高海拔间歇性外源性酮症 (IEK)
2023年10月19日 更新者：Tadej Debevec、Jozef Stefan Institute
间歇性外源性酮症（IEK）：改善缺氧耐受性和适应的新策略
与海拔高度相关的缺氧会降低人体的功能能力，尤其是在运动期间。 即使经过长时间的适应，生理适应也不足以完全保持运动能力，尤其是在较高海拔地区。 因此，人们一直在寻找各种干预措施来减轻缺氧对人类表现和功能能力的负面影响。 有趣的是，啮齿动物和人类的早期数据表明，酮酯摄入引起的间歇性外源性酮症（IEK）可以改善缺氧耐受性，即通过促进肌肉和神经元能量稳态并减少氧化应激。 此外，有证据表明，缺氧会提高酮体对三磷酸腺苷（ATP）生成的贡献，从而取代葡萄糖并成为大脑的优先燃料。 尽管如此，我们可以合理地推测，酮体也可能通过上调缺氧诱导因子 1α 和刺激促红细胞生成素的产生来促进对缺氧的长期适应。
本项目旨在全面研究间歇性外源性酮症对健康成年人在休息、运动和睡眠期间急性和亚急性暴露于高原/缺氧的生理、认知和功能反应的影响。 具体来说，我们的目标是阐明 1) 急性外源性酮症在缺氧情况下次最大和最大强度运动期间的影响，2) 外源性酮症对缺氧状态下睡眠结构和质量的影响，以及 3) 外源性酮症对缺氧耐受性和睡眠质量的影响。亚急性高原适应。 为此，我们进行了一项针对海拔 3375 m 的低压缺氧（真实高海拔）的安慰剂对照临床试验 (CT)。 （Rifugio Torino，Courmayeur，意大利）将对健康个体进行研究，以研究测试干预措施的功能效果，并阐明与急性和慢性缺氧适应有关的确切生理、细胞和分子机制。 产生的输出不仅可以为酮体在缺氧条件下的作用提供新的见解，而且对于登山者和运动员在高原上的竞争以及与缺氧相关的多种临床疾病也具有应用价值。
研究概览
研究类型
介入性
注册 (实际的)
35
阶段
- 不适用
联系人和位置
本节提供了进行研究的人员的详细联系信息，以及有关进行该研究的地点的信息。
参与标准
研究人员寻找符合特定描述的人，称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
接受健康志愿者
是的
描述
纳入标准：
- 18至35岁之间的男性或女性
- 体重指数 (BMI) 介于 18 至 25 之间
- 身体健康并定期参加体育活动（每周 2-5 次锻炼时间> 30 分钟）
- 通过医疗检查确认健康状况良好
- 禁止吸烟
排除标准：
- 任何类型的损伤/病理是缺氧暴露和/或进行高强度运动的禁忌症
- 摄入任何已知会影响运动、表现或睡眠的药物或营养补充剂
- 研究开始前 2 周开始服用镇痛药、抗炎药或补充抗氧化剂。
- 最近在缺氧状态下居住或训练；在研究前 3 个月内，暴露于海拔 > 2000m 的时间超过 7 天。
- 研究前一个月内夜班或跨时区旅行
- 研究开始前3个月内献血
- 抽烟
- 每天饮用超过 3 杯酒精饮料
- 参与半专业或专业水平的精英运动训练
- 任何其他认为受试者不太可能成功完成完整研究方案的论据
学习计划
本节提供研究计划的详细信息，包括研究的设计方式和研究的衡量标准。
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：预防
- 分配：随机化
- 介入模型：并行分配
- 屏蔽：双倍的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：酮基
将提供酮酯
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酮酯：在72小时的实验之一中将提供总共300g酮酯补充剂，以建立间歇性外源性酮症。 将三氯蔗糖 (5% w/w) 添加到酮酯 (R)-3-羟基丁酯 (R)-3-羟基丁酸酯中 低压缺氧：在陆地海拔高度进行 72 小时的实验方案 |
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安慰剂比较：控制
将提供酮安慰剂
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安慰剂：水、5% 三氯蔗糖（w/w）、八乙酸盐 (1 mM) 低压缺氧：在陆地海拔高度进行 72 小时的实验方案 |
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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脑血管对二氧化碳 (CO2) 的反应性
大体时间：第一天在海平面（含氧量正常）。暴露于低压缺氧的第 2 天（36 小时后）。
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受试者将呼吸 4 分钟 3% CO2 和 4 分钟 6% CO2，中间间隔 4 分钟呼吸环境空气。
通过经颅多普勒连续记录大脑中动脉。
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第一天在海平面（含氧量正常）。暴露于低压缺氧的第 2 天（36 小时后）。
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认知功能
大体时间：第一天在海平面（含氧量正常）。分别在暴露于低压缺氧后的第 0 天和第 2 天（4 小时和 48 小时）。
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认知功能将通过计算机心理测量测试组进行评估：心理学实验构建语言（PEBL）。
将使用以下认知测试：颜色斯特鲁普测试（测量注意力、处理速度和抑制控制；完成任务所需的时间和反应的准确性；正确和错误反应的数量）、数字-跨度测试（测量个人的工作记忆能力和短期记忆；正确记住数字跨度的分数），ppvt测试（测量反应时间，注意力，集中度；对视觉信号做出反应的时间）fitts测试（测量手眼协调能力、精细运动技能、注意力；定位目标的时间）和时间墙测试（测量推理、计算、反应时间、策略和解决问题的时间；估计移动目标达到目标的时间）位置在墙后面）。
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第一天在海平面（含氧量正常）。分别在暴露于低压缺氧后的第 0 天和第 2 天（4 小时和 48 小时）。
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急性高山病 (AMS)
大体时间：每天晚上 9 点分别在常氧和低压缺氧条件下（睡觉前）和早上 6.15 点（醒来后）。
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急性高山病（AMS）将通过路易斯湖量表进行评估。
测试中测量的症状包括头痛、胃肠道不适、疲劳/虚弱、头晕/头晕和睡眠障碍。
这些强度级别从 0（最低）到 3（最高）进行评级。
总分≥3（包括头痛）表明患有 AMS。
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每天晚上 9 点分别在常氧和低压缺氧条件下（睡觉前）和早上 6.15 点（醒来后）。
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肺功能的变化估计用力肺活量 (FVC) 和第一秒用力呼气量 (FEV1)。
大体时间：在海平面的第一天和暴露于低压缺氧的第三天。
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肺功能将通过 FVC 和 FEV1 进行评估。
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在海平面的第一天和暴露于低压缺氧的第三天。
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肺功能的变化估计呼气峰流量 (PEF)。
大体时间：在海平面的第一天和暴露于低压缺氧的第三天。
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肺功能将通过 PEF 进行评估。
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在海平面的第一天和暴露于低压缺氧的第三天。
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肺功能变化
大体时间：在海平面的第一天和暴露于低压缺氧的第三天。
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肺功能将通过 FEV1/FVC 比率进行评估。
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在海平面的第一天和暴露于低压缺氧的第三天。
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心率对运动的反应
大体时间：每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼。第 0 天和第 1 天在含氧量正常的情况下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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在各种强度的不同运动回合（将使用中等和高强度）期间，将持续监测心率（HR、bpm）。
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每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼。第 0 天和第 1 天在含氧量正常的情况下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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运动时的呼吸反应
大体时间：每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼。第 0 天和第 1 天在含氧量正常的情况下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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在不同强度的不同运动回合（将使用中等和高强度）期间，将持续监测耗氧量（VO2、L/min 和 mL/min/kg）。
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每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼。第 0 天和第 1 天在含氧量正常的情况下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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运动过程中肌肉氧合的变化
大体时间：每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼。第 0 天和第 1 天在含氧量正常的情况下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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每次锻炼期间，放置在股外侧肌上的近红外光谱仪 (NIRS) 都会连续记录肌肉氧合/脱氧情况。
NIRS 测量研究区域（股外侧肌）的含氧和脱氧血红蛋白和肌红蛋白 (microM) 的数量。
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每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼。第 0 天和第 1 天在含氧量正常的情况下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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运动过程中脑氧合的变化
大体时间：每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼。第 0 天和第 1 天在含氧量正常的情况下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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每次锻炼期间，放置在额叶水平的近红外光谱仪 (NIRS) 都会连续记录大脑氧合/脱氧情况。
NIRS 测量研究区域（前额皮质）中含氧和脱氧血红蛋白 (microM) 的数量。
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每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼。第 0 天和第 1 天在含氧量正常的情况下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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肌肉耗氧率的变化 (mV#O2)
大体时间：每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼之前。第 0 天和第 1 天在常氧状态下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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将使用先前验证的方案来评估肌肉耗氧量。
简而言之，近红外光谱 (NIRS) 光极将放置在股外侧肌上。
在执行协议之前，将进行缺血校准，通过将血压袖带充气至 250-300 mmHg 最多 5 分钟，使 NIRS 信号正常化。
静息 mV#O2 将从伴随动脉闭塞的肌肉氧合减少来评估。然后，每个受试者将进行 3 x 6 分钟的中等强度运动、8 分钟的高强度运动和分级运动测试。
为了测量运动后耗氧量的恢复，受试者将进行如下一系列动脉闭塞：5次闭塞5秒开-5秒关，5次闭塞5秒开-5秒关，以及5次闭塞10秒开-20秒关。
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每天上午 9 点至下午 6 点之间进行每次 20-90 分钟长的锻炼之前。第 0 天和第 1 天在常氧状态下进行。低压缺氧的第 0 天、第 1 天、第 2 天和第 3 天。
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不同睡眠阶段的持续时间
大体时间：整个晚上，个人就寝后 8 小时（晚上 10 点到早上 6 点）。含氧量正常的第 0 天。低压缺氧的第 0 天和第 2 天。
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多导睡眠图将用于评估不同睡眠阶段的持续时间。
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整个晚上，个人就寝后 8 小时（晚上 10 点到早上 6 点）。含氧量正常的第 0 天。低压缺氧的第 0 天和第 2 天。
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血液中氧化应激标志物的变化
大体时间：将在常氧条件下的第 1 天以及低压缺氧条件下的第 1 天、第 2 天和第 3 天于早上 6 点（醒来后）采集血样。
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将测量收集的静脉血样本的氧化应激标记物浓度。
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将在常氧条件下的第 1 天以及低压缺氧条件下的第 1 天、第 2 天和第 3 天于早上 6 点（醒来后）采集血样。
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唾液皮质醇浓度的变化
大体时间：唾液样本将在常氧条件下的第 1 天以及低压缺氧条件下的第 1 天、第 2 天和第 3 天于早上 6 点（醒来后）采集。
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将测量收集的唾液样本的皮质醇浓度。
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唾液样本将在常氧条件下的第 1 天以及低压缺氧条件下的第 1 天、第 2 天和第 3 天于早上 6 点（醒来后）采集。
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水合状态的变化
大体时间：将在常氧条件下的第 1 天以及低压缺氧条件下的第 1 天、第 2 天和第 3 天于早上 6 点（醒来后）收集尿液样本。
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将使用尿液比重评估尿液样本。
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将在常氧条件下的第 1 天以及低压缺氧条件下的第 1 天、第 2 天和第 3 天于早上 6 点（醒来后）收集尿液样本。
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压力反射敏感性
大体时间：分别暴露于常氧和低压缺氧后 24 小时内
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在海平面：受试者将呼吸 6 分钟正常环境空气（21% O2、0.03% CO2）、6 分钟低氧正常二氧化碳（13.8% O2、0.03% CO2）和 6 分钟正常含氧高二氧化碳（21% O2、3% CO2）空气。 在高海拔地区：受试者将呼吸6分钟低压低氧（21％O2，0.03％CO2）、低压常氧（32％O2，0.03％CO2）、低压常氧高碳酸（32％O2，3％CO2）空气。 |
分别暴露于常氧和低压缺氧后 24 小时内
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夜间氧饱和度的变化
大体时间：整个晚上，个人就寝后 8 小时（晚上 10 点到早上 6 点）。含氧量正常的第 0 天。低压缺氧的第 0 天和第 2 天。
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使用脉搏血氧仪测量
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整个晚上，个人就寝后 8 小时（晚上 10 点到早上 6 点）。含氧量正常的第 0 天。低压缺氧的第 0 天和第 2 天。
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夜间尿儿茶酚胺排泄绝对量
大体时间：从晚上 10 点开始常氧条件下第 0 天至早上 6 点，低压缺氧条件下第 0 天、第 1 天和第 2 天。
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使用 ELISA 对收集的夜尿进行测量。
受试者在睡觉前排空膀胱，并在整个晚上（最多 8 小时）期间收集尿液。
晚上 10 点后最长 8 小时常氧条件下第 0 天至早上 6 点，低压缺氧条件下第 0 天、第 1 天和第 2 天。
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从晚上 10 点开始常氧条件下第 0 天至早上 6 点，低压缺氧条件下第 0 天、第 1 天和第 2 天。
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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颈内动脉脑血流量的变化
大体时间：第一天在海平面（含氧量正常）。暴露于低压缺氧的第 2 天（36 小时后）。
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每天早上通过多普勒超声评估内部脑血流量。
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第一天在海平面（含氧量正常）。暴露于低压缺氧的第 2 天（36 小时后）。
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合作者和调查者
在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。
研究记录日期
这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查，以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。
研究主要日期
学习开始 (实际的)
2023年9月18日
初级完成 (估计的)
2023年10月30日
研究完成 (估计的)
2024年6月30日
研究注册日期
首次提交
2023年10月13日
首先提交符合 QC 标准的
2023年10月19日
首次发布 (实际的)
2023年10月24日
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
2023年10月24日
上次提交的符合 QC 标准的更新
2023年10月19日
最后验证
2023年10月1日
更多信息
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