Thermoregulation und Kognition während kühler Umgebungsexposition bei Tetraplegie

Diese Studie wird die Mechanismen untersuchen, die zur thermoregulatorischen Fragilität bei Personen mit Tetraplegie beitragen, wenn sie kühlen Umgebungstemperaturen ausgesetzt sind, denen sie routinemäßig während ihrer Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL) ausgesetzt sind. Bei Veteranen mit Tetraplegie wurde über subnormale Körperkerntemperaturen und Anfälligkeit für Hypothermie (Tcore < 95 °F) berichtet, wenn sie relativ milden Umgebungstemperaturen ausgesetzt wurden. Es wird gezeigt, welche Auswirkungen eine Drift des Tcore auf die kognitive Leistungsfähigkeit, insbesondere das Arbeitsgedächtnis und die exekutiven Funktionen, haben wird. Diese 2 Bereiche der kognitiven Leistungsfähigkeit sind entscheidend für die Fähigkeit, sich optimal um sich selbst zu kümmern, was Personen mit höheren Rückenmarksläsionen auszeichnen müssen, um ihre Gesundheit zu gewährleisten und den größtmöglichen Grad an Unabhängigkeit zu erreichen. Die einmalige Verabreichung eines Alpha-Agonisten, Midodrinhydrochlorid, in einem Versuch, die Abweichung von Tcore abzuschwächen und den erwarteten Rückgang der kognitiven Leistungsfähigkeit durch Kälteeinwirkung auf die kognitive Funktion zu verhindern oder zu verzögern, wird ebenfalls untersucht.

Vorbereitung auf Studienaufenthalte:

Die Studienbesuche liegen mindestens 1 Tag, aber nicht mehr als 2 Wochen auseinander. Die Probanden erhalten eine leichte Standardmahlzeit, die sie 2 Stunden vor ihrer geplanten Besuchszeit essen sollen. Die Mahlzeit besteht entweder aus einem einfachen Bagel oder aus 2 Toastscheiben. Bei jedem Besuch werden die Probanden gebeten, ihre Blasen vor ihrer Ankunft und bei Bedarf erneut bei der Ankunft zu entleeren. Die Probanden werden gebeten, koffeinhaltige und alkoholische Getränke sowie schwere Anstrengungen 24 Stunden vor dem Test zu vermeiden. Die Probanden tragen während der Studie minimale Kleidung (Sportshorts, Sport-BH), um die Exposition der nackten Haut gegenüber der kühlen Temperatur zu maximieren.

Besuch 1: Challenge-Instrumentierung bei kalter Umgebung: Während des ersten Besuchs des Probanden wird ein dünner, flexibler Rektalsensor 4 Zoll hinter dem Analsphinkter für die Tcore-Messung platziert, und Hautwärmesensoren werden an 15 Stellen über und unter der Läsionsebene mit Klebeband befestigt Erfassung der Hauttemperatur (Tsk). Zur Messung der ausgeatmeten Gase wird eine Maske über die Nase und den Mund des Probanden gelegt, aus der die Stoffwechselrate im Ruhezustand aus der Analyse der ausgeatmeten Gase (VO2) durch einen Stoffwechselwagen berechnet wird. Laser-Doppler-Flowmetrie (LDF) wird verwendet, um Änderungen in der mikrovaskulären Perfusion zu messen, indem eine Laser-Doppler-Sonde auf der Haut im Bereich der ulnaren Styloid-Prozesse und der medialen Malleoli bilateral angebracht wird, um die Vasokonstriktion zu bestätigen. Ein Pulsoximeter wird auf der linken zweiten Ziffer platziert, um die Blutsauerstoffsättigung und die Herzfrequenz (HF) zu erhalten. Eine automatisierte Blutdruckmanschette wird über dem rechten Ellbogen platziert, um den Brachialblutdruck (BP) zu messen. Ein intravenöser Katheter wird in die rechte antekubitale oder nahe gelegene Vene gelegt und für die sequentielle Blutentnahme für Bluthormone (Cortisol und Noradrenalin) gesichert.

Grundlinienerfassung: Am Ende der 30-minütigen Akklimatisierungsperiode (81 °F) wird eine 15-minütige Grundlinienerfassung (BL) der folgenden Messungen durchgeführt: Tcore, Tsk und VO2 werden kontinuierlich gemessen; BP, HR, Blutsauerstoffversorgung und Temperaturempfindlichkeit werden in 5-Minuten-Intervallen gemessen; 5 Minuten LDF werden in 10-Minuten-Intervallen gemessen; Für Noradrenalin- und Cortisolkonzentrationen wird einmalig eine venöse Blutabnahme durchgeführt. Am Ende der BL-Periode wird eine kognitive Leistungsbatterie gegeben.

Cool Ambient Challenge: Nach Abschluss der Baseline-Periode werden die Probanden für 120 Minuten oder bis Tcore ≤ 95 °F in einen 64 °F warmen Wärmeraum gefahren. Tcore, Tsk und VO2 werden während der gesamten Studie aus Sicherheitsgründen kontinuierlich überwacht, während BP, HR, Blutsauerstoffversorgung und thermische Empfindlichkeit alle 10 Minuten gemessen werden. LDF wird alle 25 Minuten für 5 Minuten gemessen und alle 60 Minuten wird venöses Blut entnommen. Die kognitive Leistungsbatterie wird verabreicht, wenn Tcore um 1,8 °F gesunken ist oder ≤ 95,9 °F ist (bei Probanden mit Tetraplegie) oder nach 120 Minuten Kälteexposition (in beiden Gruppen). Ein Absinken von Tcore auf ≤ 95 °F oder mäßiges Unbehagen des Probanden führt zur Beendigung des Protokolls. Die Probanden werden in einen warmen Raum (81 ° F) gebracht, mit wärmenden Decken bedeckt und mit warmen Flüssigkeiten versorgt. Wenn die Symptome anhalten, wird Dr. William Bauman den Patienten beurteilen und die entsprechende Behandlung durchführen.

Visite 2: Cold Ambient Challenge mit Midodrine Visite 2 wird bei den Probanden mit Tetraplegie durchgeführt, die an Visite 1 teilgenommen haben und eine beeinträchtigte Fähigkeit zur Aufrechterhaltung von Tcore zeigten. Alle Verfahren werden in sitzender Position durchgeführt und sind die gleichen wie bei Besuch 1, mit Ausnahme der oralen Verabreichung einer 10-mg-Tablette Midodrinhydrochlorid nach Abschluss der Grundlinienphase. Vierzig Minuten nach der Verabreichung von Midodrin (damit die Wirkung des Arzneimittels einsetzt) ​​wird eine zweite Grundlinienmessung durchgeführt und die Probanden werden dann für bis zu 2 Stunden oder bis Tcore ≤ 95 °F in den 64 °F warmen Wärmeraum gebracht. Die Datenerhebung erfolgt nach dem gleichen Zeitplan und in der gleichen Sitzposition wie bei Besuch 1. Während Besuch 2 wird der Blutdruck nach der Verabreichung von Midodrin aus Sicherheitsgründen kontinuierlich überwacht. Wenn der Blutdruck der Probanden auf 160/90 mmHg ansteigt, werden die Probanden von Dr. William Bauman untersucht, der bei Bedarf die Verabreichung von Labetalol in Betracht ziehen kann.