Effekter av ketonprodukter före dykning på fördröjning av syretoxicitet i CNS (Mål 2)

Syretoxicitet i centrala nervsystemet (CNS) fortsätter att vara en risk för militära dykare och begränsar deras verksamhet. Manifestationer av detta tillstånd sträcker sig från illamående, ryckningar och tinnitus till kramper och bristande respons, och det senare kan leda till döden genom drunkning. Marinen har ett behov av bättre metoder för att förhindra eller fördröja uppkomsten av CNS oxygen toxicity (CNSOT) och för att säkert utöka omfattningen av dykoperationer. Det är det breda målet med denna studie att generera information som kommer att förbättra krigskämparnas säkerhet och prestanda i relevanta NAVY-operationer genom att minska risken för syretoxicitet i CNS.

Det är känt att näringsketos genom en diet med ett högt förhållande mellan fett och kolhydrater (ketogen kost) kan minska frekvensen och svårighetsgraden av epileptiska anfall hos människor, och en nyligen genomförd djurstudie har visat att dietketos också fördröjer uppkomsten av CNSOT . Under senare år har ketonesterlivsmedelsprodukter ketonestrar gjorts kommersiellt tillgängliga, vilket kan höja cirkulerande ketonnivåer. Utredarna syftar till att undersöka om ketos från kommersiellt tillgängliga ketogena livsmedel före ett dyk kommer att fördröja uppkomsten av CNSOT.

Det första syftet med denna studie kommer att vara att fastställa effekten av ketonlivsmedelsintag på serumketonnivåer och dokumentera eventuella relevanta biverkningar. Ketonnivåer efter intag kommer att trendas för 3 olika ketonlivsmedelsregimer i totalt 15 försökspersoner. Data kommer att användas för att välja den optimala strategin för ketonlivsmedelsprodukt att undersöka i det andra syftet.

Detta andra syfte kommer att vara att utvärdera den primära hypotesen, att ketonmatprodukter före dykning kommer att förlänga latensen till CNSOT. För att bedöma detta kommer 20 ämnen att studeras i en randomiserad, kontrollerad, dubbelblind, crossover-metodik. Efter att ha konsumerat antingen ketonmatprodukten eller placebo kommer varje försöksperson att slutföra en nedsänkt, gå ut hyperbar syreexponering medan de tränar på en undervattenscykelergometer vid 2,06 ATA (35 fsw) tills syrgastoxicitetssymptom utvecklas eller den maximala tidsgränsen på 120 minuter är nådde. Experimentet kommer att upprepas på en annan dag av varje försöksperson efter att ha konsumerat det motsatta (ketonmatprodukter eller placebo). Primärt resultat kommer att vara tid till manifestation av CNSOT. Fysiologisk övervakning genom hela studien kommer att ge sekundära effektmått såsom kognitiv prestation, stimulering av sympatiska nervsystemet via elektrodermal aktivitet, elektroencefalografi, kardiorespiratoriska åtgärder och sluttidal CO2/O2/N2; allt bidrar till vår förståelse av CNSOT-fysiologi som kan vägleda framtida begränsnings- och övervakningsstrategier.