Hyperkapnie u ortostatické hypotenze

VÝCHODISKA: Regulace prokrvení životně důležitých orgánů, jako je mozek a srdce, je z velké části zajištěna lokální úpravou mikrovaskulatury (autoregulace) a autonomním nervovým systémem řízení kardiovaskulárního systému. Neurogenní ortostatická hypotenze (NOH) je klíčovým příkladem selhání těchto systémů. U pacientů dochází k významnému a trvalému poklesu krevního tlaku (TK) (≥20/10 mmHg) ve vzpřímené poloze, což vede k mozkové hypoperfuzi a příznakům točení hlavy, nevolnosti, presynkopy a dokonce synkopy. NOH a porucha cerebrovaskulární perfuze se objevují v důsledku selhání baroreflexu při odpovídajícím zvýšení odtoku sympatiku.

Novým řešením, jak čelit akutním účinkům NOH, je přechodně zvýšit aktivitu sympatiku stimulací periferních a centrálních respiračních chemoreceptorů zvýšeným frakčním inspirovaným (Fi) CO2. U zdravých dobrovolníků zlepšuje zvýšený FiCO2 ortostatickou toleranci a kontrolu TK během rychlých posturálních přechodů. Kromě toho jen málo z nich zvažovalo účinky rozdílu mezi pohlavími na vztah chemoreflexu a autonomie. Existující důkazy prokazují zvýšenou sympatickou odpověď na chemoreflexní stimulaci u postmenopauzálních žen s pozorovanou vazokonstrikcí a zvýšeným krevním tlakem. Tato data naznačují, že ženy mohou lépe reagovat na hyperkapnii jako nový terapeutický zásah pro NOH. Bohužel může také upozornit na predispozici ke kardiovaskulárnímu riziku spojenému s hypertenzí vleže.

Aby vědci lépe porozuměli mechanistickým základům NOH u mužů a žen a prozkoumali použití zvýšeného FiCO2 k léčbě, potřebují lepší způsob, jak monitorovat aktivitu sympatiku a cerebrovaskulární perfuzi. Funkční optická koherentní tomografie (fOCT) retinálních a choroidních vaskulárních lůžek oka (výřez mozku) byla nedávno vyvinuta v Calgary, aby umožnila fyziologické sledování těchto základních proměnných. V souhrnu se zdá, že zvýšené hladiny FiCO2 (hyperkapnie) zlepšují odpovědi BP na stání a ortostatickou toleranci a mohou představovat atraktivní terapii pro pacienty s NOH.

Toto je studie proof-of-concept, která hodnotí hyperkapnii jako novou terapeutickou intervenci ke zlepšení krevního tlaku a ortostatické tolerance u mužů a žen s NOH. Kromě toho se výzkumníci zaměří na vyhodnocení funkční OCT jako pokročilého, neinvazivního nástroje k měření sympatické a metabolické cerebrovaskulární kontroly.

CÍLE: Cílem současného návrhu je aplikovat hyperkapnii během monitorování fOCT u pacientů mužského a ženského pohlaví s NOH a zdravých kontrol za účelem: (a) vyhodnotit a porovnat účinky hyperkapnie na kardiovaskulární a cerebrovaskulární odpovědi za účelem lepšího pochopení základní fyziologie chemoreflexu a baroreflexu u mužských a ženských pacientů s NOH, (b) určit, zda zařízení, které přechodně zvyšuje FiCO2 v reakci na posturální změny, bude účinné jako nelékové terapeutické činidlo a (c) vyhodnotit fOCT jako nový pokročilý nástroj pro měření sympatických a metabolických složek cerebrální autoregulace u pacientů s autonomním selháním.

METODY: Mužští a ženští pacienti s NOH (n=40) budou rekrutováni z autonomní kliniky v Calgary spolu s kontrolami z komunity stejného pohlaví a věku. Účastníci absolvují pět testů aktivního stání, během kterých budou požádáni, aby se zaměřili na různé úrovně CO2 na konci přílivu (ET). OCT snímky budou pořizovány během každého testu. Účastníci během testu aktivního stání dokončí následující dechový protokol: a) dýchání normálního vzduchu v místnosti (kolísání ETCO2), b) ETCO2 sevřeno na základní linii, c) ETCO2 sevřeno na +5 mmHg, d) ETCO2 se sepnuto na +10 mmHg, e ) ETCO2 upnutý na +10 mmHg s ETO2 upnutý na 50 mmHg. Cílových úrovní ETCO2 bude dosaženo prostřednictvím počítačového systému dodávky plynu. Jako poslední bude proveden úkol opětovného dýchání k vyvolání hyperkapnie a hypoxie (nízký obsah kyslíku). Po každém stavu bude následovat minimálně 10minutové období zotavení, aby se zajistila normalizace ETCO2. Po celou dobu bude hodnocena hemodynamika (TK, HR a tepový objem) a ortostatické symptomy. Údaje o dechu po dechu budou zahrnovat ETO2, ETCO2, rychlost dýchání, dechový objem a minutovou ventilaci. Analýzy OCT obrazu v sedě a ve stoje budou měřit hustotu cévnatky a sítnice (náhrada za aktivitu periferního sympatiku a metabolickou cerebrální autoregulaci, v tomto pořadí) hustotu perfuze.