Cinética del consumo de oxígeno durante el ejercicio submáximo en adultos con síndrome de Down

El síndrome de Down (Ds) es el trastorno cromosómico más común y afecta aproximadamente a 1 de cada 800 nacidos vivos en los EE. UU. Además de una serie de comorbilidades, las personas con D tienen una baja capacidad cardiorrespiratoria. Su bajo estado físico no puede explicarse por bajos niveles de actividad física, falta de motivación o falta de comprensión de la prueba, sino que tiene una causa fisiológica. La disfunción autonómica se ha identificado como uno de los principales contribuyentes a la baja aptitud cardiorrespiratoria en personas con síndrome de Down, pero no explica completamente el fenómeno.

La aptitud cardiorrespiratoria está determinada por la capacidad del cuerpo para producir energía, que depende en gran medida de la capacidad de captar, suministrar y utilizar oxígeno. Este proceso de transporte de oxígeno está regido por los sistemas pulmonar, cardiovascular y muscular, y el grado en que trabajan juntos. Al comienzo del ejercicio, estos tres sistemas responden con un patrón retrasado, requiriendo que el cuerpo compense la producción de energía a través de medios anaeróbicos, lo que afecta negativamente la tolerancia al ejercicio. Por lo tanto, cuanto más rápida sea la adaptación de estos tres sistemas (es decir, cuanto más rápida sea su cinética), mejor será la capacidad para realizar y tolerar el ejercicio.

La tasa de adaptación de estos sistemas de transporte de oxígeno se puede cuantificar mediante la evaluación de la cinética del consumo de oxígeno (pulmonar), el gasto cardíaco (cardiovascular) y la utilización de oxígeno mitocondrial (muscular), que muestran un aumento exponencial retrasado hacia el estado estacionario al comienzo de ejercicio de intensidad moderada. La cinética de estos tres sistemas nunca se ha evaluado en personas con síndrome de Down y podría proporcionar información valiosa sobre su baja capacidad cardiorrespiratoria y su reducida tolerancia al ejercicio.

Por lo tanto, el objetivo de esta propuesta de investigación es determinar las diferencias en la cinética del consumo de oxígeno, el gasto cardíaco y la utilización de oxígeno mitocondrial entre individuos con y sin D para comprender mejor la fisiología subyacente y mejorar potencialmente la salud mediante el uso de este conocimiento para intervenciones de ejercicio.

Objetivo general: comprender mejor la relación entre la cinética de consumo de oxígeno y la aptitud cardiorrespiratoria en personas con Ds.

Objetivo 1: comparar la tasa de consumo de oxígeno, el gasto cardíaco y la cinética de utilización de oxígeno mitocondrial en respuesta al ejercicio submáximo de intensidad moderada entre adultos con y sin SD.

Objetivo 2: Determinar la relación entre la tasa de cinética de consumo de oxígeno y el consumo máximo de oxígeno de las personas con Ds.

Determinar cómo afecta el transporte de oxígeno a las personas con síndrome de Down durante el ejercicio podría dar más dirección al diseño de sesiones e intervenciones de ejercicio, ya que su sistema de transporte de oxígeno podría necesitar más tiempo para alcanzar el nivel de trabajo requerido.

Diseño general del estudio. Los participantes completarán dos visitas de estudio, durante las cuales se evaluarán sus capacidades cardiorrespiratorias utilizando dos protocolos de cinta rodante diferentes. La familiarización con todo el personal y los procedimientos del estudio se llevará a cabo antes de realizar las mediciones reales.

Descripción de las visitas de recogida de datos. Los participantes serán evaluados en un estado posprandial (>3 h) en 2 días separados (separados por al menos 48 horas, pero no más de 2 semanas) y se abstendrán de hacer ejercicio, beber alcohol y cafeína durante al menos 24 h antes de cada visita del estudio. . Durante la primera visita, se medirá la altura, el peso y las circunferencias. La composición corporal se medirá mediante absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA), y se realizará una ecocardiografía para determinar el diámetro aórtico y para detectar cualquier posible déficit cardíaco residual común en personas con Ds. Por último, los participantes realizarán una prueba de ejercicio máxima graduada en cinta rodante para determinar el consumo máximo de oxígeno (VO2pico) y determinar la intensidad de ejercicio submáxima para la segunda visita.

En la segunda visita, los participantes caminarán a una intensidad asociada con el 80 % de su umbral ventilatorio durante seis minutos, mientras que el consumo de oxígeno pulmonar (mediante el análisis de intercambio de gases respiración a respiración), el gasto cardíaco (mediante la medición de la presión arterial latido a latido) y se mide la oxigenación muscular (mediante espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS)). Esta serie de seis minutos se repetirá cuatro veces, con 10 minutos de descanso entre ellas. Los cuatro turnos se utilizarán para promediar las tres señales, lo que mejora el cálculo de los parámetros cinéticos.

Familiarización. Los padres/cuidadores participan para proporcionar un entorno de apoyo para los participantes y mejorar la comprensión de la investigación por parte de los padres/cuidadores. Antes del inicio del estudio, se proporcionarán fotografías y videoclips del laboratorio y el equipo del estudio para ayudar a los participantes a sentirse cómodos con el entorno y el equipo del laboratorio, y la información del consentimiento informado se envía a los participantes y a sus padres/cuidadores para su revisar. La familiarización de los participantes con síndrome de Down se dividirá en dos partes: practicarán y se familiarizarán con la cinta rodante y el equipo para la prueba de esfuerzo máximo gradual (desde el comienzo de la primera visita), y practicarán y se familiarizarán con el procedimientos para el protocolo de ejercicio submáximo (inicio de la segunda visita).