Bloed-hersenstroom en lichaamsbeweging
13 december 2019 bijgewerkt door: University of Wisconsin, Madison
Cerebrale vasodilatorreacties bij sedentaire en door inspanning getrainde mensen
Cerebrale vaatverwijdende reacties op CO2 zullen worden gemeten bij jonge gezonde volwassenen, gezonde sedentaire oudere volwassenen en gezonde, door lichaamsbeweging getrainde oudere volwassenen.
Deze variabele zal worden onderzocht voor en na toediening van de cyclo-oxygenaseremmer indomethacine, waarvan is aangetoond dat het de cerebrale vaatverwijdende reacties afstompt.
Daarnaast zullen de onderzoekers deze tegenregulerende hemodynamische mechanismen voor hypoperfusie veroorzaakt door indomethacine onderzoeken.
Studie Overzicht
Toestand
Voltooid
Conditie
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
Normale veroudering vermindert de cerebrale doorbloeding en cognitieve functie. Veroudering lijkt ook de functionele connectiviteit in de hersenen te veranderen, wat geassocieerd is met cognitief functioneren. Observationele studies suggereren dat regelmatige fysieke activiteit geassocieerd is met een hogere cerebrale doorbloeding en verbeterde cognitieve functie. De mechanistische verbanden tussen regelmatige lichaamsbeweging en cerebrale doorbloeding met het ouder worden zijn echter onbekend. In deze context is het onduidelijk of veroudering of trainingsstatus de neurovasculaire koppeling van de bloedstroom in de hersenen verandert. Het algemene doel van deze studie is dus om de leeftijdsgerelateerde veranderingen in cerebrale vasodilaterende capaciteit, een belangrijk homeostatisch mechanisme en marker voor effectieve regulatie van cerebrale perfusie, te onderzoeken om te bepalen hoe het mechanistisch is gekoppeld aan cognitie. Bovendien zullen de onderzoekers het potentiële gunstige effect van fysieke activiteit op de relaties tussen cerebrale vasodilatatie en cognitie bij mensen onderzoeken.
De onderzoeksdoelen zijn:
- Om te bepalen of cerebrale vaatverwijdende reacties worden beïnvloed door leeftijd en trainingsstatus bij gezonde volwassenen.
- Om het effect van cyclo-oxygenase-remming op cerebrale vasodilatator-responsen bij gezonde volwassenen te vergelijken.
- Om de neurovasculaire tegenregulerende respons op cyclo-oxygenase-remming bij gezonde volwassenen te bepalen.
Studietype
Ingrijpend
Inschrijving (Werkelijk)
80
Fase
- Vroege fase 1
Contacten en locaties
In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.
Studie Locaties
-
-
Wisconsin
-
Madison, Wisconsin, Verenigde Staten, 53716
- Gymnasium-Natatorium
-
-
Deelname Criteria
Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
18 jaar tot 75 jaar (Volwassen, Oudere volwassene)
Accepteert gezonde vrijwilligers
Ja
Geslachten die in aanmerking komen voor studie
Allemaal
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Jonge proefpersonen tussen 18-35 jaar oud
- Oudere onderwerpen tussen 55-75 jaar oud
- Niet-rokers
- Lichamelijk actief (oefen meer dan 3 keer per week gedurende minstens 30 minuten)
- Sedentair (geen formele oefening meer dan 1 uur per week).
Uitsluitingscriteria:
- Buiten de opgegeven leeftijdscategorie
- Aanwezig met voorgeschiedenis of bewijs van lever-, nier- of hematologische ziekte; perifere vaatziekte; beroerte/neurovasculaire ziekte; suikerziekte; hypertensie
- Neem medicijnen die wijzen op lever-, nier-, hematologische aandoeningen; hart- en vaatziekten, waaronder hypertensie; beroerte/neurovasculaire ziekte; en suikerziekte
- Lichaamsmassa-index >34 kg/m2
- Neem door een arts voorgeschreven medicijnen die kunnen interageren met indomethacine: 1) cardiovasculaire geneesmiddelen (bijv. angiotensine-converting-enzymremmer (ACE-remmers), angiotensine II-receptorblokkers (ARB's), diuretica); 2) geneesmiddelen die het risico op bloedingen verhogen (bijv. warfarine, heparine, clopidogrel, rivaroxaban, andere NSAID's); of 3) geneesmiddelen geassocieerd met verhoogde niertoxiciteit (bijv. ciclosporine, tacrolimus)
- Kwetsbare bevolkingsgroepen (d.w.z. zwangere vrouwen, gevangenen, personen die niet in staat zijn om toestemming te geven, enz.)
Studie plan
Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Ander
- Toewijzing: NVT
- Interventioneel model: Opdracht voor een enkele groep
- Masker: Geen (open label)
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Experimenteel: Geneesmiddel
Controle-hypercapnische proeven: drie stapsgewijze CO2-verhogingen worden op de patiënt toegepast door toevoeging van een fractionele concentratie van ingeademde CO2 (FICO2) van 2%, 4% en 6% elke keer, gebalanceerd met kamerlucht. De end tidal CO2 (PetCO2) wordt verhoogd en gedurende drie minuten constant gehouden op elk doelniveau. Ademhalingsveranderingen in minuutventilatie (VE) en PetCO2 worden gemeten. Geneesmiddel-indomethacine: bij gezonde vrijwilligers wordt indomethacine-suspensie oraal toegediend in een dosis van 1,2 mg/kg. Na toediening van het medicijn rust de patiënt 90 minuten rustig uit. |
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Cerebrale vasodilatorreacties
Tijdsspanne: Meting bij baseline
|
Gebruik een transcraniële doppler om de bloedstroomsnelheid te meten als reactie op geïnhaleerde koolstofdioxide.
|
Meting bij baseline
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Cerebrale vasodilatorreacties
Tijdsspanne: Meting begint 60 minuten na het medicijn en wordt gemeten gedurende 180 minuten
|
Gebruik een transcraniële doppler om de bloedstroomsnelheid te meten als reactie op geïnhaleerde koolstofdioxide.
|
Meting begint 60 minuten na het medicijn en wordt gemeten gedurende 180 minuten
|
|
Bloeddruk
Tijdsspanne: Meting bij baseline en begin 60 minuten na het medicijn en gemeten gedurende 180 minuten
|
Meting bij baseline en begin 60 minuten na het medicijn en gemeten gedurende 180 minuten
|
Medewerkers en onderzoekers
Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.
Publicaties en nuttige links
De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.
Algemene publicaties
- Lipsitz LA, Mukai S, Hamner J, Gagnon M, Babikian V. Dynamic regulation of middle cerebral artery blood flow velocity in aging and hypertension. Stroke. 2000 Aug;31(8):1897-903. doi: 10.1161/01.str.31.8.1897.
- Lautenschlager NT, Cox KL, Flicker L, Foster JK, van Bockxmeer FM, Xiao J, Greenop KR, Almeida OP. Effect of physical activity on cognitive function in older adults at risk for Alzheimer disease: a randomized trial. JAMA. 2008 Sep 3;300(9):1027-37. doi: 10.1001/jama.300.9.1027. Erratum In: JAMA. 2009 Jan 21;301(3):276.
- Barnes JN, Schmidt JE, Nicholson WT, Joyner MJ. Cyclooxygenase inhibition abolishes age-related differences in cerebral vasodilator responses to hypercapnia. J Appl Physiol (1985). 2012 Jun;112(11):1884-90. doi: 10.1152/japplphysiol.01270.2011. Epub 2012 Mar 22.
- Girouard H, Iadecola C. Neurovascular coupling in the normal brain and in hypertension, stroke, and Alzheimer disease. J Appl Physiol (1985). 2006 Jan;100(1):328-35. doi: 10.1152/japplphysiol.00966.2005.
- Serrador JM, Picot PA, Rutt BK, Shoemaker JK, Bondar RL. MRI measures of middle cerebral artery diameter in conscious humans during simulated orthostasis. Stroke. 2000 Jul;31(7):1672-8. doi: 10.1161/01.str.31.7.1672.
- MacLeod CM. Half a century of research on the Stroop effect: an integrative review. Psychol Bull. 1991 Mar;109(2):163-203. doi: 10.1037/0033-2909.109.2.163. No abstract available.
- Lucas SJ, Ainslie PN, Murrell CJ, Thomas KN, Franz EA, Cotter JD. Effect of age on exercise-induced alterations in cognitive executive function: relationship to cerebral perfusion. Exp Gerontol. 2012 Aug;47(8):541-51. doi: 10.1016/j.exger.2011.12.002. Epub 2012 Jan 2.
- Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, Basak C, Szabo A, Chaddock L, Kim JS, Heo S, Alves H, White SM, Wojcicki TR, Mailey E, Vieira VJ, Martin SA, Pence BD, Woods JA, McAuley E, Kramer AF. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Feb 15;108(7):3017-22. doi: 10.1073/pnas.1015950108. Epub 2011 Jan 31.
- Panza JA, Quyyumi AA, Brush JE Jr, Epstein SE. Abnormal endothelium-dependent vascular relaxation in patients with essential hypertension. N Engl J Med. 1990 Jul 5;323(1):22-7. doi: 10.1056/NEJM199007053230105.
- Andrews-Hanna JR, Snyder AZ, Vincent JL, Lustig C, Head D, Raichle ME, Buckner RL. Disruption of large-scale brain systems in advanced aging. Neuron. 2007 Dec 6;56(5):924-35. doi: 10.1016/j.neuron.2007.10.038.
- Damoiseaux JS, Beckmann CF, Arigita EJ, Barkhof F, Scheltens P, Stam CJ, Smith SM, Rombouts SA. Reduced resting-state brain activity in the "default network" in normal aging. Cereb Cortex. 2008 Aug;18(8):1856-64. doi: 10.1093/cercor/bhm207. Epub 2007 Dec 5.
- Ainslie PN, Cotter JD, George KP, Lucas S, Murrell C, Shave R, Thomas KN, Williams MJ, Atkinson G. Elevation in cerebral blood flow velocity with aerobic fitness throughout healthy human ageing. J Physiol. 2008 Aug 15;586(16):4005-10. doi: 10.1113/jphysiol.2008.158279. Epub 2008 Jul 17.
- Bakker SL, de Leeuw FE, den Heijer T, Koudstaal PJ, Hofman A, Breteler MM. Cerebral haemodynamics in the elderly: the rotterdam study. Neuroepidemiology. 2004 Jul-Aug;23(4):178-84. doi: 10.1159/000078503.
- Selim M, Jones R, Novak P, Zhao P, Novak V. The effects of body mass index on cerebral blood flow velocity. Clin Auton Res. 2008 Dec;18(6):331-8. doi: 10.1007/s10286-008-0490-z. Epub 2008 Aug 22.
- Dandona P, James IM, Newbury PA, Woollard ML, Beckett AG. Cerebral blood flow in diabetes mellitus: evidence of abnormal cerebrovascular reactivity. Br Med J. 1978 Jul 29;2(6133):325-6. doi: 10.1136/bmj.2.6133.325.
- Kearney-Schwartz A, Rossignol P, Bracard S, Felblinger J, Fay R, Boivin JM, Lecompte T, Lacolley P, Benetos A, Zannad F. Vascular structure and function is correlated to cognitive performance and white matter hyperintensities in older hypertensive patients with subjective memory complaints. Stroke. 2009 Apr;40(4):1229-36. doi: 10.1161/STROKEAHA.108.532853. Epub 2009 Feb 26.
- Smith EE, Greenberg SM. Beta-amyloid, blood vessels, and brain function. Stroke. 2009 Jul;40(7):2601-6. doi: 10.1161/STROKEAHA.108.536839. Epub 2009 May 14.
- Celermajer DS, Sorensen KE, Bull C, Robinson J, Deanfield JE. Endothelium-dependent dilation in the systemic arteries of asymptomatic subjects relates to coronary risk factors and their interaction. J Am Coll Cardiol. 1994 Nov 15;24(6):1468-74. doi: 10.1016/0735-1097(94)90141-4.
- Kugiyama K, Kerns SA, Morrisett JD, Roberts R, Henry PD. Impairment of endothelium-dependent arterial relaxation by lysolecithin in modified low-density lipoproteins. Nature. 1990 Mar 8;344(6262):160-2. doi: 10.1038/344160a0.
- Luscher TF, Diederich D, Siebenmann R, Lehmann K, Stulz P, von Segesser L, Yang ZH, Turina M, Gradel E, Weber E, et al. Difference between endothelium-dependent relaxation in arterial and in venous coronary bypass grafts. N Engl J Med. 1988 Aug 25;319(8):462-7. doi: 10.1056/NEJM198808253190802.
- Taddei S, Virdis A, Ghiadoni L, Versari D, Salvetti A. Which endothelium-derived factors are really important in humans? Biol Chem. 2006 Feb;387(2):151-7. doi: 10.1515/BC.2006.020.
- Taddei S, Virdis A, Mattei P, Ghiadoni L, Gennari A, Fasolo CB, Sudano I, Salvetti A. Aging and endothelial function in normotensive subjects and patients with essential hypertension. Circulation. 1995 Apr 1;91(7):1981-7. doi: 10.1161/01.cir.91.7.1981.
- Mitchell GF, van Buchem MA, Sigurdsson S, Gotal JD, Jonsdottir MK, Kjartansson O, Garcia M, Aspelund T, Harris TB, Gudnason V, Launer LJ. Arterial stiffness, pressure and flow pulsatility and brain structure and function: the Age, Gene/Environment Susceptibility--Reykjavik study. Brain. 2011 Nov;134(Pt 11):3398-407. doi: 10.1093/brain/awr253.
- Ide K, Eliasziw M, Poulin MJ. Relationship between middle cerebral artery blood velocity and end-tidal PCO2 in the hypocapnic-hypercapnic range in humans. J Appl Physiol (1985). 2003 Jul;95(1):129-37. doi: 10.1152/japplphysiol.01186.2002.
- Ivancev V, Bakovic D, Obad A, Breskovic T, Palada I, Joyner MJ, Dujic Z. Effects of indomethacin on cerebrovascular response to hypercapnea and hypocapnea in breath-hold diving and obstructive sleep apnea. Respir Physiol Neurobiol. 2009 May 15;166(3):152-8. doi: 10.1016/j.resp.2009.03.001. Epub 2009 Mar 18.
- Xie A, Skatrud JB, Morgan B, Chenuel B, Khayat R, Reichmuth K, Lin J, Dempsey JA. Influence of cerebrovascular function on the hypercapnic ventilatory response in healthy humans. J Physiol. 2006 Nov 15;577(Pt 1):319-29. doi: 10.1113/jphysiol.2006.110627. Epub 2006 Aug 24.
- DeSouza CA, Shapiro LF, Clevenger CM, Dinenno FA, Monahan KD, Tanaka H, Seals DR. Regular aerobic exercise prevents and restores age-related declines in endothelium-dependent vasodilation in healthy men. Circulation. 2000 Sep 19;102(12):1351-7. doi: 10.1161/01.cir.102.12.1351.
- Kelley RE, Chang JY, Scheinman NJ, Levin BE, Duncan RC, Lee SC. Transcranial Doppler assessment of cerebral flow velocity during cognitive tasks. Stroke. 1992 Jan;23(1):9-14. doi: 10.1161/01.str.23.1.9.
- Droste DW, Harders AG, Rastogi E. A transcranial Doppler study of blood flow velocity in the middle cerebral arteries performed at rest and during mental activities. Stroke. 1989 Aug;20(8):1005-11. doi: 10.1161/01.str.20.8.1005.
- Geda YE, Roberts RO, Knopman DS, Christianson TJ, Pankratz VS, Ivnik RJ, Boeve BF, Tangalos EG, Petersen RC, Rocca WA. Physical exercise, aging, and mild cognitive impairment: a population-based study. Arch Neurol. 2010 Jan;67(1):80-6. doi: 10.1001/archneurol.2009.297.
- Baker LD, Frank LL, Foster-Schubert K, Green PS, Wilkinson CW, McTiernan A, Cholerton BA, Plymate SR, Fishel MA, Watson GS, Duncan GE, Mehta PD, Craft S. Aerobic exercise improves cognition for older adults with glucose intolerance, a risk factor for Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2010;22(2):569-79. doi: 10.3233/JAD-2010-100768.
- Galetta F, Franzoni F, Plantinga Y, Ghiadoni L, Rossi M, Prattichizzo F, Carpi A, Taddei S, Santoro G. Ambulatory blood pressure monitoring and endothelium-dependent vasodilation in the elderly athletes. Biomed Pharmacother. 2006 Sep;60(8):443-7. doi: 10.1016/j.biopha.2006.07.013. Epub 2006 Aug 2.
- Franzoni F, Ghiadoni L, Galetta F, Plantinga Y, Lubrano V, Huang Y, Salvetti G, Regoli F, Taddei S, Santoro G, Salvetti A. Physical activity, plasma antioxidant capacity, and endothelium-dependent vasodilation in young and older men. Am J Hypertens. 2005 Apr;18(4 Pt 1):510-6. doi: 10.1016/j.amjhyper.2004.11.006.
- Green DJ, O'Driscoll G, Joyner MJ, Cable NT. Exercise and cardiovascular risk reduction: time to update the rationale for exercise? J Appl Physiol (1985). 2008 Aug;105(2):766-8. doi: 10.1152/japplphysiol.01028.2007. Epub 2008 Jan 3. No abstract available.
- Seifert T, Brassard P, Wissenberg M, Rasmussen P, Nordby P, Stallknecht B, Adser H, Jakobsen AH, Pilegaard H, Nielsen HB, Secher NH. Endurance training enhances BDNF release from the human brain. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2010 Feb;298(2):R372-7. doi: 10.1152/ajpregu.00525.2009. Epub 2009 Nov 18.
- Raz L, Jayachandran M, Tosakulwong N, Lesnick TG, Wille SM, Murphy MC, Senjem ML, Gunter JL, Vemuri P, Jack CR Jr, Miller VM, Kantarci K. Thrombogenic microvesicles and white matter hyperintensities in postmenopausal women. Neurology. 2013 Mar 5;80(10):911-8. doi: 10.1212/WNL.0b013e3182840c9f. Epub 2013 Feb 13.
- Owen AM, Downes JJ, Sahakian BJ, Polkey CE, Robbins TW. Planning and spatial working memory following frontal lobe lesions in man. Neuropsychologia. 1990;28(10):1021-34. doi: 10.1016/0028-3932(90)90137-d.
- Frauenfelder BA, Schuepbach D, Baumgartner RW, Hell D. Specific alterations of cerebral hemodynamics during a planning task: a transcranial Doppler sonography study. Neuroimage. 2004 Jul;22(3):1223-30. doi: 10.1016/j.neuroimage.2004.03.008.
- Schuepbach D, Boeker H, Duschek S, Hell D. Rapid cerebral hemodynamic modulation during mental planning and movement execution: evidence of time-locked relationship with complex behavior. Clin Neurophysiol. 2007 Oct;118(10):2254-62. doi: 10.1016/j.clinph.2007.07.013. Epub 2007 Sep 4.
- Jensen K, Kjaergaard S, Malte E, Bunemann L, Therkelsen K, Knudsen F. Effect of graduated intravenous and standard rectal doses of indomethacin on cerebral blood flow in healthy volunteers. J Neurosurg Anesthesiol. 1996 Apr;8(2):111-6. doi: 10.1097/00008506-199604000-00002.
- Carlsson I, Wennmalm A. Effect of different prostaglandin synthesis inhibitors on post-occlusive blood flow in human forearm. Prostaglandins. 1983 Aug;26(2):241-52. doi: 10.1016/0090-6980(83)90092-8.
Studie record data
Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
1 juni 2016
Primaire voltooiing (Werkelijk)
1 april 2019
Studie voltooiing (Werkelijk)
1 april 2019
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
22 december 2015
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
11 januari 2016
Eerst geplaatst (Schatting)
12 januari 2016
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
18 december 2019
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
13 december 2019
Laatst geverifieerd
1 december 2019
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
- Fysiologische effecten van medicijnen
- Moleculaire mechanismen van farmacologische werking
- Agenten van het perifere zenuwstelsel
- Enzymremmers
- Pijnstillers
- Sensorische systeemagenten
- Ontstekingsremmers, niet-steroïde
- Pijnstillers, niet-narcotisch
- Ontstekingsremmende middelen
- Antireumatische middelen
- Cyclo-oxygenaseremmers
- Reproductieve controlemiddelen
- Jicht onderdrukkende middelen
- Tocolytische middelen
- Indomethacine
Andere studie-ID-nummers
- 2015-0331
- A176000 (Andere identificatie: UW- Madison)
- EDUC/KINESIOLOGY/KINESIO (Andere identificatie: UW Madison)
- CVR-AAA4385 (Andere identificatie: UW-Madison Study Staff)
- 4R00HL118154-03 (Subsidie/contract van de Amerikaanse NIH)
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
NEE
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .