Hersenbloedstroomreacties in rust en tijdens inspanning
Cerebrovasculaire reacties op isometrische oefeningen en hypercapnie bij kinderen, adolescenten en volwassenen
Een strakke regulatie van de bloedstroom in de hersenen is essentieel voor de levering van zuurstof en energie om te overleven. Tijdens de kindertijd hebben de hersenen een twee keer zo hoge metabolische behoefte en hebben daarom een grotere bloedstroom nodig om hieraan te voldoen. Ondanks deze kennis zijn de reacties op de bloedstroom in de hersenen en de mechanismen van regulatie tijdens de rijping grotendeels onbekend. We proberen dus te begrijpen wat er gebeurt met de bloedvatfunctie en de regulatiemechanismen in rust en tijdens handgreepoefeningen. Dit zal ons waardevolle informatie opleveren over de reacties op de bloedvaten in de hersenen, wat toekomstige interventies zal helpen die gericht zijn op het verbeteren van de bloedvatfunctie bij jongeren, voor toekomstige ziektepreventie. Door gebruik te maken van de puberale transitie zal inzicht worden verkregen in de invloed van geslachtshormonen op de regulering van de bloedstroom in de hersenen.
Het doel van dit cross-sectionele observationele onderzoek is het onderzoeken van de invloed van leeftijd en rijping op de regulering van de bloedstroom in de hersenen, bereikt door het onderzoeken van de reacties op verhogingen van de kooldioxideconcentraties en statische handgreepoefeningen bij kinderen (7-10 jaar), adolescenten. (12-16 jaar) en jongvolwassenen (19-35 jaar).
De belangrijkste vragen die het onderzoek wil beantwoorden zijn:
- Onderzoek de reacties van de hersenbloedstroom op verhogingen van de kooldioxideconcentraties bij kinderen, adolescenten en volwassenen.
- Onderzoek de reacties op de bloedstroom in de hersenen op handgreepoefeningen met en zonder toename van de kooldioxideconcentraties bij kinderen, adolescenten en volwassenen.
Tijdens alle protocollen zullen de deelnemers hun end-tidal gasconcentraties laten meten en/of wijzigen met behulp van prospectieve end-tidal gastargeting met behulp van een computergestuurd gasmengsysteem waarvoor we goedkeuring van Health Canada hebben gekregen.
Studie Overzicht
Toestand
Conditie
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
Het doel van dit cross-sectionele experimentele onderzoek is het bepalen van de invloed van leeftijd, geslacht en puberale status op cerebrovasculaire reacties in rust en tijdens isometrische inspanning.
Het hoofddoel is het onderzoeken van de regulerende mechanismen van de cerebrale bloedstroom tijdens hypercapnie en isometrische oefeningen, en bepalen of er mechanistische verschillen in regulatie aanwezig zijn naarmate de leeftijd en rijping toenemen.
De volgende vragen zullen worden beantwoord bij 20 gezonde kinderen (7-10 jaar), 20 gezonde adolescenten (12-16 jaar) en 20 jonge gezonde volwassenen (19-35 jaar), om de invloed van leeftijd, geslacht en rijping hierop te vergelijken reacties, als volgt:
- Onderzoek de reacties op de bloedstroom in de hersenen op isometrische oefeningen met en zonder hypercapnie (+9 mmHg kooldioxide) bij kinderen, adolescenten en volwassenen.
- Onderzoek de reacties op de bloedstroom in de hersenen op hypercapnie (+9 mmHg koolstofdioxide) bij kinderen, adolescenten en volwassenen met behulp van een oplopend protocol van 4 minuten in vergelijking met een protocol van 30 seconden, om te bepalen welke methode het meest verdraagzaam is bij kinderen en adolescenten.
- Bepaal of seks en de seksafhankelijke invloeden van leeftijd en rijping invloed hebben op de reacties op de bloedstroom in de hersenen op hypercapnie of isometrische handgreepoefeningen.
Om de ademhalingsgassen tijdens de onderzoeksprotocollen te controleren en te manipuleren, zal de partiële druk van koolstofdioxide en zuurstof bij de mond worden bemonsterd met behulp van het door de Investigational Testing Authorization goedgekeurde computergestuurde gasmengsysteem. Om specifieke end-tidal kooldioxide- en zuurstofniveaus te targeten tijdens respectievelijk de geklemde ademhaling en hypercapnische proeven, zal prospectieve end-tidal gastargeting worden gebruikt. Het systeem maakt adem-voor-adem regeling van eindgetijdengassen mogelijk, onafhankelijk van ventilatie. End-tidal-concentraties worden prospectief aangepakt door de ingeademde concentratie van kooldioxide en zuurstof te controleren op basis van de vorige uitgeademde adem, waardoor dit gedurende de gehele duur van het protocol nauwkeurig kan worden gecontroleerd. Gasanalyse en spirometriemetingen van ademvolume en ademhalingsfrequentie zullen worden geregistreerd met behulp van het computergestuurde systeem. Toekomstige end-tidal gastargeting is veilig, omdat alle ingeademde gassen zuurstof bevatten, met strenge controleprocedures en fail-safe mechanismen die ervoor zorgen dat ingeademde gassen niet buiten de veilige drempels vallen.
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Contacten en locaties
Studiecontact
- Naam: Ali McManus, PhD
- Telefoonnummer: 250-807-9873
- E-mail: ali.mcmanus@ubc.ca
Studie Contact Back-up
- Naam: Jodie Koep, PhD
- Telefoonnummer: 2508631621
- E-mail: jodie.koep@ubc.ca
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Kind
- Volwassen
Accepteert gezonde vrijwilligers
Bemonsteringsmethode
Studie Bevolking
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Tussen 7-10 jaar, 12-16 jaar of 19-35 jaar oud zijn
- Man of vrouw
- Een normale bloeddruk heeft (<160/110 mmHg) en geen antihypertensiva gebruikt.
- Geen eerdere of huidige geschiedenis van cardiorespiratoire of cerebrovasculaire aandoeningen.
- Kan in het Engels communiceren
Uitsluitingscriteria:
- Onvermogen om handgreepoefeningen uit te voeren
- Gebruikt momenteel medicijnen waarvan bekend is dat ze de vasculaire functie, hartslag of bloeddruk beïnvloeden
- Heb epilepsie
- Bent een huidige roker
- Bekende cardiometabolische afwijkingen
- Als u aangeboren hartafwijkingen heeft (bijvoorbeeld tetralogie van Fallot)
- Instabiele angina pectoris (frequente pijn op de borst)
- Atriale fibrillatie
- Myocardinfarct (hartaanval) in de afgelopen 3 maanden
- Transiënte ischemische aanval (TIA) in de afgelopen 6 maanden
- Hartfalen ≥ klasse 2
- Een bekende luchtwegaandoening heeft (bijvoorbeeld astma)
- Een bekende stofwisselingsziekte heeft (bijvoorbeeld diabetes type 1)
- Kunnen niet sporten
- Zijn zwanger
- Minder dan 6 maanden na de bevalling of gestopt met borstvoeding in de afgelopen maand
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
Cohorten en interventies
Groep / Cohort |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Kinderen (7-10 jaar)
Alle groepen van het experiment zullen aan dezelfde interventie worden blootgesteld.
De interventie waaraan de deelnemers worden blootgesteld, is het gebruik van het computergestuurde gasmengsysteem voor manipulatie van end-tidale en arteriële bloedgassen.
Dit zal worden gebruikt voor de volgende protocollen, om ofwel de eind-tidale concentraties op rustniveaus vast te zetten, ofwel om een hypercapnia-uitdaging toe te dienen.
Het protocol omvat de beoordeling van de reacties van de cerebrale bloedstroom (gemeten met behulp van echografie) op kooldioxide; inclusief een protocol voor hypercapnia-ramp gevolgd door een tijdelijk protocol.
Na ten minste 30 minuten uitspoelen, zullen de deelnemers gedurende 2 minuten isometrische oefeningen uitvoeren op 30% van hun maximale vrijwillige contractie.
Deelnemers voeren de isometrische handgreepoefening uit onder 2 verschillende omstandigheden (hypercapnie (+9 mmHg) en geklemde ademhaling; om de eind-tidal kooldioxide- en zuurstofconcentraties te handhaven) met een herstelperiode van 20 minuten tussen elke aanval.
|
RespirAct RA-MR™ is een computergestuurde gasmenger om nauwkeurige controle van bloedgassen te implementeren voor een consistente en herhaalbare stimulus.
|
|
Adolescenten (12-16 jaar)
Alle groepen van het experiment zullen aan dezelfde interventie worden blootgesteld.
De interventie waaraan de deelnemers worden blootgesteld, is het gebruik van het computergestuurde gasmengsysteem voor manipulatie van end-tidale en arteriële bloedgassen.
Dit zal worden gebruikt voor de volgende protocollen, om de end-tidal op rustniveaus vast te klemmen of om een hypercapnia-uitdaging toe te dienen.
Het protocol omvat de beoordeling van de reacties van de cerebrale bloedstroom (gemeten met behulp van echografie) op kooldioxide; inclusief een protocol voor hypercapnia-ramp gevolgd door een tijdelijk protocol.
Na ten minste 30 minuten uitspoelen, zullen de deelnemers gedurende 2 minuten isometrische oefeningen uitvoeren op 30% van hun maximale vrijwillige contractie.
Deelnemers voeren de isometrische handgreepoefening uit onder 2 verschillende omstandigheden (hypercapnie (+9 mmHg) en geklemde ademhaling; om de eind-tidal kooldioxide- en zuurstofconcentraties te handhaven) met een herstelperiode van 20 minuten tussen elke aanval.
|
RespirAct RA-MR™ is een computergestuurde gasmenger om nauwkeurige controle van bloedgassen te implementeren voor een consistente en herhaalbare stimulus.
|
|
Volwassenen (18-35 jaar)
Alle groepen van het experiment zullen aan dezelfde interventie worden blootgesteld.
De interventie waaraan de deelnemers worden blootgesteld, is het gebruik van het computergestuurde gasmengsysteem voor manipulatie van end-tidale en arteriële bloedgassen.
Dit zal worden gebruikt voor de volgende protocollen, om de end-tidal op rustniveaus vast te klemmen of om een hypercapnia-uitdaging toe te dienen.
Het protocol omvat de beoordeling van de reacties van de cerebrale bloedstroom (gemeten met behulp van echografie) op kooldioxide; inclusief een protocol voor hypercapnia-ramp gevolgd door een tijdelijk protocol.
Na ten minste 30 minuten uitspoelen, zullen de deelnemers gedurende 2 minuten isometrische oefeningen uitvoeren op 30% van hun maximale vrijwillige contractie.
Deelnemers voeren de isometrische handgreepoefening uit onder 2 verschillende omstandigheden (hypercapnie (+9 mmHg) en geklemde ademhaling; om de eind-tidal kooldioxide- en zuurstofconcentraties te handhaven) met een herstelperiode van 20 minuten tussen elke aanval.
|
RespirAct RA-MR™ is een computergestuurde gasmenger om nauwkeurige controle van bloedgassen te implementeren voor een consistente en herhaalbare stimulus.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Cerebrale bloedstroom
Tijdsspanne: Experimenteel bezoek (1 dag)
|
Echografie van de bloedstroom in de interne halsslagader
|
Experimenteel bezoek (1 dag)
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Cerebrale bloedsnelheid
Tijdsspanne: Experimenteel bezoek (1 dag)
|
Echografie van de snelheid van de middelste hersenslagader
|
Experimenteel bezoek (1 dag)
|
|
Bloeddruk per slag
Tijdsspanne: Experimenteel bezoek (1 dag)
|
Continue beoordeling van de gemiddelde arteriële drukreacties
|
Experimenteel bezoek (1 dag)
|
|
Speekselhormoonconcentraties
Tijdsspanne: Experimenteel bezoek (1 dag)
|
Speekselspecimenmonsters voor de beoordeling van oestrogeen, progesteron, dehydroepiandrosteron en testosteron voor de karakterisering van de rijpingsstatus
|
Experimenteel bezoek (1 dag)
|
|
Gasanalyse
Tijdsspanne: Experimenteel bezoek (1 dag)
|
De partiële druk van kooldioxide en zuurstof zal bij de mond worden bemonsterd via een passend ademhalingsmasker.
|
Experimenteel bezoek (1 dag)
|
|
Vragenlijst lichamelijke activiteit
Tijdsspanne: Experimenteel bezoek (1 dag)
|
Zelfrapportagebeoordelingen van fysieke activiteitsniveaus zullen worden beoordeeld
|
Experimenteel bezoek (1 dag)
|
|
Antropometrie: gewicht
Tijdsspanne: Experimenteel bezoek (1 dag)
|
Lichaamsmassa (kg) wordt gemeten met een elektronische weegschaal
|
Experimenteel bezoek (1 dag)
|
|
Antropometrie: hoogte
Tijdsspanne: Experimenteel bezoek (1 dag)
|
De sta- en zithoogte worden gemeten (cm).
|
Experimenteel bezoek (1 dag)
|
Medewerkers en onderzoekers
Sponsor
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Jared Baylis, MD, University of British Columbia
Publicaties en nuttige links
Algemene publicaties
- Ito S, Mardimae A, Han J, Duffin J, Wells G, Fedorko L, Minkovich L, Katznelson R, Meineri M, Arenovich T, Kessler C, Fisher JA. Non-invasive prospective targeting of arterial P(CO2) in subjects at rest. J Physiol. 2008 Aug 1;586(15):3675-82. doi: 10.1113/jphysiol.2008.154716. Epub 2008 Jun 19.
- Fisher JA. The CO2 stimulus for cerebrovascular reactivity: Fixing inspired concentrations vs. targeting end-tidal partial pressures. J Cereb Blood Flow Metab. 2016 Jun;36(6):1004-11. doi: 10.1177/0271678X16639326. Epub 2016 Mar 21.
Nuttige links
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Geschat)
Primaire voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing (Geschat)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Werkelijk)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Andere studie-ID-nummers
- H23-02316
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Beschrijving IPD-plan
IPD-tijdsbestek voor delen
IPD-toegangscriteria voor delen
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
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 .