Verenvirtauksen ja verenpaineen tutkimus Downin oireyhtymässä (FBI21)

Erityiset tavoitteet

Downin oireyhtymä (DS) on yleisin henkisen vamman geneettinen muoto, ja DS-potilailla on alhainen työkyky. Vähentynyt työkyky rajoittaa motorista toimintaa ja siten itsenäisyyttä, täysipainoista osallistumista ja viime kädessä elämänlaatua (QOL). Alhainen työkyky liittyy DS-potilailla keskushermostoon, mikä rajoittaa maksimisykettä ~30 lyöntiä odotettujen arvojen alapuolelle. Harjoituksen aikana autonominen hermosto tasapainottaa kuitenkin myös ääreisverenkiertoa ja verenpaineen säätelyä jakamalla verta aktiiviseen luustolihakseen. Verenvirtauksen uudelleenjakautuminen tapahtuu ensisijaisesti sympaattisesti välittämien vasomotorisen sävyn muutosten kautta stimuloimalla luurankolihaksen mekaanisesti ja metabolisesti herkkiä afferentteja kuituja, mikä johtaa paineen muutoksiin riittävän virtauksen ylläpitämiseksi. Ei tiedetä, muuttaako DS-potilailla havaittu keskushermoston autonominen toimintahäiriö myös ääreisverenvirtauksen säätelyä tai verenpainevastetta alaraajojen harjoitteluun, mikä on ratkaisevan tärkeää työkyvyn ja viime kädessä osallistumisen ja elämänlaadun parantamisen kannalta.

Verenvirtauksen uudelleenjakautuminen tapahtuu intensiteetistä riippuvaisella tavalla, jota säädellään paineen muutoksilla, pois inaktiivisesta kudoksesta kohti harjoittelua tai aktiivisessa lihaksessa vasokonstriktiivisten mekanismien kautta. Tiedot laboratoriostamme käyttämällä lievää sympaattista ärsykettä, nimittäin alhaisempaa kehon negatiivista painetta, viittaavat siihen, että DS-potilailla on heikentynyt vasokonstriktiivinen kontrolli. Vähentynyt kyky supistaa inaktiivista kudosta harjoituksen aikana voi estää verenvirtauksen asianmukaista jakautumista aktiiviseen lihakseen, mikä voi olla erityisen rajoittavaa suuren lihaksen harjoituksen aikana ja siten rajoittaa työkykyä. Vähentyneen verisuonia supistavan hallinnan lisäksi verenvirtausta harjoituksen aikana ohjaa sympaattisesti välittämä verenpaineen nousu, joka johtuu lihasten supistuksista, jotka aktivoivat mekaanisia ja metaborefleksiä, joita kutsutaan harjoituspainerefleksiksi. DS:ää sairastavilla henkilöillä on tylsä ​​verenpainevaste sympaattisiin kiihotuksiin, kuten isometriseen kädensijaharjoitukseen, mikä viittaa verenpaineen säätelyn heikkenemiseen. Yhdessä aiemmat työmme (eli alustavat tiedot) viittaavat siihen, että verenvirtauksen uudelleenjakautuminen ja verenpaineen säätely voivat heikentyä ärsykkeiden aikana, joihin liittyy pieni lihasmassa DS-potilailla. Verenkiertoa ja verenpaineen säätelyä ei kuitenkaan ole tutkittu DS:ssä suurilla lihaskuntoharjoituksilla (esim. alaraajojen harjoittelu), joka voi olla vaikuttavampi ja rajoittavampi tekijä DS-potilaille työkyvyn kannalta.

Aktiivinen, alaraajojen harjoittelu vaatii suurempaa ääreisverenvirtauksen säätelyä hapentarpeen ja tarjonnan yhteensovittamiseksi, mikä on kriittistä verenpaineen säätelyn ja siten työkyvyn parantamisen kannalta. Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida kattavasti verenvirtauksen uudelleenjakautumista tutkimalla veren virtausta aktiivisiin ja ei-aktiivisiin jaloihin dynaamisen (rytminen lihasaktiivisuus) alaraajojen harjoittelun aikana harjoituksen intensiteetin lisääntyessä. Sitä vastoin isometrinen (lihasten supistuminen ilman liikettä ympäröivissä nivelissä) alaraajojen harjoittelu mahdollistaa verenpaineen säätelyn tutkimisen DS-potilailla aktivoimalla harjoituspainerefleksiä. Tarkemmin sanottuna metaborefleksi voidaan arvioida harjoituksen jälkeisellä iskemialla, joka vangitsee aineenvaihduntatuotteet alueelliselle alueelle, jossa verenpaine ja sympaattinen aktiivisuus pysyvät koholla sydämen minuuttitilavuudesta riippumatta. Mielenkiintoista on, että DS-potilailla ei ole aiemmin tutkittu verenvirtauksen uudelleenjakautumista tai rasituksen paineen aiheuttamaa vastetta suuriin lihaksiin. Näiden mekanismien tutkiminen auttaa selvittämään heikon työkyvyn mekanismeja, mikä johtaa viime kädessä DS-potilaiden terveyteen, osallistumiseen ja elämänlaatuun.

Tämän tutkimuksen yleisenä tavoitteena on arvioida kattavasti verenvirtauksen säätelyä, mukaan lukien paineenpainerefleksi, kahdessa tutkimustavoitteessa: Tavoite 1 (Dynaaminen harjoitus): Tutkia alaraajojen dynaamisen harjoituksen vaikutuksia reisiluun verenkiertoon sekä harjoittelussa että ei-harjoittelussa. jalkojen harjoittelu henkilöillä, joilla on ja ei ole DS. Tutkijat olettavat, että DS-potilailla on: a) heikentynyt reisiluun verenvirtaus aktiiviseen jalkaan kaikilla dynaamisen harjoituksen intensiteetillä ja b) verenvirtauksen hallinnan puute, mikä on osoituksena ei-harjoittavan jalan vasokonstriktion puutteesta verrattuna henkilöt, joilla ei ole DS:ää. Tavoite 2 (isometrinen harjoitus): Tutkia alaraajojen isometrisen harjoituksen vaikutuksia rasituspainevasteeseen henkilöillä, joilla on DS tai ei. Tutkijat olettavat, että DS-potilailla on heikentynyt verenpainevaste, mikä osoittaa harjoituspainerefleksin toimintahäiriön isometrisen yhden jalan venytyksen jälkeen.