Alavartalon lihasten esiaktivointi alkuperäisessä ortostaattisessa hypotensiossa (IOH)

IOH on ortostaattisen intoleranssin muoto, jonka määrittelee systolisen verenpaineen (SBP) ohimenevä lasku 40 mmHg tai diastolinen verenpaine (DBP) 20 mmHg ensimmäisten 15–30 sekunnin aikana seisoma- tai istuma-asennosta. IOH:ta esiintyy yleensä teini-ikäisillä ja nuorilla aikuisilla, ja se liittyy pyörtymistä edeltäviin oireisiin, kuten pahoinvointiin, huimaukseen ja näön hämärtymiseen, ja se voi joskus johtaa täydelliseen pyörtymiseen. Nämä oireet ovat seurausta aivojen hypoperfuusiosta, joka johtuu nopeasta verenpaineen laskusta, ja niitä esiintyy usein vain aktiivisen seisomisen aikana, eivät passiivisen kallistuspöytätestin yhteydessä. Tämä viittaa siihen, että lihasaktivaatiorefleksillä voi olla tärkeä rooli IOH:n taustalla. Jalkalihasten aktivoitumisen tulenkestävän ajanjakson tunnistaminen antaa tuleville tutkijoille mahdollisuuden määrittää tarkasti yhteisen lähtötilanteen istumajakson, jotta potilaiden hemodynaaminen palautuminen on mahdollista seisomisen jälkeen. Näin tutkijat voivat tarkkailla toistuvien metsien fysiologisia vaikutuksia ilman, että aikaisempi metsikkö häiritsee niitä.

Seisottaessa veri siirtyy voimakkaasti (noin 500 ml) alaraajoihin ja vatsaan. Tämän muutoksen myötä laskimopaluu vähenee, mikä johtaa verenpaineen laskuun. Tämän jälkeen verenpaineen lasku aktivoi baroreseptorit lisäämään sympaattista aktiivisuutta ja vähentämään parasympaattista aktiivisuutta, mikä palauttaa verenpaineen lisäämällä sykettä (HR) ja kokonaisperifeeristä vastusta (TPR).

IOH-potilaiden verenpaineen suuren laskun taustalla olevaa fysiologista mekanismia ei ole vielä vahvistettu. Yleisimmin hyväksytty selitys tällä hetkellä on nopea verisuonten laajeneminen, joka on paikantunut supistuviin jalkalihaksiin seisomisen aikana. Sekä ihmis- että eläinmalleilla tehdyt tutkimukset parin viime vuosikymmenen ajalta ovat osoittaneet, että luustolihasten vastustuskykyisuonet voivat laajentua nopeasti vasteena yksittäiseen lyhytkestoiseen lihassupistukseen sekä suhteessa siihen. Tämä vaikutus voi olla liioiteltua IOH-potilailla, mikä voi selittää TPR:n laskun IOH-potilailla seisomalla ja siten heidän myöhempää verenpaineen laskua. Nykyiset IOH:n hoidot sisältävät ei-lääketieteellisiä interventioita ja fyysisiä vastaliikkeitä, kuten hitaasti seisomaan tai istumaan ennen täysin seisomista.

Fyysiset vastatoimenpiteet vastustavat systeemiseen verenkiertoon kohdistuvaa painovoimaa seisoman aikana. Seisomisen aikana suuri osa kiertävästä verestä siirtyy kohti alaraajoja ja vatsaa, mikä johtaa veren kerääntymiseen. Gravitaatiolaskimoiden yhdistämistä voidaan minimoida ja vastustaa suorittamalla fyysinen vastatoimi, kuten alavartalon lihasten supistaminen veren siirtämiseksi keskitetysti. Alavartalon lihasten jatkuva jännitys estää jalkojen ja vatsan perifeerisen kerääntymisen.

Tutkijat olettavat, että alavartalon lihasten esiaktivointi ennen seisomista vaimentaa IOH-potilailla jalustalla havaittua SBP:n laskua ja lievittää IOH:n oireita verrattuna aktiiviseen seisomaan ilman lihasten esiaktivointia. Tutkimukseen osallistuja suorittaa yhteensä 14 aktiivista osastoa yhden päivän aikana. Ensimmäiset 8 katsomoa yrittävät määritellä jalkalihasten aktivaation tulenkestävyyttä. Seuraavat 4 katsomoa sisältävät stressitestejä ennen seisomista, jotta voidaan erottaa sympaattisen toiminnan roolit yksinkertaisen lihasten supistumisen välillä. Kahteen viimeiseen seisomapaikkaan sisältyy fyysisiä vastaliikkeitä, joiden tarkoituksena on lieventää verenpaineen suurta laskua, jota havaitaan IOH-potilailla telineen päällä.

Ensimmäiset 8 seisontaa suoritetaan istuma-asennosta. Ne alkavat 20 minuutin istumaperusviivalla ennen ensimmäistä seisontatukea, minkä jälkeen ne suoritetaan satunnaisessa järjestyksessä 30 sekunnin, 2 minuutin, 3 minuutin, 4 minuutin, 5 minuutin, 7 minuutin ja 10 minuutin perusviivan keston jälkeen.

Seuraavat 4 seisomaa suoritetaan myös istuma-asennosta. Interventiot, jotka suoritetaan satunnaisessa järjestyksessä, ovat: (1) vapaa seisoo ilman interventiota, (2) Serial 7:n mentaaliaritmeettinen rasitustesti, (3) kylmäpainetesti, (4) toiminnallinen sähköstimulaatio.

Viimeiset 2 katsomoa suoritetaan myös istuma-asennosta. Interventiot, jotka suoritetaan satunnaisessa järjestyksessä, ovat: (1) polven nousut ja jännitys selällään ennen seisomista ja (2) jalkojen ristiinnostaminen ja jännitys seisomisen jälkeen. Koko tutkimus kestää noin 3-4 tuntia.

Tutkimukseen osallistuja instrumentoidaan paastotilassa ja tyhjällä rakolla. Tutkijat käyttävät ihoelektrodeja seuratakseen jatkuvasti sykettä ja tallentaakseen EKG:n. Verenpainetta seurataan jatkuvasti käyttämällä sormen tilavuuden puristinfotopletysmografiaa ja kalibroidaan ajoittaisilla olkavarsimansettimittauksilla. Jatkuvasta verenpaineen aaltomuodosta tutkijat voivat saada arvion aivohalvauksen tilavuudesta, sydämen minuuttitilavuudesta ja systeemisestä verisuoniresistanssista (Modelflow). Happisaturaatio arvioidaan sormianturin avulla. Keskimmäisen aivoverenvirtauksen nopeus arvioidaan käyttämällä transkraniaalista doppleria (TCD).