inserite cannule invasive e farmaci somministrati da un anestesista. Completa quattro periodi di esercizio stazionario (3 minuti ciascuno) mentre respiri l'aria della stanza.

Dopo un lavaggio di 2 minuti, completare quattro periodi di esercizio stazionario (3 minuti ciascuno) respirando gas ipossico (FiO2 = 0,15).

Completa una prova a cronometro di 7 km. - Visita sperimentale principale n. 2, soluzione salina intratecale (spinale) o fentanil (2 h) Completare le stesse procedure della visita sperimentale n. 1, ma nella condizione opposta.

Alta altitudine:

• Fitness test ad alta quota n. 1 (30 min) Test della massima potenza aerobica su cicloergometro in posizione eretta.
• Visita sperimentale principale #3, soluzione salina o fentanyl (2 h) Verranno inserite cannule invasive e farmaci somministrati da un anestesista. Completa quattro periodi di esercizio stazionario (3 minuti ciascuno) mentre respiri l'aria della stanza.

Dopo un lavaggio di 2 minuti, completare quattro periodi di esercizio allo stato stazionario (3 minuti ciascuno) mentre si respira gas iperossico (FiO2 = 0,30).

Completa una prova a cronometro di 7 km.

- Visita sperimentale principale n. 4, soluzione salina o fentanyl (2 h) Completare le stesse procedure della visita sperimentale n. 3, ma la condizione opposta.