Intermitterende eksogen ketose (IEK) i stor høyde
Intermitterende eksogen ketose (IEK): En ny strategi for å forbedre hypoksisk toleranse og tilpasning
Høyderelatert hypoksi reduserer menneskets funksjonsevne, spesielt under trening. Selv ved langvarig akklimatisering er de fysiologiske tilpasningene utilstrekkelige for å bevare treningskapasiteten, spesielt i større høyder fullstendig. Følgelig har det vært et pågående søk etter ulike intervensjoner for å dempe de negative effektene av hypoksi på menneskelig ytelse og funksjonsevne. Interessant nok indikerer tidlige data hos gnagere og mennesker at intermitterende eksogen ketose (IEK) ved inntak av ketonester forbedrer hypoksisk toleranse, dvs. ved å lette muskulær og nevronal energihomeostase og redusere oksidativt stress. Videre er det bevis som tyder på at hypoksi øker bidraget fra ketonlegemer til generering av adenosin-trifosfat (ATP), og erstatter glukose og blir et prioritert drivstoff for hjernen. Likevel er det rimelig å postulere at ketonlegemer også kan lette langsiktig akklimatisering til hypoksi ved oppregulering av både hypoksi-induserbar faktor-1α og stimulering av erytropoietinproduksjon.
Dette prosjektet har som mål å omfattende undersøke effekten av intermitterende eksogen ketose på fysiologiske, kognitive og funksjonelle responser på akutt og subakutt eksponering for høyde/hypoksi under hvile, trening og søvn hos friske voksne. Spesifikt tar vi sikte på å belyse 1) effekten av akutt eksogen ketose under submaksimal og maksimal intensitetstrening ved hypoksi, 2) effekten av eksogen ketose på søvnarkitektur og kvalitet ved hypoksi, og 3) effekten av eksogen ketose på hypoksisk toleranse og subakutt høydetilpasning. For dette formålet ble det gjennomført en placebokontrollert klinisk studie (CT) med hypobarisk hypoksi (virkelig stor høyde) tilsvarende 3375 m.o.h. (Rifugio Torino, Courmayeur, Italia) vil bli utført med friske individer for å undersøke både de funksjonelle effektene av de testede intervensjonene og belyse de eksakte fysiologiske, cellulære og molekylære mekanismene involvert i akutt og kronisk tilpasning til hypoksi. Det genererte resultatet vil ikke bare gi ny innsikt i rollen til ketonlegemer under hypoksiske forhold, men vil også være av verdi for fjellklatrere og idrettsutøvere som konkurrerer i høyden, så vel som for flere kliniske sykdommer assosiert med hypoksi.
Studieoversikt
Status
Intervensjon / Behandling
Studietype
Registrering (Faktiske)
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
- Voksen
Tar imot friske frivillige
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- Hanner eller kvinner mellom 18 og 35 år
- Kroppsmasseindeks (BMI) mellom 18 og 25
- Fysisk form og regelmessig involvert i fysisk aktivitet (2-5 treningsøkter på > 30 minutter per uke)
- God helsetilstand bekreftet ved medisinsk screening
- Ikke røyk
Ekskluderingskriterier:
- Enhver form for skade/patologi som er en kontraindikasjon for hypoksisk eksponering og/eller for å utføre høyintensiv trening
- Inntak av medisiner eller kosttilskudd som er kjent for å påvirke trening, ytelse eller søvn
- Inntak av smertestillende midler, antiinflammatoriske midler eller supplerende antioksidanter fra 2 uker før studiestart.
- Nylig opphold eller trening under hypoksi; mer enn 7 dagers eksponering for høyde > 2000m i løpet av en periode på 3 måneder før studien.
- Natteskift eller reise på tvers av tidssoner i måneden før studien
- Bloddonasjon innen 3 måneder før studiestart
- Røyking
- Mer enn 3 alkoholholdige drikker per dag
- Engasjement i eliteidrettstrening på semiprofesjonelt eller profesjonelt nivå
- Ethvert annet argument for å tro at forsøkspersonen er usannsynlig å fullføre hele studieprotokollen
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Forebygging
- Tildeling: Randomisert
- Intervensjonsmodell: Parallell tildeling
- Masking: Dobbelt
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Ketongruppe
Ketonestere vil bli gitt
|
Ketonester: Totalt 300 g ketonestertilskudd vil bli gitt i en av de 72 timer lange eksperimentelle øktene for å etablere intermitterende eksogen ketose. Sukralose (5 % vekt/vekt) tilsettes til ketonesteren (R)-3-hydroksybutyl (R)-3-hydroksybutyrat Hypobar hypoksi: 72 timers eksperimentell protokoll utført i terrestrisk høyde |
|
Placebo komparator: Kontroll
Keton placebo vil bli gitt
|
Placebo: vann, 5 % sukralose (vekt/vekt), oktaacetat (1 mM) Hypobar hypoksi: 72 timers eksperimentell protokoll utført i terrestrisk høyde |
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Cerebrovaskulær reaktivitet til karbondioksid (CO2)
Tidsramme: På dag 1 ved havnivå (i normoksi). På dag 2 (36 timer etter) eksponering for hypobar hypoksi.
|
Forsøkspersonene vil puste inn 4 minutter 3 % CO2 og 4 minutter 6 % CO2 atskilt med 4 minutter med innånding av omgivelsesluft.
Den midtre cerebrale arterien vil bli kontinuerlig registrert med transkraniell doppler.
|
På dag 1 ved havnivå (i normoksi). På dag 2 (36 timer etter) eksponering for hypobar hypoksi.
|
|
Kognitiv funksjon
Tidsramme: På dag 1 ved havnivå (i normoksi). På henholdsvis dag 0 og dag 2 (4 timer og 48 timer) etter eksponering for hypobar hypoksi.
|
Kognitiv funksjon vil bli vurdert av det datastyrte psykometriske testbatteriet: The Psychology Experiment Building Language (PEBL).
Følgende kognitive tester vil bli brukt: Color-stroop-testen (måler oppmerksomhet, prosesseringshastighet og hemmende kontroll; tiden det tar å fullføre oppgaven og nøyaktigheten av svarene; antall korrekte og feil svar), sifferet -span-test (måler en persons arbeidsminnekapasitet og korttidsminne; poengsummen for korrekt husket sifferspenn), ppvt-testen (måler reaksjonstid, oppmerksomhet, konsentrasjon; tiden for å reagere på det visuelle signalet) tilpasningstesten (måler hånd-øye-koordinasjon, finmotorikk, konsentrasjon; tid til å posisjonere målet) og timewall-testen (måler resonnement, beregning, reaksjonstid, strategi og problemløsning; estimer tiden når et bevegelig mål vil nå en plassering bak en vegg).
|
På dag 1 ved havnivå (i normoksi). På henholdsvis dag 0 og dag 2 (4 timer og 48 timer) etter eksponering for hypobar hypoksi.
|
|
Akutt fjellsyke (AMS)
Tidsramme: Hver dag kl 21.00. (før søvn) og kl. 6.15 (ved oppvåkning) ved henholdsvis normoksi og hypobar hypoksi.
|
Akutt fjellsyke (AMS) vil bli vurdert etter Lake Louise-skalaen.
Symptomene målt på testen inkluderer hodepine, gastrointestinale plager, tretthet/svakhet, svimmelhet/ørhet og søvnforstyrrelser.
Disse er vurdert med et intensitetsnivå fra 0 (laveste) til 3 (høyeste).
En totalscore som er ≥3, inkludert hodepine, er en indikasjon på AMS.
|
Hver dag kl 21.00. (før søvn) og kl. 6.15 (ved oppvåkning) ved henholdsvis normoksi og hypobar hypoksi.
|
|
Endring i lungefunksjon som estimerer forsert vitalkapasitet (FVC) og forsert ekspirasjonsvolum i 1. sekund (FEV1).
Tidsramme: På dag 1 ved havnivå og på dag 3 av eksponering for hypobar hypoksi.
|
Lungefunksjonen vil bli vurdert av FVC og FEV1.
|
På dag 1 ved havnivå og på dag 3 av eksponering for hypobar hypoksi.
|
|
Endring i lungefunksjon som estimerer peak ekspiratorisk flow (PEF).
Tidsramme: På dag 1 ved havnivå og på dag 3 av eksponering for hypobar hypoksi.
|
Lungefunksjonen vil bli vurdert av PEF.
|
På dag 1 ved havnivå og på dag 3 av eksponering for hypobar hypoksi.
|
|
Endring i lungefunksjon
Tidsramme: På dag 1 ved havnivå og på dag 3 av eksponering for hypobar hypoksi.
|
Lungefunksjonen vil bli vurdert av FEV1/FVC-forholdet.
|
På dag 1 ved havnivå og på dag 3 av eksponering for hypobar hypoksi.
|
|
Hjertefrekvensrespons på trening
Tidsramme: Hver dag under hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
Hjertefrekvens (HR, bpm) vil bli kontinuerlig overvåket under ulike treningskamper med en rekke intensiteter (moderat og tung intensitet vil bli brukt).
|
Hver dag under hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
|
Respiratorisk respons på trening
Tidsramme: Hver dag under hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
Oksygenforbruket (VO2, L/min og mL/min/kg) vil bli overvåket kontinuerlig under ulike treningskamper av forskjellige intensiteter (moderat og tung intensitet vil bli brukt).
|
Hver dag under hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
|
Endringer i muskulær oksygenering under trening
Tidsramme: Hver dag under hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
Muskeloksygenering/deoksygenering vil bli registrert kontinuerlig under hver treningskamp ved hjelp av Near Infra-Red Spectroscopy (NIRS) plassert på vastus lateralis.
NIRS måler mengden oksygenert og deoksygenert hemoglobin og myoglobin (microM) i de undersøkte områdene (vastus lateralis).
|
Hver dag under hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
|
Endringer i cerebral oksygenering under trening
Tidsramme: Hver dag under hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
Oksygenering/deoksygenering av hjernen vil bli registrert kontinuerlig under hver treningskamp ved hjelp av Near Infra-Red Spectroscopy (NIRS) plassert på frontale nivåer.
NIRS måler mengden oksygenert og deoksygenert hemoglobin (microM) i de undersøkte områdene (prefrontal cortex).
|
Hver dag under hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
|
Endringer i hastigheten på muskulært oksygenforbruk (mV#O2)
Tidsramme: Hver dag før hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
Muskeloksygenforbruk vil bli vurdert ved hjelp av en tidligere validert protokoll.
Kort fortalt vil en Near Infra-Red Spectroscopy (NIRS) optode bli plassert på vastus lateralis-muskelen.
Før protokollen vil det bli utført en iskemisk kalibrering for å normalisere NIRS-signalene ved å blåse opp blodtrykksmansjetten til 250-300 mmHg i maksimalt 5 min.
Hvilende mV#O2 vil bli vurdert ut fra reduksjonen i muskeloksygenering som følger med den arterielle okklusjonen. Deretter vil hvert forsøksperson utføre en 3 x 6 minutter moderat intensitetstrening, 8 minutters tungintensiv trening og gradert treningstest.
For å måle utvinningen av oksygenforbruket etter trening, vil forsøkspersonen ha en serie arteriell okklusjon som følger: 5 okklusjoner 5 sek på-5 sek av, 5 okklusjoner 5 sek på-5 sek av, og 5 okklusjoner 10 sek på-20 sek av.
|
Hver dag før hver 20-90 min lange treningsøkt utført mellom kl. 09.00 og 18.00. På dag 0 og dag 1 i normoksi. På dag 0, dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi.
|
|
Varighet av ulike søvnstadier
Tidsramme: Gjennom hele natten, opptil 8 timer etter individuell sengetid (mellom kl. 22.00 og 06.00). På dag 0 i normoksi. På dag 0 og dag 2 ved hypobarisk hypoksi.
|
Polysomnografi vil bli brukt for å vurdere varigheten av de ulike søvnstadiene.
|
Gjennom hele natten, opptil 8 timer etter individuell sengetid (mellom kl. 22.00 og 06.00). På dag 0 i normoksi. På dag 0 og dag 2 ved hypobarisk hypoksi.
|
|
Endringer i oksidative stressmarkører i blodet
Tidsramme: Blodprøver vil bli tatt på dag 1 ved normoksi og dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi kl. 06.00 (ved oppvåkning).
|
Konsentrasjonen av oksidative stressmarkører vil bli målt på innsamlet venøs blodprøve.
|
Blodprøver vil bli tatt på dag 1 ved normoksi og dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobarisk hypoksi kl. 06.00 (ved oppvåkning).
|
|
Endring i spyttkortisolkonsentrasjon
Tidsramme: Spyttprøver vil bli samlet inn på dag 1 i normoksi og dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobar hypoksi kl. 06.00 (ved oppvåkning).
|
Kortisolkonsentrasjon vil bli målt på innsamlede spyttprøver.
|
Spyttprøver vil bli samlet inn på dag 1 i normoksi og dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobar hypoksi kl. 06.00 (ved oppvåkning).
|
|
Endring i hydreringsstatus
Tidsramme: Urinprøver vil bli tatt på dag 1 i normoksi og dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobar hypoksi kl. 06.00 (ved oppvåkning).
|
Urinprøver vil bli vurdert ved bruk av urin egenvekt.
|
Urinprøver vil bli tatt på dag 1 i normoksi og dag 1, dag 2 og dag 3 ved hypobar hypoksi kl. 06.00 (ved oppvåkning).
|
|
Baroreflex følsomhet
Tidsramme: Innen 24 timer etter eksponering for henholdsvis normoksi og hypobar hypoksi
|
Ved havnivå: forsøkspersonene vil puste 6 minutter normal omgivelsesluft (21 % O2, 0,03 % CO2), 6 hypoksisk normokapnisk (13,8 % O2, 0,03 % CO2) og 6 minutter normoksisk hyperkapnisk (21 % O2, 3 % CO2) luft . I stor høyde: forsøkspersonene vil puste 6 minutter hypobarisk hypoksisk (21 % O2, 0,03 % CO2), hypobarisk normoksisk (32 % O2, 0,03 % CO2), hypobar normoksisk hyperkapnisk (32 % O2, 3 % CO2) luft. |
Innen 24 timer etter eksponering for henholdsvis normoksi og hypobar hypoksi
|
|
Endring i nattlig oksygenmetning
Tidsramme: Gjennom hele natten, opptil 8 timer etter individuell sengetid (mellom kl. 22.00 og 06.00). På dag 0 i normoksi. På dag 0 og dag 2 ved hypobarisk hypoksi.
|
Målt ved hjelp av pulsoksymetri
|
Gjennom hele natten, opptil 8 timer etter individuell sengetid (mellom kl. 22.00 og 06.00). På dag 0 i normoksi. På dag 0 og dag 2 ved hypobarisk hypoksi.
|
|
Absolutt mengde nattlig urin katekolaminutskillelse
Tidsramme: Fra kl 22.00 til kl. 06.00 på dag 0 ved normoksi og dag 0, dag 1 og dag 2 ved hypobarisk hypoksi.
|
Målt ved hjelp av ELISA av oppsamlet natturin.
Personer som tømmer blæren før søvn og urin vil bli samlet gjennom hele natten, opptil 8 timer.
Inntil 8 timer fra kl. til kl. 06.00 på dag 0 ved normoksi og dag 0, dag 1 og dag 2 ved hypobarisk hypoksi.
|
Fra kl 22.00 til kl. 06.00 på dag 0 ved normoksi og dag 0, dag 1 og dag 2 ved hypobarisk hypoksi.
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Endring i cerebral blodstrøm i den indre halspulsåren
Tidsramme: På dag 1 ved havnivå (i normoksi). På dag 2 (36 timer etter) eksponering for hypobar hypoksi.
|
Cerebral blodstrøm i indre vil bli vurdert hver morgen ved doppler ultralyd.
|
På dag 1 ved havnivå (i normoksi). På dag 2 (36 timer etter) eksponering for hypobar hypoksi.
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Sponsor
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Antatt)
Studiet fullført (Antatt)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Faktiske)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- IEK Weave
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .