Entrenamientos aeróbicos en pacientes con accidente cerebrovascular

Diseño La Junta de Revisión Institucional de un hospital de atención terciaria aprobó el estudio (IRB No. 201600576A3). Se realizó un ensayo controlado aleatorio en pacientes con accidente cerebrovascular con diferentes regímenes de ejercicio y fue cegado para los evaluadores. El estudio se realizó de agosto de 2016 a junio de 2018. Los participantes fueron asignados al azar a los grupos MICT o HIIT utilizando un programa de asignación oculto generado por computadora. Todos los pacientes con accidente cerebrovascular incluidos recibieron programas de rehabilitación tradicionales, que incluyen equilibrio, rango de movimiento o ejercicio terapéutico, y 30 minutos adicionales supervisados ​​en el hospital de MICT o HIIT durante 36 veces. Los datos fueron recopilados por un evaluador cegado antes de la aleatorización después de completar los entrenamientos de ejercicios.

Participantes Se encuestó a pacientes con ictus, diagnosticados por el neurólogo. Los criterios de inclusión fueron enumerados de la siguiente manera: (I) ≥ 20 años; (II) eventos de accidente cerebrovascular con estado clínico estable ≥ 3 meses; (III) mini-examen del estado mental (MMSE)> 24; (IV) sin síndrome coronario agudo. Aquellos que tenían angina inestable, presión arterial sistólica > 200 mmHg o presión arterial diastólica > 110 mm Hg, hipotensión ortostática sintomática, estenosis aórtica grave (gradiente de presión sistólica máxima > 50 mmHg o un área de apertura de la válvula aórtica < 0,75 cm2), enfermedad inflamatoria en los últimos 3 meses, arritmias cardíacas no controladas, IC no compensada, bloqueo auriculoventricular de tercer grado, pericarditis o miocarditis en los últimos 3 meses, enfermedad embólica en los últimos 3 meses, desplazamiento del segmento ST ≥ 2 mm en reposo y diabetes no controlada (glucosa en sangre ≥ 300 mg /dL o ≥ 250 mg/dL con cuerpos cetónicos) no eran candidatos del estudio.

Los pacientes con accidente cerebrovascular que tenían contraindicaciones absolutas para la prueba de ejercicio cardiopulmonar (CPET) y las actividades aeróbicas, sugeridas por el Colegio Americano de Medicina Deportiva (ACSM), también fueron excluidos del estudio. Posteriormente, los participantes elegibles fueron asignados aleatoriamente a los grupos MICT y HIIT. También se registraron las características demográficas de referencia. Todos los sujetos dieron su consentimiento informado después de que se explicaron los procedimientos experimentales.

Prueba de ejercicio cardiopulmonar (CPET) Los participantes se sometieron a una prueba de ejercicio incremental en un ergómetro de bicicleta (Ergoselect 150P, ergoline GmbH, Bitz, Alemania) y el examen se realizó a una tasa de trabajo de 10 W/min con monitoreo continuo de la frecuencia cardíaca, sangre braquial presión y saturación de oxígeno arterial, hasta las condiciones de parada descritas anteriormente. El consumo de oxígeno (VO2) se midió mediante un dispositivo de medición cardiopulmonar (MasterScreen CPX, CareFusion Corp., Hoechberg, Alemania). El VO2pico, la ventilación por minuto (VE) y la producción de dióxido de carbono (VCO2) se definieron como la guía para las pruebas de esfuerzo sugeridas por el ACSM. Las respuestas de VE y VCO2, adquiridas desde el inicio del ejercicio hasta los valores máximos, se usaron para calcular la pendiente de VE-VCO2 usando la regresión lineal de mínimos cuadrados. La pendiente de eficiencia de consumo de O2 (OUES), una estimación de la eficiencia de consumo de O2 durante el ejercicio, se derivó de la pendiente de una gráfica de logaritmo natural de VE vs. VO2.

Mediciones hemodinámicas cardíacas Se usó un sistema de monitoreo de gasto cardíaco continuo no invasivo (NICOM, Cheetah Medical, Wilmington, Delaware) para evaluar la respuesta hemodinámica cardíaca al ejercicio, que analiza el cambio de fase (ΔΦ) creado por la corriente eléctrica alterna a través del tórax del sujeto como se describe en nuestro estudio anterior.

Mediciones hemodinámicas cerebrales Se conectaron dos pares de sondas de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) (Oxymon, Artinis, Países Bajos) a las áreas frontales bilaterales de cada sujeto incluido durante la CPET. Se aplicó la ley de Beer-Lambert para medir la absorción de luz en cada par de detectores NIRS que reflejan los cambios de oxihemoglobina ([O2Hb]) y desoxihemoglobina ([HHb]) en la corteza frontal durante el ejercicio. La cantidad total de Hb ([THb]) se calculó como la suma de [O2Hb] y [HHb], y se usó como un índice de cambio en el volumen de sangre en la corteza frontal. Se utilizaron las diferencias de la oxigenación tisular (Δ[O2Hb] y Δ[HHb]) y el flujo sanguíneo regional (Δ[THb]) entre las cortezas frontales involucradas y no involucradas (involucradas-no involucradas) para estimar los efectos de diferentes regímenes de ejercicio en la oxigenación del tejido cerebral. y el flujo sanguíneo regional.

Calidad de vida relacionada con la salud La calidad de vida se midió mediante el cuestionario de la Encuesta de salud Short Form-36 (SF-36) y se utilizó un miniexamen del estado mental (MMSE) para evaluar la calidad de vida y las funciones cognitivas de los participantes.

Protocolos de entrenamiento físico Los sujetos incluidos se sometieron a 36 veces de entrenamiento hospitalario supervisado (2-3 sesiones/semana) en un ergómetro de bicicleta (Ergoselect 150P, Alemania) como nuestro protocolo anterior.15 El entrenamiento comprendía una entrada en calor al 30 % del VO2pico durante 3 min, seguida de un MICT (60 % del VO2pico) o HIIT (cinco intervalos de 3 min al 80 % del VO2peak y cada intervalo separado por 3 min de ejercicio a 40 % de VO2peak) durante 30 min y luego una vuelta a la calma al 30% del VO2peak durante 3 min. El entrenamiento finalizó cuando el sujeto presentó síntomas/signos sugeridos por la guía ACSM.

Preparación del suero Se recolectó una cantidad de 20 ml de sangre fresca de todos nuestros sujetos antes y después del entrenamiento físico. Las muestras se centrifugaron a 2500 rpm durante 5 min a temperatura ambiente y el suero superior se conservó para el cultivo celular y la medición de los niveles de BDNF en suero.

La medición de los niveles séricos de BDNF BDNF se evaluaron antes y después de los entrenamientos de ejercicio aeróbico. Se añadió 100 µl de suero preparado en cada pocillo recubierto con el anticuerpo de captura de BDNF humano en un kit de inmunoensayo ligado a enzimas (ELISA) de dos sitios en sándwich de fase sólida (BioVision Inc., Milpitas, CA). A continuación, se determinó el nivel de BDNF mediante el lector de microplacas (SpectraMax M3, Molecular Devices LLC, San Jose, CA).

Cultivo celular y ensayo de crecimiento de neuritas Se cultivaron células neuroblásticas de rata (línea celular PC-12) en medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) suplementado con suero del paciente al 7,5 % (antes y después del entrenamiento físico), suero de caballo al 7,5 % (HS), 100 unidades /ml de penicilina y 100 mg/L de estreptomicina.

Se colocaron en placas un total de 100000 células durante la noche en placas de 35 mm recubiertas con poli-DL-lisina. Después de privación de suero en DMEM que contenía HS al 2% durante 12-18 h, las células se trataron con 50 ng/ml de NGF durante el tiempo indicado. Los cambios morfológicos se observaron utilizando la microscopía confocal Leica TCS SP8 7 días después del cultivo con sueros de pacientes antes y después del entrenamiento físico. Se determinó el porcentaje de células con neuritas de al menos un diámetro de cuerpo celular de longitud en cinco campos independientes de cada placa.

Tinciones fluorescentes Se inocularon células (100000) en cada pocillo del portaobjetos de ocho cámaras (Millicell EZ slide, Millipore Corp., Billerica, MA) y se incubaron en los sueros antes y después de MICT o HIIT durante 12 horas. Se usó tinción intensa de Mitotracker (Invitrogen corp., Carlsbad, CA) para observar mitocondrias en células neuroblásticas tratadas con sueros de los diferentes estados anteriores. Las células se tiñeron con anticuerpos monoclonales de conejo primarios anti-⍺-tubulina (Cell Signaling Technology Inc., Boston, MA). Se usó IgG anti-conejo de cabra AffiniPure conjugada con isotiocianato de fluoresceína (Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA) como anticuerpo secundario. Los núcleos se contrastaron con medio de montaje (Vector Laboratories Inc., Burlingame, CA) que contenía 40,6-diamidino-2-fenilindol. Las células teñidas se examinaron con un examen microscópico confocal (Leica TCS SP8, Leica Microsystems Inc., Buffalo Grove, IL).

Se realizó el análisis estadístico Chi-cuadrado para comparar las diferencias de los parámetros no paramétricos entre los dos grupos. Se usó la prueba U de Mann-Whitney para evaluar las diferencias de edad, duración de la brazada, índice de masa corporal (IMC), cambios en la capacidad de ejercicio, cambios en la oxigenación cerebral, así como el volumen sanguíneo regional, cambios en los niveles de BDNF y cambios en el comportamiento celular entre los dos grupos Las diferencias de los cambios dentro del grupo en los datos numéricos se evaluaron mediante la prueba de rango con signo de pares emparejados de Wilcoxon. Las relaciones entre los cambios de los parámetros clínicos medidos después del entrenamiento físico y la información clínica se analizaron mediante la correlación de Pearson. Se consideró significación estadística un valor de p < 0,05.