Effetti dei prodotti alimentari chetonici pre-immersione sulla latenza alla tossicità dell'ossigeno del SNC (Obiettivo 2)

La tossicità dell'ossigeno nel sistema nervoso centrale (SNC) continua a rappresentare un rischio per i subacquei militari e limita le loro operazioni. Le manifestazioni di questa condizione vanno da nausea, spasmi e tinnito a convulsioni e mancanza di risposta, e quest'ultima può portare alla morte per annegamento. La NAVY ha bisogno di metodi migliori per prevenire o ritardare l'insorgenza della tossicità dell'ossigeno del SNC (CNSOT) e per espandere in sicurezza la portata delle operazioni di immersione. L'obiettivo generale di questo studio è generare informazioni che miglioreranno la sicurezza e le prestazioni dei combattenti di guerra nelle operazioni della NAVY pertinenti riducendo il rischio di tossicità dell'ossigeno del sistema nervoso centrale.

È noto che la chetosi nutrizionale attraverso una dieta con un elevato rapporto grassi/carboidrati (dieta chetogenica) può ridurre la frequenza e la gravità delle crisi epilettiche negli esseri umani e un recente studio sugli animali ha dimostrato che la chetosi alimentare ritarda anche l'insorgenza di CNSOT . Negli ultimi anni, i prodotti alimentari a base di esteri chetonici sono stati resi disponibili in commercio che possono elevare i livelli di chetoni circolanti. Gli investigatori mirano a indagare se la chetosi da prodotti alimentari chetogenici disponibili in commercio prima di un'immersione ritarderà l'insorgenza di CNSOT.

Il primo obiettivo di questo studio sarà determinare l'effetto dell'ingestione di prodotti alimentari chetonici sui livelli sierici di chetoni e documentare eventuali effetti collaterali rilevanti. I livelli di chetoni post-ingestione saranno tracciati per 3 diversi regimi di prodotti alimentari chetonici in 15 soggetti totali. I dati saranno utilizzati per selezionare la strategia ottimale del prodotto alimentare chetonico da studiare nel secondo obiettivo.

Questo secondo obiettivo sarà quello di valutare l'ipotesi primaria, che i prodotti alimentari chetonici pre-immersione prolungheranno la latenza alla CNSOT. Per valutare questo, 20 soggetti saranno studiati in una metodologia incrociata randomizzata, controllata, in doppio cieco. Dopo aver consumato il prodotto alimentare chetonico o il placebo, ogni soggetto completerà un'esposizione iperbarica all'ossigeno a testa in immersione mentre si esercita su un cicloergometro subacqueo a 2,06 ATA (35 fsw) fino a quando non si sviluppano sintomi di tossicità dell'ossigeno o il limite di tempo massimo di 120 minuti è raggiunto. L'esperimento verrà ripetuto in un giorno diverso da ciascun soggetto dopo aver consumato l'opposto (prodotti alimentari chetonici o placebo). L'esito primario sarà il momento della manifestazione di CNSOT. Il monitoraggio fisiologico durante lo studio fornirà endpoint secondari come prestazioni cognitive, stimolazione del sistema nervoso simpatico tramite attività elettrodermica, elettroencefalografia, misure cardiorespiratorie e end-tidal CO2/O2/N2; il tutto aggiungendo alla nostra comprensione della fisiologia CNSOT che può guidare le future strategie di mitigazione e monitoraggio.