Oscilaciones de pCO2 durante el ejercicio: relación con el flujo sanguíneo cerebral y la disfunción cognitiva en la EPOC

La regulación del Flujo Sanguíneo Cerebral (FSC) es crucial para el suministro adecuado de oxígeno al cerebro y el sustento de la capacidad de reserva cerebrovascular. Un regulador fisiológico fundamental del FSC es la presión parcial de dióxido de carbono (pCO2), que determina la dilatación o contracción de la vasculatura cerebral. Se ha encontrado que la respuesta de regulación del FSC depende en gran medida de la pCO2 pero mucho menos de los cambios en la saturación arterial de oxígeno. El FSC es muy sensible a los cambios de pCO2 que provocan una vasodilatación pronunciada en el aumento de pCO2 (aumento del FSC) o vasoconstricción en la disminución de los niveles de pCO2 (disminución del FSC). Durante la activación cerebral y el aumento del metabolismo, las arteriolas cerebrales se dilatan y contribuyen a aumentar el FSC, pero este proceso a menudo se ve desafiado durante el ejercicio y tiene un impacto potencial en la función cognitiva. El CBF está relacionado con la función cognitiva, mientras que el nivel sérico del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) se ha demostrado como una fuerza impulsora crítica detrás de la plasticidad neural con una utilidad potencial como biomarcador del deterioro cognitivo.

Los investigadores asumen que las principales oscilaciones de pCO2 durante el ejercicio (ΔpCO2 >4 milímetros de mercurio [mmHg] desde el valor inicial) como un reflejo de la anomalía en la eficiencia/impulso ventilatorio, conducen a alteraciones generales y locales del flujo sanguíneo cerebral (FSC) y, por lo tanto, pueden ser asociado a una mayor prevalencia de disfunción cognitiva en pacientes con Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC). Además, los investigadores plantean la hipótesis de que los pacientes con oscilaciones importantes de pCO2 durante el ejercicio pueden desarrollar un peor deterioro cognitivo en varios dominios cognitivos y un mayor deterioro cognitivo en comparación con los pacientes "isocápnicos" a los 6, 12 y 18 meses de seguimiento. La PR de pacientes hospitalizados puede beneficiar la función cognitiva al mejorar la respiración (disminuyendo las oscilaciones de pCO2), por lo tanto, mejorando el CBF y aumentando la activación neuronal cerebral a través del ejercicio.

Con respecto a la disfunción cognitiva, que se asocia con una mayor mortalidad y discapacidad por todas las causas, los investigadores desean:

(A) para detectar una relación entre las principales oscilaciones de pCO2 durante el ejercicio y una mayor prevalencia de disfunción cognitiva en la EPOC; (B) para investigar el impacto de diferentes patrones transitorios de pCO2 (1. pCO2: disminución/hipocápnica, 2. constante/isocápnica, 3. aumento/hipercápnica) sobre la regulación del FSC y la función cognitiva; (C) para examinar si las principales oscilaciones de pCO2 pueden ser un factor determinante de un mayor deterioro cognitivo en varios dominios cognitivos a los 6, 12 y 18 meses de seguimiento y (D) para explorar el efecto agudo de la RP de 3 semanas en las oscilaciones de pCO2 y CBF con respecto a la función cognitiva en pacientes con EPOC con deterioro cognitivo.

La evaluación de la función cognitiva se realizará mediante el uso del miniexamen del estado mental estandarizado (SMMSE), el examen cognitivo de Addenbrooke (ACE-R), la evaluación cognitiva de Montreal (MoCA) y la entrevista telefónica para el estado cognitivo (TICS) evaluando varios dominios cognitivos ( puntuaciones cognitivas), mientras que la prueba de Stroop se utilizará para medir el rendimiento cognitivo (tiempo de reacción).