血液量の重要性と心血管適応との相互作用
本プロジェクトは、トレーニングによる血液量の増加(血漿および赤血球の量の反応)と、中枢および末梢の心血管適応との間の相互作用を調査することを目的としています。 私たちは、レクリエーション活動に積極的な男性と女性、およびより短いトレーニング期間/環境による暑さストレスへの介入を行っている持久系アスリートを対象に、1年間のトレーニングを通じて心血管反応を調査します。
このプロジェクトの全体的な目的は、トレーニングを受けていない個人における、中枢心血管パラメータに対する長時間の有酸素運動の生理学的影響と筋肉組織における末梢への影響を調査することです。 さらに、これらの影響を、よく訓練された個人のパフォーマンスに対する環境ストレス (熱) への曝露と比較したいと考えています。 本研究は、上記のメカニズムを解明するために、異なる集団において同じ方法論を使用する 3 つの部分で構成されています。 最初の部分は、運動トレーニング計画に対する心血管の初期適応を評価することを目的として、トレーニングを受けていない/レクリエーション的に活動的な男女を対象とした大規模なトレーニング介入です。 さらに、すでに高度に適応している持久力アスリートにおいて、異なる環境条件での運動トレーニングと人為的に上昇した PV によって心血管と血液量の適応がさらに改善されるメカニズムを解明することを目的とした 2 つのパートがあります。
調査の概要
状態
状態
条件
条件
介入・治療
介入・治療
詳細な説明
背景 高い最大酸素消費量 (VO2max) が持久系スポーツ分野における優れた身体パフォーマンスと関連していることは十分に確立されています。 高い V ̇O2max を達成するには、Fick 方程式に従っていくつかのことを最適化する必要があります。 VO2max の主な決定要因の 1 つは血液の酸素運搬能力で、これは総ヘモグロビン量によって決まり、持久力のあるアスリートの方がトレーニングを受けていない人よりも著しく高くなります。
当然のことながら、このシステムは安定した血液組成を維持し、出血などにより血液量が失われた場合に即座に回復するように厳密に制御されていますが、運動や極端な環境条件への曝露によっても変化する可能性があります。 血液量と組成の変化は、従来の運動トレーニングを 2 週間行った後にすでに見られ、エリスロポエチン (EPO) の上昇と組み合わせて PV の増加が見られますが、赤血球量は影響を受けません。 これは、腎臓が「クリトメーター」として機能し、PVの拡大によるヘマトクリットの低下が赤血球生成を調節する可能性があるという提案された概念を裏付けるものである。 すでに訓練を受けている人、つまりアスリートの場合、高地または高温の環境条件に繰り返しまたは長期間さらされると、PV と Hbmass がさらに増加する可能性があります。
研究上の疑問と仮説
- 長期の有酸素トレーニングに対する心血管(中枢および末梢)の適応とそれに伴う血液量の変化との時間経過および関係における性別および個人差を調査します。
- 性別間の差異と、個人差に影響を与える要因(応答性が高い人と低い人)を評価します。女性は長期の有酸素トレーニングに対する心血管反応が鈍化しているという仮説を立てます。
- 血液量、筋肉の代謝および心臓血管の適応は、パフォーマンスと有酸素能力にとって相対的にどのような重要性を持っていますか。
最大作業量と VO2max を決定するために、サイクルエルゴメーターでの増分運動テストが実施されます。 休憩時間中に 4 つの静脈血サンプル (各 4 ml) を採取します。 被験者の血液量と体組成は、運動テスト後の短い休息の後、DXA スキャンと CO 再呼吸技術を使用して評価されます。
2 番目の実験トライアル (訪問 2) では、参加者は半横臥位でサイクリングすることで実験プロトコルに慣れます。 実験では、参加者は最長 10 分間 -15mmHg、最長 10 分間 -30mmHg の下半身陰圧 (LBNP) による起立耐性の標準テストを受けます。 心室機能は両方の LBNP レベルで測定されます。 起立性耐容性テストの後、被験者は脱水状態で 2 つの最大以下の強度で半横臥位サイクリングを実行します (対照)。 最初の運動後少なくとも 30 分後 (被験者がベースラインの血行動態レベルに戻った後)、被験者は PV を ~15% 増加させることを目的として高張性飲料を摂取します (介入)。 心室機能は、半横臥位の最大下サイクリングの 2 回目の試合が前述と同じ強度で開始される前に再度測定されます。
3 回目の訪問 (訪問 3) では、運動療法が末梢 (腕) の血流調節に影響を与えるかどうかを測定します。 末梢血管機能は、上腕の周りに配置されたカフを 200 mmHg まで 5 分間膨張させてから収縮させる流れ媒介拡張 (FMD) の前後に、二重超音波検査を使用して上腕動脈の直径と血流速度を測定することによって決定されます。 次に、血管作動薬アセチルコリン (Ach) (25 および 100 μg min-1 (kg arm-mas)-1)、ニトロプルシド ナトリウム (SNP) (0.75、1.5、および3.0 μmol min-1 L arm-mass-1)。 これらすべての測定の間には、少なくとも 15 分の休憩が入ります。 被験者が初めてこの訪問を離れる前(ベースライン)、細胞の培養と毛細血管密度、筋線維組成、ミトコンドリア密度および機能の変化の評価のために、約 150 mg の筋生検が 2 回採取されます。 1回の筋生検は、ベースラインから2週間後、1、2、および6ヶ月後のサンプリングポイントで、1回目の訪問中に採取され、ベースラインラウンドの12ヶ月後に2回の筋生検が行われ、各被験者に対して合計8回の生検が行われる。
第 1 ラウンドの実験が終了した後、被験者は 12 か月間、毎週 3 ~ 4 回の監督および監視されたサイクリング トレーニング セッションからなる運動療法を受けます。 運動トレーニングは、対象者が定期的かつ高強度の運動に慣れるように、段階的に監督され、構成されます。 被験者は、短期および長期の心血管適応の継続的な分析を可能にするために、ベースライン測定の2週間後、1、2、6、および12か月後に再び研究手順を受けます。 さらに、冠状動脈血流、筋ミトコンドリア量、およびベースライン、2、6、および 12 か月での長期トレーニングに対する中枢適応と末梢適応の効果を判定する機能を測定したいと考えています。
中枢心血管への影響を末梢から識別するために、12 か月の運動トレーニングの最終来院時に瀉血によって血液量を急激に正常化したいと考えています。 瀉血の前後で、VO2max と Q̇max を測定して、中枢心血管の適応を調査します。
このプロジェクトの被験者は以下の措置を受けます:心臓および血管の超音波検査、筋生検、動脈および静脈の血液サンプルによるカテーテル法、CO再呼吸法、DXAスキャン、心電図(ECG)、血流媒介拡張、血管拡張剤の体内への反応-AchおよびSNPの動注、LBNP、パフォーマンステスト、および瀉血。
研究の種類
研究の種類
入学 (推定)
入学
段階
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
研究連絡先
- 名前:Thomas C. Bonne, ph.D.
- 電話番号:+45 35321603
- メール:tbonne@nexs.ku.dk
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Mads Fischer, MSc
- 電話番号:+45 35 33 51 72
- メール:mf@nexs.ku.dk
研究場所
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Copenhagen、デンマーク、2200
- University of Copenhagen
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Copenhagen、デンマーク、2100
- Department of Nutrition, Exercise and Sports
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参加基準
適格基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 代謝性疾患、慢性疾患、制御不能な不整脈、2度または3度の房室ブロックまたは洞不全症候群がないこと。
- 喫煙または飲酒歴がない(1週間あたり14項目以上)
- 心エコー検査に適した音響窓。
除外基準:
- 慢性疾患または薬を服用している
- 2年以上の運動トレーニング歴
- 運動雨の基準を満たしていない
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:基礎科学
- 割り当て:非ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:なし(オープンラベル)
アーム数
武器と介入
参加者グループ / アーム参加者グループ / アーム |
介入・治療介入・治療 |
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アクティブコンパレータ:血液量と心血管適応との相互作用
時間経過における個人差、および長期の有酸素トレーニングに対する心血管(中枢および末梢)の適応とそれに伴う血液量の変化との関係。
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現在の研究に参加している被験者は、主に屋内および屋外で自転車を使用して12か月間、段階的かつ集中的にトレーニングを受けます
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アクティブコンパレータ:性差
性別間の違いと、個人差に影響を与えるホルモン因子の違いを評価します(応答性が高い人対低い人) - 女性は長期の有酸素トレーニングに対する心血管反応が鈍化しているという仮説を立てます。
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現在の研究に参加している被験者は、主に屋内および屋外で自転車を使用して12か月間、段階的かつ集中的にトレーニングを受けます
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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最大全身酸素摂取量
時間枠:20分
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トレーニングによる最大全身酸素摂取量 (ml/分) の変化は、サイクルエルゴメーターの増分最大サイクルプロトコルで評価されます。
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20分
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心エコー検査で測定された安静時およびサイクリング時の一回拍出量と機能
時間枠:90分
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LV ストローク ボリューム (ml) と LV 基底および心尖部のねじれ (Deg) を使用して、運動中のトレーニングによる LV 機能の変化を測定します。
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90分
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上腕動脈の血管コンダクタンスの変化
時間枠:2時間
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流れを介した拡張、アセチルコリンおよびニトロプルシドナトリウムの注入に対する腕の血管コンダクタンスの変化(ml/min/mm/Hg/kg 腕の質量)の評価(超音波ドップラーによって評価)。
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2時間
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血液量
時間枠:20分
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総血液量 (mL) のトレーニングによる変化は、一酸化炭素再呼吸法を使用して測定されます。
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20分
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二次結果の測定
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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ミトコンドリアの生合成
時間枠:60分
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適用されたトレーニングがミトコンドリア生合成を誘導したかどうかを評価するために、複雑なIVの発現が分析されます。
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60分
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脂肪量
時間枠:20分
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トレーニングによる脂肪量 (kg) の変化は、二重エネルギー X 線吸収法 (DXA) スキャンによって決定されます。
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20分
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除脂肪量
時間枠:20分
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トレーニングによる除脂肪量 (kg) の変化は、DXA スキャンによって決定されます。
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20分
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心臓の寸法
時間枠:90分
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左心室の直線寸法と左心室の質量の変化。左心室容積。左心室駆出率。左心房のサイズ。右心パラメータは安静時の心エコー検査によって決定されます。
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90分
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協力者と研究者
協力者
協力者
捜査官
捜査官
- 主任研究者:Nikolai B. Nordsborg, Prof.、University of Copenhagen - Department of Nutrition, Exercise and Sports
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
研究開始
一次修了 (推定)
一次修了
研究の完了 (推定)
研究の完了
試験登録日
最初に提出
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
最初の投稿
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
投稿された最後の更新
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
その他の研究ID番号
- H-21011041
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
IPD プランの説明
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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