Реакция мозгового кровотока в покое и во время тренировки
Цереброваскулярные реакции на изометрические упражнения и гиперкапния у детей, подростков и взрослых
Жесткая регуляция мозгового кровотока необходима для доставки кислорода и энергии для выживания. В детстве метаболические потребности мозга в два раза выше, поэтому для удовлетворения этих потребностей требуется больший приток крови. Несмотря на эти знания, реакции мозгового кровообращения и механизмы регуляции во время созревания в значительной степени неизвестны. Таким образом, мы пытаемся понять, что происходит с функцией кровеносных сосудов и механизмами регуляции в состоянии покоя и во время упражнений на хват. Это даст нам ценную информацию о реакции кровеносных сосудов головного мозга, которая поможет будущим вмешательствам, направленным на улучшение функции кровеносных сосудов у молодежи, для профилактики заболеваний в будущем. Использование пубертатного перехода позволит лучше понять влияние половых гормонов на регуляцию мозгового кровотока.
Целью этого перекрестного обсервационного исследования является изучение влияния возраста и созревания на регуляцию мозгового кровотока, достигаемого путем изучения реакций на увеличение концентрации углекислого газа и статические упражнения с захватом рук у детей (7-10 лет), подростков. (12-16 лет) и молодые люди (19-35 лет).
Основные вопросы, на которые призвано ответить исследование:
- Изучить реакцию мозгового кровотока на увеличение концентрации углекислого газа у детей, подростков и взрослых.
- Изучите реакцию мозгового кровообращения на упражнения с захватом рук с увеличением концентрации углекислого газа и без него у детей, подростков и взрослых.
В ходе всех протоколов концентрации газа в конце выдоха у участников будут измеряться и/или изменяться с использованием перспективного определения концентрации газа в конце выдоха с использованием системы газового блендера с компьютерным управлением, на которую мы получили одобрение Министерства здравоохранения Канады.
Обзор исследования
Статус
Условия
Вмешательство/лечение
Подробное описание
Цель этого поперечного экспериментального исследования — определить влияние возраста, пола и пубертатного статуса на цереброваскулярные реакции в покое и во время изометрических упражнений.
Основная цель - изучить механизмы регуляции мозгового кровотока во время гиперкапнии и изометрических упражнений и определить, присутствуют ли какие-либо механические различия в регуляции с возрастом и взрослением.
Следующие вопросы будут рассмотрены у 20 здоровых детей (7–10 лет), 20 здоровых подростков (12–16 лет) и 20 молодых здоровых взрослых (19–35 лет), чтобы сравнить влияние возраста, пола и созревания на эти показатели. ответы следующим образом:
- Изучите реакцию мозгового кровотока на изометрические упражнения с гиперкапнией и без нее (+9 мм рт. ст. углекислого газа) у детей, подростков и взрослых.
- Исследуйте реакцию мозгового кровотока на гиперкапнию (+9 мм рт.ст. углекислого газа) у детей, подростков и взрослых, используя пошаговый 4-минутный протокол по сравнению с 30-секундным протоколом, чтобы определить, какой метод является наиболее переносимым у детей и подростков.
- Определите, влияет ли пол, а также зависящие от пола факторы возраста и созревания на какие-либо реакции мозгового кровотока на гиперкапнию или изометрические упражнения с захватом рук.
Чтобы контролировать и манипулировать дыхательными газами во время протоколов исследования, парциальные давления углекислого газа и кислорода в конце выдоха будут измеряться во рту с использованием системы газового блендера, утвержденной Разрешением на исследовательские испытания. Для определения конкретных уровней углекислого газа и кислорода в конце выдоха во время испытаний с фиксацией дыхания и гиперкапнии соответственно будет использоваться перспективное нацеливание на газ в конце выдоха. Система позволяет регулировать количество газов в конце выдоха по каждому вдоху, независимо от вентиляции. Концентрации в конце выдоха проспективно регулируются путем контроля концентрации углекислого газа и кислорода на вдохе в соответствии с предыдущим выдохом, что позволяет точно контролировать ее на протяжении всего протокола. Газовый анализ и спирометрические измерения дыхательного объема и частоты дыхания будут записываться с помощью системы, управляемой компьютером. Перспективное нацеливание на газ в конце выдоха безопасно, поскольку все вдыхаемые газы содержат кислород, со строгими процедурами контроля и безотказными механизмами, которые не позволяют вдыхаемым газам выходить за пределы безопасных порогов.
Тип исследования
Регистрация (Оцененный)
Контакты и местонахождение
Контакты исследования
- Имя: Ali McManus, PhD
- Номер телефона: 250-807-9873
- Электронная почта: ali.mcmanus@ubc.ca
Учебное резервное копирование контактов
- Имя: Jodie Koep, PhD
- Номер телефона: 2508631621
- Электронная почта: jodie.koep@ubc.ca
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
- Ребенок
- Взрослый
Принимает здоровых добровольцев
Метод выборки
Исследуемая популяция
Описание
Критерии включения:
- Возраст от 7–10 лет, 12–16 лет или 19–35 лет.
- Мужчина или женщина
- Иметь нормальное артериальное давление (<160/110 мм рт. ст.) и не принимать никаких антигипертензивных препаратов.
- Отсутствие в анамнезе кардиореспираторных и цереброваскулярных заболеваний в анамнезе.
- Может общаться на английском языке
Критерий исключения:
- Невозможность выполнять упражнения с хватом за руки.
- В настоящее время принимаете какие-либо лекарства, которые, как известно, влияют на функцию сосудов, частоту сердечных сокращений или артериальное давление.
- Эпилепсия
- Вы курите в настоящее время
- Имеются известные кардиометаболические нарушения
- Имеются врожденные пороки сердца (например, тетрада Фалло).
- Нестабильная стенокардия (частые боли в груди)
- Мерцательная аритмия
- Инфаркт миокарда (сердечный приступ) в течение предыдущих 3 месяцев.
- Транзиторная ишемическая атака (ТИА) в течение предыдущих 6 месяцев.
- Сердечная недостаточность ≥ 2 класса
- Имеют известное респираторное заболевание (например, астму)
- Имеете известное метаболическое заболевание (например, диабет 1 типа)
- Не в состоянии заниматься спортом
- беременны
- Менее чем через 6 месяцев после родов или прекращение грудного вскармливания в течение последнего месяца
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
Когорты и вмешательства
Группа / когорта |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Дети (7-10 лет)
Все группы эксперимента будут подвергнуты одному и тому же вмешательству.
Вмешательство, которому подвергаются участники, заключается в использовании системы газового блендера с компьютерным управлением для манипулирования газами в конце выдоха и артериальной крови.
Это будет использоваться в следующих протоколах: либо для ограничения концентраций в конце выдоха на уровне покоя, либо для введения пробы с гиперкапнией.
Протокол включает оценку реакции мозгового кровотока (измеренной с помощью ультразвука) на углекислый газ; включая протокол нарастания гиперкапнии, за которым следует переходный протокол.
После как минимум 30-минутного вымывания участники будут выполнять изометрические упражнения с интенсивностью 30% от максимального произвольного сокращения в течение 2 минут.
Участники будут выполнять изометрическое упражнение с хватом за руку в двух различных условиях (гиперкапния (+9 мм рт. ст.) и зажатое дыхание; для поддержания исходных концентраций углекислого газа и кислорода в конце выдоха) с 20-минутным периодом восстановления между каждым подходом.
|
RespirAct RA-MR™ — это газовый блендер с компьютерным управлением, обеспечивающий точный контроль газов крови для последовательного и повторяемого стимулирования.
|
|
Подростки (12-16 лет)
Все группы эксперимента будут подвергнуты одному и тому же вмешательству.
Вмешательство, которому подвергаются участники, заключается в использовании системы газового блендера с компьютерным управлением для манипулирования газами в конце выдоха и артериальной крови.
Это будет использоваться в следующих протоколах: либо для фиксации конца выдоха на уровне покоя, либо для введения пробы с гиперкапнией.
Протокол включает оценку реакции мозгового кровотока (измеренной с помощью ультразвука) на углекислый газ; включая протокол нарастания гиперкапнии, за которым следует переходный протокол.
После как минимум 30-минутного вымывания участники будут выполнять изометрические упражнения с интенсивностью 30% от максимального произвольного сокращения в течение 2 минут.
Участники будут выполнять изометрическое упражнение с хватом за руку в двух различных условиях (гиперкапния (+9 мм рт. ст.) и зажатое дыхание; для поддержания исходных концентраций углекислого газа и кислорода в конце выдоха) с 20-минутным периодом восстановления между каждым подходом.
|
RespirAct RA-MR™ — это газовый блендер с компьютерным управлением, обеспечивающий точный контроль газов крови для последовательного и повторяемого стимулирования.
|
|
Взрослые (18-35 лет)
Все группы эксперимента будут подвергнуты одному и тому же вмешательству.
Вмешательство, которому подвергаются участники, заключается в использовании системы газового блендера с компьютерным управлением для манипулирования газами в конце выдоха и артериальной крови.
Это будет использоваться в следующих протоколах: либо для фиксации конца выдоха на уровне покоя, либо для введения пробы с гиперкапнией.
Протокол включает оценку реакции мозгового кровотока (измеренной с помощью ультразвука) на углекислый газ; включая протокол нарастания гиперкапнии, за которым следует переходный протокол.
После как минимум 30-минутного вымывания участники будут выполнять изометрические упражнения с интенсивностью 30% от максимального произвольного сокращения в течение 2 минут.
Участники будут выполнять изометрическое упражнение с хватом за руку в двух различных условиях (гиперкапния (+9 мм рт. ст.) и зажатое дыхание; для поддержания исходных концентраций углекислого газа и кислорода в конце выдоха) с 20-минутным периодом восстановления между каждым подходом.
|
RespirAct RA-MR™ — это газовый блендер с компьютерным управлением, обеспечивающий точный контроль газов крови для последовательного и повторяемого стимулирования.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Церебральный кровоток
Временное ограничение: Экспериментальный визит (1 день)
|
Ультразвуковая оценка кровотока внутренней сонной артерии
|
Экспериментальный визит (1 день)
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Скорость мозгового кровообращения
Временное ограничение: Экспериментальный визит (1 день)
|
Ультразвуковая оценка скорости средней мозговой артерии
|
Экспериментальный визит (1 день)
|
|
Пошаговое кровяное давление
Временное ограничение: Экспериментальный визит (1 день)
|
Непрерывная оценка реакции среднего артериального давления
|
Экспериментальный визит (1 день)
|
|
Концентрация гормонов в слюне
Временное ограничение: Экспериментальный визит (1 день)
|
Образцы слюны для оценки эстрогена, прогестерона, дегидроэпиандростерона и тестостерона для характеристики статуса созревания
|
Экспериментальный визит (1 день)
|
|
Газовый анализ
Временное ограничение: Экспериментальный визит (1 день)
|
Парциальные давления углекислого газа и кислорода в конце выдоха будут измеряться изо рта с помощью респираторной маски.
|
Экспериментальный визит (1 день)
|
|
Анкета по физической активности
Временное ограничение: Экспериментальный визит (1 день)
|
Будут оцениваться самостоятельные оценки уровня физической активности.
|
Экспериментальный визит (1 день)
|
|
Антропометрия: вес
Временное ограничение: Экспериментальный визит (1 день)
|
Масса тела (кг) будет измеряться с помощью электронных весов.
|
Экспериментальный визит (1 день)
|
|
Антропометрия: рост
Временное ограничение: Экспериментальный визит (1 день)
|
Измеряется рост стоя и высота сидя (см).
|
Экспериментальный визит (1 день)
|
Соавторы и исследователи
Спонсор
Следователи
- Главный следователь: Jared Baylis, MD, University of British Columbia
Публикации и полезные ссылки
Общие публикации
- Ito S, Mardimae A, Han J, Duffin J, Wells G, Fedorko L, Minkovich L, Katznelson R, Meineri M, Arenovich T, Kessler C, Fisher JA. Non-invasive prospective targeting of arterial P(CO2) in subjects at rest. J Physiol. 2008 Aug 1;586(15):3675-82. doi: 10.1113/jphysiol.2008.154716. Epub 2008 Jun 19.
- Fisher JA. The CO2 stimulus for cerebrovascular reactivity: Fixing inspired concentrations vs. targeting end-tidal partial pressures. J Cereb Blood Flow Metab. 2016 Jun;36(6):1004-11. doi: 10.1177/0271678X16639326. Epub 2016 Mar 21.
Полезные ссылки
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Оцененный)
Первичное завершение (Оцененный)
Завершение исследования (Оцененный)
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
Другие идентификационные номера исследования
- H23-02316
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
Описание плана IPD
Сроки обмена IPD
Критерии совместного доступа к 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. .