Investigación del flujo sanguíneo y la presión arterial en el síndrome de Down (FBI21)

Objetivos Específicos

El Síndrome de Down (SD) es la forma genética más prevalente de discapacidad intelectual, y las personas con SD tienen baja capacidad de trabajo. La capacidad de trabajo reducida limita la función motora gruesa y, por lo tanto, reduce la independencia, la participación plena y, en última instancia, la calidad de vida (QOL). La baja capacidad de trabajo se asocia con disfunción autonómica central en personas con síndrome de Down, lo que limita la frecuencia cardíaca máxima ~30 latidos por debajo de los valores esperados. Sin embargo, durante el ejercicio, el sistema nervioso autónomo también equilibra el suministro de flujo sanguíneo periférico y la regulación de la presión arterial mediante la redistribución de la sangre al músculo esquelético activo. La redistribución del flujo sanguíneo se produce principalmente a través de cambios en el tono vasomotor mediados por el simpático mediante la estimulación de fibras aferentes mecánica y metabólicamente sensibles en el músculo esquelético, lo que da como resultado cambios en la presión para mantener un flujo adecuado. Se desconoce si la disfunción autonómica central observada en personas con síndrome de Down también altera la regulación del flujo sanguíneo periférico o la respuesta de la presión arterial al ejercicio de las extremidades inferiores, lo que es fundamental para mejorar la capacidad de trabajo y, en última instancia, la participación y la calidad de vida.

La redistribución del flujo sanguíneo ocurre de una manera dependiente de la intensidad regulada a través de cambios en la presión, desde el tejido inactivo hacia el músculo en ejercicio o activo a través de mecanismos vasoconstrictores. Los datos de nuestro laboratorio que utilizan un estímulo simpático leve, a saber, presión negativa en la parte inferior del cuerpo, sugieren que las personas con síndrome de Down tienen un control vasoconstrictor reducido. La capacidad reducida para vasoconstrictar el tejido inactivo durante el ejercicio puede inhibir la distribución adecuada del flujo sanguíneo al músculo activo, lo que puede ser particularmente limitante durante el ejercicio de los músculos grandes, limitando así la capacidad de trabajo. Además del control vasoconstrictor reducido, el flujo sanguíneo durante el ejercicio es impulsado por aumentos en la presión arterial mediados por el simpático a partir de la contracción muscular que activa los mecanorreflejos y metaborreflejos, denominados reflejo presor del ejercicio. Las personas con síndrome de Down tienen una respuesta de presión arterial embotada a los desafíos simpatoexcitatorios, como el ejercicio de agarre isométrico, lo que sugiere deficiencias en la regulación de la presión arterial. En conjunto, nuestro trabajo anterior (es decir, datos preliminares) sugiere que la redistribución del flujo sanguíneo y la regulación de la presión arterial pueden verse afectadas durante los estímulos que involucran una masa muscular pequeña para las personas con síndrome de Down. Sin embargo, la regulación del flujo sanguíneo y la presión arterial no se han examinado mediante el ejercicio de los músculos grandes (p. ej., ejercicio de las extremidades inferiores) en el síndrome de Down, lo que puede ser un factor más impactante y limitante para las personas con síndrome de Down en lo que respecta a la capacidad de trabajo.

El ejercicio activo de las extremidades inferiores requiere una mayor regulación del flujo sanguíneo periférico para garantizar una coincidencia entre la demanda y el suministro de oxígeno, lo cual es fundamental para mejorar la regulación de la presión arterial y, por lo tanto, la capacidad de trabajo. El objetivo de este estudio es evaluar exhaustivamente la redistribución del flujo sanguíneo examinando el flujo sanguíneo a las piernas activas y no activas durante el ejercicio dinámico (actividad muscular rítmica) de las extremidades inferiores con una intensidad de ejercicio creciente. Por el contrario, el ejercicio isométrico (contracción de los músculos sin movimiento en las articulaciones circundantes) de las extremidades inferiores permitirá investigar la regulación de la presión arterial en personas con síndrome de Down a través de la activación del reflejo presor del ejercicio. Más específicamente, el metaborreflejo se puede evaluar con isquemia posterior al ejercicio que atrapa metabolitos en un área regional, en la que la presión arterial y la actividad simpática permanecen elevadas, independientemente del gasto cardíaco. Curiosamente, ni la redistribución del flujo sanguíneo ni la respuesta presora del ejercicio al ejercicio de los músculos grandes se han explorado previamente en personas con síndrome de Down. La investigación de estos mecanismos ayudará a dilucidar los mecanismos de la baja capacidad de trabajo, lo que en última instancia conducirá a mejores resultados de salud, participación y calidad de vida para las personas con síndrome de Down.

El objetivo general de este estudio es evaluar exhaustivamente la regulación del flujo sanguíneo, incluido el reflejo presor, en dos objetivos de investigación: Objetivo 1 (Ejercicio dinámico): Examinar los efectos del ejercicio dinámico de las extremidades inferiores sobre el flujo sanguíneo femoral tanto en el ejercicio como en el no ejercicio. Ejercicio de piernas en personas con y sin SD. Los investigadores plantean la hipótesis de que las personas con síndrome de Down tendrán: a) un flujo sanguíneo femoral atenuado a la pierna activa en todas las cargas de trabajo de intensidad de ejercicio dinámico y b) una falta de control del flujo sanguíneo como lo demuestra la falta de vasoconstricción en la pierna que no hace ejercicio en comparación con individuos sin SD. Objetivo 2 (Ejercicio Isométrico): Examinar los efectos del ejercicio isométrico de miembros inferiores sobre la respuesta presora del ejercicio en individuos con y sin SD. Los investigadores plantean la hipótesis de que las personas con síndrome de Down mostrarán una respuesta atenuada de la presión arterial, lo que demuestra una disfunción del reflejo presor del ejercicio después de la extensión isométrica de una sola pierna.