Hipóxia intermitente e controle do equilíbrio
Efeito da hipóxia intermitente no controle do equilíbrio durante a postura em pé e a marcha em adultos saudáveis
Visão geral do estudo
Status
Condições
Intervenção / Tratamento
Descrição detalhada
Procedimento:
Este é um estudo de design cruzado que requer 2 visitas (pelo menos 1 semana de intervalo). Serão recrutados 15 jovens e 15 idosos. Os participantes serão designados aleatoriamente para receber hipóxia intermitente ou hipóxia intermitente durante a primeira visita e, em seguida, mudar para receber hipóxia simulada ou intermitente durante a 2ª visita.
Durante cada visita, os participantes primeiro realizarão avaliações de marcha e equilíbrio (PRE), seguidas pelo protocolo de hipóxia intermitente (ou simulado) e, em seguida, realizarão avaliações de marcha e equilíbrio (POST) novamente. O tempo total é de aproximadamente 2,5 horas para cada visita.
Avaliações de Equilíbrio e Marcha O processo de consentimento e as Avaliações de Equilíbrio e Marcha ocorrerão no BEL 530.
Durante as avaliações de equilíbrio e marcha, os participantes serão solicitados a usar shorts e camisa justos para um posicionamento preciso do marcador. Aproximadamente 39 marcadores reflexivos serão anexados a locais-alvo no corpo dos indivíduos (cabeça, braços, pulsos, mãos, tronco, pelve, pernas e pés) de acordo com o modelo Vicon Full-Body Plug-In Gait.
Um membro da equipe de estudo anexará eletrodos de superfície sobre os músculos tibial anterior e sóleo para registrar os padrões de ativação muscular com um sistema de eletromiografia (EMG) sem fio (Delsys Inc., Natick, MA). Em seguida, um membro da equipe de estudo ajudará o participante a usar um cinto de segurança que será preso a uma viga de suporte suspensa.
Para a Avaliação do Equilíbrio, os participantes ficarão em pé na esteira com os pés afastados na largura dos ombros. Uma tentativa silenciosa de 30 segundos será registrada. Em seguida, os participantes serão instruídos a manter a postura ereta quando a esteira deslocar para frente ou para trás em momentos desconhecidos (perturbação em pé). A esteira se deslocará aproximadamente 3 cm. Com base em nosso experimento anterior, essa distância é suficiente para desencadear uma resposta sem induzir uma queda. Três turnos de esteira para frente e 3 para trás serão entregues em uma ordem aleatória. Finalmente, os participantes serão solicitados a fechar os olhos e repetir as tentativas de ficar em pé quieto e em pé perturbado. Um sistema de captura de movimento Vicon Nexus de 10 câmeras (Vicon, Oxford Metrics, Reino Unido) será usado para registrar a cinemática do corpo inteiro. As forças de reação do solo sob cada correia serão registradas. Um corrimão está localizado em ambos os lados da esteira.
Para avaliações de marcha, os participantes caminharão na esteira em suas velocidades de caminhada confortáveis e rápidas. A velocidade confortável será determinada aumentando gradativamente a velocidade da esteira até que o participante confirme que atinge sua velocidade normal de caminhada confortável. A velocidade rápida será determinada aumentando gradativamente a velocidade da esteira até que o participante confirme que atinge a velocidade máxima que consegue caminhar com segurança. Um teste de caminhada de 30 segundos será registrado para cada velocidade.
Após a Avaliação de Equilíbrio e Marcha, um membro da equipe de teste acompanhará o participante ao Laboratório de Fisiologia Clínica do Exercício BEL819 para realizar Hipóxia Intermitente (ou simulada).
Hipóxia intermitente A hipóxia intermitente será realizada no Laboratório de Fisiologia Clínica do Exercício BEL819. Hipóxia intermitente é realizada rotineiramente neste laboratório (protocolos IRB 2017090015, 2018110129, 2019070088 e 202005018). A hipóxia intermitente consistindo em um número limitado (5-10/dia) de episódios curtos (4-10 min) de hipóxia leve (níveis de oxigênio entre 10-12%) leva a respostas fisiológicas benéficas cumulativas e sustentadas. Dados preliminares coletados no Laboratório de Fisiologia Clínica do Exercício mostram que uma fração de oxigênio de 11±1% corresponde a uma saturação arterial de oxigênio de 80±2% em indivíduos de meia-idade. Os participantes ficarão sentados durante todo o protocolo de respiração. O ar hipóxico será inalado através de uma máscara conectada a uma válvula antirrespiratória bidirecional, que será conectada a uma bolsa de gás não difusora de 5 litros (Hans Rudolph, Inc, EUA). A bolsa de reinalação será conectada a um tanque de gás de grau médico certificado contendo 11% de oxigênio e um equilíbrio de nitrogênio. O protocolo de hipóxia intermitente consistirá em oito ciclos de 4 minutos de respiração de ar hipóxico intercalados com ciclos de respiração de ar ambiente normóxico. Após quatro minutos de hipóxia, os participantes voltarão a respirar o ar ambiente até a ressaturação, que leva aproximadamente um minuto. Assim que a saturação arterial de oxigênio atingir os níveis basais, os participantes voltarão a respirar ar hipóxico, iniciando o próximo ciclo hipóxico. Ao contrário da exposição hipóxica crônica, os riscos associados a uma exposição hipóxica aguda de três ciclos de 4 minutos são mínimos e nenhum evento adverso foi relatado durante a hipóxia intermitente em nossos participantes.
Durante a condição simulada, ar comprimido (21% de oxigênio) de um tanque de gás será fornecido ao longo do protocolo, em vez de 11% de oxigênio. Os participantes não receberão informações sobre qual condição (hipóxia intermitente ou simulação) eles estão experimentando durante os testes.
Troca gasosa pulmonar Medidas respiração a respiração da troca gasosa pulmonar, como volume de oxigênio e dióxido de carbono, frequência respiratória, volume corrente, ventilação por minuto e fração inspirada de oxigênio, serão determinadas a partir de um pneumotacômetro (Ultima Cardio2, MGC Diagnostics, MN, EUA) durante a hipóxia intermitente. O pneumotacômetro será montado entre a máscara e a válvula de não reinalação do circuito respiratório. O pneumotacômetro, o bocal e a válvula de não reinalação serão desinfetados em uma solução de lixívia a 10% e água por 60 minutos e enxaguados abundantemente com água corrente por 5 minutos entre cada uso. Cada participante terá uma máscara facial que será usada apenas por ele.
Hemodinâmica Uma forma de onda arterial obtida por pletismografia digital do dedo médio da mão esquerda será registrada continuamente (NOVA, Finapres Medical Systems, Amsterdã, Holanda) durante a hipóxia intermitente. Pressão arterial sistólica, diastólica e média, frequência cardíaca, volume sistólico, débito cardíaco e resistência periférica total serão derivados da forma de onda arterial, um método que foi validado contra medidas invasivas [9]. Todos os dados serão registrados em LabChart (Powerlab, ADInstruments Inc., CO, USA) para análise posterior.
Saturação arterial de oxigênio A saturação arterial de oxigênio será continuamente monitorada por oximetria de pulso (NOVA, Finapres Medical Systems, Amsterdã, Holanda) durante a hipóxia intermitente. A sonda do oxímetro de pulso será aplicada no dedo indicador da mão esquerda.
Após hipóxia intermitente (ou simulada), um membro da equipe de teste acompanhará o participante de volta ao BEL530 para realizar a Avaliação de Equilíbrio e Marcha. Após a avaliação, um membro da equipe de teste removerá os eletrodos e marcadores do participante.
Tipo de estudo
Inscrição (Real)
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Locais de estudo
-
-
Texas
-
Austin, Texas, Estados Unidos, 78712
- University of Texas at Austin
-
-
Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
Aceita Voluntários Saudáveis
Descrição
Critério de inclusão:
- Capaz de ficar de pé e caminhar por mais de 5 minutos sem ajuda.
Critério de exclusão:
- Tem pressão alta (acima de 130/90 mmHg)
- são fumantes
- está grávida
- Ter índice de massa corporal superior a 35 kg/m2
- Ter histórico de quedas nos últimos 6 meses
- Tem histórico de déficits neuromusculares que podem afetar a marcha
- Tem histórico de doença cardiovascular
- Tem um histórico de diabetes ou doença pulmonar
- Está tomando medicamentos que afetam o sistema cardiovascular
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Tratamento
- Alocação: Randomizado
- Modelo Intervencional: Atribuição cruzada
- Mascaramento: Solteiro
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
|---|---|
|
Experimental: Hipóxia intermitente
Os participantes receberão hipóxia intermitente e realizarão avaliações de equilíbrio e marcha antes e depois da sessão de hipóxia intermitente.
|
Durante a sessão de hipóxia intermitente, os participantes permanecerão sentados durante todo o protocolo de respiração.
O ar hipóxico será inalado através de uma máscara conectada a uma válvula antirrespiratória bidirecional, que será conectada a uma bolsa de gás não difusora de 5 litros (Hans Rudolph, Inc, EUA).
A bolsa de reinalação será conectada a um tanque de gás de grau médico certificado contendo 11% de oxigênio e um equilíbrio de nitrogênio.
O protocolo de hipóxia intermitente consistirá em oito ciclos de 4 minutos de respiração de ar hipóxico intercalados com ciclos de respiração de ar ambiente normóxico.
Após quatro minutos de hipóxia, os participantes voltarão a respirar o ar ambiente até a ressaturação, que leva aproximadamente um minuto.
Assim que a saturação arterial de oxigênio atingir os níveis basais, os participantes voltarão a respirar ar hipóxico, iniciando o próximo ciclo hipóxico.
|
|
Comparador Falso: Normóxia (simulação)
Os participantes receberão normóxia e realizarão avaliações de equilíbrio e marcha antes e depois da sessão de normóxia.
|
Durante a condição simulada, ar comprimido (21% de oxigênio) de um tanque de gás será fornecido ao longo do protocolo, em vez de 11% de oxigênio.
Os participantes não receberão informações sobre qual condição (hipóxia intermitente ou simulação) eles estão experimentando durante os testes.
|
O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
|
Padrão de ativação do músculo sóleo
Prazo: pré (20 minutos antes) e pós (20 minutos após) hipóxia intermitente ou sessão simulada
|
serão calculadas as alterações no pico da magnitude EMG do músculo sóleo após o início da perturbação durante a postura em pé, de pré a pós-hipóxia intermitente
|
pré (20 minutos antes) e pós (20 minutos após) hipóxia intermitente ou sessão simulada
|
|
Torque de flexão plantar do tornozelo
Prazo: pré (20 minutos antes) e pós (20 minutos após) hipóxia intermitente ou sessão simulada
|
Serão calculadas as mudanças na produção de pico de torque de flexão plantar do tornozelo durante a caminhada de pré para pós-hipóxia intermitente.
|
pré (20 minutos antes) e pós (20 minutos após) hipóxia intermitente ou sessão simulada
|
Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Publicações e links úteis
Publicações Gerais
- Mateika JH, El-Chami M, Shaheen D, and Ivers B. Intermittent hypoxia: a low-risk research tool with therapeutic value in humans. J Appl Physiol (1985). 2015. 118(5): 520-32. Meerson F, Pozharov V, and Minyailenko T. Superresistance against hypoxia after preliminary adaptation to repeated stress. J Appl Physiol (1985). 1994. 76(5): 1856-61. Neubauer JA. Invited review: Physiological and pathophysiological responses to intermittent hypoxia. J Appl Physiol (1985). 2001. 90(4): 1593-9. Casey DP, Shepherd JR, and Joyner MJ. Sex and vasodilator responses to hypoxia at rest and during exercise. J Appl Physiol (1985). 2014. 116(7): 927-36. Casey DP, Walker BG, Curry TB, and Joyner MJ. Ageing reduces the compensatory vasodilatation during hypoxic exercise: the role of nitric oxide. J Physiol. 2011. 589(Pt 6): 1477-88. Jarrard CP, Nagel MJ, Stray-Gundersen S, Tanaka H, and Lalande S. Hypoxic preconditioning attenuates ischemia-reperfusion injury in young healthy adults. J Appl Physiol (1985). 2021. 130(3): 846-852. Nagel MJ, Jarrard CP, and Lalande S. Effect of a Single Session of Intermittent Hypoxia on Erythropoietin and Oxygen-Carrying Capacity. Int J Environ Res Public Health. 2020. 17(19). Wojan F, Stray-Gundersen S, Nagel MJ, and Lalande S. Short exposure to intermittent hypoxia increases erythropoietin levels in healthy individuals. J Appl Physiol (1985). 2021. 130(6): 1955-1960. Wesseling KH, Jansen JR, Settels JJ, and Schreuder JJ. Computation of aortic flow from pressure in humans using a nonlinear, three-element model. J Appl Physiol (1985). 1993. 74(5): 2566-73.
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
Conclusão Primária (Real)
Conclusão do estudo (Real)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Real)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- STUDY00003081
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
Descrição do plano IPD
Prazo de Compartilhamento de IPD
Tipo de informação de suporte de compartilhamento de IPD
- PROTOCOLO DE ESTUDO
- SEIVA
- CSR
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
Essas informações foram obtidas diretamente do site clinicaltrials.gov sem nenhuma alteração. Se você tiver alguma solicitação para alterar, remover ou atualizar os detalhes do seu estudo, entre em contato com register@clinicaltrials.gov. Assim que uma alteração for implementada em clinicaltrials.gov, ela também será atualizada automaticamente em nosso site .