Sympaticko-somatomotorická vazba u poranění lidské míchy

Regulace kardiovaskulárních systémů během svalové aktivity je u lidí s nekompletním poraněním míchy (SCI) špatně pochopena. V minulosti byly poruchy somatomotorické a sympatické kontroly v SCI zkoumány samostatně. Navrhujeme prozkoumat spojení sympatické a somatomotorické kontroly, protože je relevantní pro paradigmata cvičení, která jsou navržena tak, aby zlepšila somatomotorickou funkci nebo zlepšila fyzickou zdatnost. Náš přístup bude měřit reflexy poklepu šlach, dobrovolnou aktivaci svalů a průtok krve kolenem (pod zraněním) a loktem (nad zraněním) před a po sympatických stimulech sestávajících z testů studeného tlaku, mentální matematiky a akutního cvičení. Tato data poskytnou informace o sympatickém řízení průtoku krve během svalové aktivity. Plasticita sympatikomotorického spojení bude také zkoumána provedením měření před a po tréninkovém cvičebním programu na běžeckém pásu. Tyto experimenty nám umožní řešit tři cíle. Cílem 1 bude charakterizovat propojení sympatického a somatomotorického systému pod úrovní poranění páteře. Tento cíl bude zkoumat míšní sympatické a motorické reflexy a jejich interakce. Bude také zkoumat, jak je sestupná somatomotorická vazba narušena poraněním páteře. V cíli 2 identifikujeme změny v interakcích sympatického a somatomotorického systému nad poraněním páteře. Kvůli poranění a změnám, ke kterým dochází pod poraněním, je pravděpodobně narušena také sympatiko-somatomotorická vazba v paži. Cíl 3 pak prokáže plasticitu sympaticko-somatomotorické vazby po zátěžovém tréninku. Budou testovány tři různé osmitýdenní cvičební tréninkové programy včetně 1) tréninku na běžeckém pásu s úrovní zátěže odpovídající 70-80 % HRR 2) tréninku na běžeckém pásu s 30-40 % HRR. Cvičební trénink bude testován v designu randomizované křížové studie s jedním měsícem mezi paradigmaty cvičení. Předpokládáme, že dojde k plasticitě sympatiko-somatomotorické vazby a že efekty cvičení normalizují ovládání těchto systémů. Nicméně vzhledem ke zranění předpokládáme, že adaptace se budou lišit od nezraněných kontrol.

Tato studie má důsledky pro cvičební trénink v lidské SCI. Očekává se, že propojení sympatického a somatomotorického systému bude záviset na tom, zda se cvičení zaměřuje na horní nebo dolní část těla. Obnova funkce vyžaduje jak zlepšení kontroly pohybu, tak i regulace prokrvení aktivních svalových skupin. Kromě toho je tato studie důležitá pro pochopení potenciálního dopadu cvičení na běžeckém pásu na kardiovaskulární zdatnost, což je téma rostoucího zájmu o lidi s omezeními fyzické aktivity.