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休息和运动时的脑血流反应

2024年3月4日 更新者:Ai McManus、University of British Columbia

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

地位

尚未招聘

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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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

观察性的

注册 (估计的)

60

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。

学习联系方式

研究联系人备份

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

  • 孩子
  • 成人

接受健康志愿者

是的

取样方法

概率样本

研究人群

研究人群为7-10岁、12-16岁或19-35岁的健康儿童、青少年和成年人。 参与者将从在线广告和媒体的普通人群中招募,目标对象是居住在不列颠哥伦比亚省奥肯那根的儿童、青少年和成年人。

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

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

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

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

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

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

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 (估计的)

2024年5月1日

初级完成 (估计的)

2025年1月1日

研究完成 (估计的)

2025年1月1日

研究注册日期

首次提交

2023年11月13日

首先提交符合 QC 标准的

2023年11月15日

首次发布 (实际的)

2023年11月21日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2024年3月6日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年3月4日

最后验证

2024年3月1日

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)?

是的

IPD 计划说明

在该研究的关键论文发表后,该研究的假名数据将与其他研究人员共享。 数据将通过联合研究数据存储库 (FRDR) (https://www.frdr-dfdr.ca/repo/) 共享。 这是一个安全的数据存储库,可在 www 上搜索,由图书馆服务管理。 当数据集存入存储库时,将为数据集生成数字对象标识符 (DOI)。 数据将在此存储库中存储至少 10 年或自上次访问日期起 10 年。

IPD 共享时间框架

数据将在此存储库中存储至少 10 年或自上次访问日期起 10 年。

IPD 共享访问标准

数据将通过联合研究数据存储库 (FRDR) (https://www.frdr-dfdr.ca/repo/) 共享。 这是一个安全的数据存储库,可在 www 上搜索,由图书馆服务管理。 当数据集存入存储库时,将为数据集生成 DOI。

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

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RespirACT RA-MR 系统的临床试验

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