Průtok krve a vyšetření krevního tlaku u Downova syndromu (FBI21)

Specifické cíle

Downův syndrom (DS) je nejrozšířenější genetickou formou mentálního postižení a jedinci s DS mají nízkou pracovní kapacitu. Snížená pracovní kapacita omezuje hrubou motoriku, a tím snižuje nezávislost, plnou účast a v konečném důsledku kvalitu života (QOL). Nízká pracovní kapacita je spojena s centrální autonomní dysfunkcí u osob s DS, která omezuje maximální srdeční frekvence ~30 tepů pod očekávané hodnoty. Během cvičení však autonomní nervový systém také vyrovnává dodávku periferního krevního toku a regulaci krevního tlaku prostřednictvím redistribuce krve do aktivního kosterního svalstva. K redistribuci krevního toku dochází především prostřednictvím sympaticky zprostředkovaných změn vazomotorického tonu stimulací mechanicky a metabolicky citlivých aferentních vláken v kosterním svalu, což vede ke změnám tlaku k udržení adekvátního průtoku. Není známo, zda pozorovaná centrální autonomní dysfunkce u jedinců s DS také mění regulaci periferního krevního toku nebo reakci krevního tlaku na cvičení dolních končetin, což je zásadní pro zlepšení pracovní kapacity a v konečném důsledku participace a QOL.

K redistribuci krevního toku dochází způsobem závislým na intenzitě regulovaným prostřednictvím změn tlaku, směrem od neaktivní tkáně směrem ke cvičení nebo aktivnímu svalu prostřednictvím vazokonstrikčních mechanismů. Údaje z naší laboratoře využívající mírný sympatický stimul, jmenovitě nižší tělesný negativní tlak, naznačují, že jedinci s DS mají sníženou vazokonstrikční kontrolu. Snížená schopnost vazokonstrikce neaktivní tkáně během cvičení může bránit správné distribuci průtoku krve do aktivního svalu, což může být zvláště omezující při cvičení velkých svalů, a tím omezovat pracovní kapacitu. Kromě snížené vazokonstrikční kontroly je průtok krve během cvičení řízen sympaticky zprostředkovaným zvýšením krevního tlaku ze svalové kontrakce aktivující mechano- a metaboreflexy, nazývané cvičební presorový reflex. Jedinci s DS mají otupělou reakci krevního tlaku na sympatoexcitační výzvy, jako je izometrické cvičení držení rukou, což naznačuje poruchy regulace krevního tlaku. Celkově vzato, naše předchozí práce (tj. předběžné údaje) naznačují, že redistribuce průtoku krve a regulace krevního tlaku mohou být narušeny během stimulů zahrnujících malou svalovou hmotu u jedinců s DS. Regulace průtoku krve a krevního tlaku však nebyly zkoumány pomocí cvičení velkých svalů (např. cvičení dolních končetin) u DS, což může být pro jedince s DS s ohledem na pracovní kapacitu více působivým a limitujícím faktorem.

Aktivní cvičení dolních končetin vyžaduje větší regulaci periferního krevního toku, aby se zajistila shoda mezi potřebou a zásobou kyslíku, což je zásadní pro zlepšení regulace krevního tlaku a tím i pracovní kapacity. Cílem této studie je komplexně zhodnotit redistribuci průtoku krve vyšetřením průtoku krve do aktivních a neaktivních nohou při dynamickém (rytmická svalová aktivita) cvičení dolních končetin se zvyšující se intenzitou cvičení. Naproti tomu izometrické (kontrakce svalů bez pohybu v okolních kloubech) cvičení dolních končetin umožní vyšetření regulace krevního tlaku u jedinců s DS aktivací cvičebního presorického reflexu. Přesněji řečeno, metaboreflex může být hodnocen ischemií po námaze, která zachycuje metabolity v regionální oblasti, kde krevní tlak a aktivita sympatiku zůstávají zvýšené, nezávisle na srdečním výdeji. Je zajímavé, že ani redistribuce krevního toku, ani tlaková odezva zátěže na zátěž velkých svalů nebyly dříve u jedinců s DS zkoumány. Zkoumání těchto mechanismů pomůže objasnit mechanismy nízké pracovní kapacity, což nakonec povede ke zlepšení zdravotních výsledků, participace a QOL u jedinců s DS.

Celkovým cílem této studie je komplexně zhodnotit regulaci krevního toku, včetně presorického reflexu, ve dvou výzkumných cílech: Cíl 1 (Dynamické cvičení): Prozkoumat účinky dynamického cvičení dolních končetin na prokrvení stehenní kosti při cvičení i mimo něj. cvičení nohou u jedinců s DS i bez ní. Výzkumníci předpokládají, že jedinci s DS budou mít: a) utlumený femorální průtok krve do aktivní nohy při jakékoli intenzitě zátěže dynamického cvičení ab) nedostatečnou kontrolu průtoku krve, jak je prokázáno nedostatkem vazokonstrikce v necvičící noze ve srovnání s jedinci bez DS. Cíl 2 (Izometrické cvičení): Zkoumat účinky izometrického cvičení dolních končetin na tlakovou odezvu zátěže u jedinců s a bez DS. Výzkumníci předpokládají, že jedinci s DS budou vykazovat oslabenou reakci krevního tlaku, což prokazuje dysfunkci cvičebního presorového reflexu po izometrickém prodloužení jedné nohy.