Skoči na vsebino

Fakulteta za šport

Intermitentna eksogena ketoza: Nova strategija izboljšanja hipoksične tolerance in adaptacije

  • Intermitentna eksogena ketoza: Nova strategija izboljšanja hipoksične tolerance in adaptacije

  • Koda N5-0247
  • Datum 01.07.2022 - 30.06.2025
  • Financer ARRS
  • Organizacija Univerza v Ljubljani Fakulteta za šport
  • Nosilec izr. prof. dr. Tadej Debevec
Povzetek

S povečano nadmorsko višino povezano zmanjšanje sistemske razpoložljivosti kisika, povzroči znaten stres in inducira množico različnih fizioloških prilagoditev. Čeprav človeško prilagajanje na  povečano nadmorsko višine raziskujemo že stoletje in pol, se še vedno iščejo nove metode za ublažitev akutnega in dolgotrajnega zmanjšanja človeške zmogljivosti, funkcionalne zmožnosti in drugih težav (npr. akutne višinske bolezni) povezanih z izpostavitvijo višini/hipoksiji. To ni zanimivo zgolj za alpiniste ali športnike, ki tekmujejo na povečani nadmorski višini, ampak je izjemnega pomena tudi za različne klinične populacije, katerih stanja so povezana z lokalno ali sistemsko hipoksijo, kot so hude pljučne bolezni, cerebro-vaskularni ali kardio-vaskularni zapleti. Glede na zgodnje raziskave na živalih in skupno preliminarno delo obeh projektnih partnerjev se zdi, da bi bila ena takšna nova, in do danes še ne raziskana strategija, z eksogeno peroralno suplementacijo ketonov (KE) povzročena ketoza (IEK). Prepričljivi predhodni rezultati namreč kažejo, da ketonska telesa lahko izboljšajo hipoksično toleranco in služijo tudi kot gorivo za mišično in nevronsko celično aktivnost v hipoksičnem okolju. Skladno z navedenim je cilj pričujočega projekta celovito raziskati učinke eksogene ketoze na fiziološko, kognitivno in funkcionalno prilagoditev med akutno in dolgotrajno hipoksiji tako med mirovanjem kot med vadbo. Natančneje, v projektu želimo pojasniti sledeče:

1) Učinke akutne eksogene ketoze pri akutni vadbi v hipoksiji. 

2) Učinke vadbe z eksogeno ketozo na arhitekturo in kakovost spanja v hipoksiji.

3) Učinke eksogene ketoze na hipoksično toleranco in dolgotrajno prilagajanje na višino. 

Projektna metodologija.

V ta namen bomo na zdravih posameznikih izvedli tri slepe, randomizirane in s placebom nadzorovane raziskave. Obe sodelujoči raziskovalni skupini bosta v stalnem sodelovanju uporabili najsodobnejšo metodologijo za raziskovanje funkcionalnih učinkov predlaganih protokolov za razjasnitev fizioloških, celičnih in molekularnih mehanizmov, povezanih z akutno in kronično prilagoditvijo na hipoksijo med IEK. V raziskavi I bo 14 presikovancev opravilo štiri akutne vadbe pod naslednjimi prehranskimi in okoljskimi pogoji (cross-over zasnova): normoksična vadba + placebo; hipoksična vadba + placebo, normoksična vadba + KE; hipoksična vadba + KE. V raziskavi II bo 24 preiskovancev opravilo štiri različne testne prehranske in okoljske razmere (crossover design): Vnos KE takoj po vadbi in 30 minut pred spanjem v normoksiji; Vnos KE takoj po vadbi in 30 minut pred spanjem v hipoksiji; placebo in spanje v normoksiji, iv) placebo in spanje v hipoksiji. V raziskavi III bo 30 preiskovancev (15 kontrolne (placebo) skupine; 15 suplemetacije s KE) izpostavljeni 10 dnem kronične normobarične hipoksije (~4000 m) v hipoksičnem hotelu (Tako v Sloveniji kot v Belgiji). Kot smo že omenili, bo med vsemi tremi raziskavami (pred, med in po) izvedena celovita ocena fizioloških (kardiovaskularni, tkivni status kisikovega, hormonskega), kognitivnih karakteristik, ter kakovosti in kinetike spanja in celostne aklimatizacije.

Uporabna vrednost in znanstvena novost.

 

Predlagani projekt bo prinesel povsem nov vpogled v učinke eksogene ketoze na fiziološko in funkcijsko adaptacijo na hipoksijo v pogojih IEK. Glede na izjemno obetavne predhodne rezultate, ki sta jih na tem področju skupaj pridobila oba partnerja, nam bo predlagana metodologija omogočila ustrezen vpogled v možnost, da IEK ne le uporabimo kot sredstvo za izboljšanje tolerance in prilagoditve na hipoksijo pri zdravih posameznikih, temveč tudi pri različnih kliničnih populacijaj, ki jih prizadene sistemska in/ali lokalna deoksigenacija tkiva. Zaradi uporabljene celovite in visoko kakovostne metodologije bo projekt pomembno prispeval tudi k boljšemu razumevanju bazičnih fizioloških mehanizmov, povezanih s hipoksično prilagoditvijo, ki jo povzroča stanje ketoze. Že vzpostavljeno sodelovanje med obema projektnima partnerjema (KU Leuven & Univerza v Ljubljani) in odlični dosežki v podobnih temeljnih in aplikativnih raziskavah zagotavljajo, da bo projekt uspešno in kakovostno izveden v predlaganem časovnem okviru (3. leta). Oba partnerja imata tudi dostop do potrebnih prostorov (hipoksični hotel; laboratoriji) in celotno opremo, potrebno za izvedbo vseh predlaganih raziskav.