- ICH GCP
- Registro degli studi clinici negli Stati Uniti
- Sperimentazione clinica NCT06097754
Chetosi esogena intermittente (IEK) ad alta quota
Chetosi esogena intermittente (IEK): una nuova strategia per migliorare la tolleranza all’ipossia e l’adattamento
L’ipossia correlata all’altitudine diminuisce la capacità funzionale umana, specialmente durante l’esercizio. Anche con un acclimatamento prolungato, gli adattamenti fisiologici sono insufficienti a preservare completamente la capacità di esercizio, soprattutto ad altitudini più elevate. Di conseguenza, è in corso la ricerca di vari interventi per mitigare gli effetti negativi dell’ipossia sulle prestazioni umane e sulla capacità funzionale. È interessante notare che i primi dati sui roditori e sugli esseri umani indicano che la chetosi esogena intermittente (IEK) mediante l'assunzione di esteri chetonici migliora la tolleranza ipossica, cioè facilitando l'omeostasi dell'energia muscolare e neuronale e riducendo lo stress ossidativo. Inoltre, ci sono prove che indicano che l’ipossia aumenta il contributo dei corpi chetonici alla generazione di adenosina trifosfato (ATP), sostituendo il glucosio e diventando un combustibile prioritario per il cervello. Tuttavia, è ragionevole postulare che i corpi chetonici potrebbero anche facilitare l’acclimatazione a lungo termine all’ipossia mediante la sovraregolazione sia del fattore 1α inducibile dall’ipossia che della stimolazione della produzione di eritropoietina.
Il presente progetto mira a studiare in modo completo gli effetti della chetosi esogena intermittente sulle risposte fisiologiche, cognitive e funzionali all’esposizione acuta e subacuta all’altitudine/ipossia durante il riposo, l’esercizio fisico e il sonno in adulti sani. Nello specifico, miriamo a chiarire 1) gli effetti della chetosi esogena acuta durante esercizi di intensità submassimale e massima in ipossia, 2) gli effetti della chetosi esogena sull'architettura e sulla qualità del sonno in ipossia e 3) gli effetti della chetosi esogena sulla tolleranza ipossica e adattamento subacuto alle alte quote. A questo scopo, uno studio clinico controllato con placebo (CT) nell'ipossia ipobarica (alta quota reale) corrispondente a 3375 m s.l.m. (Rifugio Torino, Courmayeur, Italia) sarà eseguito con individui sani per studiare sia gli effetti funzionali degli interventi testati sia per chiarire gli esatti meccanismi fisiologici, cellulari e molecolari coinvolti nell'adattamento acuto e cronico all'ipossia. Il risultato generato non solo fornirà nuove informazioni sul ruolo dei corpi chetonici in condizioni ipossiche, ma sarà anche di valore applicato per gli alpinisti e gli atleti che gareggiano in quota, nonché per molteplici malattie cliniche associate all'ipossia.
Panoramica dello studio
Stato
Intervento / Trattamento
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
- Adulto
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Maschi o femmine tra i 18 ed i 35 anni
- Indice di massa corporea (BMI) tra 18 e 25
- Fisicamente in forma e regolarmente coinvolto nell'attività fisica (2-5 sessioni di allenamento di > 30 minuti a settimana)
- Buono stato di salute confermato da uno screening medico
- Non fumatore
Criteri di esclusione:
- Qualsiasi tipo di lesione/patologia che costituisca una controindicazione all'esposizione ipossica e/o all'esecuzione di esercizi ad alta intensità
- Assunzione di qualsiasi farmaco o integratore alimentare noto per influenzare l'esercizio fisico, le prestazioni o il sonno
- Assunzione di analgesici, agenti antinfiammatori o antiossidanti supplementari, da 2 settimane prima dell'inizio dello studio.
- Residenza recente o addestramento in ipossia; esposizione per più di 7 giorni ad altitudine > 2000 m durante un periodo di 3 mesi precedenti lo studio.
- Turni di notte o viaggi attraverso fusi orari nel mese precedente lo studio
- Donazione di sangue entro 3 mesi prima dell'inizio dello studio
- Fumare
- Più di 3 bevande alcoliche al giorno
- Coinvolgimento nella preparazione atletica d'élite a livello semiprofessionale o professionale
- Qualsiasi altro argomento per ritenere che sia improbabile che il soggetto completi con successo l'intero protocollo di studio
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Prevenzione
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione parallela
- Mascheramento: Doppio
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
|---|---|
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Sperimentale: Gruppo chetonico
Verranno forniti esteri chetonici
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Esteri chetonici: in una delle sessioni sperimentali di 72 ore verrà fornita un'integrazione totale di 300 g di esteri chetonici al fine di stabilire chetosi esogena intermittente. Il sucralosio (5% p/p) viene aggiunto all'estere chetonico (R)-3-idrossibutil (R)-3-idrossibutirrato Ipossia ipobarica: protocollo sperimentale di 72 ore condotto ad altitudine terrestre |
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Comparatore placebo: Controllo
Verrà fornito placebo chetone
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Placebo: acqua, 5% sucralosio (p/p), ottaacetato (1 mM) Ipossia ipobarica: protocollo sperimentale di 72 ore condotto ad altitudine terrestre |
Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Reattività cerebrovascolare all'anidride carbonica (CO2)
Lasso di tempo: Il primo giorno al livello del mare (in normossia). Il giorno 2 (36 ore dopo) di esposizione all'ipossia ipobarica.
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I soggetti respireranno 4 minuti al 3% di CO2 e 4 minuti al 6% di CO2 separati da 4 minuti di respirazione di aria ambiente.
L'arteria cerebrale media verrà registrata in continuo mediante Doppler transcranico.
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Il primo giorno al livello del mare (in normossia). Il giorno 2 (36 ore dopo) di esposizione all'ipossia ipobarica.
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Funzione cognitiva
Lasso di tempo: Il primo giorno a livello del mare (in normossia). Il Giorno 0 e il Giorno 2 (4 ore e 48 ore) dopo l'esposizione all'ipossia ipobarica, rispettivamente.
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La funzione cognitiva sarà valutata mediante la batteria di test psicometrici computerizzati: The Psychology Experiment Building Language (PEBL).
Verranno utilizzati i seguenti test cognitivi: Il test color-stroop (misura l'attenzione, la velocità di elaborazione e il controllo inibitorio; il tempo impiegato per completare il compito e l'accuratezza delle risposte; il numero di risposte corrette e errate), il digit -span test (misura la capacità di memoria di lavoro e la memoria a breve termine di un individuo; il punteggio del digit span ricordato correttamente), il ppvt test (misura il tempo di reazione, l'attenzione, la concentrazione; il tempo di reagire al segnale visivo) il fitts test (misura la coordinazione occhio-mano, le capacità motorie, la concentrazione; il tempo necessario per posizionare il bersaglio) e il timewall test (misura il ragionamento, il calcolo, il tempo di reazione, la strategia e la risoluzione dei problemi; stima il tempo in cui un bersaglio in movimento raggiungerà un posizione dietro un muro).
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Il primo giorno a livello del mare (in normossia). Il Giorno 0 e il Giorno 2 (4 ore e 48 ore) dopo l'esposizione all'ipossia ipobarica, rispettivamente.
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Mal di montagna acuto (AMS)
Lasso di tempo: Tutti i giorni alle 21:00 (prima di dormire) e alle 6.15 (al risveglio) rispettivamente in normossia e ipossia ipobarica.
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Il mal di montagna acuto (AMS) sarà valutato mediante la scala di Lake Louise.
I sintomi misurati dal test includono mal di testa, disturbi gastrointestinali, affaticamento/debolezza, vertigini/stordimento e disturbi del sonno.
Questi sono classificati con un livello di intensità da 0 (il più basso) a 3 (il più alto).
Un punteggio totale ≥ 3, compreso il mal di testa, è indicativo di AMS.
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Tutti i giorni alle 21:00 (prima di dormire) e alle 6.15 (al risveglio) rispettivamente in normossia e ipossia ipobarica.
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Cambiamento nella funzione polmonare stimando la capacità vitale forzata (FVC) e il volume espiratorio forzato nel 1° secondo (FEV1).
Lasso di tempo: Il giorno 1 al livello del mare e il giorno 3 di esposizione all'ipossia ipobarica.
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La funzione polmonare sarà valutata mediante FVC e FEV1.
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Il giorno 1 al livello del mare e il giorno 3 di esposizione all'ipossia ipobarica.
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Cambiamento nella funzione polmonare stimando il picco di flusso espiratorio (PEF).
Lasso di tempo: Il giorno 1 al livello del mare e il giorno 3 di esposizione all'ipossia ipobarica.
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La funzionalità polmonare sarà valutata mediante PEF.
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Il giorno 1 al livello del mare e il giorno 3 di esposizione all'ipossia ipobarica.
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Cambiamenti nella funzione polmonare
Lasso di tempo: Il giorno 1 al livello del mare e il giorno 3 di esposizione all'ipossia ipobarica.
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La funzionalità polmonare sarà valutata mediante il rapporto FEV1/FVC.
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Il giorno 1 al livello del mare e il giorno 3 di esposizione all'ipossia ipobarica.
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Risposta della frequenza cardiaca all'esercizio
Lasso di tempo: Ogni giorno durante ciascun esercizio di 20-90 minuti eseguito tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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La frequenza cardiaca (FC, bpm) sarà monitorata continuamente durante diversi periodi di esercizio di una varietà di intensità (verranno utilizzate intensità moderate e pesanti).
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Ogni giorno durante ciascun esercizio di 20-90 minuti eseguito tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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Risposta respiratoria all'esercizio
Lasso di tempo: Ogni giorno durante ciascun esercizio di 20-90 minuti eseguito tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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Il consumo di ossigeno (VO2, L/min e mL/min/kg) sarà monitorato continuamente durante diversi periodi di esercizio di varia intensità (verranno utilizzate intensità moderate e pesanti).
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Ogni giorno durante ciascun esercizio di 20-90 minuti eseguito tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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Cambiamenti nell'ossigenazione muscolare durante l'esercizio
Lasso di tempo: Ogni giorno durante ciascun esercizio di 20-90 minuti eseguito tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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L'ossigenazione/deossigenazione muscolare verrà registrata continuamente durante ogni sessione di esercizio mediante spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) posizionata sul vasto laterale.
Le NIRS misurano la quantità di emoglobina e mioglobina ossigenata e deossigenata (microM) nelle aree indagate (vastus lateralis).
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Ogni giorno durante ciascun esercizio di 20-90 minuti eseguito tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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Cambiamenti nell'ossigenazione cerebrale durante l'esercizio
Lasso di tempo: Ogni giorno durante ciascun esercizio di 20-90 minuti eseguito tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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L'ossigenazione/deossigenazione del cervello verrà registrata continuamente durante ogni sessione di esercizio mediante spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) posizionata ai livelli frontali.
I NIRS misurano la quantità di emoglobina ossigenata e deossigenata (microM) nelle aree indagate (corteccia prefrontale).
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Ogni giorno durante ciascun esercizio di 20-90 minuti eseguito tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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Cambiamenti nel tasso di consumo di ossigeno muscolare (mV#O2)
Lasso di tempo: Ogni giorno prima di ogni sessione di allenamento di 20-90 minuti eseguita tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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Il consumo di ossigeno muscolare sarà valutato utilizzando un protocollo precedentemente validato.
In breve, un optodo per la spettroscopia del vicino infrarosso (NIRS) verrà posizionato sul muscolo vasto laterale.
Prima del protocollo, verrà eseguita una calibrazione ischemica per normalizzare i segnali NIRS gonfiando il bracciale della pressione arteriosa a 250-300 mmHg per un massimo di 5 minuti.
Il mV#O2 a riposo sarà valutato dalla diminuzione dell'ossigenazione muscolare che accompagna l'occlusione arteriosa. Quindi, ciascun soggetto eseguirà un esercizio di intensità moderata di 3 x 6 minuti, un esercizio di intensità elevata di 8 minuti e un test da sforzo graduale.
Per misurare il recupero del consumo di ossigeno dopo l'esercizio, il soggetto avrà una serie di occlusioni arteriose come segue: 5 occlusioni 5sec on-5sec off, 5 occlusioni 5sec on-5sec off e 5 occlusioni 10 sec on-20 sec off.
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Ogni giorno prima di ogni sessione di allenamento di 20-90 minuti eseguita tra le 9:00 e le 18:00. Il giorno 0 e il giorno 1 in normossia. Il giorno 0, il giorno 1, il giorno 2 e il giorno 3 nell'ipossia ipobarica.
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Durata delle diverse fasi del sonno
Lasso di tempo: Per tutta la durata della notte, fino a 8 ore dopo il momento di coricarsi individuale (tra le 22:00 e le 6:00). Il giorno 0 in normossia. Il giorno 0 e il giorno 2 nell'ipossia ipobarica.
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La polisonnografia verrà utilizzata per valutare la durata delle diverse fasi del sonno.
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Per tutta la durata della notte, fino a 8 ore dopo il momento di coricarsi individuale (tra le 22:00 e le 6:00). Il giorno 0 in normossia. Il giorno 0 e il giorno 2 nell'ipossia ipobarica.
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Cambiamenti nei marcatori di stress ossidativo nel sangue
Lasso di tempo: I campioni di sangue verranno raccolti il Giorno 1 in normossia e il Giorno 1, Giorno 2 e Giorno 3 nell'ipossia ipobarica alle 6 del mattino (al risveglio).
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La concentrazione dei marcatori di stress ossidativo sarà misurata sul campione di sangue venoso raccolto.
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I campioni di sangue verranno raccolti il Giorno 1 in normossia e il Giorno 1, Giorno 2 e Giorno 3 nell'ipossia ipobarica alle 6 del mattino (al risveglio).
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Variazione della concentrazione di cortisolo salivare
Lasso di tempo: I campioni di saliva verranno raccolti il Giorno 1 in normossia e il Giorno 1, Giorno 2 e Giorno 3 nell'ipossia ipobarica alle 6 del mattino (al risveglio).
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La concentrazione di cortisolo sarà misurata sui campioni di saliva raccolti.
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I campioni di saliva verranno raccolti il Giorno 1 in normossia e il Giorno 1, Giorno 2 e Giorno 3 nell'ipossia ipobarica alle 6 del mattino (al risveglio).
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Cambiamento dello stato di idratazione
Lasso di tempo: I campioni di urina verranno raccolti il Giorno 1 in normossia e il Giorno 1, Giorno 2 e Giorno 3 nell'ipossia ipobarica alle 6 del mattino (al risveglio).
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I campioni di urina verranno valutati utilizzando il peso specifico dell'urina.
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I campioni di urina verranno raccolti il Giorno 1 in normossia e il Giorno 1, Giorno 2 e Giorno 3 nell'ipossia ipobarica alle 6 del mattino (al risveglio).
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Sensibilità baroriflesso
Lasso di tempo: Entro 24 ore dall'esposizione rispettivamente alla normossia e all'ipossia ipobarica
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A livello del mare: i soggetti respireranno 6 minuti di aria ambiente normale (21% O2, 0,03% CO2), 6 minuti di aria ipossica normocapnica (13,8% O2, 0,03% CO2) e 6 minuti di aria normossica ipercapnica (21% O2, 3% CO2). . In alta quota: i soggetti respireranno 6 minuti di aria ipobarica ipossica (21% O2, 0,03% CO2), ipobarica normossica (32% O2, 0,03% CO2), ipobarica normossica ipercapnica (32% O2, 3% CO2). |
Entro 24 ore dall'esposizione rispettivamente alla normossia e all'ipossia ipobarica
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Variazione della saturazione notturna dell'ossigeno
Lasso di tempo: Per tutta la durata della notte, fino a 8 ore dopo il momento di coricarsi individuale (tra le 22:00 e le 6:00). Il giorno 0 in normossia. Il giorno 0 e il giorno 2 nell'ipossia ipobarica.
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Misurato utilizzando la pulsossimetria
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Per tutta la durata della notte, fino a 8 ore dopo il momento di coricarsi individuale (tra le 22:00 e le 6:00). Il giorno 0 in normossia. Il giorno 0 e il giorno 2 nell'ipossia ipobarica.
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Quantità assoluta di escrezione urinaria notturna di catecolamine
Lasso di tempo: Dalle 22:00 alle 6 del mattino del Giorno 0 in normossia e del Giorno 0, Giorno 1 e Giorno 2 nell'ipossia ipobarica.
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Misurato utilizzando ELISA su urine notturne raccolte.
I soggetti svuotano la vescica prima di dormire e l'urina verrà raccolta per tutta la durata della notte, fino a 8 ore.
Fino a 8 ore dalle 22:00 alle 6 del mattino del Giorno 0 in normossia e del Giorno 0, Giorno 1 e Giorno 2 nell'ipossia ipobarica.
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Dalle 22:00 alle 6 del mattino del Giorno 0 in normossia e del Giorno 0, Giorno 1 e Giorno 2 nell'ipossia ipobarica.
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Cambiamento nel flusso sanguigno cerebrale nell'arteria carotide interna
Lasso di tempo: Il primo giorno al livello del mare (in normossia). Il giorno 2 (36 ore dopo) di esposizione all'ipossia ipobarica.
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Il flusso sanguigno cerebrale nell'interno sarà valutato ogni mattina mediante ecografia doppler.
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Il primo giorno al livello del mare (in normossia). Il giorno 2 (36 ore dopo) di esposizione all'ipossia ipobarica.
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
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Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Stimato)
Completamento dello studio (Stimato)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
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Parole chiave
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