Bed Rest 2025

Študija dolgotrajnega ležanja – Bed rest 2025 – predhodne prijave na raziskavo

Načrt raziskave bedrest 2025 in možnost vašega sodelovanja

Povzetek:

Na Inštitutu za kineziološke raziskave (IKARUS) ZRS Koper že več kot 20 let, v sodelovanju z mednarodnimi partnerji in vesoljskimi agencijami, preučujemo vpliv (simulirane) breztežnosti na človeški organizem. Pri tem uporabljamo različne modele, ki posnemajo učinke bivanja v breztežnostnem prostoru: horizontalno ležanje (bedrest) in ležanje z glavo navzdol pri 6° naklonu (head-down tilt bedrest), suhi potop v vodnih posteljah (dry immersion) in zmanjšanje števila dnevnih korakov (step reduction). Največkrat uporabljamo horizontalno ležanje ali ležanje z glavo navzdol in smo uspešno izvedli že 7 tovrstnih študij v trajanju od 10 do 35 dni.

V letu 2025 nameravamo izvesti 21-dnevno ležanje v bolnici, kjer bo ležišče nagnjeno za 6°, tako se bomo najbolj približali realnim posledicam bivanja v breztežnostnem prostoru. Temu bo sledilo obdobje 21-dnevne rehabilitacije na domu in lokalnem fitnesu, da bomo udeležencem v študiji zagotovili vračanje v prvotno stanje. Študija zahteva 25-dnevno bivanje preiskovancev v Splošni bolnišnični Izola, kjer bodo preiskovanci nastanjeni na oddelku (3-5 v sobah) preživeli 2-dnevno merjenje začetnih vrednosti parametrov zdravja, 21-dnevno ležanje in 3-dnevno merjenje sprememb parametrov zdravja. Potem se bodo odpravili domov, kjer bodo v njim najbližjem fitnesu opravili 21-dnevno rehabilitacijo. Med bivanjem v bolnišnici bodo imeli skrben zdravniški nadzor in brezplačno prehrano. Ob posebni nagradi za sodelovanje pa bodo povrnjeni tudi stroški prevoza in parkirišča.

V letošnjo raziskavo nameravamo vključili preiskovance, ženske in moške, stare med 18 in 35 let. Glede na zastavljene cilje študije bodo razdeljeni v različne skupne.

Meritve

Vsa merjenja so načrtovana za 3 časovne točke: pred ležanjem, po 21 dneh ležanja in po 21 dneh rehabilitacije. Nekatera merjenja (npr. odvzemi krvi, vprašalniki) bodo izvedena tudi med ležanjem:

• Gibalno aktivnost bomo izmerili z merilniki pospeška, pripetega na boku.
• Telesno sestavo (maščobo in mišično maso) bomo izmerili leže v sproščenem stanju, z bioimpedanco in DXA celotnega telesa.
• Mišični volumen in površino preseka mišic nog bomo izmerili z MRI slikanjem.
• Mišično arhitekturo bomo izmerili z ultrazvokom.
• Hitrost mišičnega krčenja po električnem impulzu bomo izmerili s Tenziomiografijo in z uporabo električnega impulza.
• Največjo silovitost mišic bomo izmerili s hotenimi maksimalnimi krčenji in dinamometri.
• Mišično moč in funkcijo bomo izmerili z različnimi skoki na tenziometrijski plošči.
• Vzdržljivost bomo izmerili s stopnjevanim kolesarjenjem na sobnem kolesu do hotene odpovedi.
• Ravnotežje in ortostatično intoleranco bomo izmerili na tenziometrijski plošči med mirno stojo.
• Vzorce vlaken mišice (biopsije približno 150 mg) bo odvzel izkušeni kirurg s perkutano biopsijo mišice vastus lateralis med lokalno anestezijo.

Po lokalni anesteziji, bo kirurg opravil kratek (7 mm) rez kože, preko katerega bo vstopil s biopsijskimi škarjami in odščipnil 150 mg mišice vastus lateralis (cca 2 riževa zrna). Potem bo rano zaprl s steristripom (brez šivanja). Preiskovanec načeloma bolečine ne čuti, razen ob vbodu igle ob lokalni anesteziji. Takoj po odvzemu biopsije je preiskovanec sposoben opravljati vsakodnevne dejavnosti.

• Vzorci krvi bomo odvzeli pogosteje, na tešče pred zajtrkom iz medialne kubitalne vene.
• Kognitivne teste (hitrosti procesiranja informacij, test izvršilnih sposobnosti, test selektivne pozornosti, test kognitivnega upada, test razpoloženja) bomo izmerili z vprašalniki in računalniškimi programi.
• Možgansko delovanja bomo izmerili z EEG ob izvedbi enostavnih gibalnih in kognitivnih nalogah.

21-dnevno ležanje

Vsi preiskovanci bodo ležali v nagnjenem položaju, z glavo navzdol, pod naklonom 6°, v bolnišničnih posteljah, v katerih bo dovoljeno obračanje (hrbet-bok-trebuh). Zagotovili bomo 24-urno zdravstveno nego, za kar bo skrbela posebna ekipa zdravnikov in bolniških strežnic in sester Splošne bolnišnice Izola. Preiskovanci bodo imeli tudi 24-urno asistenco s strani zdravstvenega osebja in raziskovalcev. Med ležanjem bodo preiskovanci opravljali vse aktivnosti v ležečem položaju. Pod kolena in pod glavo si bodo lahko podložili največ en vzglavnik. Občasno bodo glavo lahko oprli s komolci, predvsem pri prehranjevanju in opravljanju ustne higiene. Med ležanjem bodo imeli preiskovanci nadzorovano dieto, kar zahteva, da bodo pojedli vse, kar bodo dobili in tako ne bodo pridobivali na maščobni masi. Prehrana bo razdeljena v treh obrokih (zajtrk, kosilo in večerja) in v soglasju z njimi bomo prehrano lahko porazdelili še na dodatne obroke – prigrizke. Vsak bo imel brezplačen dostop do interneta, na voljo obposteljno mizico za prenosni računalnik in priključek za elektriko. Lahko bodo uporabljali svoj telefon in imeli obiske ob bolnišničnih standardnih terminih. Dolgčas jim zagotovo ne bo.

Intervencija: senzomotorična stimulacija

Skupina 3 bo med ležanjem deležna mehanske stimulacije (muscle focal stimulation) tetive mišic vastus lateralis in vastus intermedius. Stimulacija se občuti kot blago in zelo hitro tapkanje tetive mišice. Izvajala se bo 3-krat dnevno, 10 minut na nogo. Uporabili bomo sistem CroSystem2 (NEMOCO srl, Italy), ki je sposoben mehanske stimulacije z amplitudo od 0,1 do 0,2 mm in frekvence 100 Hz. Stimulacija povzroča dolgotrajno aktivacijo mišičnih proprioceptorjev, kar lahko vodi v izboljšanje načrtovanja in izvedbe gibov pri različnih gibanjih.

Intervencija: vesoljska obleka

Skupina 5 (le en preiskovanec) bo 3,5 ure dnevno med budnim časom, na desni strani telesa (nogi, roki, hrbtnih mišicah in stranskih trebušnih mišicah) nosil posebno obleko. Obleka bo električno stimulirala mišice omenjenih delov telesa in zagotavljala zaporedje pritiskov po telesnih segmentih. Obleka bo prepoznala naravno premikanje noge in stimulirala mišice v ustreznem zaporedju. Diferencialni pritiski pa bodo preprečevali premik telesnih tekočin proti trupu in glavi. Pritiski bodo generirani na pasiven način, preko posebne tkanine. Na koncu bomo primerjali levo in desno stran telesa.

21-dnevna rehabilitacija

Je bodo deležni vsi preiskovanci, po koncu 21-dnevnega ležanja, ko odidejo domov. V njim najbližjem fitnesu jim bomo kupili karto in najeli osebnega trenerja, kateri ga bo spremljal. Vadili bodo 3-krat tedensko in cca 40 minut dnevno. Vsak preiskovanec bo imel individualno prilagojen protokol kolesarjenja na sobnem kolesu, katerega bomo definirali na osnovi merjenj pred in po ležanju. Protokol bo sestavljen iz kratkih intervalov visoko intenzivnega kolesarjenja, katerim bodo sledile pavze nizko intenzivnega kolesarjenja. Osebni trener jih bo usmerjal, varoval in beležil realizacijo. Srčna frekvenca med vadbo se bo shranjevala v aplikaciji Polar Flow.

Denarna nagrada za sodelovanje v raziskavi

Preiskovanci bodo prejeli finančno nadomestilo 4.000 EUR (bruto) in dodatno še stroške prevozov na in iz preiskave, morebitno parkiranje vozila pred bolnišnico. Pri čemer vam mi krijemo vse stroške bivanja v bolnišnici (hrano, parkirnino, …) in rehabilitacije (vstop v fitnes in osebnega trenerja).

Predhodne prijave na raziskavo

V primeru, da vas že danes zanima sodelovanje v raziskavo, se prijavite preko spodnje povezave.

Predhodna prijava Študija dolgotrajnega ležanja Bed Rest 2025

Vrnili vam bomo klic in se z vami še detajlneje pogovorili o nadaljnjih korakih, kateri bodo obsegali: intervju in zdravniški pregled.

Iščemo 37 preiskovancev in sicer:

• 27 mladih moških (starih med 18 in 35 let), in
• 10 mladih žensk (starih med 18 in 35 let).

Pri vsakem kandidatu bomo na zdravniškem pregledu preverili, če ustrezajo vključitvenim in izključitvenim pogojem:

a. Vključitveni kriteriji:

• indeks telesne mase (telesna masa (kg) / telesna višina² (m²)) med 22 in 32 kg/m²;
• ustrezna mišična masa rok in nog > 7,23 kg/m² (izmerimo v laboratoriju z DXA);
• zdrav posameznik, ki je sposoben opraviti vse predvidene teste v raziskavi;
• podpisana izjava o zavestni in svobodni privolitvi za sodelovanje ter zdravnikovo privoljenje (krvna slika, družinska anamneza kontraindikacij posledic ležanja, EKG srca).

b. Izključitveni kriteriji:

• težja akutna ali kronična obolenja: skeleta, raki, srčno-žilnega sistema, presnovnega sistema, živčno-mišičnega sistema in psihiatrična obolenja;
• ugotovljeno srčno-žilno obolenje na pregledu EKG;
• alergije na učinkovine uporabljene v raziskavi;
• težave pri prebavi raziskovalnih učinkovin;
• pogosta diareja in bruhanje;
• arterijska hipertenzija (>140/90 mmHg);
• psihološke težave;
• nagnjenost k globokovenski trombozi (D-dimer > 500 μg/L)
• slabo ortostatično toleranco (pogoste vrtoglavice pri spremembi položaja, posebno pri dvigu iz ležečega položaja);
• venske abnormalnosti, ki bi povzročale težave pri jemanju krvi;
• odvzem večje količine krvi (več kot 300 ml) v zadnjih treh mesecih pred pričetkom projekta;
• težave s prekomernim uživanjem alkoholnih pijač;
• aktivo kajenje;
• predhodno sodelovanje v kakršni koli biomedicinski raziskavi v zadnjih 3 mesecih pred pričetkom te raziskave;
• nalezljivo bolezen pred pričetkom projekta;
• kakršen koli feromagnetni implantat;
• nosečnost pri ženskih kandidatkah.

Pričakovani odzivi

V vseh naših raziskavah smo ležanju izpostavili 102 preiskovancev, kateri so preležali 10 do 35 dni. Večina njih je ob pričetku ležanja imela bolečine v križu in glavi, katere so minile po dveh dneh ležanja. Po 21 dneh ležanja pričakujemo 10% upad največje moči mišic nog in vzdržljivosti celega telesa. Preiskovanci so imeli tudi začetne težave pri odvajanju blata, zato smo jim odpravili z vnosom pijače bogate z magnezijem ali svečko ali odvajalom. Podariti moramo, da so vsi zapleti le začasni in še noben preiskovanec ni predčasno zapustil naše študije.

Zakaj ležanje v postelji?

Če želimo razumeti: kaj se dogaja s človekovim telesom v vesolju – občutkom breztežnosti ob prostem padanju okoli Zemlje, kako gibalna neaktivnost spreminja naše telo, kakšne spremembe lahko pričakujemo s staranjem, moramo uporabiti različne simulacije posledic, saj težko čakamo 20-30 let, da nas gibalna neaktivnost spremeni ali da se postaramo. Preučevati astronavtov tudi ne moremo, ker jih je malo in ne moremo dostopati do njih med bivanjem v vesolju. Zato smo razvili različne načine simulacije posledic bivanja v breztežnostnem prostoru. V bistvu so astronavti direktni uporabniki naših znanj, saj uporabljajo vse možne ukrepe (intervencije), katerim smo prej preverili učinkovitost v študijah ležanja. Breztežnost lahko na Zemlji direktno simuliramo le s paraboličnimi leti, kjer doživimo breztežnost približno 20 sekund ob vsakem paraboličnem preletu letala, kar lahko ponovimo okoli 20-krat v enem poletu. Ker pa želimo na kontroliran način povzročiti posledice breztežnosti, je potrebno zagotoviti daljše obdobje breztežnosti. Zato raje simuliramo posledice breztežnosti, kar dosežemo z ležanjem v postelji.