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Muscle Afferent Feedback Effects in Patients With Heart Failure

2018년 1월 4일 업데이트: Markus Amann, University of Utah

Muscle Afferent Feedback Effects in Patients With Heart Failure: The Development of Central Fatigue

The purpose of the study is to find out more about the mechanism by which neural feedback from the working muscle affects the development of central fatigue during exercise. Subjects with chronic heart failure (HF) and healthy subject counterparts will be tested to determine the mechanisms accounting for the premature fatigue characterizing HF patients during physical activity.

연구 개요

상태

완전한

정황

개입 / 치료

상세 설명

A substantial part in limiting exercise and/or physical activity in humans results from the development of peripheral and central fatigue during physical activity. Peripheral fatigue comprises biochemical changes within the metabolic milieu of the working muscle leading to an attenuated response to neural excitation, while central fatigue comprises a failure of the central nervous system to drive motoneurons.

Patients with HF have overactive group III/IV muscle afferents and an exaggerated development of central fatigue during physical activity that is not explained by their reduced physical conditioning or cardiac insufficiency caused by their failing heart. The exact mechanisms accounting for the exaggerated central fatigue in HF remains elusive, however, the development of central fatigue during exercise has recently been linked to signaling by group III/IV muscle afferents. This makes the heightened neural feedback in HF a likely candidate for these patients' increased susceptibility to central fatigue.

Lower pH, increased lactate and increased adenosine triphosphate has been shown to activate group III/IV afferents in a physiological manner and thus induce, in a rested and unfatigued muscle, the intramuscular milieu associated with moderate to heavy exercise. The objective of this study is to quantitate and compare the sensitivity of group III/IV afferents and associated effects on central fatigue in HF patients and healthy controls when skeletal muscle is subject to controlled lower pH, increased lactate and increased adenosine triphosphate.

연구 유형

중재적

등록 (실제)

144

단계

  • 1단계

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

  • 미국
    • Utah
      • Salt Lake City, Utah, 미국, 84148
        • Veterans Affairs Salt Lake City Heath Care System
      • Salt Lake City, Utah, 미국, 84148
        • George E Wahlen Vetern Affairs Medical Center

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

20년 (성인, 고령자)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

예

연구 대상 성별

모두

설명

Heart Failure Inclusion Criteria:

  • Subjects with a history of stable cardiomyopathy (ischemic and non-ischemic, greater than 1 year duration, ages 20-79 years)
  • New York Heart Association class I through IV symptoms
  • Left ventricular ejection fraction less than 35 percent (heart failure patients with reduced left ventricular ejection fraction) or greater than 50 percent (heart failure patients with preserved left ventricular ejection fraction)
  • Sedentary, no regular physical activity for at least 6 months prior
  • Post-menopausal for at least 2 years and follicle stimulating hormone greater than 40

Heart Failure Exclusion Criteria:

  • Patients with atrial fibrillation or heart failure believed to be secondary to atrial fibrillation
  • Morbidly obese patients with a body mass index greater than 35
  • Patients with uncontrolled hypertension, greater than 160/100
  • Anemia with a hemoglobin less than 9
  • Severe renal insufficiency (creatinine clearance less than 30 by the Cockcroft-Gault formula)
  • Patients with significant non-cardiac comorbidities
  • Orthopedic limitations that would prohibit them from performing the elbow-flexor exercise
  • Current smoker or smoking history of 15 packs or more per year
  • Women currently taking hormone replacement therapy

Healthy Control Inclusion Criteria:

  • Ages 20-75 years
  • Sedentary, no regular physical activity for at least 6 months prior
  • Post-menopausal for at least 2 years and follicle stimulating hormone greater than 40

Healthy Control Exclusion Criteria:

  • History of cardiovascular related abnormalities or pulmonary abnormalities
  • Morbidly obese patients with a body mass index greater than 35
  • Patients with uncontrolled hypertension, greater than 160/100
  • Anemia with a hemoglobin less than 9
  • Orthopedic limitations that would prohibit them from performing the elbow-flexor exercise
  • Current smoker or smoking history of 15 packs or more per year
  • Women currently taking hormone replacement therapy

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 기초 과학
  • 할당: 무작위화되지 않음
  • 중재 모델: 병렬 할당
  • 마스킹: 없음(오픈 라벨)

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
다른: Heart Failure Patients
Patients with heart failure will undergo intervention of muscle contraction with metabolite solution administration. Maximal voluntary muscle contraction exercise with varying metabolite solution administration of adenosine triphosphate, lactate, and protons with phosphate buffer.
의약품: Muscle Contraction with Metabolite Solution Administration
Participants will perform maximal elbow flexor or knee extensor contractions before and after administration of metabolite solutions of pH 7.2, pH 7.0 and pH 6.6
다른 이름들:
  • adenosine triphosphate, lactate, and protons with phosphate buffer
다른: Control Participants
Healthy control participants will undergo intervention of muscle contraction with metabolite solution administration. Maximal voluntary muscle contraction exercise with varying metabolite solution administration of adenosine triphosphate, lactate, and protons with phosphate buffer.
의약품: Muscle Contraction with Metabolite Solution Administration
Participants will perform maximal elbow flexor or knee extensor contractions before and after administration of metabolite solutions of pH 7.2, pH 7.0 and pH 6.6
다른 이름들:
  • adenosine triphosphate, lactate, and protons with phosphate buffer

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
기간
Elbow Flexor Maximal Voluntary Contraction in newton-meters
기간: 2 minutes
2 minutes

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

스폰서

University of Utah

수사관

  • 수석 연구원: Markus Amann, PhD, University of Utah

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작

2013년 9월 1일

기본 완료 (실제)

2018년 1월 3일

연구 완료 (실제)

2018년 1월 3일

연구 등록 날짜

최초 제출

2013년 7월 29일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2013년 8월 6일

처음 게시됨 (추정)

2013년 8월 9일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2018년 1월 8일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2018년 1월 4일

마지막으로 확인됨

2018년 1월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

추가 관련 MeSH 약관

기타 연구 ID 번호

  • 62914

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