Sarlósejtes tulajdonság és gyakorlat, forró környezet hatása (TDex)

Bevezetés

A sarlósejtes betegség egy örökletes rendellenesség, amelyet a hemoglobin S-nek nevezett abnormális hemoglobin vagy az alanyok vörösvérsejtjeiben sarló hemoglobin jellemez. A homozigóta forma (hemoglobin SS) sarlósejtes vérszegénységet okoz, és a sarlósejtes betegség legsúlyosabb fajtája. A hemoglobin SC betegség és a hemoglobin Sβ talaszémia a sarlósejtes betegség két másik gyakori formája. A sarlósejtes tulajdonság hordozói olyan személyek, akik az egyik szülőtől a hemoglobin S-t, a másiktól a normál hemoglobin A-t örökölték (heterozigóta AS). Ezek az emberek általában egészségesek. Mindazonáltal egyre több súlyos szövődményről számoltak be, különösen erőfeszítések és nagy magasságban való tartózkodás során, mint például vérzési és mikrokeringési zavarok, valamint rhabdomyolysis. A sarlósejtes vonást (AS) hordozóknál a vörösvértestek megbetegedésének százalékos növekedését figyelték meg a normál egyedekhez képest 45 perces, 33°C-os séta után. Az AS egyéneknél a vörösvértestek deformabilitása nyugalomban, a végén és a maximális edzés után 24 órával is romlott, összehasonlítva a normál AA egyedekkel, ami ezeknek a látszólag egészséges alanyoknak a vörösvértestek sebezhetőségét mutatja. A vörösvértestek merevsége és a vér viszkozitása is nőtt az AS csoportban az AA csoporthoz képest, aminek következtében nő az érbalesetek kockázata. Sportolók és katonai harcosok esetében megfigyelték a sarlósejtes tulajdonságokkal összefüggő gyakorlati összeomlást és hirtelen halált. Sok szerző számolt be számos hirtelen halálesetről az AS egyéneknél edzés közben, azonban a pontos okok még mindig nagyon kevéssé ismertek.

A trópusi éghajlaton végzett testmozgással kapcsolatos megszorításokként megfigyelték, hogy a kiszáradás és a vértérfogat bőrterületekre való elterelődése következtében csökken az erő és a volémia. A szénhidrát-anyagcsere zavaráról is beszámoltak.

Céljaink ebben a munkában a következők:

• A forró környezetben végzett testmozgásra adott mikrovaszkuláris válasz jellemzésére sarlósejtes tulajdonságokkal rendelkező aktív fiatal felnőtteknél,
• A sarlósejtes tulajdonsághordozók mikrovaszkuláris válaszreakcióinak hátterében álló biológiai mechanizmusok kiemelése,
• A meleg környezetben végzett testedzés által kiváltott étkezés utáni anyagcserezavarok érrendszeri következményeinek leírása,
• Az éhezés és az étkezés utáni glükóz anyagcsere megértése nyugalomban, edzés közben és után,
• A felépülés tesztelése semleges termikus környezetben (22 °C), az edzés utáni érfunkció normalizálásának eszközeként.

Kísérleti protokoll

A vizsgálatba harminc, a Karib-térségben élő, 18-30 év közötti, 19 és 25 kg/m2 közötti testtömeg-indexű nemdohányzó férfi önkéntest (15 egészséges: AA és 15 sarlósejtes tulajdonság hordozója: AS) vonnak be a vizsgálatba. Valamennyi alany jó egészségnek örvend, fizikailag aktív (≥ 3 óra/hét), és edzés közben nem volt hőguta. Nem szednek semmilyen gyógyszert és nem fogyasztanak rendszeresen alkoholt.

A résztvevőket négy kísérleti munkamenetnek vetik alá:

1. Meleg környezetben (33 °C) végzett böjtölés ismerkedése, melynek során olyan nyugalmi paramétereket mérnek, mint a reaktív hyperemia index, a dobhőmérséklet, a pulzusszám, az agyi és izom oxigénellátása, a pulzushullám sebessége és az elektrokardiogram (EKG). Ezután elvégzik az edzés intenzitásának (VO2max) tesztjét, majd egy orvosi interjút.

   A másik 3 edzést kora reggel koplaláskor hajtják végre, 45 perces gyakorlatokkal ergocikluson. A gyakorlat 15 perc bemelegítést tartalmaz, majd a résztvevőket arra kérik, hogy a lehető leggyorsabban pedálozzanak 6 másodpercig. A 6 másodperces tesztet kétszer vagy többször meg kell ismételni, minden alkalommal helyreállással. Edzés közben a hidratációt szabályozzák (2,5 ml víz / kg 15 percenként), mérik az oxigénfogyasztást; valamint a mikrovaszkuláris funkció és a vérminták a kísérlet különböző időpontjaiban az egyes üléseken (T0, T60, T75, T90, T120). Ennek a tanulmánynak a felépítése egy keresztezett vizsgálat, amely 3 munkamenetre oszlik, randomizált sorrendben:

2. Meleg környezetben (33 °C) végzett gyakorlat, ugyanabban a környezetben történő regenerálódással.
3. Kontroll (hősemleges) környezetben (22 °C) végzett gyakorlatok és regeneráció
4. Meleg környezetben (33 °C) végzett gyakorlat, hősemleges környezetben (22 °C) végzett regenerálódással.

Minden foglalkozás végén minden résztvevő standard étkezést kap.

Ezt a tanulmányt a Helsinki Nyilatkozatban kidolgozott iránymutatásokkal összhangban végzik el, és minden eljárást jóváhagyott a Kelet-III. Személyvédelmi Bizottság. Minden résztvevőtől írásos beleegyezést kell kérni.

Biokémiai eljárások

A vérmintákat hemorheológiai vizsgálatokhoz (vér viszkozitása, merevség, vörösvértestek aggregálhatósága és sarlósodása stb.) használjuk fel. A kreatin-kináz (CK-MM, MB), a mioglobin és a troponin adagolása a rhabdomyolysis mértékének és a a szív integritása.

A glikémiát és a laktatémiát csíkok segítségével határozzuk meg. A kortizol, az inzulin, az adrenalin, a glukagon és a laktát-dehidrogenáz (LDH) vizsgálatokat a megfelelő készletek segítségével végzik el.

A plazma gyulladásos profilját olyan markerek mérésével határozzák meg, mint a mieloperoxidáz (MPO), malondialdehid (MDA), fejlett oxidációs fehérjetermékek (AOPP), nitrotirozin és endotelin-1, megfelelő kitekkel.

Az adhéziós molekulákat, például a VCAM-1-et, ICAM-1-et és a P-szelektint a Diaclone vagy az Eurobio ELISA készletével mérik.

A vörösvérsejtek oxidatív stresszét a GSSH/GSSG glutation arány, a szuperoxid-diszmutáz (SOD), a kataláz és a glutation-peroxidáz (GPx) mérésével értékelik.

Statisztikai elemzés Az adatokat átlagban fejezzük ki standard hibáikkal. A statisztikai elemzéseket SPSS-sel kell elvégezni a MAC-re, és a p < 0,05 statisztikailag szignifikánsnak tekinthető.

Az összes adatot ismételt mérésű ANOVA-val, majd a Student-féle páros t-teszttel végzett post hoc összehasonlítással elemzik. Kolmogorov-Smirnov, Newman Keuls és Duncan tesztjeit szükség szerint alkalmazzák.

Várható eredmények

• A trópusi éghajlaton végzett fizikai edzést követően súlyos vaszkuláris eseményekhez vezető fiziopatológiai mechanizmusok jobb megértése egészséges sarlósejt-hordozókban.
• Pályák megnyitása a sarlósejtes betegekhez igazodó fizikai aktivitási programok és táplálkozási beavatkozások azonosítására meleg környezetben.
• A glükóz metabolizmus zavaraihoz vezető mechanizmusok megértése trópusi éghajlaton AA és AS alanyokban.