Effetti dell'età, del sesso e dell'esercizio isometrico sulle interazioni ventricolari-vascolari durante lo scarico cardiaco (Unload heart)

L'intolleranza ortostatica diventa prevalente con l'avanzare dell'età (≤5% inferiore a 50 anni ma ~ 20% di età superiore ai 70 anni) e le femmine sono più sensibili dal 3 al 5%. L'intolleranza ortostatica è associata a sincope, cadute, malattie cardiovascolari e mortalità nell'età adulta più anziana. La caratteristica caduta eccessiva della pressione sanguigna (BP) è alla base di una complessa disregolazione della frequenza cardiaca (HR), della BP e delle risposte di flusso ai cambiamenti posturali. Quando si trova in piedi, i pool di sangue negli arti inferiori, diminuiscono il ritorno venoso, il volume dell'ictus (SV) e infine BP. Lo scarico risultante del cuore sovraregola il braccio simpatico del baroreflex per aumentare le risorse umane e la vasocostrizione periferica, ma questa contropregolazione per ripristinare la normale BP appare assente o ridotta nelle persone che soffrono di intolleranza ortostatica.

Lo scarico cardiaco, che può essere realizzato sperimentalmente attraverso la pressione negativa del corpo inferiore (LBNP), produce cambiamenti nei carichi arteriosi e ventricolari nel tentativo di mantenere un'adeguata gittata cardiaca. Le interazioni con i vasi cardiaci sono, quindi, la chiave per comprendere la regolazione della BP durante lo scarico cardiaco, ma sono state ignorate dalla ricerca sull'intolleranza ortostatica. Il quadro di accoppiamento vascolare ventricolare basato su anelli di pressione-volume descrive come la contrattilità cardiaca (cioè l'elastance ventricolare (EES)) e i carichi arteriosi (cioè elastance arteriosa (EA)), rispondono alle mutevoli condizioni di carico. Con l'invecchiamento, le femmine mostrano maggiori aumenti delle EE per abbinare EA aumentate, causate da irrigidimento aortico e BP elevato. Pertanto, il rapporto di accoppiamento (EA/EES) è ridotto nelle femmine, ma è preservato nei maschi. Tuttavia, se tali cambiamenti a riposo incidono sulla risposta di accoppiamento vascolare ventricolare allo scarico cardiaco acuto e può essere un importante meccanismo di intolleranza ortostatica nelle femmine. In particolare, il quadro di accoppiamento vascolare ventricolare ignora il fenomeno di riflessione delle onde sottostante relazioni pulsatili a flusso di pressione. Il riflesso precoce delle onde di pressione, che è caratteristica dell'invecchiamento, aumenta il post-carico cardiaco e quindi ha importanti implicazioni per le interazioni con vasi cardiaci. Tale carico arterioso pulsatile dovrebbe aumentare in risposta allo scarico cardiaco a causa della vasocostrizione periferica, ma questo rimane non testato. È importante sottolineare che la definizione delle interazioni con i vasi cardiaci durante lo scarico cardiaco farà luce sul fatto che la mancata corrispondenza plausibile ventricolare-vascolare contribuisca all'intolleranza ortostatica e possa aiutare a sviluppare contromisure per alleviare i sintomi e le conseguenze dell'intolleranza.

L'esercizio isometrico attenua gli effetti di scarico cardiaco attraverso aumenti sia della gittata cardiaca che della BP. La risposta al pressar suscitata dall'esercizio isometrico del mantello aumenta sia il carico cardiaco che arterioso. Mentre l'esercizio di impianto isometrico ha il potenziale per contrastare la riduzione della BP durante lo scarico cardiaco, il lavoro aumentato del cuore può limitare la tolleranza. Pertanto, definire gli effetti dell'esercizio isometrico del mantello sulle interazioni vascolari ventricolari in base allo scarico cardiaco e l'impatto dell'età e del sesso su queste risposte sarà la chiave per determinarne la fattibilità come una contromisura di intolleranza ortostatica.

Pertanto, i nostri obiettivi specifici sono determinare l'impatto dell'età (AIM 1), del sesso (AIM 2) e dell'esercizio isometrico del mantello (AIM 3) sulle interazioni vascolari ventricolari durante lo scarico cardiaco indotto da LBNP.

• L'ipotesi di lavoro di AIM 1 è che più anziani, rispetto ai giovani adulti sani, mostrerà una mancata corrispondenza vascolare ventricolare più pronunciata a causa di maggiori aumenti di EA e EW non abbinati dalle EE durante LBNP limitata presincope.
• L'ipotesi di lavoro di AIM 2 è che le femmine sane più vecchie ma non più giovani rispetto ai maschi mostreranno una mancata corrispondenza vascolare ventricolare più pronunciata a causa di piccoli aumenti di EA ed EW e EE più alti durante LBNP limitato al presincope.
• L'ipotesi di lavoro di AIM 3 è che l'esercizio di impianto isometrico compenserà le riduzioni della BP, ma aumenterà il carico ventricolare e arterioso durante LBNP limitato.