休息和运动时的脑血流反应
儿童、青少年和成人对等长运动和高碳酸血症的脑血管反应
严格调节脑血流量对于输送氧气和能量以维持生存至关重要。 在童年时期,大脑的代谢需求高出两倍,因此需要更多的血流量来匹配。 尽管有这些知识,但成熟过程中的脑血流反应和调节机制在很大程度上还是未知的。 因此,我们试图了解休息时和握力运动期间血管功能的变化以及调节机制。 这将为我们提供有关脑血管反应的宝贵信息,这将有助于未来旨在改善青少年血管功能的干预措施,以预防未来的疾病。 利用青春期过渡将有助于深入了解性激素对脑血流调节的影响。
这项横断面观察性研究的目的是检查年龄和成熟度对脑血流调节的影响,通过探索儿童(7-10岁)、青少年对二氧化碳浓度增加和静态握力运动的反应来实现(12-16 岁)和年轻人(19-35 岁)。
该研究旨在回答的主要问题是:
- 研究儿童、青少年和成人的脑血流对二氧化碳浓度增加的反应。
- 研究儿童、青少年和成人在二氧化碳浓度增加或不增加的情况下对握力运动的脑血流反应。
在所有方案中,参与者将使用我们已获得加拿大卫生部批准的计算机控制的气体混合器系统,使用预期的潮气末气体目标来测量和/或改变其潮气末气体浓度。
研究概览
详细说明
这项横断面实验研究的目的是确定年龄、性别和青春期状态对静息和等长运动期间脑血管反应的影响。
主要目的是研究高碳酸血症和等长运动期间脑血流的调节机制,并确定随着年龄和成熟的增长,调节是否存在任何机械差异。
以下问题将针对 20 名健康儿童(7-10 岁)、20 名健康青少年(12-16 岁)和 20 名年轻健康成年人(19-35 岁)进行研究,以比较年龄、性别和成熟度对这些问题的影响。答复如下:
- 研究儿童、青少年和成人在有或没有高碳酸血症(+9 mmHg 二氧化碳)的情况下对等长运动的脑血流反应。
- 使用斜坡增量 4 分钟方案与 30 秒方案相比,研究儿童、青少年和成人对高碳酸血症(+9 mmHg 二氧化碳)的脑血流反应,以确定哪种方法对儿童和青少年最耐受。
- 确定性别以及年龄和成熟度的性别依赖性影响是否会影响大脑血流对高碳酸血症或等长握力运动的反应。
为了在研究方案期间控制和操纵呼吸气体,将使用经研究测试授权批准的计算机控制气体混合器系统在口腔处对潮气末二氧化碳和氧气的分压进行采样。 为了分别在钳夹呼吸和高碳酸血症试验期间瞄准特定的潮气末二氧化碳和氧气水平,将利用前瞻性潮气末气体目标。 该系统允许对潮气末气体进行每次呼吸调节,与通气无关。 通过根据先前呼出的呼吸控制二氧化碳和氧气的吸入浓度,可以前瞻性地确定潮气末浓度,从而在整个方案持续时间内精确控制浓度。 将使用计算机控制系统记录气体分析以及潮气量和呼吸频率的肺活量测量。 预期潮气末气体目标是安全的,所有吸入的气体都含有氧气,具有严格的控制程序和故障安全机制,不允许吸入的气体超出安全阈值。
研究类型
注册 (估计的)
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Ali McManus, PhD
- 电话号码:250-807-9873
- 邮箱:ali.mcmanus@ubc.ca
研究联系人备份
- 姓名:Jodie Koep, PhD
- 电话号码:2508631621
- 邮箱:jodie.koep@ubc.ca
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 孩子
- 成人
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
- 年龄在7-10岁、12-16岁或19-35岁之间
- 男女不限
- 血压正常(<160/110 mmHg)并且未服用任何抗高血压药物。
- 既往或当前无心肺脑血管疾病史。
- 可以用英语交流
排除标准:
- 无法进行握力练习
- 目前正在服用任何已知会影响血管功能、心率或血压的药物
- 有癫痫症
- 目前是吸烟者吗
- 已知心脏代谢异常
- 有先天性心脏异常(例如法洛四联症)
- 不稳定型心绞痛(频繁胸痛)
- 心房颤动
- 过去 3 个月内有过心肌梗塞(心脏病发作)
- 过去 6 个月内发生过短暂性脑缺血发作 (TIA)
- 心力衰竭≥2级
- 患有已知的呼吸道疾病(例如哮喘)
- 患有已知的代谢疾病(例如 1 型糖尿病)
- 无法锻炼
- 怀孕了
- 产后不到 6 个月或最近一个月内停止母乳喂养
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
---|---|
儿童(7-10岁)
实验的所有组都将接受相同的干预。
参与者接受的干预是使用计算机控制的气体混合器系统来操纵呼气末和动脉血气。
这将用于以下方案,将潮气末浓度限制在静息水平或进行高碳酸血症挑战。
该方案包括评估脑血流对二氧化碳的反应(使用超声波测量);包括高碳酸血症斜坡方案和随后的瞬时方案。
经过至少 30 分钟的冲洗后,参与者将以最大自主收缩的 30% 进行等长运动,持续 2 分钟。
参与者将在 2 种不同条件下进行等长握力练习(高碳酸血症 (+9 mmHg) 和屏住呼吸;以维持基线呼气末二氧化碳和氧气浓度),每轮之间有 20 分钟的恢复期。
|
RespirAct RA-MR™ 是一款计算机控制的气体混合器,可精确控制血气,以实现一致且可重复的刺激。
|
青少年(12-16 岁)
实验的所有组都将接受相同的干预。
参与者接受的干预是使用计算机控制的气体混合器系统来操纵呼气末和动脉血气。
这将用于以下方案,以将潮气末限制在静息水平或进行高碳酸血症挑战。
该方案包括评估脑血流对二氧化碳的反应(使用超声波测量);包括高碳酸血症斜坡方案和随后的瞬时方案。
经过至少 30 分钟的冲洗后,参与者将以最大自主收缩的 30% 进行等长运动,持续 2 分钟。
参与者将在 2 种不同条件下进行等长握力练习(高碳酸血症 (+9 mmHg) 和屏住呼吸;以维持基线呼气末二氧化碳和氧气浓度),每轮之间有 20 分钟的恢复期。
|
RespirAct RA-MR™ 是一款计算机控制的气体混合器,可精确控制血气,以实现一致且可重复的刺激。
|
成人(18-35岁)
实验的所有组都将接受相同的干预。
参与者接受的干预是使用计算机控制的气体混合器系统来操纵呼气末和动脉血气。
这将用于以下方案,以将潮气末限制在静息水平或进行高碳酸血症挑战。
该方案包括评估脑血流对二氧化碳的反应(使用超声波测量);包括高碳酸血症斜坡方案和随后的瞬时方案。
经过至少 30 分钟的冲洗后,参与者将以最大自主收缩的 30% 进行等长运动,持续 2 分钟。
参与者将在 2 种不同条件下进行等长握力练习(高碳酸血症 (+9 mmHg) 和屏住呼吸;以维持基线呼气末二氧化碳和氧气浓度),每轮之间有 20 分钟的恢复期。
|
RespirAct RA-MR™ 是一款计算机控制的气体混合器,可精确控制血气,以实现一致且可重复的刺激。
|
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 |
---|---|---|
脑血流量
大体时间:实验参观(1天)
|
颈内动脉血流的超声评估
|
实验参观(1天)
|
次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
---|---|---|
脑血流速度
大体时间:实验参观(1天)
|
大脑中动脉速度的超声评估
|
实验参观(1天)
|
逐次血压
大体时间:实验参观(1天)
|
持续评估平均动脉压反应
|
实验参观(1天)
|
唾液激素浓度
大体时间:实验参观(1天)
|
用于评估雌激素、孕激素、脱氢表雄酮和睾酮的唾液样本,用于表征成熟状态
|
实验参观(1天)
|
气体分析
大体时间:实验参观(1天)
|
呼气末二氧化碳和氧气的分压将从佩戴的呼吸面罩的口部进行采样。
|
实验参观(1天)
|
体力活动问卷
大体时间:实验参观(1天)
|
将评估身体活动水平的自我报告评估
|
实验参观(1天)
|
人体测量:体重
大体时间:实验参观(1天)
|
使用电子秤测量体重(公斤)
|
实验参观(1天)
|
人体测量:身高
大体时间:实验参观(1天)
|
将测量站立和坐高的身高(厘米)。
|
实验参观(1天)
|
合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Jared Baylis, MD、University of British Columbia
出版物和有用的链接
一般刊物
- Ito S, Mardimae A, Han J, Duffin J, Wells G, Fedorko L, Minkovich L, Katznelson R, Meineri M, Arenovich T, Kessler C, Fisher JA. Non-invasive prospective targeting of arterial P(CO2) in subjects at rest. J Physiol. 2008 Aug 1;586(15):3675-82. doi: 10.1113/jphysiol.2008.154716. Epub 2008 Jun 19.
- Fisher JA. The CO2 stimulus for cerebrovascular reactivity: Fixing inspired concentrations vs. targeting end-tidal partial pressures. J Cereb Blood Flow Metab. 2016 Jun;36(6):1004-11. doi: 10.1177/0271678X16639326. Epub 2016 Mar 21.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (估计的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
与本研究相关的术语
其他研究编号
- H23-02316
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
IPD 计划说明
IPD 共享时间框架
IPD 共享访问标准
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.