Effekten av AMP Human Sodium Bicarbonate Lotion på dehydrert varmestress (AMP2)

Design Denne laboratoriestudien vil involvere inkludering av 20 mannlige deltakere fra lokalsamfunnet og universitetet som er i aldersgruppen 18 - 45 år og kan klassifiseres som rekreasjonsaktive voksne som indikert med et VO2max minimum (45 ml/kg/ min) som velger å melde seg frivillig til denne forskningsstudien. Dette prosjektet vil bli utført i termisk fysiologi-laboratoriet, komplett med et klimatisk kammer (Cantrol, CES +13/+44) plassert i Human Performance Laboratory (HPL) ved University of Connecticut. Vi forventer at datainnsamlingen vil ta omtrent 3-4 måneder før fullføringen, og hver interessert person vil fullføre alle fem forsøkene som er inkludert i studiedesignet i en randomisert, motvekt rekkefølge.

Deltakerne vil bli tilfeldig tildelt avidentifiserte koder, prøvegrupperingsordrer og tildeling av aminosyrerehydreringsdrikker (dvs. aminoVITAL Rapid Recovery eller Placebo) etter at godkjenning er gitt og samtykke er innhentet. Rekkefølgen av deltakelse vil bli balansert mellom deltakerne for å sikre at det ikke er en rekkefølgeeffekt med hver deltaker som fullfører alle 5 forsøkene som er skissert i studiedesignet. I tillegg, kun for aminosyrerehydreringsdelen av studien etter utprøvingen, vil deltakerne bli matchet basert på et utvalg av fysiologiske variabler målt (dvs. fysisk form [VO2max], kroppsmasseindeks, kroppsoverflateareal, alder, høyde og/ eller vekt) i forhold til deres tildelte tildeling av aminosyrerehydreringsdrikkene (dvs. aminoVITAL Rapid Recovery eller Placebo) som vil bli konsumert i løpet av restitusjonsperioden for studiedesignet.

Session I for miljøforhold, samt alle baseline-besøk og 24-timers rehydreringsøkter med matchet kontroll (dvs. AminoVITAL Rapid Recovery eller Placebo) vil bli fullført innenfor termonøytrale forhold. Dessuten vil alle dehydreringsperioder knyttet til fullføring av studien bli fullført av deltakeren utenfor laboratoriet. Til slutt vil alle motbalanserte testøkter (dvs. 0.8PR-Fluid, 0.4PR-Fluid, PLA-Fluid, 0.8PR-Dry og PLA-Dry) gjennomføres i klimakammeret satt til et klima med en omgivelsestemperatur på ca. 330C (91.40F) og relativ luftfuktighet på omtrent 25 %.

Baseline- og VO2max-testing - økt 1. økt 1 vil fungere som en baseline-testing for å oppnå et utvalg av fysiologiske, vestibulære, styrke- og kognitive målinger for å utføre en effektiv baseline-måling for hver enkelt som deltar i denne studien. Fysiologiske vurderinger vil inkludere målinger av hver enkelts kroppssammensetning (høyde, vekt og kroppsfettprosent), kardiovaskulær helse (hvilende blodtrykk, hjertefrekvens og HRV), og aerob kondisjonsnivå via vurdering av maksimalt oksygenforbruk (VO2max). Videre vil deltakerne bli vurdert for sine kognitive evner (ANAM-testbatteri), vestibulær ytelse (BESS) og fysisk ytelse (grepstyrke og grepsutholdenhet). For å fullføre denne testøkten vil deltakerne bli bedt om å konsumere en effektiv mengde væske for å sikre riktig hydrering for testing. I tillegg vil deltakerne bli bedt om å avstå fra å spise eller røyke i opptil 3 timer før begynnelsen av økten.

Ankomstprosedyrer:

Ved ankomst vil forsøkspersonene bli spurt om de har avstått fra utelukket kosttilskudd de siste 48 timene, trening og alkoholforbruk de siste 24 timene, og koffein de siste 12 timene. Deretter vil forsøkspersonene gi sin nakne kroppsmasse og en urinprøve i en ren urinkopp for vurdering av urinspesifikk vekt (USG) og urinfarge for å bestemme hydreringsstatus. Personvern vil bli gitt for hver deltaker mens man oppnår kroppsmassemål ved å ta målinger med deltakeren alene i et privat rom og forskerteammedlemmet som leser skalaen utenfor rommet. De med en USG <1,020 vil få lov til å fortsette med treningsprotokollen. De med en USG mellom 1.020-1.025 vil bli gitt omtrent 500 ml vann for umiddelbar forbruk med fullføring av en ekstra USG-vurdering for å sikre at deltakerne er effektivt hydrert. De med en USG >1.025 vil bli utsatt for en annen dag på grunn av utilstrekkelig hydrering. Etter fullføring vil deltakerne få målt høyden deres via stadiometer og kroppssammensetning vurdert via luftforskyvningspletysmografi (BodPod®; Cosmed, programvareversjon 4.2+, Concord, CA, USA).

Testprosedyrer:

Etter å ha fullført alle ankomstprosedyrer, vil deltakerne bli bedt om å ta på seg en pulsstropp og hvile i omtrent fem minutter før de har fullført baseline kardiovaskulære målinger, inkludert hvilepulsvariabilitet (HRV), hvilepuls (HR) og blodtrykk ( BP). Etterpå vil deltakerne bli bedt om å fullføre grunnlinjemålingen for deres kognitive ytelsesbatteri som vil inkludere fullføringen av Modified Balance Error Scoring System (BESS), håndgrepsstyrke og utholdenhet og ANAM-testbatteriet. Etterpå vil deltakerne bli bedt om å gjennomføre en maksimal oksygenopptakstest (VO2max) utført ved å løpe på en motorisert tredemølle i et termonøytralt miljø. Denne vurderingen vil bli fullført som en baselinevurdering for deltakerens aerobe kondisjon (VO2max-test) og resultatene (dvs. minimum VO2max på 45 ml/kg/min) vil bli brukt som en endelig inklusjonskriteriemåling for deltakeren. Se avsnittet Målinger fullført for mer informasjon om prosedyrer som er fullført når du utfører disse testprotokollene.

Testing av biomedisinsk intervensjon - testøkter med klimakammer Deltakere vil være kvalifisert til å starte testfasen av deltakelsen ca. 48 timer etter fullføringen av alle sesjon 1 grunnlinjeprotokoller. Videre må det gå minimum 72 timer (ca. 3 dager) mellom fullføringen av hver fullførte testøkt. Deltakerne vil imidlertid bli gitt fleksibilitet i planlegging gjennom muligheten til å omplanlegge testøkter om nødvendig for å imøtekomme deres personlige tidsplaner eller omplanlegging innenfor laboratorieområdet. Som tidligere skissert, vil rekkefølgen på utførte forsøk bli randomisert for å begrense muligheten for en rekkefølgeeffekt for at responser som er oppnådd skal oppdages. Hvert forsøk vil inkludere en forhåndsbestemt mengde (dvs. 0,8 g/kg eller 0,4 g/kg) av den biomedisinske intervensjonen (PR-lotion eller Placebo-lotion) som skal leveres av prosjektsponsoren. Differensielle mengder vil bli gitt for å undersøke om en doseavhengig respons kan fremkalles for fordelene ved bruk angående den biomedisinske intervensjonen. For alle forsøk vil deltakerne gjennomgå væskerestriksjoner for å oppnå hypohydrering. Dessuten vil deltakerne ankomme laboratoriet i dehydrert tilstand (protokoller angående dette er gitt lenger nede) og vil enten motta en forhåndsbestemt væskebolus for å erstatte en del av forrige dags tap (i forhold til kroppssammensetningen) eller ikke væske. Dette vil tillate oss å vurdere effektiviteten av den biomedisinske intervensjonen for oppbevaring av væsker som konsumeres under eksponeringen for både passiv og anstrengende varmestress mens de er i en dehydrert tilstand.

Grunnbesøk og dehydreringsperioder For å indusere dehydrering hos studiedeltakerne på riktig måte, vil de bli bedt om å ikke ta inn væske eller mat som inneholder mye væske (dvs. suppe, frokostblandinger med melk, osv.) i ca. 18-24 timer før deres planlagte Climatic Kammertesting. Men før starten av denne væskerestriksjonsperioden, vil deltakerne bli bedt om å komme til HPL for å fullføre et forhåndstesting av baseline-besøk som må gjennomføres før begynnelsen av hver enkelt fase i studien. Denne økten vil inkludere innsamling av deltakerens nakne kroppsvekt i tillegg til en punkturinprøve og en blodprøve. Innsamlingen av deltakerens nakne kroppsvekt og urinprøve vil bli utført i privatlivet til et toalett i HPL. I tillegg vil det bli tatt en enkelt blodprøve for innsamling av ca. 11 ml (~0,75 spiseskjeer) blod. Disse målingene vil bli samlet inn for å gi en euhydratisert grunnlinjemåling for å sammenligne med målingene som ble samlet inn ved begynnelsen av hver Climatic Chamber Testing Session for å bekrefte at riktig dehydrering er oppnådd. Når alle de tidligere beskrevne oppgavene knyttet til dette besøket er fullført, vil deltakerne få en urinkanne for innsamling av en 24-timers urinprøve som vil bli gitt til det administrerende forskningspersonellet ved ankomst for deres kommende testøkt. I tillegg vil deltakerne også bli bedt om å innta et lignende kostinntak mellom hvert laboratoriebesøk (målt ved å fylle ut kosttilbakekallingsloggen), med unntak av matvarer som inneholder væske og mye væske. Denne tidsperioden er utformet for å fremkalle en

~1,5–3,0 % tap i kroppsmasse og har blitt utført tidligere i vårt laboratorium (se UCONN IRB-protokoll #H18-220, #H15-183 og #H10-043).

Pre-testprosedyrer Den første klimakammertestingen kan fullføres etter at det har gått ca. 48 timer siden fullføringen av alle sesjon 1 baseline testprosedyrer. Denne tidsperioden vil inkludere fullføring av både det fasespesifikke baseline-besøket og dehydreringsperioden. Fase 2, 3, 4 og 5 vil bli fullført ca. 24 timer etter fullføringen av deres fasespesifikke baseline-besøk, hvor deltakerne vil bli bedt om å ankomme HPL ved opphør av dehydreringsperioden. I likhet med økt 1 vil deltakerne bli bedt om å avstå fra å spise eller røyke i opptil 3 timer før begynnelsen av testøkten. I tillegg vil deltakerne bli bedt om å delta i en 18-24-timers væskerestriksjonsperiode for å forverre den dehydrerte responsen på både passivt og anstrengende varmestress. Kun for testøkter vil deltakerne ved ankomst bli bedt om å fullføre en naken kroppsmasse privat for å bekrefte at de har oppnådd ønsket nivå av dehydrering fra baseline (~1,5-3%). I tillegg til tap av kroppsmasse, vil deltakerne også bli bedt om å gi sin 24-timers urinprøve (samlet under dehydreringsperioden) og en punkturinprøve. Punkturinprøven vil bli brukt til å bekrefte dehydrering indikert med en USG >1,024, men dette urinmålet vil ikke utelukke deltakelse, men snarere bekrefte deltakerens hydreringsstatus. Deretter vil deltakeren bli bedt om å ta på seg en pulsstropp og oppgi sin utfylte tørsteskala og kostholdslogg. Etter fullføring vil hvilende kardiovaskulære målinger bli samlet inn inkludert HRV, HR og BP. Når det er fullført, vil deltakeren fullføre det kognitive/ytelsesbatteriet som vil inkludere fullføring av ANAM-testbatteriet, BESS, og håndgrepsstyrke og utholdenhet. Etterpå vil deltakerne få satt inn en venekanyle av et HPL-trent forskerteammedlem for å tillate påfølgende prøvetaking av blod uten behov for flere nålestikk. Ved vellykket innsetting av venekanylen vil en blodprøve bli fullført for oppsamling av 11 ml (~0,75 spiseskje) blod. Etterpå vil deltakeren få påført Nix Biosensoren på det forhåndsbestemte stedet på kroppen (mellom navlen og brystkassen) og vil få den forhåndsbestemte mengden (dvs. 0,8 g/kg eller 0,4 g/kg) av det biomedisinske intervensjonstilskuddet (dvs. PR eller Placebo Lotion) som skal påføres hele kroppen (fra nakke til ankler) innenfor privatlivet til et toalett. Til slutt, før de går inn i miljøkammeret, vil deltakerne bli bedt om å privat sette inn rektaltermometeret 10-15 cm utenfor analsfinkteren for kontinuerlig overvåking av kjernekroppstemperaturen.

Datainnsamling - innledende 95 minutter Når forsøkspersonen har indikert at de har fullført alle nødvendige ankomstprosedyrer, vil de få lov til å gå inn i miljøkammeret (~330C [91.40F], ~25% relativ fuktighet) hvor de vil bli bedt om å sett deg ned ved en pult som følger med og begynn en 15-minutters periode med miljømessig likevekt. På slutten av miljøekvilibreringen, identifisert som tidspunkt 0 i figur 7, vil deltakeren bli bedt om å fullføre en HRV-vurdering før en ny 11 ml blodprøve, naken kroppsmasse og punkturinprøve blir samlet inn. Lignende vurderinger vil bli fullført på tidspunkt 40. Ved tidspunkt 80 vil lignende vurderinger bli fullført i tillegg til det kognitive batteriet (ANAM-testbatteriet) og ytelsesbatteriet (BESS og håndgrepsstyrke og utholdenhet). Videre vil 2 ekstra 3 mL blodprøver (~1 teskje totalt) samles ved tidspunkt 20 og 60 i protokollen som illustrert i figur 7. Til slutt vil tre like væskeboluser gis for tre av de foreslåtte fasene som skal fullføres (0,8PR - væske, 0,4PR - væske, PLA - væske) ved 10-, 20- og 30-minutters merkene som illustrert i figur 7. Væskebolusmengden vil være i forhold til forsøkspersonens kroppssammensetning og vil være nok til å erstatte ~1 % av tapt kroppsmasse mellom kroppsmasse målt på intervensjonsforsøksdagen og kroppsmasse målt under deres første baseline-besøk (sesjon 1). Denne væskebolusen vil bli gitt for vurdering av væskeretensjon i forhold til den biomedisinske intervensjonen og den tilhørende mengden som påføres deltakerens kropp.

Datainnsamling - 120-minutters treningsprotokoll Ved fullføring av alle datainnsamlingsprosedyrer utført ved 80-minutters merket (dvs. passivt varmestress), vil deltakeren umiddelbart bli eskortert til tredemøllen for å starte treningsprotokollen. Protokollen vil inkludere fullføring av aerobic trening (gåing eller jogging) utført ved ~40 % av deltakerens hastighet målt under siste fasen av deres baseline VO2max-test (dvs. vVO2max). Denne delen av protokollen (dvs. anstrengende varmestress) vil begynne med at deltakeren tar på seg Hans Rudolph-masken som vil festes til et pusterør for måling av utåndet luft levert til det metabolske vognsystemet under treningsprotokollen. I likhet med målinger samlet under deltakerens baseline VO2max-test, vil den metabolske vognen kontinuerlig måle respiratorisk utvekslingsforhold (RER), oksygenforbruk (VO2) og karbondioksidproduksjon (VCO2) mens den brukes av deltakeren. Denne vurderingen vil bli brukt i tre separate 5-minutters intervaller med 100-, 160- og 215-minutters merkene. Aerobic trening fullført mellom disse tidspunktene vil ikke kreve at forsøkspersonen bærer Hans Rudolph-masken som angitt i figur 7. Ved å bruke den tidligere innsatte kanylen, vil ekstra 3 ml blodprøvetaking bli fullført ved 130- og 190-minutters merkene. I tillegg vil en blodprøve på 11 ml bli fullført ved tidsmerket på 220 minutter. Til slutt vil vurderinger fullføres umiddelbart etter fullføring av treningsprotokollen og vil inkludere vurdering av deltakerens nakne kroppsmasse og innsamling av en punkturinprøve i tillegg til vurdering av deltakernes kardiovaskulære helse (dvs. HR, HRV og BP ) og fullføring av det kognitive batteriet (ANAM-testbatteri) og ytelsesoppgaver (BESS, håndgrepsstyrke og håndgrepsutholdenhet). Når alle målinger er samlet, vil deltakeren bli bedt om å forlate miljøkammeret for å fullføre utslippet fra HPL.

Delstudie - 24-timers rehydreringsøkter Ved gjennomføring av deltakerens utskrivningsprosedyrer, vil deltakeren starte sin 24-timers restitusjonsperiode hvor progresjonen av rehydreringen i rehydreringsperioden etter trening vil bli sammenlignet mellom levering av en av to aminosyrerehydrerende drikker (dvs. AminoVITAL Rapid Recovery eller Placebo). For å fullføre sammenligninger mellom disse to drikkene, vil deltakerne bli matchet på demografisk informasjon knyttet til deres aerobe kondisjonsnivå (dvs. VO2max), kroppsmasseindeks (BMI), kroppsoverflateareal (BSA) og/eller alder. Når den er identifisert, vil drikken bli gitt til deltakeren før fullføringen av hver av deres utskrivningsprotokoller for å sikre fullføring for den 24-timers oppfølgingsøkten. I tillegg vil deltakerne bli gitt spesifikke instruksjoner knyttet til konsistens med hensyn til deres ernæringsinntak og væskeforbruk i løpet av 24-timersperioden etter trening til de blir bedt om å komme tilbake til HPL for å fullføre oppfølgingstestprosedyrer.

Rehydreringsprotokoll Før avreise fra HPL, vil deltakerne få utdelt fire separate poser der hver vil inneholde alle følgende elementer: (1) en kanne for oppsamling av urin gjennom den forhåndsbestemte tidsperioden; (2) en urinkopp for oppsamling av en punkturinprøve ved slutten av hver forutbestemt tidsperiode; (3) to perseptuelle spørreskjemaer (dvs. AD-ACL og CFS) for utfylling ved slutten av hver forhåndsbestemt tidsperiode; og (4) det forhåndsbestemte kosttilskuddet (AminoVITAL Rapid Recovery eller Placebo) som skal konsumeres ved begynnelsen av hver forhåndsbestemt tidsperiode (Se illustrasjon av tidslinjen i figur 8). Deltakerne vil bli instruert om oppbevaring av alt materiale og vil bli pålagt å returnere alt ferdig materiale og innsamlede bioprøver når de returnerer til HPL ca. 24 timer etter fullført testøkt.

Aktuelle løsningsprosedyrer Rekvisita som inneholder den aktuelle løsningen vil bli gitt til deltakeren for påføring på kroppen deres innenfor privatlivet til et toalett. Mengden lotion som gis for påføring vil være avhengig av økten som er fullført (dvs. 0,8 g/kg eller 0,4 g/kg) og i forhold til deltakerens kroppssammensetning. For å sikre at produktbruken overholder etiketten med medikamentfakta, vil forskningsteampersonell sørge for at flasken er godt ristet før lotionen dispenseres i plastposen. Når det er på tide å påføre produktet på kroppen, vil deltakeren bli bedt om å vaske hendene før og etter påføring av produktet i tillegg til å unngå kontakt med åpne åpninger i ansiktet (dvs. øyne, munn, nese, etc.). ) til hendene er vasket. I forsøk på å holde lotionen fra deltakerens hender, vil lotionen bli gitt i en plastpose, og deltakeren vil bli bedt om å stikke hånden inn i den motsatte siden av posen mens lotionen påføres kroppen direkte fra posen. Etter at lotionen er påført riktig, vil deltakeren returnere den brukte posen til forskerteammedlemmet slik at vekten før påføring og etterpåføring kan måles og sammenlignes for riktig vurdering av lotionmengden påført på huden. Deltakerne vil bli bedt om å påføre løsningen primært på områder av nedre ekstremiteter (dvs. lår, hamstrings, legger, rumpe osv.) i tillegg til korsryggen, armene, midtpartiet og/eller brystet hvis nok løsning er tilgjengelig. Påføringen vil bli ansett som fullført når løsningen har blitt overført til huden på en måte der ingen rester fra lotionen er synlig for forskere fra huden til deltakeren.

Innsamling av urinprøver og kroppsvektmålinger For innsamling av alle urinprøver vil forskerne sørge for en ren kopp og topp for å forsegle kapselen. Deltakerne vil bli bedt om å gi en prøve uavhengig av det haster med å urinere på bestemte tidspunkter under forsøket. Hvis deltakeren ikke er i stand til å gi en prøve på det forespurte tidspunktet, vil ingen protokollavvik bli vurdert, da mangelen på prøven som er levert fortsatt vil bli brukt til å fullføre dataanalysen. Videre, hvis deltakeren må gi en urinprøve uten å bli forespurt av et forskningsteammedlem, vil eventuell urin som utvises bli lagt til mengden som samles inn (hvis noen) i løpet av neste tidspunkt for urinprøvesamling. I tillegg vil deltakerne bli bedt om å fullføre en måling av naken kroppsvekt fullført før utlevering av en urinprøve. Både innsamling av urinprøver og måling av kroppsvekt vil bli fullført innenfor privatlivet til et bad.