Effekt av kroppsviktbelastning på urinelektrolytutsöndring (EBU)

1. INTRODUKTION

   1.1. Bakgrund

   Viktminskning kan erhållas genom minskad aptit eller ökad ämnesomsättning. Akut viktminskning kan dock också erhållas genom förlust av vätska - till exempel urinförlust. Den sista av dessa effekter undersöktes under 2016.

   Läkarutbildningen vid Sahlgrenska akademin i Göteborg erbjuder på tredje terminen ett studentlabb kallat "Vattenbalans". Syftet med detta labb är att studera vätskeförlust i njurarna. Totalt deltar mer än 120 studenter, även om urinflödet endast mäts på cirka 50 studenter varje termin. Resten av eleverna fungerar som sekreterare. Labbprotokollet finns i "Komplett-laborationskompendium-T2-T3-uppdaterat-150318" s. 123-134.

   Sammanfattningsvis bar totalt 50 elever en vikt väst. Hälften av eleverna bar en viktväst på 10 kg och hälften av eleverna bar en viktväst på 1 kg. Studien varade i fyra timmar. Eleverna fick bara sitta max 10 minuter under varje timme. Ingen signifikant skillnad observerades i urinflödeshastighet. Förvånande nog fann utredarna dock att eleverna som bar en 10 kg viktväst utsöndrade mer elektrolyter än de som bar en 1 kg viktväst. I gruppen fri från behandling (se nedan) bestod endast 13 försökspersoner och utredarna kunde därför inte erhålla signifikanta resultat (p=0,088). Utredarna tror att med en större studiepopulation och bättre matchade kontroller kommer utredarna att nå betydande resultat.

   Det ska noteras att dessa resultat erhölls under ett studentlabb med ett fast protokoll. Förutom att bära en viktväst fick eleverna även en av följande behandlingar: en liter vatten oralt, en liter vatten oralt och oral administrering av en vasopressinanalog som heter Minirin© (desmopressin, 60 µg), ett loopdiuretikum som kallas Furix © (furosemid, 40 mg) eller en liter vatten oralt och åtta tabletter Resorb© som är en rehydreringsterapi. De multipla behandlingarna och det fasta protokollet är förvirrande och stödjer upprepningen av dessa experiment med en mer lämplig design.

   1.2. Skäl för att genomföra denna studie

   Den medicinska relevansen av dessa experimentella resultat är fortfarande oklar på grund av den korta varaktigheten på fyra timmar. Med mer experimentellt stöd är det möjligt att denna strategi skulle kunna användas för att skapa potenta diuretika. Det är också möjligt att långvarig kroppsviktsbelastning kan minska kroppsvikten på ett annat sätt, särskilt genom att minska fettmassan. Denna mekanism skulle därför kunna användas för att skapa potenta läkemedel mot fetma.

   1.3. Risk/nytta utvärdering

   I allmänhet är detta en studie med få risker. Viktvästarna som används i detta experiment används dagligen av tusentals människor under träning. Under experimentet med läkarstudenter upplevde endast en av studenterna en negativ händelse. Den här eleven upplevde mild yrsel som avtog inom några minuter efter att ha tagit av sig viktvästen och satt sig. För att ytterligare minimera riskerna i vår framtida studie har utredarna beslutat att endast inkludera friska forskningspersoner som inte konsumerar några mediciner. Utredarna kommer även att ha medicinskt utbildad personal tillgänglig under studien och utföra den i nära anslutning till Sahlgrenska Universitetssjukhuset.

   Blodprovstagning kan upplevas som något obehagligt av ett fåtal individer. Men det är i allmänhet fritt från komplikationer. Hos vissa försökspersoner kan det förekomma små lokala blåmärken eller inflammation.

   Sammanfattningsvis anser forskarna att riskerna är mycket låga jämfört med potentialen för att utforska en ny fysiologisk mekanism med potentiellt viktiga tillämpningar som nya diuretika eller medicin mot fetma.

2. STUDIEDESIGN OCH PROCEDURER

Studien genomförs med alla 15 studieämnen under tre studiedagar med en vecka mellan varje studiedag. För att minska variationen av mätvärdena och öka kraften i studien kommer cross-over studiedesign att användas. Försökspersonerna kommer en av dagarna att bära en viktväst med 10 % av kroppsvikten i stående position, en av dagarna kommer samma försöksperson att bära en viktväst med 1 % av kroppsvikten i stående position och på en av dagarna kommer samma försöksperson att bära en viktväst med 1 % av kroppsvikten i sittande läge.

Därför ingår tre procedurer i studien. Var och en av procedurerna motsvarar en separat dag.

Procedur 1: Bär en viktväst med 10 % av kroppsvikten stående i sju timmar. Studieobjektet får sitta i 10 minuter varje timme. Anledningen till detta är att man har ansett att effekten kan överföras genom viktbelastning av de nedre extremiteterna.

Procedur 2: Bär en viktväst med 1 % av kroppsvikten stående i sju timmar. Studieobjektet får sitta i 10 minuter varje timme.

Procedur 3: Bär en viktväst med 1 % av kroppsvikten sittande i sju timmar. Detta är en kontrollgrupp utan belastning av nedre extremiteter. Detta är också den normala arbetsställningen för många stillasittande jobb (t.ex. kontorsanställda) och varför detta är av särskilt intresse för vidare utredning. Det finns en stor mängd utredningslitteratur som visar de negativa hälsokonsekvenserna av sittande arbetsställning.

Blodtagning kommer att utföras med en perifer venkateter av minsta storlek. Dessutom kommer det att finnas flera steg varje dag som kommer att vara enhetliga för var och en av procedurerna.

Tidpunkt 1 (0 h): "Oral vattenladdning"

Katetern placeras av en erfaren sjuksköterska från Gothia Forum och tas bort sju timmar senare när ingreppsdagen är slut. Studieförlopp och journalföring kommer att meddelas forskningspersonen innan experimentet officiellt startar.

Strax innan experimentet startar kommer försökspersonen att dricka 5 ml vatten per kg kroppsvikt. Om försökspersonen till exempel väger 70 kg (ingen viktväst) dricker han eller hon 350 ml vatten.

För att bibehålla en normal hydreringsnivå och urinproduktion kommer försökspersonen att fortsätta att ersätta med vätska under experimentet. Volymen vätskor som kommer att ersättas kommer att vara lika med mängden förlorad urinvolym. Om till exempel försökspersonen tappar 100 ml urin kommer han eller hon att dricka 100 ml vatten innan experimentet fortsätter. Genom denna metod upprätthålls en urinproduktion på cirka 200 ml per timme, vilket är mer än tillräckligt för att utföra alla nödvändiga urinmätningar.

Detta tillvägagångssätt efterliknar fysiologiska tillstånd där urinförluster matchas av vattenintag. Det kommer att undvika vattenintag som överstiger ersättningsmängder som i vissa fall ses som behandling.

Det avgörs sedan genom tärningskast om ett studieämne ska börja med procedur 1, 2 eller 3. När två av procedurgrupperna är fulla, med fem individer i var och en av dem, förs resten över till den sista procedurgruppen. Rotation mellan procedurerna sker slumpmässigt. Varje försöksperson kommer att ha en vecka mellan att utföra varje procedur.

Försökspersonerna kommer att tömma sin urinblåsa precis innan studien startar. Försökspersonerna börjar med fem minuters separation för att undvika trängsel till toaletterna. Studien startar när en studieperson tar på sig en viktväst.

Tidpunkt 2 (0-7 h): Mätningar och blodtagning

Denna tidsperiod består av delen från det att försökspersonen tar på sig viktvästen tills han eller hon tar av den.

Försökspersonen ska varje timme samla upp sin urinvolym i en särskilt avsedd mätkopp. Urinvolymen noteras. 10 ml av urinen används sedan för att mäta elektrolytkoncentrationen. Ytterligare 10 ml urin sparas för vidare analyser på Sahlgrenska universitetets centrallabb. Dessa analyser är rutinmässiga men prover kan förvaras några dagar innan mätningen sker. Detta beror på när det centrala labbet kan acceptera våra prover och på deras specifika arbetsbelastning. Provförvaring och hantering kommer att utföras enligt de centrala labbrekommendationerna. Proverna kommer maximalt att frysas ner en gång vid en temperatur på -80°C.

När urinmätningarna är klara har försökspersonen fem minuter på sig att slappna av innan han eller hon mäter sin puls och blodtryck. Puls och blodtryck mäts både stående och sittande med digitala blodtrycksmätare för snabba och tillförlitliga värden.

Blod kommer att tas fyra gånger. Proverna kommer att analyseras så snart som möjligt efter varje procedurdag. Vissa analyser kommer att ske vid Sahlgrenska akademin direkt, andra kommer att levereras till Sahlgrenska universitetets centrallabb (se avsnitt 6.1 för detaljer). Dessa analyser är rutinmässiga men prover kan förvaras några dagar innan mätningen sker. Detta beror på när det centrala labbet kan acceptera våra prover och på deras specifika arbetsbelastning. Provförvaring och hantering kommer att utföras enligt de centrala laboratoriets rekommendationer.

Tidpunkt 3 (7 h -): Experimentet är avslutat

Viktväst och perifer venkateter tas bort. Ett procedurprotokoll lämnas in från försökspersonen till utredaren som bekräftar dess fullständighet. . Procedurprotokollet lämnas antingen in digitalt genom att ladda upp en excelfil eller lämnas in utskrivet.