Wpływ obciążenia masy ciała na wydalanie elektrolitów z moczem (EBU)

1. WSTĘP

   1.1. Tło

   Redukcję masy ciała można uzyskać poprzez zmniejszenie apetytu lub zwiększenie metabolizmu. Jednak ostrą utratę masy ciała można również uzyskać poprzez utratę płynów - na przykład utratę moczu. Ostatni z tych efektów został zbadany w 2016 roku.

   Edukacja medyczna w Sahlgrenska Academy w Göteborgu oferuje w trzecim semestrze pracownię studencką o nazwie „Vattenbalans” [=Bilans wodny]. Celem tego laboratorium jest badanie utraty płynów przez nerki. W sumie uczestniczy w nich ponad 120 studentów, chociaż natężenie przepływu moczu jest mierzone tylko u około 50 studentów w każdym semestrze. Pozostali uczniowie pełnią funkcję sekretarzy. Protokół laboratoryjny można znaleźć w „Komplett-laborationskompendium-T2-T3-uppdaterat-150318” str. 123-134.

   Podsumowując, w sumie 50 uczniów nosiło obciążniki West. Połowa uczniów miała na sobie kamizelkę o wadze 10 kg, a połowa uczniów kamizelkę o masie 1 kg. Badanie trwało cztery godziny. Studenci mogli siedzieć maksymalnie 10 minut w ciągu każdej godziny. Nie zaobserwowano istotnej różnicy w szybkości przepływu moczu. Co zaskakujące, badacze odkryli, że uczniowie, którzy nosili kamizelkę o wadze 10 kg, wydalali więcej elektrolitów niż ci, którzy nosili kamizelkę o wadze 1 kg. W grupie nieleczonej (patrz poniżej) było tylko 13 osób iw związku z tym badacze nie byli w stanie uzyskać istotnych wyników (p=0,088). Badacze uważają, że przy większej populacji badawczej i lepiej dobranych kontrolach badacze osiągną znaczące wyniki.

   Należy zauważyć, że wyniki te uzyskano podczas laboratorium studenckiego z ustalonym protokołem. Oprócz noszenia kamizelki obciążeniowej studenci otrzymali również jeden z następujących zabiegów: jeden litr wody doustnie, jeden litr wody doustnie i doustne podanie analogu wazopresyny o nazwie Minirin® (desmopresyna, 60 µg), diuretyku pętlowego o nazwie Furix © (furosemid, 40 mg) lub jeden litr wody doustnie i osiem tabletek Resorb©, który jest terapią nawadniającą. Wielorakie zabiegi i ustalony protokół zakłócają i wspierają powtarzanie tych eksperymentów z bardziej odpowiednim projektem.

   1.2. Uzasadnienie przeprowadzenia tego badania

   Znaczenie medyczne tych wyników eksperymentalnych jest nadal niejasne ze względu na krótki czas trwania wynoszący cztery godziny. Przy większym wsparciu eksperymentalnym możliwe jest, że ta strategia mogłaby zostać wykorzystana do stworzenia silnych diuretyków. Możliwe jest również, że długotrwałe obciążanie masą ciała może zmniejszyć masę ciała w inny sposób, zwłaszcza poprzez zmniejszenie masy tłuszczowej. Mechanizm ten można zatem wykorzystać do stworzenia silnych leków na otyłość.

   1.3. Ocena ryzyka/korzyści

   Ogólnie rzecz biorąc, jest to badanie obarczone niewielkim ryzykiem. Kamizelki balastowe użyte w tym eksperymencie są codziennie używane przez tysiące ludzi podczas ćwiczeń. Podczas eksperymentu ze studentami medycyny tylko jeden ze studentów doświadczył zdarzenia niepożądanego. Ten student doświadczył łagodnych zawrotów głowy, które ustąpiły w ciągu kilku minut po zdjęciu kamizelki obciążającej i siadaniu. Aby jeszcze bardziej zminimalizować ryzyko w naszym przyszłym badaniu, badacze postanowili włączyć do badania tylko zdrowych uczestników badania, którzy nie spożywają żadnych leków. Badacze będą również mieli do dyspozycji przeszkolony medycznie personel podczas badania i przeprowadzą je w pobliżu Szpitala Uniwersyteckiego Sahlgrenska.

   Pobieranie krwi może być odczuwane przez kilka osób jako nieco nieprzyjemne. Jednak na ogół przebiega bez komplikacji. U niektórych osób mogą wystąpić niewielkie miejscowe siniaki lub stany zapalne.

   Podsumowując, badacze uważają, że ryzyko jest bardzo niskie w porównaniu z potencjałem odkrywania nowego mechanizmu fizjologicznego o potencjalnie ważnych zastosowaniach, takich jak nowe leki moczopędne lub leki przeciw otyłości.

2. PROJEKT BADANIA I PROCEDURY

Badanie jest przeprowadzane na wszystkich 15 badanych osobach w ciągu trzech dni badania z tygodniowym odstępem między każdym dniem badania. W celu zmniejszenia zmienności wartości pomiarowych i zwiększenia mocy badania zastosowany zostanie projekt badania krzyżowego. Osoby badane będą jednego z dni nosić kamizelkę obciążeniową z 10% ciężarem ciała w pozycji stojącej, jednego z dni ten sam badany będzie nosił kamizelkę obciążeniową z 1% ciężarem ciała w pozycji stojącej i na któregoś dnia ta sama osoba badana będzie nosić kamizelkę obciążeniową z 1% masy ciała w pozycji siedzącej.

Dlatego w badaniu uwzględniono trzy procedury. Każda z procedur odpowiada odrębnemu dniu.

Procedura 1: Noszenie kamizelki obciążeniowej z 10% ciężaru ciała w pozycji stojącej przez siedem godzin. Badanemu pozwala się siedzieć przez 10 minut co godzinę. Powodem tego jest to, że uznano, że efekt może być przenoszony przez obciążenie ciężarem kończyn dolnych.

Procedura 2: Noszenie kamizelki obciążeniowej z 1% ciężaru ciała w pozycji stojącej przez siedem godzin. Badanemu pozwala się siedzieć przez 10 minut co godzinę.

Procedura 3: Noszenie kamizelki obciążeniowej z 1% masy ciała w pozycji siedzącej przez siedem godzin. Jest to grupa kontrolna bez obciążenia kończyn dolnych. Jest to również normalna pozycja robocza w przypadku wielu prac siedzących (np. pracowników biurowych) i dlatego jest to szczególnie interesujące do dalszych badań. Istnieje obszerna literatura naukowa ukazująca negatywne konsekwencje zdrowotne siedzącej pozycji roboczej.

Pobieranie krwi zostanie wykonane za pomocą cewnika do żyły obwodowej o najmniejszym rozmiarze. Ponadto każdego dnia będzie kilka kroków, które będą jednakowe dla każdej z procedur.

Punkt czasowy 1 (0 godz.): „Obciążenie ustne wodą”

Cewnik zostanie umieszczony przez doświadczoną pielęgniarkę z Gothia Forum i usunięty siedem godzin później, po zakończeniu dnia zabiegu. Przebieg badania i prowadzenie dokumentacji zostaną przekazane badanemu przed oficjalnym rozpoczęciem eksperymentu.

Tuż przed rozpoczęciem eksperymentu badany wypija 5 ml wody na kg masy ciała. Na przykład, jeśli badany waży 70 kg (bez kamizelki obciążeniowej), wypije 350 ml wody.

Aby utrzymać normalny poziom nawodnienia i produkcję moczu, badany będzie nadal uzupełniał płyny podczas eksperymentu. Objętość płynów, które zostaną uzupełnione, będzie równa ilości utraconego moczu. Jeśli np. badany pacjent straci 100 ml moczu, przed kontynuacją eksperymentu wypije 100 ml wody. Dzięki tej metodzie utrzymuje się wytwarzanie moczu na poziomie około 200 ml na godzinę, co jest więcej niż wystarczające do wykonania wszystkich wymaganych pomiarów moczu.

Podejście to naśladuje warunki fizjologiczne, w których stratom moczu towarzyszy pobór wody. Pozwoli to uniknąć spożycia wody przekraczającej ilość zastępczą, co w pewnych okolicznościach jest postrzegane jako leczenie.

Następnie w drodze rzutu kostką decyduje się, czy badany pacjent rozpocznie procedurę 1, 2 czy 3. Kiedy dwie grupy procedur są pełne, po pięć osób w każdej z nich, reszta jest przenoszona do ostatniej grupy procedur. Rotacja między procedurami odbywa się losowo. Każdy badany będzie miał tydzień między wykonaniem każdej procedury.

Badani opróżniają pęcherz moczowy tuż przed rozpoczęciem badania. Osoby badane rozpoczynają od pięciominutowej separacji, aby uniknąć zatłoczenia w toaletach. Badanie rozpoczyna się, gdy osoba badana zakłada kamizelkę obciążeniową.

Punkt czasowy 2 (0-7 h): Pomiary i pobranie krwi

Na ten okres czasu składa się część od momentu założenia kamizelki balastowej przez badanego do momentu jej zdjęcia.

Badany co godzinę zbiera swoją objętość moczu do specjalnie wyznaczonej miarki. Odnotowuje się objętość moczu. Następnie używa się 10 ml moczu do pomiaru stężenia elektrolitów. Kolejne 10 ml moczu jest zapisywane do dalszych analiz w centralnym laboratorium Sahlgrenska University. Analizy te są rutynowe, ale próbki mogą być przechowywane przez kilka dni przed wykonaniem pomiaru. Zależy to od tego, kiedy centralne laboratorium może przyjąć nasze próbki i od ich konkretnego obciążenia roboczego. Przechowywanie i postępowanie z próbkami będzie odbywać się zgodnie z zaleceniami laboratorium centralnego. Próbki zostaną maksymalnie raz zamrożone w temperaturze -80°C.

Po zakończeniu pomiarów moczu badany będzie miał pięć minut na relaks przed pomiarem tętna i ciśnienia krwi. Tętno i ciśnienie krwi są mierzone zarówno w pozycji stojącej, jak i siedzącej za pomocą cyfrowych ciśnieniomierzy w celu uzyskania szybkich i wiarygodnych wartości.

Krew zostanie pobrana cztery razy. Próbki będą analizowane jak najszybciej po każdym dniu zabiegu. Niektóre analizy będą bezpośrednio w Sahlgrenska Academy, inne zostaną dostarczone do centralnego laboratorium Sahlgrenska University (szczegóły w sekcji 6.1). Analizy te są rutynowe, ale próbki mogą być przechowywane przez kilka dni przed wykonaniem pomiaru. Zależy to od tego, kiedy centralne laboratorium może przyjąć nasze próbki i od ich konkretnego obciążenia roboczego. Przechowywanie i postępowanie z próbkami będzie odbywać się zgodnie z zaleceniami laboratoriów centralnych.

Punkt czasowy 3 (7 h -): Eksperyment zakończony

Kamizelka obciążeniowa i obwodowy cewnik żylny są usuwane. Protokół zabiegu przekazywany jest od badanego badaczowi, który potwierdza jego kompletność. . Protokół zabiegu jest przekazywany cyfrowo poprzez załadowanie pliku Excel lub wręczany w formie drukowanej.