急性腎障害とウルトラエンデュランスランニング

本研究は単一群の前後比較デザインで、参加者はウエスタンステーツ100マイル耐久レース（WSER）開始前、レース終了直後、およびレース終了24時間後に評価を受けます。 レース開始約1時間前、参加者は膀胱内の尿を全て尿容器に排出するよう求められ、尿量、尿流量、尿比重（USG）を測定して水分補給状態を評価し、急性腎障害（AKI）リスク（インスリン様成長因子結合タンパク質7（IGFBP7）、組織金属プロテアーゼ阻害因子2（TIMP-2）、好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン（NGAL））のその後の分析を行います。 参加者にはレース用にガーミン945 GPSウォッチとウェアラブルデバイス（HRM-PROランダイナミクスストラップ）も提供されます。 このシステムは防水型心拍モニターストラップで、内蔵加速度計により歩行指標（地面反力）を定量化します。 この時点で体重測定も行われ、非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDs）の最近の服用状況を記録する短い質問票も完了します。 最後に、研究チームは少量の毛細血管全血サンプル（約300マイクロリットル）をヘパリン処理チューブに採取し、携帯型ポイントオブケア分析装置（i-STAT 1 Wireless, Abbott, Princeton）を用いて直ちにクレアチニン（CR）と血中尿素窒素（BUN）を分析します。

WSER完了後、参加者は再度尿サンプル提供（レース前と同様の方法）、体重測定、レース中の追加NSAID使用に関する質問票記入、最後にレース後のCRとBUN分析用の最終毛細血管血液サンプル採取を求められます。 その後、参加者は無作為に2群（炭酸水素ナトリウム（SB）群またはプラセボ群）に分けられ、一方は体重に応じてマウルテン社（Maurten Bicarb System, MaurtenTM, Göteborg, SWE）提供の事前包装された標準量（15、19、または22グラム）の炭酸水素ナトリウムを受け取ります。 マウルテン社は同等のプラセボ製品も提供します。 参加者は特許取得のハイドロゲルシステム（ヨーグルト類似）で提供されるSBまたはプラセボを摂取するよう求められます。 尿および血液サンプリング手順は、レース終了24時間後に未定の場所で繰り返されます。

全ての尿サンプルは適切にラベル付けされたバイオハザード容器に保冷剤と共に梱包され、アリゾナ州立大学統合人間パフォーマンス研究所（IHPL；主任研究者（PI）-シーグラー）に研究チームによるAKIリスク測定のため持ち帰られます。 運輸保安庁（TSA）規制に従い、非感染性で各容器の液体量が30mL未満の生物学的検体は預け入れ手荷物として許可されています。 3レース各々のサンプルは被験者1人あたり約5ミリリットル（mL）となる見込みです（したがって3レース各々の合計は約50mLと推定されます）。

方法論的技術・測定：

人体測定評価（記述データ）参加者は膀胱を空にするためトイレ使用を求められ（このサンプルはAKIバイオマーカー、尿量、USGに使用）、その後身長と体重測定が行われます。 この測定はレース前後に実施され、体重減少（例：脱水）を推定します。

尿量と比重（USG）参加者は目盛付き計量容器（約900mL）に排尿するよう求められ、この容器を用いてレース前、レース後、レース24時間後の総尿量を計算し、AKIマーカーを補正します。 尿量取得後、この測定のサンプルは脱水評価（USG）およびその後のAKI分析（腎障害マーカー参照）に使用されます。 USGは携帯型屈折計（Atago PALTMシリーズ、東京、JP）で測定されます。

毛細血管採血 毛細血管血液（約300マイクロリットル；合計600）を人差し指からレース前、レース後、レース24時間後に採取し、携帯型ポイントオブケア分析装置（i-STAT 1 Wireless, Abbott, Princeton）を用いてクレアチニン（CR）と血中尿素窒素（BUN）を測定します。

腎障害マーカー AKIリスクは酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）キットを用いて、インスリン様成長因子結合タンパク質7（IGFBP7）（RayBiotech Life, Peachtree Corners, GA）、組織金属プロテアーゼ阻害因子2（TIMP-2）（RayBiotech Life, Peachtree Corners, GA）、好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン（NGAL）（Enzo Life Sciences, Farmingdale, NY）の濃度を測定することで評価されます。 尿サンプルは分析前に遠心分離され、得られた上清を分析に使用します。 腎マーカーは尿流量で補正され、高温下運動などの脱水条件下で生じる可能性のある尿産生量の変化を考慮します。 全てのELISA分析は製造元のガイドラインに従って実施されます。

心拍数と活動プロファイル 参加者はレース中、胸部装着型心拍モニター（Garmin HRM-PROランダイナミクスストラップ）を着用します。 このデバイスは内蔵センサー付きの弾性ストラップで、製造元の指示に従い皮膚に直接接触させ、胸筋（胸骨）の真下で水平に胸部周囲に配置されます。 レース前、研究チームの訓練を受けたメンバーが心拍ストラップの適切な装着方法を実演します。 参加者はストラップがきつすぎず快適にフィットし、正常な呼吸と動きを妨げないよう指示されます。 このストラップは電気刺激や振動を与えず、心拍数と動作データを受動的に記録します。 参加者はレース中、不快感、皮膚刺激、その他の懸念がある場合はいつでも心拍ストラップを調整または外すことができます。 ストラップの外しは研究への継続的参加や不利益には影響しません。 心拍数（HR）と活動量（加速度計測定による）は、参加者がガーミン945 GPSウォッチとウェアラブルデバイス（HRM-PROランダイナミクスストラップ）を着用してレース中継続的に（1ヘルツ（Hz））測定されます。

NSAID質問票 レース前データ収集期間中、参加者はレース開始前に非ステロイド性抗炎症薬を服用したか（量と種類（例：イブプロフェン））を尋ねられます。 レース終了後、同じ質問票を用いて参加者にレース中にNSAIDを服用したか、およびその量を尋ねます。