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健康な成人の血流調節におけるアセチルコリンの役割:年齢と運動トレーニングの影響

2021年7月26日 更新者:Frank Dinenno、Colorado State University

血管緊張の調節におけるアセチルコリンの新しい役割:年齢と運動トレーニングの影響

この研究の全体的な目標は、アセチルコリン分子が交感神経系とどのように相互作用して、若年および高齢者の働く骨格筋への血流と酸素供給を調節するかに関する基本的な問題に対処することです. 年齢が進むにつれて、活動的な筋肉を供給する血管は、交感神経の収縮を無効にする能力を失い、酸素の供給が制限され、疲労が生じます. これらの研究から得られた知見は、高齢者や臨床集団の局所的な血流調節を改善するための新しい戦略の基礎となり、生活の質を向上させ、機能的自立を維持するのに役立ちます.

調査の概要

詳細な説明

血管が拡張する能力は、運動中に十分な血流と活動中の筋肉への酸素供給を確保するために不可欠です。 年齢が上がるにつれて、運動する筋肉は交感神経系からの血管収縮を克服する能力を失い、血流が損なわれ、運動耐性が制限されます. したがって、交感神経血管収縮を制限する活性筋の能力の根底にあるシグナル伝達メカニズムを理解することは、ヒトの血流調節の理解を深め、老化および臨床集団における血流と運動耐性を改善するための新しい戦略の基礎を築くでしょう。

したがって、この研究の目的は、運動中の血流を調節する重要なシグナル伝達分子として内因性アセチルコリンを調査することです。 この研究はまた、アセチルコリンの寄与の減少が高齢者の血流障害を説明するかどうかを決定します. 運動トレーニングはアセチルコリンシグナル伝達を改善することが知られているため、この研究では、ハンドグリップ運動トレーニング介入が血流調節を改善するかどうかについても取り上げます. 期待される結果は、人間の血管制御の基礎となる基本的な生理学に新しい洞察を提供します。 さらに、この調査結果は、加齢に伴う運動中の血流調節の低下に関する洞察を提供し、高齢者の機能的転帰を改善するための運動介入の使用を評価します。

参加者は、8週間にわたって数回の研究訪問を完了するよう求められます。 研究の適格性が決定されたら、参加者はコロラド州立大学のヒューマンパフォーマンス臨床研究所に報告し、前腕の運動能力を評価するために3時間訪問します。 一晩の断食に続く別の 5 時間の訪問で、医師は血管機能を評価するために非利き腕の上腕動脈にカテーテルを配置します。 その後、参加者は 7 週間のハンドグリップ運動トレーニング (週 4 回のセッション) を完了し、前腕の運動能力と血管機能を評価するためのフォローアップ訪問のために研究室に戻ります。

研究の種類

介入

段階

  • 初期フェーズ 1

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

    • Colorado
      • Fort Collins、Colorado、アメリカ、80523
        • Colorado State University

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

18年~85年 (大人、高齢者)

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

受講資格のある性別

全て

説明

包含基準:

  • 18 ~ 35 歳または 60 ~ 85 歳

除外基準:

  • 最近の喫煙歴
  • ボディマス指数が30以上
  • 高血圧または糖尿病を含む心血管疾患または代謝疾患の病歴
  • 血圧の薬やホルモン補充療法など、結果の測定に影響を与える可能性のある薬
  • 特に前腕を使った高レベルの運動トレーニング (ウェイトリフティングやロッククライミングなど)

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

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:なし
  • 介入モデル:単一グループの割り当て
  • マスキング:なし(オープンラベル)

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:ハンドグリップ エクササイズ トレーニング介入

参加者は、血流を調節するシグナル伝達メカニズムを評価するために設計されたベースライン測定のためにラボを訪れます。 医師は、薬理学的注入のために上腕動脈にカテーテルを配置します。 次の薬物が各参加者に投与されます: アセチルコリン、アデノシン三リン酸、アトロピン、フェニレフリン、およびニトロプルシド ナトリウム (各薬物に関する詳細については、介入を参照してください)。 注入の順序は無作為化され、血流は、より長い半減期のために最後に投与されるアトロピンを除いて、各注入の間 (約 15 分) にベースラインに戻ることができます。

ベースライン測定に続いて、参加者は 7 週間のハンドグリップ運動トレーニング介入を完了し、トレーニング後の測定のために研究室に戻ります。 トレーニング後の評価は、ベースライン訪問と同じ方法で実行されます。したがって、同じ薬が上記のように注入されます。

血流を調節するシグナル伝達メカニズムは、利き手ではない前腕を使用した 7 週間のハンドグリップ運動トレーニングの前後に研究されます。 トレーニング セッションは、ハンドグリップ エクササイズ デバイスを使用した 30 分間のリズミカルな収縮で構成され、参加者は週 4 回のトレーニング セッションを完了します。
アセチルコリンに対する血管拡張感受性は、血管機能の標準試験として用量反応様式で評価される。 0.5、1.5、および 15 μg/dl 前腕容量/分の用量を、用量あたり 4 分間、上腕動脈カテーテルを介して注入します。
他の名前:
  • ACh
アデノシン三リン酸に対する血管拡張感受性は、合計4分間にわたって上腕動脈カテーテルを介して投与される10μg/dl前腕容積/分の用量の注入中に評価される。
他の名前:
  • ATP
アトロピンは、運動中の血管拡張に対するアセチルコリンの寄与を決定するために、ムスカリン性アセチルコリン受容体を阻害するために使用されます。 0.2 mg の初期用量を上腕動脈カテーテルを介して 3 分かけて注入し、その後 5 回の実験試行のそれぞれの前に 1 分かけて 0.067 mg の維持用量を注入します。
他の名前:
  • 硫酸アトロピン
フェニレフリンに対する血管収縮は、アルファ 1 アドレナリン刺激に対する感受性を評価するために使用されます。 フェニレフリンは、0.125 または 0.25 μg/dl 前腕量/分 (それぞれ 18 ~ 35 および 60 ~ 85 歳のグループ) で上腕動脈カテーテルを介して注入され、合計 16 分間、前腕の血流に従って調整されます。
他の名前:
  • フェニレフリン塩酸塩
ニトロプルシドナトリウムは、運動中と同様のレベルまで安静時の前腕血流を上昇させる対照血管拡張剤として、上腕動脈カテーテルを介して注入されます。 用量は、ハンドグリップ運動中と同様のレベルに前腕の血流を一致させるように調整され、予想される平均用量は 1 μg/dl 前腕量/分です。 用量は合計14分間注入されます。
他の名前:
  • SNP

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
機能性交感神経障害
時間枠:ベースライン (0 週) と介入後 (8 週)
ハンドグリップ運動中のフェニレフリンに対する感受性の変化
ベースライン (0 週) と介入後 (8 週)

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
流れによる膨張
時間枠:ベースライン (0 週)、介入中期 (4 週)、および介入後 (8 週)
せん断速度の増加に応じた上腕動脈の直径の変化
ベースライン (0 週)、介入中期 (4 週)、および介入後 (8 週)

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

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研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2019年4月16日

一次修了 (予想される)

2021年7月31日

研究の完了 (予想される)

2021年7月31日

試験登録日

最初に提出

2019年5月31日

QC基準を満たした最初の提出物

2019年5月31日

最初の投稿 (実際)

2019年6月4日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2021年8月2日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2021年7月26日

最終確認日

2021年7月1日

詳しくは

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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