Temperatura corporea in persone con tetraplegia quando esposte al freddo

Questo studio esaminerà i meccanismi che contribuiscono alla fragilità termoregolatoria nelle persone con tetraplegia quando esposte a temperature ambientali fresche che si incontrano abitualmente durante le attività della vita quotidiana (ADL). Temperature interne del corpo subnormali e vulnerabilità all'ipotermia (Tcore<95°F) sono state riportate in veterani con tetraplegia in seguito all'esposizione a temperature ambientali relativamente miti. Verrà dimostrato l'impatto che una deriva del Tcore dovrebbe avere sulle prestazioni cognitive, in particolare sulla memoria di lavoro e sulla funzione esecutiva. Queste 2 aree delle prestazioni cognitive sono vitali per la capacità di prendersi cura di sé in modo ottimale, in cui le persone con lesioni midollari più elevate devono eccellere per garantire la salute, nonché per poter raggiungere il massimo grado di indipendenza possibile. Verrà studiata anche la somministrazione di un agonista alfa, midodrina cloridrato, nel tentativo di attenuare la deriva nel Tcore e prevenire o ritardare il previsto declino delle prestazioni cognitive dovuto all'esposizione al freddo sulla funzione cognitiva.

Obiettivo specifico primario: determinare il cambiamento in: (1) Tcore e (2) prestazioni cognitive (attenzione, memoria di lavoro, velocità di elaborazione e funzione esecutiva) nelle persone con tetraplegia dopo l'esposizione a un ambiente fresco (64 ° F) per fino a 120 min in posizione seduta.

Ipotesi primarie: (1) il 66% delle persone con tetraplegia dimostrerà un calo di 1,8 ° F in Tcore mentre lo 0% dei controlli dimostrerà lo stesso calo termico; (2) L'80% delle persone con tetraplegia avrà un calo di almeno 1 punteggio T nei punteggi di Stroop Interference (funzionamento esecutivo) mentre il 30% dei controlli dimostrerà la stessa entità del declino.

Obiettivi specifici secondari: Determinare il cambiamento in: (1) la media delle temperature cutanee distali, (2) il tasso metabolico e (3) la valutazione soggettiva della sensibilità termica dopo l'esposizione a 64°F nella posizione seduta.

Ipotesi secondarie: le persone con tetraplegia avranno una variazione percentuale inferiore della temperatura media della pelle distale e del tasso metabolico e riporteranno valutazioni di sensibilità termica inferiori rispetto a AB.

Obiettivo specifico terziario: determinare se una singola dose di 10 mg di midodrina (1) ridurrà la diminuzione del Tcore e (2) preverrà o ritarderà il declino delle prestazioni cognitive nel gruppo con tetraplegia.

Ipotesi terziaria: poiché la somministrazione di un alfa-agonista periferico affronterà la compromissione primaria della termoregolazione all'esposizione alla temperatura fredda nelle persone con tetraplegia, cioè mancanza di vasocostrizione, si prevede che la vasocostrizione periferica indotta dalla midodrina attutisca la diminuzione del Tcore e prevenga o ritardare il declino delle prestazioni cognitive rispetto all'esposizione fredda senza somministrazione di farmaci.

Preparazione per le visite di studio: le visite di studio saranno separate da un minimo di 1 giorno e non più di 14 giorni. I soggetti indosseranno indumenti minimi (pantaloncini da ginnastica, reggiseno sportivo) durante lo studio per massimizzare l'esposizione della pelle nuda alla temperatura fresca. Ad ogni soggetto verrà chiesto di consumare un pasto leggero e standard 2 ore prima della visita programmata, costituito da un semplice bagel o da 2 fette di pane tostato. Per ogni visita verrà chiesto loro di svuotare la vescica prima dell'arrivo e di nuovo all'arrivo, se necessario.

Visita 1: Ambiente freddo Sfida: Strumentazione: durante la Visita 1, tutti i soggetti verranno trasferiti su un tavolo imbottito per la strumentazione, dopodiché verranno trasferiti nuovamente sulla propria sedia a rotelle o, per i controlli, su una sedia a rotelle fornita. Tutti i soggetti utilizzeranno un cuscino da seduta Roho per la consistenza della circolazione dell'aria e la prevenzione dei decubiti. Una sonda rettale verrà posizionata 4 pollici oltre lo sfintere anale per la misurazione della temperatura interna, e i sensori termici della pelle saranno registrati in 15 siti sopra e sotto il livello della lesione per la raccolta della temperatura della pelle. Una maschera verrà posizionata sul naso e sulla bocca del soggetto per la misurazione dei gas espirati da cui verrà calcolato il tasso metabolico a riposo dall'analisi dei gas espirati (VO2) da un carrello metabolico. La flussimetria laser Doppler (LDF) verrà utilizzata per misurare i cambiamenti nella perfusione microvascolare applicando una sonda doppler sulla pelle nell'area dei processi stiloidi ulnari e dei malleoli mediali bilateralmente (polsi e caviglie) per confermare la vasocostrizione. Un pulsossimetro verrà posizionato sulla seconda cifra sinistra per ottenere la saturazione di ossigeno nel sangue e la frequenza cardiaca (FC). Un bracciale automatico per la pressione sanguigna verrà posizionato sopra il gomito destro per misurare la pressione arteriosa brachiale. Un catetere endovenoso verrà posizionato nella vena antecubitale destra o vicina e fissato per la raccolta sequenziale del sangue per cortisolo e norepinefrina.

Raccolta della linea di base: alla fine del periodo di acclimatazione di 30 minuti (81 ° F), verrà eseguita una raccolta della linea di base (BL) dei seguenti parametri per 15 minuti con Tcore, temperature cutanee e VO2 misurati continuamente; HR, BP, saturazione di ossigeno nel sangue, misure soggettive di sensibilità termica e 5 minuti di LDF saranno misurati a intervalli di 10 minuti. Verrà raccolto un prelievo di sangue venoso una volta al basale per le concentrazioni di noradrenalina e cortisolo. Alla fine del periodo BL, verrà somministrata una batteria di prestazioni cognitive.

Sfida termica: dopo il completamento del periodo di riferimento, i soggetti verranno trasportati in una camera termica a 18°C ​​per 120 minuti o fino a Tcore ≤ 95°F. Tcore, temperature cutanee e VO2 saranno continuamente monitorati per garantire la sicurezza del soggetto durante tutto il protocollo; BP brachiale, FC, saturazione di ossigeno nel sangue, sensibilità termica e sintomi di ipotermia e disreflessia autonomica saranno valutati a intervalli di 10 minuti mentre LDF sarà misurato per 5 minuti ogni 20 minuti. Il sangue venoso verrà raccolto a intervalli di 50 minuti. Una diminuzione del Tcore a ≤ 95°F, o un moderato disagio del soggetto, comporterà l'interruzione del protocollo. La batteria delle prestazioni cognitive verrà somministrata quando il Tcore è diminuito di 1,8 °F o è ≤ 95,9 °F (nei soggetti con tetraplegia) o dopo 120 minuti di esposizione al freddo (in entrambi i gruppi) nelle visite 1 e 2.

Visita 2: Cold Ambient Challenge con Midodrine: la visita 2 sarà completata nei soggetti con tetraplegia che hanno partecipato alla visita 1 e che avevano una ridotta capacità di mantenere il Tcore. Dopo il completamento del periodo BL, ai soggetti verrà somministrata per via orale midodrina cloridrato (compressa da 10 mg). Quaranta minuti dopo la somministrazione di midodrina (per l'inizio dell'effetto del farmaco), si otterrà una seconda raccolta di BL e i soggetti verranno portati nella camera termica a 64°F per 120 minuti o fino a Tcore ≤ 95°F. La raccolta dei dati seguirà lo stesso programma e sarà condotta in posizione seduta come nella Visita 1. Se la pressione arteriosa brachiale aumenta a 160/90 mmHg, il soggetto verrà rimosso dalla stanza fresca e valutato dal Dr. William A. Bauman, che potrebbe prendere in considerazione la somministrazione di labetalolo (per abbassare la pressione arteriosa), se ritenuto necessario.