Hapenoton kinetiikka submaksimaalisen harjoituksen aikana aikuisilla, joilla on Downin oireyhtymä

Downin oireyhtymä (Ds) on yleisin kromosomihäiriö, joka vaikuttaa noin yhteen jokaisesta 800 elävänä syntyneestä Yhdysvalloissa. Useiden rinnakkaissairauksien lisäksi Ds-potilailla on alhainen kardiorespiratorinen kunto. Heidän alhaista kuntoaan ei voi selittää alhaisella fyysisellä aktiivisuudella, motivaation puutteella tai testin ymmärtämättömyydellä, vaan sillä on fysiologinen syy. Autonominen toimintahäiriö on tunnistettu yhdeksi tärkeimmistä syistä heikentyneeseen kardiorespiratoriseen kuntoon Ds-potilailla, mutta se ei täysin selitä ilmiötä.

Sydän-hengityskunto määräytyy kehon kyvyn tuottaa energiaa, joka riippuu suurelta osin kyvystä ottaa, toimittaa ja käyttää happea. Tätä hapen kuljetusprosessia säätelevät keuhko-, sydän- ja lihasjärjestelmät sekä se, missä määrin ne toimivat yhdessä. Harjoituksen alussa nämä kolme järjestelmää reagoivat viivästyneellä tavalla ja vaativat kehon kompensoimaan energiantuotantoa anaerobisin keinoin, mikä vaikuttaa negatiivisesti harjoituksen sietokykyyn. Mitä nopeammin nämä kolme järjestelmää mukautuvat (eli mitä nopeampi niiden kinetiikka), sitä parempi on kyky suorittaa ja sietää harjoittelua.

Näiden hapenkuljetusjärjestelmien sopeutumisnopeus voidaan kvantifioida arvioimalla hapenottoa (keuhkoissa), sydämen minuuttitilavuutta (sydän ja verisuoni) ja mitokondrioiden hapenkäyttökinetiikkaa (lihas), jotka kaikki osoittavat viivästynyttä, eksponentiaalista nousua kohti vakaata tilaa hoidon alussa. kohtalaisen intensiteetin harjoittelua. Näiden kolmen järjestelmän kinetiikkaa ei ole koskaan arvioitu henkilöillä, joilla on Ds, ja ne voisivat tarjota arvokasta tietoa heidän alhaisesta kardiorespiratorisesta kuntostaan ​​ja alentuneesta harjoituksen sietokyvystä.

Tämän tutkimusehdotuksen tavoitteena on siksi määrittää erot hapenoton, sydämen minuuttimäärän ja mitokondrioiden hapenkäytön kinetiikassa yksilöiden välillä, joilla on ja ilman D:tä, jotta voidaan ymmärtää paremmin taustalla olevaa fysiologiaa ja mahdollisesti parantaa terveyttä käyttämällä tätä tietoa harjoituksiin.

Kokonaistavoite: ymmärtää paremmin hapenottokinetiikan ja kardiorespiratorisen kunnon välistä yhteyttä potilailla, joilla on Ds.

Tavoite 1: Vertaa hapenottonopeutta, sydämen minuuttitilavuutta ja mitokondrioiden hapen käyttökinetiikkaa vasteena submaksimaaliseen, kohtalaisen intensiteetin harjoitukseen aikuisten välillä, joilla on Ds ja ilman.

Tavoite 2: Määrittää hapenottokinetiikan ja Ds-potilaiden huippuhapenottokyvyn välinen suhde.

Sen määrittäminen, kuinka hapenkuljetus vaikuttaa Ds-potilaisiin harjoituksen aikana, voisi mahdollisesti antaa enemmän suuntaa harjoitusten ja interventioiden suunnittelussa, koska heidän hapenkuljetusjärjestelmänsä saattaa tarvita enemmän aikaa vaaditun työtason saavuttamiseksi.

Yleinen opintojen suunnittelu. Osallistujat tekevät kaksi opintokäyntiä, joiden aikana heidän kardiorespiratorisia kapasiteettiaan testataan kahdella eri juoksumattoprotokollalla. Ennen varsinaisten mittausten suorittamista perehdytään koko tutkimushenkilökuntaan ja toimenpiteisiin.

Kuvaustiedonkeruukäynnit. Osallistujat testataan aterian jälkeisessä tilassa (> 3 h) 2 erillisenä päivänä (vähintään 48 tunnin, mutta enintään 2 viikon välein) ja he pidättäytyvät harjoituksesta, alkoholista ja kofeiinista vähintään 24 tuntia ennen jokaista opintokäyntiä . Ensimmäisellä käynnillä mitataan pituus, paino ja ympärysmitat. Kehon koostumus mitataan käyttämällä kaksoisenergiaröntgenabsorptiometriaa (DEXA), ja kaikukardiografia suoritetaan aortan halkaisijan määrittämiseksi ja mahdollisten jäljellä olevien sydämen vajaatoiminnan seulomiseksi, jotka ovat yleisiä Ds-potilailla. Lopuksi osallistujat suorittavat asteittaisen maksimaalisen juoksumaton harjoitustestin määrittääkseen huippuhapenoton (VO2peak) ja määrittääkseen submaksimaalisen harjoituksen intensiteetin toiselle käynnille.

Toisella käynnillä osallistujat kävelevät kuuden minuutin ajan intensiteetillä, joka liittyy 80 prosenttiin hengityskynnyksestä, samalla kun keuhkojen hapenotto (käyttämällä hengitys-hengityskaasunvaihtoanalyysiä), sydämen minuuttitilavuus (käyttämällä lyönti-lyönti-verenpainemittausta) , ja lihasten hapetus mitataan (käyttäen lähellä infrapunaspektroskopiaa (NIRS)). Tämä kuuden minuutin ottelu toistetaan neljä kertaa, ja välissä on 10 minuutin tauko. Neljää jaksoa käytetään kolmen signaalin keskiarvoon, mikä parantaa kineettisten parametrien laskemista.

Tutustuminen. Vanhemmat/hoitajat ovat mukana, jotta he voivat tarjota osallistujille tukevan ympäristön ja parantaa vanhempien/hoitajan ymmärrystä tutkimuksesta. Ennen tutkimuksen aloittamista laboratoriosta ja tutkimuslaitteista tarjotaan valokuvia ja videoleikkeitä, jotta osallistujat voivat tottua laboratorioympäristöön ja laitteistoihin, ja tietoisen suostumuksen tiedot lähetetään osallistujille ja heidän vanhemmilleen/hoitajilleen. arvostelu. Tutustuminen Downin syndroomaa sairastaville jakaantuu kahteen osaan: he harjoittelevat ja tottelevat juoksumattoa ja arvostetun maksimirasitustestin laitteita (ensimmäisen käynnin alussa) sekä harjoittelevat ja tottelevat submaksimaalisen harjoitusprotokollan menettelyt (toisen käynnin alku).