Wpływ balsamu ludzkiego wodorowęglanu sodu AMP na odwodniony stres cieplny (AMP2)

Projekt To badanie laboratoryjne obejmie 20 uczestników płci męskiej z lokalnej społeczności i uniwersytetu, którzy są w wieku od 18 do 45 lat i mogą być sklasyfikowani jako dorośli aktywni rekreacyjnie, na co wskazuje minimalne VO2max (45 ml/kg/ min), którzy zdecydowali się zgłosić na ochotnika do tego badania. Projekt ten będzie realizowany w laboratorium fizjologii termicznej wraz z komorą klimatyczną (Cantrol, CES +13/+44) znajdującym się w Human Performance Laboratory (HPL) na Uniwersytecie Connecticut. Oczekujemy, że gromadzenie danych zajmie około 3-4 miesięcy, a każda zainteresowana osoba ukończy wszystkie pięć badań uwzględnionych w projekcie badania w losowej, zrównoważonej kolejności.

Uczestnikom zostaną losowo przydzielone deidentyfikujące kody, kolejność grup próbnych i przydział napojów nawadniających z aminokwasami (tj. aminoVITAL Rapid Recovery lub Placebo) po uzyskaniu zatwierdzenia i uzyskania zgody. Kolejność uczestnictwa zostanie zrównoważona między uczestnikami, aby zapewnić, że nie wystąpi efekt kolejności, gdy każdy uczestnik ukończy wszystkie 5 prób określonych w projekcie badania. Dodatkowo, tylko w przypadku części badania dotyczącej ponownego nawodnienia aminokwasów po próbie, uczestnicy zostaną dobrani na podstawie szeregu mierzonych zmiennych fizjologicznych (tj. sprawność fizyczna [VO2max], wskaźnik masy ciała, powierzchnia ciała, wiek, wzrost i/lub lub wagi) w odniesieniu do przypisanego im przydziału napojów nawadniających z aminokwasami (tj. aminoVITAL Rapid Recovery lub Placebo), które będą spożywane w okresie rekonwalescencji w projekcie badania.

Warunki środowiskowe Sesja I, jak również wszystkie wizyty podstawowe i 24-godzinne sesje nawadniania z dopasowaną grupą kontrolną (tj. AminoVITAL Rapid Recovery lub Placebo) zostaną zakończone w warunkach termoneutralnych. Ponadto wszystkie Okresy odwodnienia związane z ukończeniem badania będą realizowane przez uczestnika poza laboratorium. Wreszcie, wszystkie sesje testowe z przeciwwagą (tj. 0,8PR-Fluid, 0,4PR-Fluid, PLA-Fluid, 0,8PR-Dry i PLA-Dry) będą przeprowadzane w komorze klimatycznej ustawionej na klimat o temperaturze otoczenia około 330C (91,40F) i wilgotność względna około 25%.

Testy linii bazowej i VO2max - sesja 1 Sesja 1 będzie służyć jako sesja testowania linii bazowej w celu uzyskania asortymentu pomiarów fizjologicznych, przedsionkowych, siły i funkcji poznawczych w celu przeprowadzenia skutecznego pomiaru linii bazowej dla każdej osoby biorącej udział w tym badaniu. Oceny fizjologiczne będą obejmować pomiary składu ciała każdej osoby (wzrost, waga i procent tkanki tłuszczowej), stanu układu sercowo-naczyniowego (spoczynkowe ciśnienie krwi, tętno i HRV) oraz poziomu wydolności tlenowej poprzez ocenę maksymalnego zużycia tlenu (VO2max). Ponadto uczestnicy będą oceniani pod kątem zdolności poznawczych (bateria testowa ANAM), sprawności układu przedsionkowego (BESS) i sprawności fizycznej (siła chwytu i wytrzymałość chwytu). Aby zakończyć tę sesję testową, uczestnicy zostaną poinstruowani, aby spożywać wydajną ilość płynów, aby zapewnić odpowiednie nawodnienie podczas testu. Dodatkowo uczestnicy zostaną poinstruowani, aby powstrzymać się od jedzenia i palenia do 3 godzin przed rozpoczęciem sesji.

Procedury przyjazdu:

Po przybyciu na miejsce badani zostaną zapytani, czy przez ostatnie 48 godzin powstrzymywali się od wykluczonych suplementów diety, ćwiczeń fizycznych i spożywania alkoholu w ciągu ostatnich 24 godzin oraz kofeiny przez ostatnie 12 godzin. Następnie badani podają swoją nagą masę ciała i próbkę moczu w czystym pojemniku na mocz w celu oceny ciężaru właściwego moczu (USG) i koloru moczu w celu określenia stanu nawodnienia. Prywatność zostanie zapewniona każdemu uczestnikowi podczas uzyskiwania pomiarów masy ciała poprzez dokonywanie pomiarów z samym uczestnikiem w prywatnym pokoju, a członek zespołu badawczego odczytuje wagę na zewnątrz pokoju. Osoby z USG <1,020 będą mogły przystąpić do protokołu ćwiczeń. Osoby z USG między 1,020-1,025 otrzyma około 500 ml wody do natychmiastowego spożycia wraz z wykonaniem dodatkowej oceny USG, aby upewnić się, że uczestnicy są skutecznie nawodnieni. Osoby z USG >1,025 zostaną przełożone na inny dzień z powodu niewystarczającego nawodnienia. Po ukończeniu uczestnicy będą mieli mierzony wzrost za pomocą stadiometru i oceniany skład ciała za pomocą pletyzmografii wypierania powietrza (BodPod®; Cosmed, wersja oprogramowania 4.2+, Concord, CA, USA).

Procedury testowe:

Po zakończeniu wszystkich procedur przybycia uczestnicy zostaną poproszeni o założenie paska do pomiaru tętna i odpoczynek przez około pięć minut przed zakończeniem podstawowych pomiarów sercowo-naczyniowych, w tym spoczynkowej zmienności rytmu serca (HRV), spoczynkowego tętna (HR) i ciśnienia krwi ( ciśnienie krwi). Następnie uczestnicy zostaną poproszeni o wykonanie podstawowego pomiaru ich sprawności poznawczej, który będzie obejmował ukończenie zmodyfikowanego systemu oceny błędów równowagi (BESS), siły i wytrzymałości chwytu dłoni oraz baterii testowej ANAM. Następnie uczestnicy zostaną poproszeni o wykonanie testu maksymalnego poboru tlenu (VO2max) przeprowadzanego poprzez bieganie na zmotoryzowanej bieżni w neutralnym termicznie środowisku. Ta ocena zostanie zakończona jako ocena wyjściowa dla wydolności tlenowej uczestnika (test VO2max), a wyniki (tj. minimalne VO2max 45 ml/kg/min) zostaną wykorzystane jako ostateczny pomiar kryteriów włączenia dla uczestnika. Więcej informacji na temat procedur zakończonych podczas przeprowadzania tych protokołów testowych można znaleźć w sekcji Zakończone pomiary.

Testowanie interwencji biomedycznej — sesje testowe w komorze klimatycznej Uczestnicy będą uprawnieni do rozpoczęcia fazy testowania swojego udziału około 48 godzin po zakończeniu wszystkich podstawowych protokołów sesji 1. Ponadto między zakończeniem każdej zakończonej sesji testowej muszą upłynąć co najmniej 72 godziny (około 3 dni). Jednak uczestnicy otrzymają elastyczność w planowaniu dzięki opcji zmiany harmonogramu sesji testowych, jeśli zajdzie taka potrzeba, aby dostosować się do ich osobistych harmonogramów lub zmiany harmonogramu w przestrzeni laboratoryjnej. Jak wcześniej nakreślono, kolejność ukończonych prób zostanie wybrana losowo, aby ograniczyć możliwość wykrycia efektu kolejności uzyskanych odpowiedzi. Każda próba będzie obejmować z góry określoną ilość (tj. 0,8 g/kg lub 0,4 g/kg) interwencji biomedycznej (płyn PR lub płyn Placebo), która zostanie dostarczona przez sponsora projektu. Zostaną dostarczone zróżnicowane ilości w celu zbadania, czy można wywołać zależną od dawki odpowiedź na korzyści wynikające z zastosowania w odniesieniu do interwencji biomedycznej. We wszystkich próbach uczestnicy zostaną poddani ograniczeniom płynów w celu osiągnięcia hipohydratacji. Ponadto uczestnicy przybędą do laboratorium w stanie odwodnionym (protokoły dotyczące tego zostały przedstawione poniżej) i albo otrzymają z góry określony bolus płynów w celu uzupełnienia części strat z poprzedniego dnia (w stosunku do ich składu ciała), albo nie płyn. Pozwoli to na ocenę skuteczności interwencji biomedycznej w zatrzymywaniu płynów spożywanych podczas narażenia na bierny i wysiłkowy stres cieplny w stanie odwodnienia.

Wizyty wyjściowe i okresy odwodnienia Aby właściwie wywołać odwodnienie u uczestników badania, zostaną oni poproszeni o powstrzymanie się od przyjmowania pokarmów płynnych lub zawierających dużo płynów (np. Sesja testowa komory. Jednak przed rozpoczęciem tego okresu ograniczenia płynów uczestnicy zostaną poproszeni o przybycie do HPL w celu odbycia wstępnej wizyty wstępnej, którą należy przeprowadzić przed rozpoczęciem każdej indywidualnej fazy w ramach badania. Sesja ta będzie obejmowała zebranie nagiej masy ciała uczestnika, a także punktową próbkę moczu i pobranie krwi. Pobranie masy ciała nagiego uczestnika oraz próbki moczu zostanie przeprowadzone w zaciszu toalety na terenie HPL. Dodatkowo zostanie przeprowadzone pojedyncze pobranie krwi w celu pobrania około 11 ml (~0,75 łyżki stołowej) krwi. Pomiary te zostaną zebrane w celu zapewnienia podstawowego pomiaru euhydratacji w celu porównania z pomiarami zebranymi na początku każdej sesji testowej w komorze klimatycznej w celu potwierdzenia, że ​​osiągnięto właściwe odwodnienie. Po zakończeniu wszystkich wcześniej opisanych zadań związanych z tą wizytą, uczestnicy otrzymają pojemnik na mocz do pobrania 24-godzinnej próbki moczu, który zostanie przekazany administrującemu personelowi badawczemu po przybyciu na nadchodzącą sesję testową. Ponadto uczestnicy zostaną również poproszeni o spożywanie podobnej dawki pokarmowej między każdą wizytą w laboratorium (mierzoną poprzez wypełnienie dziennika dietetycznego), z wyjątkiem pokarmów płynnych i zawierających dużo płynów. Ten okres czasu został zaprojektowany w celu wywołania

~1,5-3,0% utraty masy ciała i została przeprowadzona wcześniej w naszym laboratorium (patrz Protokół UCONN IRB #H18-220, #H15-183 i #H10-043).

Procedury testowania wstępnego Wstępną sesję testowania komory klimatycznej można zakończyć po upływie około 48 godzin od zakończenia wszystkich podstawowych procedur testowania sesji 1. Ten okres obejmowałby ukończenie zarówno Wizyty bazowej określonej dla fazy, jak i Okresu odwodnienia. Fazy ​​2, 3, 4 i 5 zostaną ukończone po około 24 godzinach od zakończenia wizyty bazowej określonej dla danej fazy, podczas której uczestnicy zostaną poinstruowani, aby przybyć do HPL po zakończeniu okresu odwodnienia. Podobnie jak w przypadku Sesji 1, uczestnicy zostaną poinstruowani, aby powstrzymać się od jedzenia i palenia do 3 godzin przed rozpoczęciem sesji testowej. Dodatkowo, uczestnicy zostaną poinstruowani, aby wziąć udział w 18-24-godzinnym okresie ograniczenia płynów w celu zaostrzenia reakcji odwodnienia na bierny i wysiłkowy stres cieplny. Tylko w przypadku sesji testowych, po przybyciu uczestnicy zostaną poproszeni o wykonanie nagiej masy ciała na osobności, aby potwierdzić, że osiągnęli pożądany poziom odwodnienia w stosunku do poziomu wyjściowego (~1,5-3%). Oprócz utraty masy ciała, uczestnicy zostaną również poproszeni o dostarczenie swojej 24-godzinnej próbki moczu (pobranej w okresie odwodnienia) oraz próbki moczu punktowego. Punktowa próbka moczu zostanie wykorzystana do potwierdzenia odwodnienia wskazanego przez USG >1,024, jednak ten pomiar moczu nie wykluczy udziału, ale raczej potwierdzi stan nawodnienia uczestnika. Następnie uczestnik zostanie poproszony o założenie paska do pomiaru tętna i dostarczenie wypełnionej skali pragnienia oraz dziennika dietetycznego. Po zakończeniu spoczynkowe pomiary sercowo-naczyniowe zostaną zebrane, w tym HRV, HR i BP. Po zakończeniu uczestnik uzupełni baterię poznawczą/wydajnościową, która będzie obejmować ukończenie baterii testowej ANAM, BESS oraz siły i wytrzymałości chwytu dłoni. Następnie uczestnikom zostanie wprowadzona kaniula żylna przez członka zespołu badawczego przeszkolonego w zakresie HPL, aby umożliwić późniejsze pobieranie krwi bez konieczności stosowania wielu igieł. Po pomyślnym wprowadzeniu kaniuli żylnej zostanie zakończone pobieranie krwi w celu pobrania 11 ml (~0,75 łyżki stołowej) krwi. Następnie uczestnikowi zostanie przyłożony Nix Biosensor do wcześniej określonego miejsca na ciele (między pępkiem a klatką piersiową) i otrzyma ustaloną ilość (tj. 0,8 g/kg lub 0,4 g/kg) suplement interwencji biomedycznej (tj. balsam PR lub Placebo), który należy zastosować na całe ciało (od szyi do kostek) w zaciszu toalety. Wreszcie, przed wejściem do komory środowiskowej, uczestnicy zostaną poinstruowani, aby prywatnie włożyć termometr doodbytniczy 10-15 cm poza zwieracz odbytu w celu ciągłego monitorowania wewnętrznej temperatury ciała.

Zbieranie danych — początkowe 95 minut Gdy podmiot zadeklaruje, że pomyślnie ukończył wszystkie wymagane procedury przylotu, zostanie wpuszczony do komory środowiskowej (~330C [91,40F], ~25% wilgotności względnej), gdzie zostanie poinstruowany, aby usiądź przy dostarczonym biurku i rozpocznij 15-minutowy okres równoważenia środowiska. Pod koniec procesu równoważenia środowiska, określonego jako punkt czasowy 0 na rycinie 7, uczestnik zostanie poproszony o wykonanie oceny HRV przed pobraniem kolejnej 11 ml próbki krwi, nagiej masy ciała i próbki moczu. Podobne oceny zostaną zakończone w punkcie czasowym 40. W punkcie czasowym 80 zostaną przeprowadzone podobne oceny oprócz baterii poznawczej (bateria testowa ANAM) i baterii wydajnościowej (BESS oraz siła i wytrzymałość chwytu dłoni). Ponadto w punktach czasowych 20 i 60 protokołu zostaną pobrane 2 dodatkowe próbki krwi o objętości 3 ml (łącznie ~1 łyżeczka do herbaty), jak pokazano na rycinie 7. Na koniec zostaną podane trzy równe bolusy płynów na potrzeby zakończenia trzech z proponowanych faz (0,8 PR — płyn, 0,4 PR — płyn, PLA — płyn) w 10, 20 i 30 minucie, jak pokazano na Rycinie 7. Ilość płynu w bolusie będzie zależna od składu ciała pacjenta i będzie wystarczająca do zastąpienia ~1% masy ciała utraconej między masą ciała zmierzoną w dniu próby interwencyjnej a masą ciała zmierzoną podczas pierwszej wizyty wyjściowej (sesja 1). Ten płynny bolus zostanie dostarczony do oceny retencji płynów w odniesieniu do interwencji biomedycznej i związanej z nią ilości zastosowanej do ciała uczestnika.

Zbieranie danych — protokół ćwiczeń po 120 minutach Po zakończeniu wszystkich procedur gromadzenia danych po 80 minutach (tj. bierny stres cieplny), uczestnik zostanie natychmiast odprowadzony na bieżnię w celu rozpoczęcia protokołu ćwiczeń. Protokół będzie obejmował ukończenie ćwiczeń aerobowych (chodzenie lub jogging) prowadzonych przy ~40% prędkości uczestnika zmierzonej podczas ostatniego etapu podstawowego testu VO2max (tj. vVO2max). Ta część protokołu (tj. wysiłkowy stres cieplny) rozpocznie się od założenia przez uczestnika maski Hansa Rudolpha, która zostanie podłączona do rurki oddechowej w celu pomiaru wydychanego powietrza dostarczanego do systemu wózka metabolicznego podczas protokołu ćwiczeń. Podobnie jak pomiary zebrane podczas podstawowego testu VO2max uczestnika, wózek metaboliczny będzie stale mierzyć współczynnik wymiany oddechowej (RER), zużycie tlenu (VO2) i wytwarzanie dwutlenku węgla (VCO2) podczas używania przez uczestnika. Ta ocena zostanie wykorzystana podczas trzech oddzielnych 5-minutowych interwałów w 100-, 160- i 215-minutowych znakach. Ćwiczenia aerobowe ukończone pomiędzy tymi punktami czasowymi nie będą wymagały od pacjenta noszenia maski Hansa Rudolpha, jak pokazano na rycinie 7. Przy użyciu wcześniej wprowadzonej kaniuli, po 130 i 190 minutach zostaną zakończone dodatkowe pobrania 3 ml krwi. Dodatkowo po 220 minutach zostanie zakończone jedno pobranie krwi o objętości 11 ml. Wreszcie, oceny zostaną zakończone natychmiast po zakończeniu protokołu ćwiczeń i będą obejmować ocenę nagiej masy ciała uczestnika i pobranie punktowej próbki moczu, a także ocenę stanu układu sercowo-naczyniowego uczestników (tj. HR, HRV i BP ) oraz ukończenie baterii poznawczej (bateria testowa ANAM) i zadań wydajnościowych (BESS, siła chwytu dłoni i wytrzymałość chwytu dłoni). Po zebraniu wszystkich pomiarów uczestnik zostanie skierowany do wyjścia z komory środowiskowej w celu zakończenia wyładowania z HPL.

Badanie częściowe – 24-godzinne sesje nawadniania Po zakończeniu procedur wypisu uczestnika rozpocznie się 24-godzinny okres rekonwalescencji, w którym postęp nawodnienia w okresie regeneracji powysiłkowej zostanie porównany między zapewnieniem jednego z dwa napoje nawadniające zawierające aminokwasy (tj. AminoVITAL Rapid Recovery lub Placebo). W celu zakończenia porównań między tymi dwoma napojami uczestnicy zostaną porównani na podstawie informacji demograficznych dotyczących ich poziomu wydolności tlenowej (tj. VO2max), wskaźnika masy ciała (BMI), powierzchni ciała (BSA) i/lub wieku. Po zidentyfikowaniu napój zostanie dostarczony uczestnikowi przed zakończeniem każdego z protokołów wypisu, aby zapewnić ukończenie 24-godzinnej sesji kontrolnej. Ponadto uczestnicy otrzymają szczegółowe instrukcje dotyczące spójności pod względem spożycia składników odżywczych i płynów w okresie 24 godzin po ćwiczeniach, dopóki nie zostaną skierowani z powrotem do HPL w celu zakończenia procedur badań kontrolnych.

Protokół nawadniania Przed opuszczeniem HPL uczestnicy otrzymają cztery oddzielne worki, z których każdy będzie zawierał wszystkie następujące elementy: (1) jeden dzban przeznaczony do zbierania moczu przez określony czas; (2) jeden kubek na mocz do pobrania próbki moczu na koniec każdego z góry określonego okresu; (3) dwa kwestionariusze percepcyjne (tj. AD-ACL i CFS) do wypełnienia na koniec każdego z góry określonego okresu; oraz (4) z góry określony suplement diety (AminoVITAL Rapid Recovery lub Placebo) do spożycia na początku każdego z góry określonego okresu (patrz ilustracja osi czasu na rycinie 8). Uczestnicy zostaną poinstruowani na temat przechowywania wszystkich materiałów i będą zobowiązani do zwrotu wszystkich wypełnionych materiałów i zebranych próbek biologicznych po powrocie do HPL około 24 godziny po zakończeniu sesji testowej.

Procedury z roztworem do stosowania miejscowego Materiały zawierające roztwór do stosowania miejscowego zostaną dostarczone uczestnikowi w celu zastosowania go na ciele w zaciszu toalety. Ilość balsamu przewidzianego do zastosowania będzie zależała od zakończonej sesji (tj. 0,8 g/kg lub 0,4 g/kg) oraz w stosunku do składu ciała uczestnika. Aby upewnić się, że stosowanie produktu jest zgodne z dostarczoną etykietą zawierającą informacje o leku, personel zespołu badawczego upewni się, że butelka jest dobrze wstrząśnięta przed dozowaniem balsamu do plastikowej torebki. Kiedy nadejdzie czas na nałożenie produktu na ciało, uczestnik zostanie poinstruowany, aby umył ręce przed i po nałożeniu produktu, a także unikał kontaktu z otwartymi otworami na twarzy (tj. ) dopóki ich ręce nie zostaną umyte. Aby zapobiec dostaniu się balsamu do rąk uczestnika, balsam zostanie dostarczony w plastikowej torebce, a uczestnik zostanie poinstruowany, aby włożył rękę do przeciwnej strony torby, jednocześnie nakładając balsam bezpośrednio na ciało z torby. Po prawidłowym nałożeniu balsamu, uczestnik zwróci zużytą torebkę członkowi zespołu badawczego, aby można było zmierzyć wagę przed i po aplikacji i porównać w celu właściwej oceny ilości balsamu nałożonego na skórę. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby nakładać roztwór przede wszystkim na obszary kończyn dolnych (tj. uda, ścięgna podkolanowe, łydki, pośladki itp.), oprócz dolnej części pleców, ramion, tułowia i/lub klatki piersiowej, jeśli dostępna jest wystarczająca ilość roztworu. Aplikacja zostanie uznana za zakończoną, gdy roztwór zostanie przeniesiony na skórę w taki sposób, że żadne pozostałości balsamu nie będą widoczne dla badaczy na skórze uczestnika.

Pobieranie próbek moczu i pomiary masy ciała W celu pobrania wszystkich próbek moczu badacze zapewnią czysty kubek i pokrywkę do uszczelnienia kapsułki. Uczestnicy zostaną poproszeni o dostarczenie próbki niezależnie od pilności oddania moczu w określonych punktach czasowych podczas badania. Jeśli uczestnik nie będzie w stanie dostarczyć próbki w żądanym momencie, żadne odstępstwo od protokołu nie będzie brane pod uwagę, ponieważ brak dostarczonej próbki zostanie wykorzystany do zakończenia analizy danych. Ponadto, jeśli uczestnik musi oddać próbkę moczu bez prośby członka zespołu badawczego, każdy wydalony mocz zostanie dodany do ilości pobranej (jeśli taka będzie) w następnym punkcie czasowym pobrania próbki moczu. Dodatkowo uczestnicy zostaną poinstruowani, aby przed oddaniem próbki moczu wykonać pomiar masy ciała nagiego ciała. Zarówno pobranie moczu, jak i pomiar masy ciała zostaną przeprowadzone w zaciszu łazienki.