低酸素症が安静時および運動時の右心室性能に及ぼす影響
低酸素症が安静時および運動時の右心室性能に及ぼす影響 - パイロット研究
調査の概要
詳細な説明
右心室は、運動において重要な役割を果たします。 運動によって作業負荷が増加すると、右心室は収縮性と収縮性 (拡張期弛緩) を増強し、増加した静脈還流 (前負荷) と肺動脈圧 (後負荷) に対応します。 ゴールドスタンダードの圧容積分析を使用して、研究者は右心室機能の障害が心血管疾患、心不全、肺高血圧症の個人の機能能力を制限することを示しました。 さらに、研究者は、これらの技術を使用して、健康な心臓での運動中の右心室機能を特徴付けました。 低酸素症は、低酸素性肺血管収縮を介して肺動脈圧を上昇させます。 右心室の後負荷が増加することにより、低酸素症は運動能力を低下させる可能性があります。 ただし、右心室のパフォーマンスに対する低酸素症の影響に関するデータは不足しています。
これは、制御 (正常酸素) および低酸素条件下での安静時および労作時右心室機能の人間の生理学的研究です。 研究者は、スワンガンツカテーテル法および心エコー検査と組み合わせて圧容積分析を使用して、安静時および正常酸素圧および低酸素圧での運動中の健康な個人の右心室のパフォーマンスを評価します。 研究プロトコルは、3回の訪問で構成されています。
- 来院 1: 正常酸素圧条件下 (FiO2= 0.21) での非侵襲的症状限定心肺運動試験。
- 来院 2: 低酸素状態 (FiO2=0.12) での非侵襲的症状限定心肺運動試験。
- 訪問 3: 正常酸素圧および低酸素条件下での侵襲的安静時および労作時の血行動態評価
来院 1 および 2 では、心拍数/リズム、酸素飽和度、血圧、ガス交換パラメーター (酸素摂取量 [VO2]、二酸化炭素産生 [VCO2]、および分時換気量)、および評価された知覚運動がモニターされます。 心肺運動試験 (CPET) は直立型サイクル エルゴメーターで実行され、ワークロードは 0 ワットから始まり、8 ~ 12 分の最大ワークロードで自発的に消耗するまで 2 分ごとに増加します。 訪問 1 と 2 の順序は、学習/順序付け効果によるバイアスの可能性を減らすためにランダム化されます。
訪問 3 では、同じ非侵襲的測定値が取得されます。 さらに、Swan-Ganz カテーテルによる右心カテーテル検査とコンダクタンス カテーテル留置が行われます。 これにより、ゴールド スタンダードの血行動態および圧力 - 容積ループ分析が提供され、右心室収縮、収縮期 (拡張期弛緩)、後負荷、および心室 - 動脈カップリングの結果が測定されます。 まず、参加者は FiO2=0.21 で最大下運動を完了します。 サブ最大運動には、ベースラインの最大酸素摂取量の 50% で 5 分間が含まれます (訪問 1 で達成された VO2max)。 20分間の安静後、安静時の右心室血行動態に対する進行性低酸素症の影響を特徴付けるために、FiO2 0.21、0.17、0.15、および0.12で安静時の血行動態測定値が取得されます。 参加者は、FiO2 0.12 で最大下運動 (Visit 2 の低酸素ベースラインから 50% VO2 max) を実行します。 その後、参加者は FiO2 0.12 で症状限定の CPET を完了し、侵襲的血行動態をモニタリングします。
研究の種類
入学 (実際)
連絡先と場所
研究場所
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Colorado
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Aurora、Colorado、アメリカ、80045
- University of Colorado Anschutz Medical Campus
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- 18~60歳
- 女性の場合、閉経前の状態
除外基準:
- -アクティブな心血管疾患または肺疾患(例: 高血圧、冠動脈疾患、心筋症、不整脈、弁異常、糖尿病、末梢血管疾患、喫煙、慢性閉塞性肺疾患、喘息、間質性肺疾患、拘束性肺疾患、または肺高血圧症)
- 心臓または肺関連の薬の使用
- -高地肺水腫または高地脳浮腫の既往歴
- 体格指数 < 18.5 または > 30
- 貧血
- 鉄欠乏症
- -過去60日間の鉄補給(経口または静脈内)
- -研究のために一時的に保持できない全身抗凝固療法またはアスピリンの使用
- 妊娠
- 運動能力に悪影響を与える非心肺疾患(例: 関節炎または末梢血管疾患)
- 献身的なアスレチック トレーニング (ここでは、活発な身体活動 [6 メッツ以上] に週 9 時間以上費やすことと定義)
- 定期的な高地での運動(ここでは、過去 4 週間にわたって 1 週間に 2 日以上、8,000 フィート以上で激しい身体活動 [6 メッツ以上で 1 時間以上] を行うことと定義)
- 過去 30 日間に 3 泊以上連続して 8,000 フィート以上に居住
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
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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健康な人
10人の健康な個人が募集されます。
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個人は、上記のプロトコルに従ってさまざまなレベルの低酸素症にさらされます。
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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
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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コンダクタンスカテーテルによって測定された右心室の収縮性
時間枠:1時間まで
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MmHg/mL の収縮末期エラスタンス (Ees)
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1時間まで
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コンダクタンスカテーテルで測定した右室の収縮機能(拡張機能)
時間枠:1時間まで
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最小 dp/dt (mmHg/秒)
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1時間まで
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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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コンダクタンスカテーテルによって測定された右心室のストロークワーク
時間枠:1時間まで
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圧容積ループの面積
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1時間まで
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右心カテーテル法により測定された平均肺動脈圧
時間枠:1時間まで
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MmHgで
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1時間まで
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右心カテーテル法による心拍出量
時間枠:1時間まで
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L/min で、Fick 式で計算
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1時間まで
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ワークロード
時間枠:1時間まで
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サブマキシマルおよびマキシマム エクササイズ テストで得られるワークロード
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1時間まで
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最大酸素摂取量
時間枠:1時間まで
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最大運動負荷テストで達成された VO2max
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1時間まで
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血漿アシルカルニチン 10:0 は、末梢静脈メタボロミクス (質量分析と組み合わせた超高速液体クロマトグラフィー) によって測定されます。
時間枠:1時間まで
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相対イオン数
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1時間まで
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赤血球のアシルカルニチン 10:0 は、末梢静脈メタボロミクス (質量分析と組み合わせた超高速液体クロマトグラフィー) によって測定されました。
時間枠:1時間まで
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相対イオン数
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1時間まで
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Smith TG, Balanos GM, Croft QP, Talbot NP, Dorrington KL, Ratcliffe PJ, Robbins PA. The increase in pulmonary arterial pressure caused by hypoxia depends on iron status. J Physiol. 2008 Dec 15;586(24):5999-6005. doi: 10.1113/jphysiol.2008.160960. Epub 2008 Oct 27.
- Smith TG, Talbot NP, Privat C, Rivera-Ch M, Nickol AH, Ratcliffe PJ, Dorrington KL, Leon-Velarde F, Robbins PA. Effects of iron supplementation and depletion on hypoxic pulmonary hypertension: two randomized controlled trials. JAMA. 2009 Oct 7;302(13):1444-50. doi: 10.1001/jama.2009.1404.
- Cornwell WK, Tran T, Cerbin L, Coe G, Muralidhar A, Hunter K, Altman N, Ambardekar AV, Tompkins C, Zipse M, Schulte M, O'Gean K, Ostertag M, Hoffman J, Pal JD, Lawley JS, Levine BD, Wolfel E, Kohrt WM, Buttrick P. New insights into resting and exertional right ventricular performance in the healthy heart through real-time pressure-volume analysis. J Physiol. 2020 Jul;598(13):2575-2587. doi: 10.1113/JP279759. Epub 2020 May 18.
- Cornwell WK 3rd, Baggish AL, Bhatta YKD, Brosnan MJ, Dehnert C, Guseh JS, Hammer D, Levine BD, Parati G, Wolfel EE; American Heart Association Exercise, Cardiac Rehabilitation, and Secondary Prevention Committee of the Council on Clinical Cardiology; and Council on Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. Clinical Implications for Exercise at Altitude Among Individuals With Cardiovascular Disease: A Scientific Statement From the American Heart Association. J Am Heart Assoc. 2021 Oct 5;10(19):e023225. doi: 10.1161/JAHA.121.023225. Epub 2021 Sep 9.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
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
詳しくは
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