Toxicidade do Oxigênio: Mecanismos em Humanos
19 de janeiro de 2024 atualizado por: Duke University
Fisiologia Aplicada da Toxicidade do Oxigênio: Mecanismos em Humanos
O objetivo deste ensaio clínico é aprender sobre os mecanismos de toxicidade do oxigênio em mergulhadores. As principais questões que pretende responder são:
- Como o treinamento dos músculos respiratórios afeta a toxicidade do oxigênio?
- Como os fatores ambientais, como a privação do sono, a ingestão de medicamentos comumente utilizados e a exposição crônica ao dióxido de carbono, afetam o risco de toxicidade do oxigênio?
- Como a imersão em água afeta o desenvolvimento da toxicidade do oxigênio?
Os participantes serão solicitados a fazer o seguinte:
- Submeta-se a um exame de triagem básico composto por histórico de saúde, sinais vitais e alguns testes de função respiratória
- Treine seus músculos respiratórios em intervalos regulares
- Exercício em um cicloergômetro tanto em condições secas quanto debaixo d'água/sob pressão no contexto de medicação, privação de sono ou exposição ao dióxido de carbono
Os pesquisadores irão comparar o desempenho de cada sujeito antes e depois das possíveis intervenções descritas acima para ver se há mudanças no desempenho do exercício, função respiratória, fluxo sanguíneo cerebral e níveis de expressão gênica.
Visão geral do estudo
Status
Recrutamento
Condições
Intervenção / Tratamento
Tipo de estudo
Intervencional
Inscrição (Estimado)
62
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.
Contato de estudo
- Nome: Derek B Covington, MD
- Número de telefone: 919-613-8881
- E-mail: derek.covington@duke.edu
Estude backup de contato
- Nome: Richard Moon, MD
- Número de telefone: 919-613-8881
- E-mail: Richard.moon@duke.edu
Locais de estudo
-
-
North Carolina
-
Durham, North Carolina, Estados Unidos, 27705
- Recrutamento
- Duke University Health Sustem
-
Contato:
- Derek Covington, M.D.
- Número de telefone: 919-613-8881
- E-mail: derek.covington@duke.edu
-
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Critérios de participação
Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
18 anos a 45 anos (Adulto)
Aceita Voluntários Saudáveis
Sim
Descrição
Critério de inclusão:
- Números iguais de homens e mulheres
- não fumantes
- De 18 a 45 anos
- Homens serão obrigados a ter pico de VO2 > ou igual a mL/kg min
- e mulheres > ou igual a 30 mL/kg min
Critério de exclusão:
- Gravidez
- Doença cardiorrespiratória, incluindo hipertensão
- Doença neuromuscular
- Anemia
- História de hemoglobinopatia, incluindo doença de células doentes e traço
Plano de estudo
Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Prevenção
- Alocação: Randomizado
- Modelo Intervencional: Atribuição Paralela
- Mascaramento: Solteiro
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
|---|---|
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Comparador Ativo: Privação de sono
Efeito da privação de sono em HCVR e PCO2 arterial durante repouso submerso e exercício a 98 fsw.
Dez indivíduos serão testados antes e após 24 horas de privação de sono.
A ordem de privação de sono versus controle será randomizada.
As medições a 98 fsw serão obtidas em repouso e durante 10 minutos de exercício moderado em água termoneutra (29-30°C).
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24 horas de privação de sono
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Experimental: Cafeína
Efeito da cafeína e metilfenidato em HCVR e PCO2 arterial durante o repouso submerso e exercício a 98 fsw.
Vinte indivíduos serão privados de sono de forma semelhante, testados como acima e, em seguida, testados novamente após a administração oral de cafeína oral (N=10) ou metilfenidato (N=10).
A cafeína pré-mergulho será administrada 500 mg por via oral [59].
O metilfenidato pré-mergulho será administrado em dose única de 5 mg [60].
A ordem de administração do medicamento versus controle será randomizada.
As medições a 98 fsw serão obtidas em repouso e durante 10 minutos de exercício moderado em água termoneutra (29-30°C).
O fNIRS será usado para avaliar a oxigenação cerebral e o volume sanguíneo regional.
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Administração oral de cafeína
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Experimental: Metilfenidato
Efeito da cafeína e metilfenidato em HCVR e PCO2 arterial durante o repouso submerso e exercício a 98 fsw.
Vinte indivíduos serão privados de sono de forma semelhante, testados como acima e, em seguida, testados novamente após a administração oral de cafeína oral (N=10) ou metilfenidato (N=10).
A cafeína pré-mergulho será administrada 500 mg por via oral [59].
O metilfenidato pré-mergulho será administrado em dose única de 5 mg [60].
A ordem de administração do medicamento versus controle será randomizada.
As medições a 98 fsw serão obtidas em repouso e durante 10 minutos de exercício moderado em água termoneutra (29-30°C).
O fNIRS será usado para avaliar a oxigenação cerebral e o volume sanguíneo regional.
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Administração oral de metilfenidato
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Experimental: Exposição ao Dióxido de Carbono
Efeito da exposição crônica simulada ao CO2 em HCVR e PCO2 arterial durante repouso submerso e exercício a 98 fsw.
Dez indivíduos serão estudados antes e após a indução da alcalose metabólica conforme descrito acima com a administração oral diária de bicarbonato de sódio.
O bicarbonato oral para simular a exposição à hipercapnia procurará aumentar o bicarbonato sérico para 30 mM/L por meio da ingestão oral diária de 6 colheres de chá de NaHCO3 por cinco dias.
Posteriormente, o sangue será coletado e a ingestão ajustada conforme necessário [61].
A ordem de alcalinização versus controle será aleatória.
As medições a 98 fsw serão obtidas em repouso e durante 10 minutos de exercício moderado em água termoneutra (29-30°C).
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Administração oral de bicarbonato de sódio para simular a exposição ao dióxido de carbono
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Prazo |
|---|---|
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Resposta ventilatória hipercápnica
Prazo: 3 meses
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3 meses
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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PCO2 arterial
Prazo: Linha de base e após a intervenção/braço
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Linha de base e após a intervenção/braço
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Pontuação composta da função diafragmática integrada (IDF)
Prazo: Linha de base e após a intervenção/braço, que dura em média 3 meses
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Uma pontuação composta composta de capacidade respiratória máxima (MBC), pressão inspiratória máxima (PIM), pressão expiratória máxima (PEM) e espessura diafragmática será usada como a medida da função diafragmática integrada (IDF).
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Linha de base e após a intervenção/braço, que dura em média 3 meses
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Oxigenação sanguínea cerebral
Prazo: Linha de base e após a intervenção/braço, que dura em média 3 meses
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Linha de base e após a intervenção/braço, que dura em média 3 meses
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Níveis hormonais (leptina, adiponectina)
Prazo: Linha de base e após a intervenção/braço, que dura em média 3 meses
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Linha de base e após a intervenção/braço, que dura em média 3 meses
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Lactato, piruvato
Prazo: 3 meses
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3 meses
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Colaboradores e Investigadores
É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Derek B Covington, MD, Duke University
Publicações e links úteis
A pessoa responsável por inserir informações sobre o estudo fornece voluntariamente essas publicações. Estes podem ser sobre qualquer coisa relacionada ao estudo.
Publicações Gerais
- Lucas SJ, Tzeng YC, Galvin SD, Thomas KN, Ogoh S, Ainslie PN. Influence of changes in blood pressure on cerebral perfusion and oxygenation. Hypertension. 2010 Mar;55(3):698-705. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.146290. Epub 2010 Jan 18.
- Dunworth SA, Natoli MJ, Cooter M, Cherry AD, Peacher DF, Potter JF, Wester TE, Freiberger JJ, Moon RE. Hypercapnia in diving: a review of CO(2) retention in submersed exercise at depth. Undersea Hyperb Med. 2017 May-Jun;44(3):191-209. doi: 10.22462/5.6.2017.1.
- Drummond JC. Blood Pressure and the Brain: How Low Can You Go? Anesth Analg. 2019 Apr;128(4):759-771. doi: 10.1213/ANE.0000000000004034.
- Wester TE, Cherry AD, Pollock NW, Freiberger JJ, Natoli MJ, Schinazi EA, Doar PO, Boso AE, Alford EL, Walker AJ, Uguccioni DM, Kernagis D, Moon RE. Effects of head and body cooling on hemodynamics during immersed prone exercise at 1 ATA. J Appl Physiol (1985). 2009 Feb;106(2):691-700. doi: 10.1152/japplphysiol.91237.2008. Epub 2008 Nov 20.
- Pendergast DR, Moon RE, Krasney JJ, Held HE, Zamparo P. Human Physiology in an Aquatic Environment. Compr Physiol. 2015 Sep 20;5(4):1705-50. doi: 10.1002/cphy.c140018.
- Linnarsson D, Ostlund A, Lind F, Hesser CM. Hyperbaric bradycardia and hypoventilation in exercising men: effects of ambient pressure and breathing gas. J Appl Physiol (1985). 1999 Oct;87(4):1428-32. doi: 10.1152/jappl.1999.87.4.1428.
- Oppersma E, Doorduin J, van der Hoeven JG, Veltink PH, van Hees HWH, Heunks LMA. The effect of metabolic alkalosis on the ventilatory response in healthy subjects. Respir Physiol Neurobiol. 2018 Feb;249:47-53. doi: 10.1016/j.resp.2018.01.002. Epub 2018 Jan 4.
- Cherry AD, Forkner IF, Frederick HJ, Natoli MJ, Schinazi EA, Longphre JP, Conard JL, White WD, Freiberger JJ, Stolp BW, Pollock NW, Doar PO, Boso AE, Alford EL, Walker AJ, Ma AC, Rhodes MA, Moon RE. Predictors of increased PaCO2 during immersed prone exercise at 4.7 ATA. J Appl Physiol (1985). 2009 Jan;106(1):316-25. doi: 10.1152/japplphysiol.00885.2007. Epub 2008 Sep 11.
- Dodson ME, Fryer JM. Postoperative effects of methylphenidate. Br J Anaesth. 1980 Dec;52(12):1265-70. doi: 10.1093/bja/52.12.1265.
- GALE AS. The effect of methylphenidate (ritalin) on thiopental recovery. Anesthesiology. 1958 Jul-Aug;19(4):521-31. doi: 10.1097/00000542-195807000-00009. No abstract available.
- Beecroft J, Duffin J, Pierratos A, Chan CT, McFarlane P, Hanly PJ. Enhanced chemo-responsiveness in patients with sleep apnoea and end-stage renal disease. Eur Respir J. 2006 Jul;28(1):151-8. doi: 10.1183/09031936.06.00075405. Epub 2006 Mar 1.
- Yao Q, Pho H, Kirkness J, Ladenheim EE, Bi S, Moran TH, Fuller DD, Schwartz AR, Polotsky VY. Localizing Effects of Leptin on Upper Airway and Respiratory Control during Sleep. Sleep. 2016 May 1;39(5):1097-106. doi: 10.5665/sleep.5762.
- Eynan M, Arieli Y, Taran B, Yanir Y. Symptoms of central nervous system oxygen toxicity during 100% oxygen breathing at normobaric pressure with increasing inspired levels of carbon dioxide: a case report. Diving Hyperb Med. 2020 Mar 31;50(1):70-74. doi: 10.28920/dhm50.1.70-74.
- Martin BJ. Effect of sleep deprivation on tolerance of prolonged exercise. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1981;47(4):345-54. doi: 10.1007/BF02332962.
Datas de registro do estudo
Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
28 de novembro de 2023
Conclusão Primária (Estimado)
1 de março de 2026
Conclusão do estudo (Estimado)
1 de março de 2026
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
6 de fevereiro de 2023
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
27 de fevereiro de 2023
Primeira postagem (Real)
9 de março de 2023
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
23 de janeiro de 2024
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
19 de janeiro de 2024
Última verificação
1 de janeiro de 2024
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Termos MeSH relevantes adicionais
- Doenças do Sistema Nervoso
- Manifestações Neurológicas
- Sinais e Sintomas Respiratórios
- Convulsões
- Hipercapnia
- Hiperóxia
- Efeitos Fisiológicos das Drogas
- Agentes Neurotransmissores
- Mecanismos Moleculares de Ação Farmacológica
- Inibidores Enzimáticos
- Antagonistas purinérgicos
- Agentes Purinérgicos
- Inibidores de Captação de Neurotransmissores
- Moduladores de transporte de membrana
- Agentes de Dopamina
- Inibidores de Captação de Dopamina
- Inibidores da fosfodiesterase
- Antagonistas dos Receptores P1 Purinérgicos
- Estimulantes do Sistema Nervoso Central
- Metilfenidato
- Cafeína
Outros números de identificação do estudo
- Pro00112396
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
NÃO
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Não
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
Não
produto fabricado e exportado dos EUA
Não
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 .
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