运动员体内富氧混合物 (OXY-SPORT)
富氧混合物和运动对运动员氧化应激和干细胞增殖的影响。
目前,高压氧 (HBO) 是一种广泛用于多种病症的治疗方法。 HBO 有 14 种适应症,得到海底和高压医学协会 (UHMS) 的正式认可,但研究正在发现其他有趣的应用。
HBO 通过增加自由基氧 (ROS) 和一氧化氮 (NOS) 在增强抗氧化防御机制方面发挥重要作用。 这种受控的氧化应激已被证明可以阻止炎症-损伤-缺氧的恶性循环,这种恶性循环已在多种疾病中出现。 已在 2 个绝对大气压 (ATA) 的压力下证明新血管生成增加,而帮助缺血组织的效果需要 2.5 至 2.8 ATA 之间的压力才能产生。 此外,高压氧治疗后已证实干细胞增殖和动员。
在体育活动中,新陈代谢会产生废物——主要是二氧化碳、乳酸,还有活性氧。 HBO 可用于调节抗氧化机制和增加干细胞动员,从而帮助细胞在训练和体育比赛后恢复。
作者假设:
- HBO 可以减少健康职业运动员的氧化应激并诱导干细胞动员;
- 高氧混合物可以减少氧化应激并诱导健康职业运动员的干细胞动员;
- 低压 HBO(L-HBO 在 1.45 ATA)在减少氧化应激和增加干细胞动员方面至少与传统 HBO(在 2.5 ATA)相当。
作者将包括健康的运动员。 这些将被随机分配到对照组、L-HBO 组、HBO 组、30% O2 组或 50% O2 组。
作者将评估 20 L-HBO/HBO/30% O2 混合/50% O2 混合治疗前后以及治疗结束后 2 个月后的氧化应激变化和干细胞增殖。
研究概览
详细说明
受试者将通过当地体育馆的公告招募,并聚集在一起解释协议。 愿意参加者签署书面知情同意书并入组。 要包括在内,所有受试者都将接受一般医学检查以允许高压治疗。 这将包括体重、身高、无创动脉血压和心率测量。
纳入后,受试者将由未直接参与实验的人员使用电子数字生成器随机分配到三组:
- 手臂 1(对照):无干预。
- 第 2 组 (L-HBO):用 1.45 ATA 的氧气治疗 60 分钟(包括加压和减压时间,以及 3 分钟呼吸空气的休息时间);
- 第 3 组 (HBO):用 2.5 ATA 的氧气治疗 60 分钟(包括加压和减压时间,以及 3 分钟呼吸空气的休息时间)。
- 手臂 4(30% O2):在大气压下呼吸含 30% 氧气的空气混合物 (1 ATA)。
- 手臂 5(50% O2):在大气压下呼吸含 50% 氧气的空气混合物 (1 ATA)。
第 2、3、4、5 组中的受试者将接受总共 20 次治疗。 他们将遵循与他们的能量消耗成比例的个性化饮食。
作者将在方案中确定 3 个时间点:
TIME 0 (T0):纳入后立即,在任何治疗或实验之前;时间 1 (T1):HBO 治疗结束时;时间 2 (T2):HBO 治疗结束后 2 个月。
将对包含的科目进行以下考试:
- 包括全血细胞计数 (CBC)、肌酐、血尿素氮 (BUN)、C 反应蛋白和 VES 在内的标准化面板将在 T0、T1 和 T2 进行。
- 将对血液、尿液和唾液样本进行氧化应激标记物分析。 在血液样本(T0;T1;T2)上,作者将测量 IL-1 beta、IL-6、TNF-alfa、活性氧和总抗氧化能力(通过顺磁共振)、总抗氧化能力(tot)和还原能力(red)氨基硫醇(通过荧光光谱法)、3-硝基酪氨酸 (3-NT)(通过竞争性免疫测定法)。
对于尿样(T0;T1;T2),作者将通过测量 8-异前列烷浓度(通过竞争性免疫测定)、亚硝酸盐和硝酸盐 (NO2/NO3) 浓度(通过基于格里斯反应的比色法)、诱导型硝酸盐来评估脂质过氧化氧化物合酶(通过 ELISA 市售试剂盒)、肌酐、新蝶呤和尿酸浓度、8-oh-2-脱氧鸟苷(通过竞争性免疫测定)。
在唾液样本(T0;T1;T2)上,作者将测量活性氧和总抗氧化能力(通过顺磁共振)和皮质醇(通过竞争性免疫测定)。
- 将对血液样本(T0、T1、T2)进行干细胞分析(通过流式细胞术)。
血液样本(大约 6-12 毫升)将从前臂(优先在非优势肢体)的静脉中抽取;血浆和红细胞将在 4°C 下以 1000×g 离心分离 10 分钟。 尿液样本将通过无菌容器中的自愿排泄来收集。将通过 Salivette 设备(Sarstedt,Nümbrecht,德国)获得 1 mL 唾液。 将指示受试者在唾液收集前 30 分钟内不要饮酒、进食、吸烟、刷牙和使用漱口水。
所有样品将在 - 80 °C 下以多个等分试样储存,直到进行分析,并且在分析前仅解冻一次。
在这种情况下,由于不同的结构特征,不可能对患者和研究人员进行盲法。 然而,结果评估员将不知道患者的分配情况。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 阶段2
联系人和位置
学习地点
-
-
Veneto
-
Padova、Veneto、意大利、35135
- Human Physiology Institute, Department of Biomedical Sciences, University of Padova
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准:
- 职业运动员
- 每周至少进行 3 次训练
排除标准:
- 既往气胸
- 补偿操作的问题
- 已知癫痫症
- 主动吸烟者
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:低压高压氧(L-HBO)
低压高压氧以 1.45 ATA 给药 60 分钟,包括加压和减压时间,中间有 3 分钟的空气暂停。
总共 20 节课(每周 3-4 节)。
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如前所述。
其他名称:
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实验性的:标准压力高压氧 (HBO)
以 2.5 ATA 的标准压力高压氧给药 60 分钟,包括加压和减压时间,中间有 3 分钟的空气暂停。
总共 20 个非连续会话(每周 3-4 个)。
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如前所述。
其他名称:
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无干预:控制
对照组运动员,不干预。
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实验性的:30% 氧气
施用含有 30% O2 的空气混合物,受试者呼吸这种混合物 60 分钟,总共 20 次非连续性训练(每周 3-4 次)。
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如前所述
其他名称:
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实验性的:50% 氧气
施用含有 50% O2 的空气混合物,受试者呼吸这种混合物 60 分钟,总共 20 次非连续性训练(每周 3-4 次)。
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如前所述
其他名称:
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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活性氧产生的变化
大体时间:关于血液和唾液:在基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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活性氧产生量 (μmol min-1)(通过顺磁共振)
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关于血液和唾液:在基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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总抗氧化能力的变化
大体时间:关于血液和唾液:在基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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总抗氧化能力(通过顺磁共振)(mM)
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关于血液和唾液:在基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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皮质醇水平的变化
大体时间:唾液:在基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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皮质醇(通过竞争性免疫测定)(ng/ml)
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唾液:在基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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亚硝酸盐和硝酸盐 (NO2/NO3) 浓度的变化
大体时间:尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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亚硝酸盐和硝酸盐 (NO2/NO3) 浓度(通过基于 Griess 反应的比色法)(μM)
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尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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诱导型一氧化氮合酶 (iNOS) 的变化
大体时间:尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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诱导型一氧化氮合酶(通过 ELISA 市售试剂盒)(IU mL-1)
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尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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氨基硫醇水平的变化
大体时间:血液:运动试验后(时间 1:基线测量后的第二天)和第二次运动试验后治疗完成时(时间 3:基线后 5 周)从基线 (T0) 氨基硫醇浓度的变化
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总(总)和还原(红色)氨基硫醇(通过荧光光谱)(μmol L-1)
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血液:运动试验后(时间 1:基线测量后的第二天)和第二次运动试验后治疗完成时(时间 3:基线后 5 周)从基线 (T0) 氨基硫醇浓度的变化
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细胞因子水平的变化
大体时间:血液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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IL-1 β、IL-6、TNF-α (pg ml-1)
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血液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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脂质过氧化标志物的变化
大体时间:尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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对于尿液样本,我们将通过测量 8-异前列烷和 8-OH-脱氧鸟苷浓度(通过竞争性免疫测定)- (pg mg-1 肌酐) 来评估脂质过氧化
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尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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肾损伤标志物的变化
大体时间:尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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对于尿液样本,我们将通过测量肌酐 (g-L-1)、新蝶呤(μmol·mol-1 肌酐)和尿酸水平 (mg/dl) 来评估肾损伤。
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尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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3-硝基酪氨酸水平的变化
大体时间:尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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3-硝基酪氨酸(3-NT)(竞争免疫法)(nM·L-1)
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尿液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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干细胞动员的变化
大体时间:血液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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干细胞(通过流式细胞术)(%)
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血液:基线 (T0)、治疗完成时(时间 1:基线后 5 周)和治疗结束后 2 个月(时间 2)
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Gerardo Bosco, MD, PhD、University of Padova
- 研究主任:Matteo Paganini, MD、University of Padova
出版物和有用的链接
一般刊物
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- Pedoto A, Nandi J, Yang ZJ, Wang J, Bosco G, Oler A, Hakim TS, Camporesi EM. Beneficial effect of hyperbaric oxygen pretreatment on lipopolysaccharide-induced shock in rats. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2003 Jul;30(7):482-8. doi: 10.1046/j.1440-1681.2003.03865.x.
- Bosco G, Yang ZJ, Nandi J, Wang J, Chen C, Camporesi EM. Effects of hyperbaric oxygen on glucose, lactate, glycerol and anti-oxidant enzymes in the skeletal muscle of rats during ischaemia and reperfusion. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2007 Jan-Feb;34(1-2):70-6. doi: 10.1111/j.1440-1681.2007.04548.x.
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- Bosco G, Yang ZJ, Di Tano G, Camporesi EM, Faralli F, Savini F, Landolfi A, Doria C, Fano G. Effect of in-water oxygen prebreathing at different depths on decompression-induced bubble formation and platelet activation. J Appl Physiol (1985). 2010 May;108(5):1077-83. doi: 10.1152/japplphysiol.01058.2009. Epub 2010 Feb 25.
- Morabito C, Bosco G, Pilla R, Corona C, Mancinelli R, Yang Z, Camporesi EM, Fano G, Mariggio MA. Effect of pre-breathing oxygen at different depth on oxidative status and calcium concentration in lymphocytes of scuba divers. Acta Physiol (Oxf). 2011 May;202(1):69-78. doi: 10.1111/j.1748-1716.2010.02247.x. Epub 2011 Mar 1.
- Nasole E, Nicoletti C, Yang ZJ, Girelli A, Rubini A, Giuffreda F, Di Tano A, Camporesi E, Bosco G. Effects of alpha lipoic acid and its R+ enantiomer supplemented to hyperbaric oxygen therapy on interleukin-6, TNF-alpha and EGF production in chronic leg wound healing. J Enzyme Inhib Med Chem. 2014 Apr;29(2):297-302. doi: 10.3109/14756366.2012.759951. Epub 2013 Jan 30.
- Camporesi EM, Bosco G. Mechanisms of action of hyperbaric oxygen therapy. Undersea Hyperb Med. 2014 May-Jun;41(3):247-52.
- Bosco G, Vezzani G, Mrakic Sposta S, Rizzato A, Enten G, Abou-Samra A, Malacrida S, Quartesan S, Vezzoli A, Camporesi E. Hyperbaric oxygen therapy ameliorates osteonecrosis in patients by modulating inflammation and oxidative stress. J Enzyme Inhib Med Chem. 2018 Dec;33(1):1501-1505. doi: 10.1080/14756366.2018.1485149.
- Moskowitz A, Andersen LW, Huang DT, Berg KM, Grossestreuer AV, Marik PE, Sherwin RL, Hou PC, Becker LB, Cocchi MN, Doshi P, Gong J, Sen A, Donnino MW. Ascorbic acid, corticosteroids, and thiamine in sepsis: a review of the biologic rationale and the present state of clinical evaluation. Crit Care. 2018 Oct 29;22(1):283. doi: 10.1186/s13054-018-2217-4.
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研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
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最后验证
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高压氧的临床试验
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Epstein, Arthur B., OD, FAAOAlcon Research完全的
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