- ICH GCP
- Реестр клинических исследований США
- Клиническое испытание NCT05131217
Влияние высокой интенсивности упражнений на мозговой кровоток и когнитивные функции у пожилых людей
Обзор исследования
Статус
Условия
Подробное описание
В связи со все более стареющим населением крайне важно, чтобы мы лучше понимали изменения, происходящие во время старения, особенно те, которые способствуют снижению когнитивных функций. Данные показывают, что когнитивная функция тесно связана с мозговым кровотоком. При сравнении мозгового кровотока (CBF) у пожилых и молодых людей пожилые люди, по-видимому, имеют более низкие исходные уровни CBF. Одним из основных факторов, определяющих CBF, является CO2. Поскольку упражнения приводят к увеличению производства CO2, можно отслеживать изменения в CBF. Пожилые люди, по-видимому, имеют меньше изменений в CBF по сравнению с более молодыми людьми во время упражнений умеренной интенсивности. Затем это приводит к идее, что пожилым людям может потребоваться больший стимул для физических упражнений (т. ВИИТ), чтобы увидеть эти изменения в CBF. Однако влияние HIIT на CBF у пожилых людей практически не изучено.
Цель: проанализировать острое влияние HIIT на скорость средней мозговой артерии (MCAv) у пожилых людей и подтвердить положительную связь между MCAv и когнитивной функцией.
Экспериментальный дизайн: набор 16 здоровых взрослых в возрасте 65 лет и старше. Исследование потребует, чтобы каждый участник сообщил о 4 визитах: скрининговом посещении, контрольном, сеансе упражнений средней интенсивности и сеансе упражнений высокой интенсивности. Порядок экспериментальных посещений будет рандомизирован для каждого субъекта, а тренировки будут согласованы с работой. Во время экспериментальных посещений MCAv, СО2 в конце выдоха, среднее АД и ЧСС будут измеряться непрерывно. Сосудистые измерения, такие как анализ пульсовой волны и скорость пульсовой волны, будут проводиться до и после тренировки. Кроме того, поток крови через внутреннюю сонную артерию и когнитивные показатели (тест n-back) будут измеряться и вводиться перед тренировкой, а также через 15, 30 и 45 минут после тренировки. Двусторонний дисперсионный анализ с повторными измерениями будет использоваться для определения существенных различий во времени (до и после измерений) x состояние (контрольное/умеренное/HIIT).
Результаты: В процессе сбора данных.
Выводы: если результаты исследования будут успешными, это может изменить подход к назначению физических упражнений пожилым людям. Это также может привести к вопросу о том, будет ли более сильный стимул к упражнениям (т. SIT) может быть еще более полезным для этих людей.
Тип исследования
Регистрация (Действительный)
Фаза
- Непригодный
Контакты и местонахождение
Места учебы
-
-
Virginia
-
Charlottesville, Virginia, Соединенные Штаты, 22903
- University of Virginia; Kinesiology Labs
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
Принимает здоровых добровольцев
Описание
Критерии включения:
- 65+ лет
- Комфортно с усталостью, вызванной физическими упражнениями
- Готовность и способность соблюдать запланированные визиты и учебные процедуры
- Возможность давать согласие от своего имени
- Принимаются диабетики 2 типа
Критерий исключения:
- Соревнующийся спортсмен (активный отдых допустим, но не более 3 дней в неделю структурированных упражнений)
- VO2max ниже 18 мл/кг/мин у мужчин, 15 мл/кг/мин у женщин (минимальные пороговые значения для пожилых людей, живущих самостоятельно)
- Неспособность исследовательского персонала получить сигнал от MCA с помощью TCD
- Диагноз легкого когнитивного нарушения, болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, рассеянного склероза или психического заболевания (за исключением легкой депрессии или тревоги)
- История повреждения головного мозга / инсульта / сотрясения мозга
- Сердечно-сосудистые заболевания, легочные заболевания или зависимость от дополнительного кислорода
- Диабетики 2 типа, у которых врач-исследователь не подтвердил диагноз во время первого скринингового визита (HbA1C > 8,5%).
- Нервно-мышечные или скелетно-мышечные дисфункции, препятствующие езде на велосипеде
- Изменения дозы или количества вазоактивных препаратов, недавно произошедшие до или во время курса исследования, или неспособность поддерживать регулярный прием вазоактивных препаратов в определенное время.
- В настоящее время занимается заместительной терапией эстрогеном или тестостероном.
- Невозможно воздержаться от приема пищи (3 часа), употребления кофеина/алкоголя (12 часов) и интенсивных упражнений (24 часа) перед экспериментальными процедурами.
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
- Основная цель: Фундаментальная наука
- Распределение: Рандомизированный
- Интервенционная модель: Назначение кроссовера
- Маскировка: Одинокий
Оружие и интервенции
Группа участников / Армия |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальный: Контроль
|
В этом плацебо-вмешательстве испытуемые ложатся на плоскую мягкую поверхность на 30 минут в тускло освещенной комнате.
Им не разрешается использовать какие-либо электронные устройства или читать в течение этого времени, чтобы избежать потенциального влияния на непрерывную запись данных.
Другие имена:
|
|
Экспериментальный: Острый приступ непрерывных упражнений умеренной интенсивности
|
В этом экспериментальном вмешательстве испытуемые будут непрерывно циклировать с умеренной интенсивностью (VO2 соответствует лактатному порогу) до тех пор, пока не будет достигнут расход энергии, эквивалентный 200 ккал.
|
|
Экспериментальный: Острый приступ высокоинтенсивной интервальной тренировки (HIIT)
|
В этом экспериментальном изобретении испытуемые будут чередовать 1 минуту езды на велосипеде высокой интенсивности (ватты, соответствующие 85% VO2peak) и 1 минуту езды на велосипеде низкой интенсивности (ватты, соответствующие 35-40% VO2peak) до тех пор, пока не будет достигнут расход энергии, эквивалентный 200 ккал.
Другие имена:
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Скорость средней мозговой артерии (MCAv)
Временное ограничение: Измеряется непрерывно в течение каждого экспериментального сеанса (т.е. 2-3 часа)
|
Скорость кровотока измерялась в средней мозговой артерии с помощью транскраниального допплеровского датчика, прикрепленного к правому височному окну.
|
Измеряется непрерывно в течение каждого экспериментального сеанса (т.е. 2-3 часа)
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Рабочая память
Временное ограничение: 4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
Измерено с помощью теста n-back (2-back); Субъекту будет представлена последовательность букв (25 из них из базового набора из 15 букв) одна за другой, и у них будет 3 секунды, чтобы указать, соответствует ли буква, которую они видят в настоящее время, букве из 2 кадров назад.
Если совпадения нет, то им не нужно отвечать. Они завершат три раунда каждый с разной последовательностью.
Оценка точности (%) = правильные входные данные/количество стимулов, усредненные по 3 блокам.
|
4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
|
Диаметр внутренней сонной артерии (ICA)
Временное ограничение: 4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
Измерено с помощью УЗИ; диаметр будет измеряться как пик пульсовой волны
|
4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
|
Внутренняя сонная артерия (ICA) Скорость пульса
Временное ограничение: 4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
Измерено с помощью УЗИ; скорость будет оцениваться на пике каждой пульсовой волны
|
4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
Другие показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Частота сердцебиения
Временное ограничение: Измеряется непрерывно в течение каждого экспериментального сеанса (т.е. 2-3 часа)
|
Измерено с помощью ЭКГ в трех отведениях
|
Измеряется непрерывно в течение каждого экспериментального сеанса (т.е. 2-3 часа)
|
|
СО2 в конце выдоха (ETCO2)
Временное ограничение: Измеряется непрерывно в течение каждого экспериментального сеанса (т.е. 2-3 часа)
|
Измерено с помощью капнографа; соединенные назальные канюли помещаются в ноздри, и дыхание будет постоянно оцениваться
|
Измеряется непрерывно в течение каждого экспериментального сеанса (т.е. 2-3 часа)
|
|
Среднее артериальное давление (MAP)
Временное ограничение: Измеряется непрерывно в течение каждого экспериментального сеанса (т.е. 2-3 часа)
|
Измеряемые с помощью фотоплетизмографии пальцев (неинвазивное артериальное давление; NIBP), манжеты давления на пальцах субъекта будут постоянно считывать артериальное давление посредством постоянного надувания и спуска воздуха.
|
Измеряется непрерывно в течение каждого экспериментального сеанса (т.е. 2-3 часа)
|
|
Индекс увеличения (ИИ)
Временное ограничение: 4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
Измерено с помощью анализа пульсовой волны; зонд устройства СфигмоКор будет проведен на сонной артерии, и будет проанализирована пульсовая волна
|
4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
|
Скорость пульсовой волны (плече-бедренная)
Временное ограничение: 4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
Измерено с помощью SphygmoCor; расстояния между плечевой артерией и бедренной артерией будут взяты для калибровки, манжеты на плечевой и бедренной артериях будут надуты, а SphygmoCor проведет измерение пульсовой волны
|
4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
|
Растяжимость внутренней сонной артерии (ICA)
Временное ограничение: 4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
Измерено с помощью УЗИ; диаметр будет измеряться как во время систолы, так и во время диастолы
|
4 отдельных измерения, сделанные во время каждой экспериментальной сессии, каждая сессия длится примерно до 3 часов. 1 измерение до вмешательства и 3 измерения после вмешательства с интервалом не менее 15 минут
|
Соавторы и исследователи
Спонсор
Следователи
- Главный следователь: Jason Allen, PhD, University of Virginia
Публикации и полезные ссылки
Общие публикации
- Thudium M, Heinze I, Ellerkmann RK, Hilbert T. Cerebral Function and Perfusion during Cardiopulmonary Bypass: A Plea for a Multimodal Monitoring Approach. Heart Surg Forum. 2018 Jan 31;21(1):E028-E035. doi: 10.1532/hsf.1894.
- Shoemaker LN, Wilson LC, Lucas SJE, Machado L, Thomas KN, Cotter JD. Swimming-related effects on cerebrovascular and cognitive function. Physiol Rep. 2019 Oct;7(20):e14247. doi: 10.14814/phy2.14247.
- Burley CV, Francis ST, Whittaker AC, Mullinger KJ, Lucas SJE. Measuring resting cerebral haemodynamics using MRI arterial spin labelling and transcranial Doppler ultrasound: Comparison in younger and older adults. Brain Behav. 2021 Jul;11(7):e02126. doi: 10.1002/brb3.2126. Epub 2021 May 25.
- Klein T, Sanders M, Wollseiffen P, Carnahan H, Abeln V, Askew CD, Claassen JA, Schneider S. Transient cerebral blood flow responses during microgravity. Life Sci Space Res (Amst). 2020 May;25:66-71. doi: 10.1016/j.lssr.2020.03.003. Epub 2020 Mar 19.
- Settakis G, Lengyel A, Molnar C, Bereczki D, Csiba L, Fulesdi B. Transcranial Doppler study of the cerebral hemodynamic changes during breath-holding and hyperventilation tests. J Neuroimaging. 2002 Jul;12(3):252-8.
- Jones-Muhammad M, Warrington JP. Redefining the cerebral autoregulatory range of blood pressures: Not as wide as previously reported. Physiol Rep. 2021 Sep;9(17):e15006. doi: 10.14814/phy2.15006.
- Ogoh S, Tsukamoto H, Hirasawa A, Hasegawa H, Hirose N, Hashimoto T. The effect of changes in cerebral blood flow on cognitive function during exercise. Physiol Rep. 2014 Sep 28;2(9):e12163. doi: 10.14814/phy2.12163. Print 2014 Sep 1.
- Siasos G, Athanasiou D, Terzis G, Stasinaki A, Oikonomou E, Tsitkanou S, Dimitropoulos S, Kolokytha T, Tzirogiannis K, Giannaki A, Tousoulis D. The Acute Impact of Different Types of Aerobic Exercise on Arterial Wave Reflections and Inflammation. Cardiology. 2016;135(2):81-6. doi: 10.1159/000445993. Epub 2016 Jun 10.
- Ward JL, Craig JC, Liu Y, Vidoni ED, Maletsky R, Poole DC, Billinger SA. Effect of healthy aging and sex on middle cerebral artery blood velocity dynamics during moderate-intensity exercise. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2018 Sep 1;315(3):H492-H501. doi: 10.1152/ajpheart.00129.2018. Epub 2018 May 18.
- Labrecque L, Drapeau A, Rahimaly K, Imhoff S, Billaut F, Brassard P. Comparable blood velocity changes in middle and posterior cerebral arteries during and following acute high-intensity exercise in young fit women. Physiol Rep. 2020 May;8(9):e14430. doi: 10.14814/phy2.14430.
- Barnes JN, Taylor JL, Kluck BN, Johnson CP, Joyner MJ. Cerebrovascular reactivity is associated with maximal aerobic capacity in healthy older adults. J Appl Physiol (1985). 2013 May 15;114(10):1383-7. doi: 10.1152/japplphysiol.01258.2012. Epub 2013 Mar 7.
- Billinger SA, Craig JC, Kwapiszeski SJ, Sisante JV, Vidoni ED, Maletsky R, Poole DC. Dynamics of middle cerebral artery blood flow velocity during moderate-intensity exercise. J Appl Physiol (1985). 2017 May 1;122(5):1125-1133. doi: 10.1152/japplphysiol.00995.2016. Epub 2017 Mar 9.
- Coverdale NS, Lalande S, Perrotta A, Shoemaker JK. Heterogeneous patterns of vasoreactivity in the middle cerebral and internal carotid arteries. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2015 May 1;308(9):H1030-8. doi: 10.1152/ajpheart.00761.2014. Epub 2015 Feb 27.
- Gonzalez-Alonso J, Dalsgaard MK, Osada T, Volianitis S, Dawson EA, Yoshiga CC, Secher NH. Brain and central haemodynamics and oxygenation during maximal exercise in humans. J Physiol. 2004 May 15;557(Pt 1):331-42. doi: 10.1113/jphysiol.2004.060574. Epub 2004 Mar 5.
- Hoiland RL, Smith KJ, Carter HH, Lewis NCS, Tymko MM, Wildfong KW, Bain AR, Green DJ, Ainslie PN. Shear-mediated dilation of the internal carotid artery occurs independent of hypercapnia. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2017 Jul 1;313(1):H24-H31. doi: 10.1152/ajpheart.00119.2017. Epub 2017 Apr 7.
- Lefferts WK, DeBlois JP, Barreira TV, Heffernan KS. Neurovascular coupling during cognitive activity in adults with controlled hypertension. J Appl Physiol (1985). 2018 Dec 1;125(6):1906-1916. doi: 10.1152/japplphysiol.00100.2018. Epub 2018 Jul 26.
- Lefferts WK, DeBlois JP, Receno CN, Barreira TV, Brutsaert TD, Carhart RL, Heffernan KS. Effects of acute aerobic exercise on arterial stiffness and cerebrovascular pulsatility in adults with and without hypertension. J Hypertens. 2018 Aug;36(8):1743-1752. doi: 10.1097/HJH.0000000000001752.
- Lucas SJ, Ainslie PN, Murrell CJ, Thomas KN, Franz EA, Cotter JD. Effect of age on exercise-induced alterations in cognitive executive function: relationship to cerebral perfusion. Exp Gerontol. 2012 Aug;47(8):541-51. doi: 10.1016/j.exger.2011.12.002. Epub 2012 Jan 2.
- Moraine JJ, Lamotte M, Berre J, Niset G, Leduc A, Naeije R. Relationship of middle cerebral artery blood flow velocity to intensity during dynamic exercise in normal subjects. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1993;67(1):35-8. doi: 10.1007/BF00377701.
- Olivo G, Nilsson J, Garzon B, Lebedev A, Wahlin A, Tarassova O, Ekblom M, Lovden M. Immediate effects of a single session of physical exercise on cognition and cerebral blood flow: A randomized controlled study of older adults. Neuroimage. 2021 Jan 15;225:117500. doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.117500. Epub 2020 Oct 24.
- Weaver SR, Skinner BD, Furlong R, Lucas RAI, Cable NT, Rendeiro C, McGettrick HM, Lucas SJE. Cerebral Hemodynamic and Neurotrophic Factor Responses Are Dependent on the Type of Exercise. Front Physiol. 2021 Jan 21;11:609935. doi: 10.3389/fphys.2020.609935. eCollection 2020. Erratum In: Front Physiol. 2021 Feb 24;12:659873.
- Fulesdi B, Limburg M, Bereczki D, Kaplar M, Molnar C, Kappelmayer J, Neuwirth G, Csiba L. Cerebrovascular reactivity and reserve capacity in type II diabetes mellitus. J Diabetes Complications. 1999 Jul-Aug;13(4):191-9. doi: 10.1016/s1056-8727(99)00044-6.
- Coetsee C, Terblanche E. The effect of three different exercise training modalities on cognitive and physical function in a healthy older population. Eur Rev Aging Phys Act. 2017 Aug 10;14:13. doi: 10.1186/s11556-017-0183-5. eCollection 2017.
- Ogoh S, Ainslie PN. Cerebral blood flow during exercise: mechanisms of regulation. J Appl Physiol (1985). 2009 Nov;107(5):1370-80. doi: 10.1152/japplphysiol.00573.2009. Epub 2009 Sep 3.
- Alexandrov AV, Sloan MA, Wong LK, Douville C, Razumovsky AY, Koroshetz WJ, Kaps M, Tegeler CH; American Society of Neuroimaging Practice Guidelines Committee. Practice standards for transcranial Doppler ultrasound: part I--test performance. J Neuroimaging. 2007 Jan;17(1):11-8. doi: 10.1111/j.1552-6569.2006.00088.x.
- Fan JL, Nogueira RC, Brassard P, Rickards CA, Page M, Nasr N, Tzeng YC. Integrative physiological assessment of cerebral hemodynamics and metabolism in acute ischemic stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 2022 Mar;42(3):454-470. doi: 10.1177/0271678X211033732. Epub 2021 Jul 26.
- Loe H, Rognmo O, Saltin B, Wisloff U. Aerobic capacity reference data in 3816 healthy men and women 20-90 years. PLoS One. 2013 May 15;8(5):e64319. doi: 10.1371/journal.pone.0064319. Print 2013. Erratum In: PLoS One. 2013;8(11). doi:10.1371/annotation/e3115a8e-ca9d-4d33-87ef-f355f07db28e.
- Shephard RJ. Maximal oxygen intake and independence in old age. Br J Sports Med. 2009 May;43(5):342-6. doi: 10.1136/bjsm.2007.044800. Epub 2008 Apr 10.
- Keating CJ, Parraga Montilla JA, Latorre Roman PA, Moreno Del Castillo R. Comparison of High-Intensity Interval Training to Moderate-Intensity Continuous Training in Older Adults: A Systematic Review. J Aging Phys Act. 2020 Apr 16;28(5):798-807. doi: 10.1123/japa.2019-0111. Print 2020 Oct 1.
- Smith KJ, Ainslie PN. Regulation of cerebral blood flow and metabolism during exercise. Exp Physiol. 2017 Nov 1;102(11):1356-1371. doi: 10.1113/EP086249. Epub 2017 Sep 30.
- Calverley TA, Ogoh S, Marley CJ, Steggall M, Marchi N, Brassard P, Lucas SJE, Cotter JD, Roig M, Ainslie PN, Wisloff U, Bailey DM. HIITing the brain with exercise: mechanisms, consequences and practical recommendations. J Physiol. 2020 Jul;598(13):2513-2530. doi: 10.1113/JP275021. Epub 2020 Jun 1.
- Lie SL, Hisdal J, Hoiseth LO. Cerebral blood flow velocity during simultaneous changes in mean arterial pressure and cardiac output in healthy volunteers. Eur J Appl Physiol. 2021 Aug;121(8):2207-2217. doi: 10.1007/s00421-021-04693-6. Epub 2021 Apr 22.
- Ogoh S. Relationship between cognitive function and regulation of cerebral blood flow. J Physiol Sci. 2017 May;67(3):345-351. doi: 10.1007/s12576-017-0525-0. Epub 2017 Feb 3.
- Belfort MA, Saade GR, Snabes M, Dunn R, Moise KJ Jr, Cruz A, Young R. Hormonal status affects the reactivity of the cerebral vasculature. Am J Obstet Gynecol. 1995 Apr;172(4 Pt 1):1273-8. doi: 10.1016/0002-9378(95)91492-7.
- Jones RD, Hugh Jones T, Channer KS. The influence of testosterone upon vascular reactivity. Eur J Endocrinol. 2004 Jul;151(1):29-37. doi: 10.1530/eje.0.1510029.
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
Первичное завершение (Действительный)
Завершение исследования (Действительный)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Действительный)
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Другие идентификационные номера исследования
- HSR200454
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .