Mécanismes de l'hypotension artérielle dans les lésions chroniques de la moelle épinière

Méthodes & Procédures

La spirométrie de dépistage sera effectuée avec le patient assis dans son fauteuil roulant personnel à l'aide du système BreezeSuite. La capacité vitale forcée (FVC) et le volume expiratoire forcé en 1 seconde (FEV1) seront obtenus et exprimés en pourcentage de la valeur prédite pour chaque sujet sur la base d'une base de données d'individus neurologiquement intacts sans troubles pulmonaires connus qui ont été dérivés en fonction du sexe , âge et taille. Trois spirogrammes acceptables seront obtenus et le résultat de leur meilleure tentative sera utilisé.

Un test d'effort orthostatique de dépistage sera effectué chez le patient placé sur la chaise cardiaque (chaire hydraulique). La main gauche sera placée dans une écharpe de bras et maintenue au niveau du cœur tout au long de l'étude. La pression artérielle continue battement à battement sera acquise à partir d'un brassard placé autour du majeur ou de l'index gauche (Portapres-2) en position couchée et lorsque les participants sont déplacés en position assise droite. Les positions couchées seront maintenues pendant 15 min. & la position verticale sera maintenue pendant 5 min. Les valeurs de base en position couchée seront enregistrées au cours de la dernière période de 5 minutes juste avant de passer à la position verticale. Ce test sera interrompu si les sujets deviennent étourdis ou symptomatiques de syncope.

Tests de spirométrie et de force musculaire respiratoire : la spirométrie standard sera effectuée en position assise à l'aide du système BreezeSuite (MedGraphics). FVC et FEV1 seront obtenus. Le transducteur de pression différentielle MP45-36-871-350 avec carte PC UPC 2100 et logiciel (Validyne Engineering) sera utilisé pour mesurer la pression inspiratoire maximale (PImax) et la pression expiratoire maximale (PEmax) en position assise. Le PImax sera mesuré pendant l'effort inspiratoire maximal à partir d'un volume quasi-résiduel et le PEmax sera mesuré pendant l'effort expiratoire maximal à partir d'une capacité pulmonaire presque totale. Les sujets seront invités à utiliser un système de valve à trois voies avec un tube en caoutchouc comme embout buccal. Le manomètre intègre une fuite de 1,5 mm de diamètre pour empêcher la fermeture glottique et réduire la contribution du muscle buccal pendant les mesures. L'évaluation nécessitera un effort vif et énergique maintenu pendant au moins 2 secondes. La pression maximale sera considérée comme la valeur la plus élevée qui a été maintenue pendant une seconde. La valeur maximale de trois manœuvres qui variaient de moins de 20 % sera moyennée. Les participants recevront des instructions spécifiques avant le test et seront encadrés verbalement tout au long des manœuvres de spirométrie et de force musculaire respiratoire.

Test d'effort orthostatique :

Chaque participant sera testé le matin dans un laboratoire cardiovasculaire calme et à température contrôlée (~22o C). Leur régime alimentaire sera limité pour exclure la caféine, l'alcool et les aliments riches en graisses la veille et le matin de l'étude. Les participants seront invités à vider leur vessie avant de commencer l'étude. La pression artérielle continue sera acquise à partir d'un brassard placé autour du majeur gauche ou de l'index ou du pouce (Portapres-2 ;). La main gauche sera placée dans une écharpe de bras et maintenue au niveau du cœur tout au long de l'étude. Des mesures manuelles de la pression artérielle artérielle seront prises au début de la période de contrôle en décubitus dorsal et à la fin de la période de récupération avec un appareil numérique de mesure de la pression artérielle. Un ECG à 3 dérivations sera placé pour la surveillance ECG. La cinématique de la cage thoracique et de l'abdomen (cinématique respiratoire) sera acquise à l'aide d'un pléthysmographe inductif. Enregistrement de base pendant 15 min. commencera après une période de repos de 5 minutes qui suivra la préparation du sujet. À la fin de l'enregistrement de 15 minutes en position couchée, les participants seront déplacés passivement en position assise droite. Cette position sera maintenue pendant 15 min. Ce test sera interrompu si les sujets deviennent étourdis ou symptomatiques de syncope. Les variables hémodynamiques seront acquises à 1000 Hz à l'aide du système PowerLab ML880. ECG, SBP et DBP seront calculés à partir d'un enregistrement continu, et toutes les variables seront ensuite sous-échantillonnées à 5 Hz. La PAS, la PAD, l'intervalle RR et la fréquence cardiaque de battement à battement seront également calculés à partir de la PA et de l'ECG continus acquis. Toutes les analyses seront faites avec Matlab. Le débit sanguin dans le cœur sera mesuré par échographie cardiaque à l'aide d'un équipement standard en plaçant un capteur au-dessus du cœur.

Catécholamines sanguines :

Un cathéter papillon sera inséré dans une veine antécubitale pendant l'instrumentation pour permettre la collecte de sang sans stress supplémentaire pour le participant. Huit millilitres de sang veineux seront prélevés d'une veine antécubitale à la fin d'une position couchée de 15 minutes pour évaluer les niveaux d'épinéphrine et de noradrénaline de base. La prise de sang sera répétée à 3h et au bout de 15 min. de la position verticale pour évaluer les réponses rapides et stables des catécholamines au stress orthostatique.

Évaluation baroréflexe : Les 5 dernières min. des données acquises à chaque position seront utilisées pour une analyse plus approfondie. La série temporelle battement par battement des intervalles SBP et RR sera balayée pour trois battements consécutifs ou plus qui contiennent indépendamment une pression croissante et décroissante (SBP +, SBP-) et un intervalle RR (RR +, RR-) avec un minimum de 1 mmHg SBP, & Seuils d'intervalle RR de 4 ms. Si une séquence SBP identifiée est suivie d'une séquence RR identifiée avec un retard de zéro, un ou deux battements, ces séquences SBP et RR seront attribuées comme couplées. Seules les séquences couplées avec un coefficient de régression r>0,90 seront acceptées comme séquences baroréflexes (BRsq). La pente moyenne de tous les BRsq sera calculée et prise comme une estimation de la sensibilité baroréflexe (BRS, ms/mmHg). Les nombres de battements impliqués dans les rampes SBP et BRsq seront déterminés à chaque position d'inclinaison. L'indice d'efficacité baroréflexe (BEI) sera calculé comme le rapport entre le nombre total de BRsq et le nombre total de rampes SBP.

Protocole sEMG : les impulsions électriques proviennent des neurones régulateurs, sont transportées par les nerfs moteurs, transmises par la jonction neuromusculaire et se propagent à travers les membranes musculaires peuvent être enregistrées par électromyographie de surface (sEMG). Ce test physiologique est souvent utilisé lors des tests cliniques de la fonction pulmonaire et dans la recherche, s'est avéré être un reflet fidèle de la force contractile des muscles respiratoires. qui était basée sur les principes de l'évaluation du contrôle moteur du cerveau (BMCA). Le protocole consiste en les manœuvres volontaires suivantes suivies de 5 min. de respiration calme : respiration profonde, tâche PImax et tâche PEmax. Chaque manœuvre sera signalée par un signal sonore et répétée trois fois. PImax et PEmax pendant ces tâches seront maintenus pendant au moins 5 secondes. La pression des voies respiratoires sera enregistrée simultanément avec sEMG à l'aide d'un système de valve à trois voies avec un transducteur de pression comme décrit ci-dessus. Les enregistrements EMG de surface seront réalisés avec des paires d'électrodes de surface encastrées à capuchon en chlorure d'argent-argent FE9 (Grass Instruments, W Warwick, RI) centrées sur le muscle et placées à 3 cm l'une de l'autre pour chaque muscle enregistré. La peau sera préparée pour réduire l'impédance intra-électrode. Les parties supérieures droite et gauche des muscles pectoraux (PEC), 6e intercostaux (IC6), rectus abdominus (RA) et obliquus abdominus (OBL) seront enregistrées. L'électrode de masse sera placée sur le processus d'acromion. sEMG sera enregistré à l'aide d'un poste de travail neurologique Eclipse (Axon Systems Inc.). Les signaux sEMG entrants seront amplifiés avec un gain de 500, filtrés à 30-1000 Hz et échantillonnés à 2000 Hz.

Échographie cardiaque ultrasonique : des échocardiogrammes ventriculaires gauches standard en décubitus dorsal seront obtenus en mesurant le diamètre télédiastolique (Dd) et le diamètre télésystolique (Ds). Dix battements consécutifs seront analysés et la moyenne sera utilisée pour les calculs du débit cardiaque (Q) : Q= (Dd)3- (DS)3x HR 35.

Entraînement des muscles respiratoires :

Pendant la session de formation, les sujets seront assis dans leur fauteuil roulant personnel avec une inclinaison tête haute d'environ 45°. Un dispositif de pression expiratoire positive à seuil et un entraîneur de muscles inspiratoires à seuil avec embout buccal seront utilisés pour une plage de 20 à 41 cm H2O. Ces appareils seront assemblés entre eux à l'aide d'un connecteur en forme de T (Airlife 001504). Les participants seront invités à effectuer des efforts inspiratoires et expiratoires maximaux contre une charge de pression. Pendant l'inhalation, les sujets seront invités à initier chaque respiration à partir du volume résiduel (RV) et à maintenir l'effort jusqu'à ce que leurs poumons se sentent pleins. Pendant l'expiration, les sujets seront invités à respirer à partir de la capacité pulmonaire totale et à maintenir leur effort jusqu'à ce que leurs poumons se sentent vides. Les participants seront invités à s'entraîner 45 min. par jour, 5 jours par semaine, pendant 4 semaines. L'entraînement sera initié avec une charge égale à 20 % de leur PImax et PEmax individuels avec des augmentations progressives tolérées jusqu'à 40 % de leur PImax ou PEmax de base. L'objectif sera que tous les patients s'entraînent à 40 % de PImax et PEmax au cours de la dernière semaine de l'entraînement. Un protocole d'entraînement par intervalles sera utilisé avec des patients effectuant six séries de travail, 5 min. en durée, séparés par des intervalles de repos d'une durée de 1 à 3 min. Un membre de l'équipe de recherche supervisera toutes les sessions de formation.

Les résultats préliminaires ont montré que la RMT augmentera le FVC, le FEV1, le PImax et le PEmax chez les sujets expérimentaux par rapport aux valeurs de pré-entraînement. Le plus grand effet est attendu pour les valeurs expiratoires (FEV1, & PEmax). Une des raisons à cela pourrait être le fait que la fonction expiratoire, la plus limitée après la SCI, a une plus grande fenêtre de changement. Nos résultats ont montré qu'une augmentation moyenne de 8 à 9 % avec un échantillon de 24 à 26 patients pouvait révéler une différence significative avec une puissance de 80 à 86 % dans toutes les valeurs spirométriques.

Objectif 2. L'amélioration de la PA et des mécanismes associés aux changements de pression artérielle a été évaluée à l'aide de la composante basse fréquence de la densité spectrale de puissance des valeurs de pression artérielle systolique (SBP) et diastolique (DBP) et de la quantité de catécholamines mesurée dans les taux sanguins. Sur la base des résultats préliminaires, de petits changements sont attendus dans les valeurs de PA au repos après l'entraînement. Cependant, après l'entraînement, l'augmentation de la PAS lorsque la position est changée en sit-up devrait être forte avec une faible variabilité. Les calculs ont montré que même avec n=20, la puissance sera de 84 % et lorsque n=24, elle sera augmentée à 94 %. On s'attend à ce que les changements de DBP soient plus faibles avec une puissance de 80 % pour n = 24. Des valeurs similaires ont été obtenues lorsque des modulations à basse fréquence de SBP et DBP ont été analysées.

Selon cette analyse, le nombre de sujets de 20 à 24 entraînera une augmentation significative avec une puissance de 87 %. L'efficacité et la sensibilité du baroréflexe se sont toutes deux améliorées après la formation dans l'étude préliminaire. Après l'entraînement, en réponse au stress orthostatique, une augmentation substantielle de la réactivité baroréflexe a été obtenue et une puissance de 83 % en résultera avec une taille d'échantillon de 24. La sensibilité baroréflexe présentait une variabilité beaucoup plus élevée. Si la variabilité reste élevée dans l'étude proposée, la possibilité d'obtenir une différence significative entre la pré et la post-formation est de 83 % avec un échantillon de 28 patients.

Cependant, une diminution de la variabilité est très probable avec une taille d'échantillon plus grande et la puissance augmente à 86 % avec un échantillon de 24 patients avec une diminution de la variabilité de 32 %.

Sur la base des résultats des enregistrements test-retest chez 10 sujets SCI, le nombre apparié de sujets non formés (n = 12) sera suffisant pour former un groupe témoin. Les écarts par rapport aux moyennes se sont avérés si faibles qu'il serait impossible d'atteindre la signification avec une taille d'échantillon raisonnable pour ce groupe.