Blodstrømsregulering og neuromuskulær funktion efter slagtilfælde

Denne undersøgelse vil undersøge perifer blodgennemstrømningsregulering i den trænende muskel hos slagtilfældeoverlevere og bestemme forholdet mellem hyperæmisk blodgennemstrømning og den funktionelle sympatolysestørrelse med mål for muskeltræthed. I mål 3 vil efterforskerne udføre en parallel gruppe, randomiseret, kontrolleret, dobbeltblindet klinisk forsøg, der vil undersøge virkningerne af iskæmisk konditionering på det funktionelle sympatolyserespons, muskeltræthedsmodstand og metrikker for muskeltræthed. I alt har efterforskerne til hensigt at rekruttere 60 overlevende af kronisk slagtilfælde og 20 kontroller, der matcher alder og køn. Overlevende af slagtilfælde vil blive rekrutteret fra HIPAA-kompatible databaser og fra de ambulante slagtilfældeklinikker i Institut for Fysisk Medicin og Rehabilitering ved Medical College of Wisconsin.

I mål 1 foreslår efterforskerne at rekruttere 20 kroniske slagtilfælde overlevende og 20 alders- og kønsmatchede kontroldeltagere. Overlevere af slagtilfælde vil blive bedt om at aflægge seks besøg i laboratorierne ved Marquette University og Medical College of Wisconsin, og efterforskerne vil udføre målinger på både de paretiske og ikke-paretiske ben (tre testsessioner på hvert ben). Kontroldeltagere vil blive bedt om at aflægge tre besøg i laboratorierne, og efterforskerne vil teste det dominerende ben. Ved et besøg vil den funktionelle sympatolyse-respons blive vurderet ved at lade deltagerne udføre enkeltbens, isometriske, gentagne knæekstensorkontraktioner ved 40 % af det maksimale voluntary isometric contraction (MVIC) moment på et Biodex-dynamometer i i alt syv minutter. I løbet af de sidste to minutter af træningsprotokollen vil foden af ​​det ikke-trænende ben blive placeret i et isbad for at øge aktiviteten i det sympatiske nervesystem. Blodtryk og blodgennemstrømning gennem den overfladiske lårbensarterie vil løbende blive overvåget, og størrelsen af ​​det funktionelle sympatolyserespons vil blive beregnet som en ændring i benets vaskulære konduktans fra træningskontroltilstanden til trænings-+istilstanden. I et separat besøg vil testbenet udføre en enkelt, isometrisk, vedvarende, trættende muskelkontraktion med knæets ekstensormuskler svarende til 30 % af MVIC. Motorenhedens affyringshastigheder vil løbende blive målt under muskelkontraktionen ved hjælp af overfladeelektromyograf (EMG). Endelig vil muskelmetabolitakkumulering i den tredje testsession blive målt under isometriske knæekstensorkontraktioner ved hjælp af 31P magnetisk resonansspektroskopi (MRS). Efter at alle testsessioner er afsluttet, vil efterforskerne sammenligne den funktionelle sympatolysestørrelse mellem de tre testgrupper (paretisk ben, ikke-paretisk ben, kontrolben) og vil undersøge, om der er en sammenhæng mellem den funktionelle sympatolysestørrelse og 1) tiden til muskeltræthed, 2) ændringen i motorenhedens affyringshastigheder under en trættende muskelkontraktion og 3) metabolitopbygning i musklen (peak H2PO4-koncentration) under trættende sammentrækninger.

I mål 2 vil efterforskerne også rekruttere 20 overlevende af kronisk slagtilfælde og 20 alders- og kønsmatchede kontroldeltagere. De deltagere, der fuldførte mål 1, vil også blive bedt om at gennemføre mål 2. Overlevere af slagtilfælde vil blive bedt om at aflægge to besøg på Translational Research Unit ved Medical College of Wisconsin, mens kontroldeltagere vil blive bedt om at aflægge et besøg. Under disse besøg vil efterforskerne særskilt undersøge de vasoaktive virkninger af noradrenalin og acetylcholin +/- den endoteliale nitrogenoxidhæmmer L-NAME i den kutane mikrovaskulatur i benene ved hjælp af laser Doppler flowmetri med dermal mikrodialyse. Efterforskerne vil beregne ændringen i kutan vaskulær konduktans for hver forbindelse, der infunderes, og efterforskerne vil sammenligne den maksimale ændring mellem de tre grupper (paretisk ben, ikke-paretisk ben og kontrolben). Forskerne vil også undersøge forholdet mellem den maksimale ændring i kutan vaskulær konduktans under acetylcholin-infusion (dvs. den maksimale vasodilatation) og 1) den funktionelle sympatolysestørrelse, 2) tiden til muskeltræthed, 3) ændringen i den motoriske enheds affyringshastigheder under en udmattende muskelkontraktion, og 4) metabolitopbygning i musklen (peak H2PO4-koncentration) under udmattende kontraktioner.

I mål 3 vil efterforskerne udføre en parallel gruppe, randomiseret, kontrolleret, dobbeltblindet klinisk forsøg, som vil indskrive studiedeltagere i enten en iskæmisk betingende (IC) interventionsgruppe eller en IC-Sham kontrolgruppe. Efterforskerne vil indskrive i alt 40 overlevende af kronisk slagtilfælde (20 personer fordelt på to grupper), og efterforskerne vil kun udføre test på det paretiske ben. Deltagerne i undersøgelsen vil blive bedt om at aflægge i alt ti besøg i laboratorierne på Marquette University og Medical College of Wisconsin i løbet af seks uger. Deltagerne i begge grupper vil modtage et håndholdt blodtryksmåler og blodtryksmanchet, og interventionen vil blive udført hjemme hver anden dag (seks sessioner i alt). For IC-gruppen placeres manchetten omkring det proksimale, paretiske lår og pustes op til 225 mmHg i 5 minutter med deltagerne i liggende eller delvis tilbagelænet stilling, og frigives derefter i en 5-minutters restitutionsperiode. Fem cyklusser med inflation/genopretning vil blive udført. IC Sham vil bestå af samme fysiske opsætning som ovenfor, men manchetten vil kun blive oppustet til 10 mmHg. Den samme kompliment af test beskrevet i mål 1 vil blive udført ved baseline, umiddelbart efter den to-ugers intervention og to uger efter afslutningen af ​​interventionsperioden. Efterforskerne vil afgøre, om den funktionelle sympatolyse-respons blev forbedret i IC-gruppen vs. IC-Sham-gruppen og undersøge sammenhænge mellem ændringen i funktionel sympatolyse og 1) tiden til muskeltræthed, 2) ændringen i motorenhedens affyringshastigheder under en udmattende muskelsammentrækning og 3) metabolitopbygning i musklen (specifikt den maksimale H2PO4-koncentration) under udmattende sammentrækninger.