Intermittent exogen ketos (IEK) på hög höjd
Intermittent exogen ketos (IEK): En ny strategi för att förbättra hypoxisk tolerans och anpassning
Höjdrelaterad hypoxi minskar människans funktionsförmåga, särskilt under träning. Även vid långvarig acklimatisering är de fysiologiska anpassningarna otillräckliga för att bevara träningskapaciteten, särskilt på högre höjder helt. Följaktligen har det pågått ett sökande efter olika interventioner för att mildra de negativa effekterna av hypoxi på mänsklig prestation och funktionsförmåga. Intressant nog indikerar tidiga data hos gnagare och människor att intermittent exogen ketos (IEK) genom intag av ketonester förbättrar hypoxisk tolerans, d.v.s. genom att underlätta muskulär och neuronal energihomeostas och minska oxidativ stress. Dessutom finns det bevis som tyder på att hypoxi ökar bidraget från ketonkroppar till generering av adenosintrifosfat (ATP), ersätter glukos och blir ett prioriterat bränsle för hjärnan. Icke desto mindre är det rimligt att postulera att ketonkroppar också kan underlätta långvarig acklimatisering till hypoxi genom uppreglering av både hypoxi-inducerbar faktor-1α och stimulering av erytropoietinproduktion.
Det aktuella projektet syftar till att heltäckande undersöka effekterna av intermittent exogen ketos på fysiologiska, kognitiva och funktionella svar på akut och subakut exponering för höjd/hypoxi under vila, träning och sömn hos friska vuxna. Specifikt syftar vi till att belysa 1) effekterna av akut exogen ketos under submaximal och maximal intensitetsövning vid hypoxi, 2) effekterna av exogen ketos på sömnarkitektur och kvalitet vid hypoxi, och 3) effekterna av exogen ketos på hypoxisk tolerans och subakut höghöjdsanpassning. För detta ändamål genomfördes en placebokontrollerad klinisk prövning (CT) vid hypobar hypoxi (verklig hög höjd) motsvarande 3375 m a.s.l. (Rifugio Torino, Courmayeur, Italien) kommer att utföras med friska individer för att undersöka både de funktionella effekterna av de testade interventionerna och belysa de exakta fysiologiska, cellulära och molekylära mekanismerna som är involverade i akut och kronisk anpassning till hypoxi. Den genererade produktionen kommer inte bara att ge ny insikt i ketonkropparnas roll under hypoxiska förhållanden utan kommer också att vara av användbar värde för bergsklättrare och idrottare som tävlar på höjden såväl som för flera kliniska sjukdomar associerade med hypoxi.
Studieöversikt
Status
Intervention / Behandling
Studietyp
Inskrivning (Faktisk)
Fas
- Inte tillämpbar
Kontakter och platser
Deltagandekriterier
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
- Vuxen
Tar emot friska volontärer
Beskrivning
Inklusionskriterier:
- Hanar eller kvinnor mellan 18 och 35 år
- Body Mass Index (BMI) mellan 18 och 25
- Fysiskt vältränad och regelbundet involverad i fysisk aktivitet (2-5 träningspass på > 30 min per vecka)
- Godt hälsotillstånd bekräftat av en medicinsk screening
- Icke-rökare
Exklusions kriterier:
- Alla typer av skada/patologi som är en kontraindikation för hypoxisk exponering och/eller för att utföra högintensiv träning
- Intag av medicin eller näringstillskott som är känt för att påverka träning, prestation eller sömn
- Intag av smärtstillande medel, antiinflammatoriska medel eller kompletterande antioxidanter, från 2 veckor före studiestart.
- Nyligen bosatt eller träning under hypoxi; mer än 7 dagars exponering för höjd > 2000m under en period på 3 månader före studien.
- Nattskift eller resa över tidszoner under månaden före studien
- Blodgivning inom 3 månader innan studiens början
- Rökning
- Mer än 3 alkoholhaltiga drycker per dag
- Engagemang i elitidrottsträning på semiprofessionell eller professionell nivå
- Alla andra argument för att tro att försökspersonen sannolikt inte kommer att framgångsrikt slutföra hela studieprotokollet
Studieplan
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
- Primärt syfte: Förebyggande
- Tilldelning: Randomiserad
- Interventionsmodell: Parallellt uppdrag
- Maskning: Dubbel
Vapen och interventioner
Deltagargrupp / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Experimentell: Ketongrupp
Ketonestrar kommer att tillhandahållas
|
Ketonester: Totalt 300 g ketonestertillskott kommer att tillhandahållas i en av de 72 timmar långa experimentsessionerna för att etablera intermittent exogen ketos. Sukralos (5 % vikt/vikt) tillsätts till ketonestern (R)-3-hydroxibutyl (R)-3-hydroxibutyrat Hypobar hypoxi: 72 timmars experimentellt protokoll utfört på landhöjd |
|
Placebo-jämförare: Kontrollera
Ketonplacebo kommer att ges
|
Placebo: Vatten, 5 % sukralos (vikt/vikt), oktaacetat (1 mM) Hypobar hypoxi: 72 timmars experimentellt protokoll utfört på landhöjd |
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Cerebrovaskulär reaktivitet mot koldioxid (CO2)
Tidsram: På dag 1 vid havsnivå (i normoxia). Dag 2 (36 timmar efter) exponering för hypobar hypoxi.
|
Försökspersonerna kommer att andas 4 min 3% CO2 och 4 min 6% CO2 separerade av 4 min andas omgivande luft.
Den mellersta cerebrala artären kommer att registreras kontinuerligt med transkraniell Doppler.
|
På dag 1 vid havsnivå (i normoxia). Dag 2 (36 timmar efter) exponering för hypobar hypoxi.
|
|
Kognitiv funktion
Tidsram: På dag 1 vid havsnivå (i normoxia). På dag 0 och dag 2 (4 timmar respektive 48 timmar) efter exponering för hypobar hypoxi.
|
Kognitiv funktion kommer att bedömas av det datoriserade psykometriska testbatteriet: The Psychology Experiment Building Language (PEBL).
Följande kognitiva test kommer att användas: Color-stroop-testet (mäter uppmärksamhet, bearbetningshastighet och hämmande kontroll; tiden det tar att slutföra uppgiften och noggrannheten i svaren; antalet korrekta och felaktiga svar), siffran -span-test (mäter en individs arbetsminneskapacitet och korttidsminne; poängen för korrekt ihågkommen sifferspann), ppvt-testet (mäter reaktionstid, uppmärksamhet, koncentration; tiden för att reagera på den visuella signalen) passningstestet (mäter hand-öga-koordination, finmotorik, koncentration; tid för att placera målet) och tidsväggstestet (mäter resonemanget, beräkningen, reaktionstiden, strategin och problemlösningen; uppskatta tiden när ett rörligt mål kommer att nå ett plats bakom en vägg).
|
På dag 1 vid havsnivå (i normoxia). På dag 0 och dag 2 (4 timmar respektive 48 timmar) efter exponering för hypobar hypoxi.
|
|
Akut bergssjuka (AMS)
Tidsram: Varje dag kl 21.00. (före sömn) och klockan 6.15 (vid uppvaknande) vid normoxi respektive hypobarisk hypoxi.
|
Acute Mountain Sickness (AMS) kommer att bedömas enligt Lake Louise-skalan.
Symtomen som mäts på testet inkluderar huvudvärk, gastrointestinala besvär, trötthet/svaghet, yrsel/yrsel och sömnstörningar.
Dessa värderas med en intensitetsnivå från 0 (den lägsta) till 3 (den högsta).
En totalpoäng som är ≥3, inklusive huvudvärk, tyder på AMS.
|
Varje dag kl 21.00. (före sömn) och klockan 6.15 (vid uppvaknande) vid normoxi respektive hypobarisk hypoxi.
|
|
Förändring i lungfunktion som uppskattar forcerad vitalkapacitet (FVC) och forcerad utandningsvolym i 1:a sekunden (FEV1).
Tidsram: På dag 1 vid havsnivån och på dag 3 av exponering för hypobar hypoxi.
|
Lungfunktionen kommer att bedömas av FVC och FEV1.
|
På dag 1 vid havsnivån och på dag 3 av exponering för hypobar hypoxi.
|
|
Förändring i lungfunktion som uppskattar maximalt utandningsflöde (PEF).
Tidsram: På dag 1 vid havsnivån och på dag 3 av exponering för hypobar hypoxi.
|
Lungfunktionen kommer att bedömas av PEF.
|
På dag 1 vid havsnivån och på dag 3 av exponering för hypobar hypoxi.
|
|
Förändring i lungfunktionen
Tidsram: På dag 1 vid havsnivån och på dag 3 av exponering för hypobar hypoxi.
|
Lungfunktionen kommer att bedömas av förhållandet FEV1/FVC.
|
På dag 1 vid havsnivån och på dag 3 av exponering för hypobar hypoxi.
|
|
Pulsrespons på träning
Tidsram: Varje dag under varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
Pulsen (HR, slag per minut) kommer att övervakas kontinuerligt under olika träningspass av olika intensiteter (måttlig och tung intensitet kommer att användas).
|
Varje dag under varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
|
Andningsrespons på träning
Tidsram: Varje dag under varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
Syreförbrukningen (VO2, L/min och ml/min/kg) kommer att övervakas kontinuerligt under olika träningspass av olika intensitet (måttlig och tung intensitet kommer att användas).
|
Varje dag under varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
|
Förändringar i muskelsyresättningen under träning
Tidsram: Varje dag under varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
Muskelsyresättning/deoxygenering kommer att registreras kontinuerligt under varje träningspass med Near Infra-Red Spectroscopy (NIRS) placerad på vastus lateralis.
NIRS mäter mängden syresatt och syrefattigt hemoglobin och myoglobin (microM) i de undersökta områdena (vastus lateralis).
|
Varje dag under varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
|
Förändringar i cerebral syresättning under träning
Tidsram: Varje dag under varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
Syresättning/deoxygenering av hjärnan kommer att registreras kontinuerligt under varje träningspass med Near Infra-Red Spectroscopy (NIRS) placerad på frontala nivåer.
NIRS mäter mängden syresatt och syrefattigt hemoglobin (microM) i de undersökta områdena (prefrontal cortex).
|
Varje dag under varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
|
Förändringar i hastigheten för muskelsyreförbrukning (mV#O2)
Tidsram: Varje dag före varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
Muskelns syreförbrukning kommer att bedömas med ett tidigare validerat protokoll.
Kortfattat kommer en Near Infra-Red Spectroscopy (NIRS) optod att placeras på vastus lateralis-muskeln.
Före protokollet kommer en ischemisk kalibrering att utföras för att normalisera NIRS-signalerna genom att blåsa upp blodtrycksmanschetten till 250-300 mmHg under maximalt 5 minuter.
Vilande mV#O2 kommer att bedömas utifrån den minskade muskelsyresättningen som åtföljer den arteriella ocklusionen. Därefter kommer varje försöksperson att utföra en 3 x 6 minuters måttlig träning, 8 minuters tung träning och ett graderat träningstest.
För att mäta återhämtningen av syreförbrukningen efter träning kommer patienten att ha en serie arteriell ocklusion enligt följande: 5 ocklusioner 5 sek på-5 sek av, 5 ocklusioner 5 sek på-5 sek av, och 5 ocklusioner 10 sek på-20 sek av.
|
Varje dag före varje 20-90 min lång träningspass som utförs mellan 09:00 och 18:00. På dag 0 och dag 1 i normoxia. På dag 0, dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi.
|
|
Varaktighet av olika sömnstadier
Tidsram: Under hela natten, upp till 8 timmar efter individuell läggdags (mellan 22:00 och 06:00). På dag 0 i normoxia. På dag 0 och dag 2 vid hypobar hypoxi.
|
Polysomnografi kommer att användas för att bedöma varaktigheten av de olika sömnstadierna.
|
Under hela natten, upp till 8 timmar efter individuell läggdags (mellan 22:00 och 06:00). På dag 0 i normoxia. På dag 0 och dag 2 vid hypobar hypoxi.
|
|
Förändringar i oxidativ stressmarkörer i blodet
Tidsram: Blodprover kommer att tas på dag 1 i normoxi och dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi kl. 06.00 (vid uppvaknande).
|
Koncentrationen av markörer för oxidativ stress kommer att mätas på insamlat venöst blodprov.
|
Blodprover kommer att tas på dag 1 i normoxi och dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi kl. 06.00 (vid uppvaknande).
|
|
Förändring i salivkortisolkoncentrationen
Tidsram: Salivprover kommer att samlas in på dag 1 vid normoxi och dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi kl. 06.00 (vid uppvaknandet).
|
Kortisolkoncentrationen kommer att mätas på insamlade salivprover.
|
Salivprover kommer att samlas in på dag 1 vid normoxi och dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi kl. 06.00 (vid uppvaknandet).
|
|
Ändring av vätskestatus
Tidsram: Urinprov kommer att tas på dag 1 i normoxi och dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi kl. 06.00 (vid uppvaknandet).
|
Urinprov kommer att bedömas med hjälp av urinspecifik vikt.
|
Urinprov kommer att tas på dag 1 i normoxi och dag 1, dag 2 och dag 3 vid hypobar hypoxi kl. 06.00 (vid uppvaknandet).
|
|
Baroreflex känslighet
Tidsram: Inom 24 timmar efter exponering för normoxi respektive hypobar hypoxi
|
Vid havsnivån: försökspersonerna andas 6 min normal omgivande luft (21 % O2, 0,03 % CO2), 6 hypoxisk normokapnisk (13,8 % O2, 0,03 % CO2) och 6 min normoxisk hyperkapnisk (21 % O2, 3 % CO2) luft . På hög höjd: försökspersonerna kommer att andas 6 min hypobarisk hypoxisk (21% O2, 0,03% CO2), hypobarisk normoxisk (32% O2, 0,03% CO2), hypobarisk normoxisk hyperkapnisk (32% O2, 3% CO2) luft. |
Inom 24 timmar efter exponering för normoxi respektive hypobar hypoxi
|
|
Förändring i nattlig syremättnad
Tidsram: Under hela natten, upp till 8 timmar efter individuell läggdags (mellan 22:00 och 06:00). På dag 0 i normoxia. På dag 0 och dag 2 vid hypobar hypoxi.
|
Mäts med pulsoximetri
|
Under hela natten, upp till 8 timmar efter individuell läggdags (mellan 22:00 och 06:00). På dag 0 i normoxia. På dag 0 och dag 2 vid hypobar hypoxi.
|
|
Absolut mängd nattlig urinutsöndring av katekolamin
Tidsram: Från kl 22.00 till 06:00 på dag 0 vid normoxi och dag 0, dag 1 och dag 2 vid hypobar hypoxi.
|
Mäts med ELISA av uppsamlad natturin.
Försökspersoner tömmer urinblåsan före sömn och urin kommer att samlas in under hela natten, upp till 8 timmar.
Upp till 8 timmar från 22.00. till 06:00 på dag 0 vid normoxi och dag 0, dag 1 och dag 2 vid hypobar hypoxi.
|
Från kl 22.00 till 06:00 på dag 0 vid normoxi och dag 0, dag 1 och dag 2 vid hypobar hypoxi.
|
Sekundära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Förändring i cerebralt blodflöde i den inre halspulsådern
Tidsram: På dag 1 vid havsnivå (i normoxia). Dag 2 (36 timmar efter) exponering för hypobar hypoxi.
|
Cerebralt blodflöde i det inre kommer att bedömas varje morgon med doppler ultraljud.
|
På dag 1 vid havsnivå (i normoxia). Dag 2 (36 timmar efter) exponering för hypobar hypoxi.
|
Samarbetspartners och utredare
Sponsor
Studieavstämningsdatum
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
Primärt slutförande (Beräknad)
Avslutad studie (Beräknad)
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
Första postat (Faktisk)
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
Senast verifierad
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Nyckelord
Ytterligare relevanta MeSH-villkor
Andra studie-ID-nummer
- IEK Weave
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument
Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt
Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .