Ta strona została przetłumaczona automatycznie i dokładność tłumaczenia nie jest gwarantowana. Proszę odnieść się do angielska wersja za tekst źródłowy.

Cerebral Blood Flow and PETCO2 on Neuromuscular Function During Environmental Stress

25 stycznia 2018 zaktualizowane przez: Stephen Cheung, Brock University

The Influence of Cerebral Blood Flow and Alkalosis on Neuromuscular Function During Environmental Stress

Environmental stress, such as low oxygen availability (hypoxia), has been associated with impaired neuromuscular performance; however, the mechanisms associated with these performance decrements remain unclear. While the majority of research suggests that the observed fatigue is related to the central nervous system, the influence of changes in cerebral blood flow (CBF) and associated changes in cerebral pH (partial pressure of carbon dioxide; PCO2) remains unexamined. In response to hypoxic stress, humans hyperventilate to maintain oxygen consumption, resulting in a hypocapnia mediated decrease in CBF and cerebral alkalosis (decreased PCO2). Previous research suggests that hyperventilation induces changes in neural excitability and synaptic transmission; however, it remains unclear if these changes are related to hypocapnia mediated decrease in CBF or cerebral alkalosis or both.

The purpose of the proposed research program is to examine the influence of changes in CBF and cerebral alkalosis on neuromuscular function during environmental stress. The research program will consist of 2 separate projects, summarized below in a table outlining the proposed protocols and resultant physiological manipulations. During each manipulation, neuromuscular function will be evaluated and compared to baseline (normoxic) conditions using a repeated measures design.

The research program will consist of 2 separate projects. Project 1 will examine the changes in CBF and alkalosis by using (a) indomethacin (decrease CBF; no change PCO2) and (b) hypocapnia (decrease CBF; decrease PCO2). Using a similar experimental design, Project 2 will examine the change in CBF and alkalosis during hypoxia by using (a) poikilocapnic hypoxia (decrease PO2; decrease CBF; decrease PCO2), (b) isocapnic hypoxia (decrease PO2; no change CBF; no change PCO2) and (c) isocapnic hypoxia + indomethacin (decrease PO2; decrease CBF; no change PCO2). During each manipulation, neuromuscular function will be evaluated and compared to baseline (normoxic) conditions using a repeated measures design.

Therefore, Project 1 will examine the separate and combined effect of changes in CBF and cerebral alkalosis on neuromuscular function independent of environmental manipulations. Subsequently, Project 2 will examine neuromuscular function during hypoxia while controlling CBF and cerebral alkalosis. It is hypothesized that changes in PCO2 and therefore, changes in cerebral alkalosis will contribute to neuromuscular fatigue independent of changes in CBF and oxygen availability.

Przegląd badań

Status

Zakończony

Warunki

Interwencja / Leczenie

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Rzeczywisty)

8

Faza

  • Faza 4

Kontakty i lokalizacje

Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.

Lokalizacje studiów

  • Kanada
    • Ontario
      • St Catharines, Ontario, Kanada, L2S 3A1
        • Brock University

Kryteria uczestnictwa

Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.

Kryteria kwalifikacji

Wiek uprawniający do nauki

18 lat do 25 lat (Dorosły)

Akceptuje zdrowych ochotników

Tak

Płeć kwalifikująca się do nauki

Męski

Opis

Inclusion Criteria:

  • 18 to 25 yrs old; healthy males

Exclusion Criteria:

  • diagnosed medical condition; NSAID allergy; smoker; high altitude exposure; implants

Plan studiów

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.

Jak projektuje się badanie?

Szczegóły projektu

  • Główny cel: Podstawowa nauka
  • Przydział: Randomizowane
  • Model interwencyjny: Zadanie dla jednej grupy
  • Maskowanie: Pojedynczy

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Eksperymentalny: Drug
Indomethacin 1.2 mg kg 1 dose
Lek: Indometacyna
Komparator placebo: Placebo
flour capsule
Lek: Placebo

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Spoczynkowy próg motoryczny
Ramy czasowe: Zmiana od linii bazowej 90 minut
Motoryczne potencjały wywołane są rejestrowane z mięśni po przezczaszkowej stymulacji magnetycznej kory ruchowej. Spoczynkowy próg ruchowy definiuje się jako minimalną intensywność stymulacji wymaganą do wywołania motorycznego potencjału wywołanego. Próg silnika w stanie spoczynku zostanie określony ilościowo w miliwoltach.
Zmiana od linii bazowej 90 minut
Maksymalny dobrowolny skurcz
Ramy czasowe: Zmiana od linii bazowej 90 minut
Podczas testu maksymalnego dobrowolnego skurczu (MVC) prawe ramię uczestników zostanie zabezpieczone w wykonanym na zamówienie urządzeniu służącym do izolowania zgięcia przedramienia i pomiaru siły wytwarzanej przez mięsień zginacz promieniowy nadgarstka. Uczestnicy zostaną poproszeni o wykonanie 5-sekundowego MVC i będą słownie zachęcani do utrzymania maksymalnej produkcji siły przez cały czas trwania skurczu. MVC zostanie określone ilościowo jako maksymalna produkcja siły w niutonometrach.
Zmiana od linii bazowej 90 minut
H-Reflex Amplitude
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
The H-Reflex is an indirect measure of motor neuron excitability. Initially, a maximal M-wave (M-max) will be elicited by stimulating (1 ms in duration; 15 s between stimuli) the median nerve incrementally (2 V increments) until the largest waveform is observed. The peak-to-peak amplitude of this waveform is considered M-max. Using similar procedures as above, a sub-maximal M-wave of 5% M-max will be elicited and the amplitude of the resultant H-reflex (a small waveform observed following the submaximal M-wave) will be calculated. The amplitude of the H-reflex will be quantified in milllivolts.
Change from baseline 90-minutes
H-reflex latency
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
The H-Reflex is an indirect measure of motor neuron excitability. Initially, a maximal M-wave (M-max) will be elicited by stimulating (1 ms in duration; 15 s between stimuli) the median nerve incrementally (2 V increments) until the largest waveform is observed. The peak-to-peak amplitude of this waveform is considered M-max. Using similar procedures as above, a sub-maximal M-wave of 5% M-max will be elicited and the amplitude of the resultant H-reflex (a small waveform observed following the submaximal M-wave) will be calculated. The onset latency of the H-reflex will be quantified in milliseconds.
Change from baseline 90-minutes
Voluntary Activation
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
The level of neural drive to muscle during contraction is termed voluntary activation and will be estimated by interpolation of a single supramaximal motor evoked potential during the 5-second MVC contraction. If extra force is evoked by the 'superimposed' stimulus then either the stimulated axons were not all recruited voluntarily or they were discharging at sub-tetanic rates. Therefore, voluntary activation will be quantified as the amplitude of maximal voluntary force production, relative to the amplitude of the supramaximal MEP.
Change from baseline 90-minutes

Miary wyników drugorzędnych

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Prędkość przepływu krwi w tętnicy środkowej mózgu
Ramy czasowe: Zmiana od linii bazowej 90 minut
Prędkość przepływu krwi w tętnicy środkowej mózgu (MCA) będzie mierzona nieinwazyjnie za pomocą przezczaszkowej sondy dopplerowskiej (TCD) o częstotliwości 2 MHz, przymocowanej obustronnie do wygodnej opaski na głowę i zabezpieczonej przed łukiem jarzmowym, przed małżowiną uszną. Sondy dopplerowskie będą poruszane nad oknami skroniowymi (w pobliżu ucha) i pozostaną na miejscu przez cały czas trwania protokołu eksperymentalnego. Prędkość MCA zostanie określona ilościowo w cm/s.
Zmiana od linii bazowej 90 minut
Brachial Artery Blood flow
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
Brachial artery blood flow will be measured non-invasively using a high-resolution ultrasound machine. Participants will lie supine with their forearm extended in a comfortable position. Blood flow measurements will be taken in the top 1/3 of the upper arm over the duration of 10 cardiac cycles (approximately 60 seconds). Blood flow will be quantified in L/min.
Change from baseline 90-minutes
Internal Carotid Artery Blood Flow
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
Internal carotid artery (ICA) blood flow will be measured non-invasively using a high-resolution ultrasound machine. Participants will lie supine with a slight extension of the neck and at 45° of lateral flexion away from the side being scanned. ICA measurements will be taken 1 cm superior to the common carotid bifurcation over the duration of 10 cardiac cycles (approximately 60 seconds). Blood flow will be quantified in L/min.
Change from baseline 90-minutes
Blood pressure
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
Beat by beat blood pressure will be calculated from the blood pressure waveform using finger photoplethysmography (Nexfin, bmeye), with a finger cuff placed directly over the middle finger on the left hand. Blood pressure will be quantified in mmHg.
Change from baseline 90-minutes
Pulse oximetry
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
A pulse oximetry probe will be placed over a finger to provide a continuous, non-invasive measurement of the blood oxygen saturation to confirm that the end-tidal forcing system is controlling oxygen delivery at the desired levels during each experiment. Oxygen saturation will be quantified as a percentage.
Change from baseline 90-minutes
Heart Rate
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
Heart rate will be measured by electrocardiogram. Heart rate will be quantified in beats per minute.
Change from baseline 90-minutes
End-Tidal Gas Concentrations
Ramy czasowe: Change from baseline 90-minutes
The end-tidal concentrations of oxygen and carbon dioxide will be measured and reported in mmHg.
Change from baseline 90-minutes

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Sponsor

Brock University

Śledczy

  • Główny śledczy: Stephen Cheung, PhD, Brock University

Daty zapisu na studia

Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.

Główne daty studiów

Rozpoczęcie studiów

1 kwietnia 2013

Zakończenie podstawowe (Rzeczywisty)

1 czerwca 2015

Ukończenie studiów (Rzeczywisty)

1 grudnia 2016

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

20 marca 2013

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

10 kwietnia 2013

Pierwszy wysłany (Oszacować)

12 kwietnia 2013

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

29 stycznia 2018

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

25 stycznia 2018

Ostatnia weryfikacja

1 stycznia 2018

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Dodatkowe istotne warunki MeSH

Inne numery identyfikacyjne badania

  • 12-167

Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .

Subskrybuj