Termoregolazione e cognizione durante l'esposizione ad ambienti freddi nella tetraplegia

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 loro 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 e raggiungere il massimo grado di indipendenza possibile. Verrà studiata anche la somministrazione una tantum 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.

Preparazione per le visite di studio:

Le visite di studio saranno distanziate di almeno 1 giorno ma non più di 2 settimane. Ai soggetti verrà fornito un pasto leggero e standard che verrà chiesto loro di mangiare 2 ore prima dell'orario di visita programmato. Il pasto sarà un semplice bagel o 2 fette di pane tostato. Per ogni visita, ai soggetti verrà chiesto di svuotare la vescica prima del loro arrivo e di nuovo all'arrivo, se necessario. Ai soggetti verrà chiesto di evitare bevande contenenti caffeina e alcoliche e sforzi pesanti per 24 ore prima del test. I soggetti indosseranno indumenti minimi (pantaloncini da ginnastica, reggiseno sportivo) durante lo studio per massimizzare l'esposizione della pelle nuda alla temperatura fresca.

Visita 1: Cold Ambient Challenge Strumentazione: durante la prima visita del soggetto, un sottile sensore rettale flessibile verrà posizionato 4 pollici oltre lo sfintere anale per la misurazione del Tcore e i sensori termici della pelle verranno fissati in 15 siti sopra e sotto il livello della lesione per raccolta della temperatura cutanea (Tsk). 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 laser doppler sulla pelle nell'area dei processi stiloidi ulnari e dei malleoli mediali bilateralmente 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 sanguigna brachiale (BP). Un catetere endovenoso verrà posizionato nella vena antecubitale destra o vicina e fissato per la raccolta sequenziale del sangue per gli ormoni del sangue (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) di 15 minuti delle seguenti misurazioni: Tcore, Tsk e VO2 saranno misurati continuamente; La pressione arteriosa, la frequenza cardiaca, l'ossigenazione del sangue e la sensibilità termica saranno misurate a intervalli di 5 minuti; 5 minuti di LDF saranno misurati a intervalli di 10 minuti; un prelievo di sangue venoso verrà raccolto una volta per le concentrazioni di noradrenalina e cortisolo. Alla fine del periodo BL, verrà fornita una batteria di prestazioni cognitive.

Cool Ambient Challenge: dopo il completamento del periodo di riferimento, i soggetti verranno trasportati in una stanza termica a 64 ° F per 120 minuti o fino a Tcore ≤ 95 ° F. Tcore, Tsk e VO2 saranno continuamente monitorati per la sicurezza durante lo studio, mentre BP, FC, ossigenazione del sangue e sensibilità termica saranno misurati ogni 10 minuti. LDF verrà misurato per 5 minuti ogni 25 minuti e il sangue venoso verrà raccolto ogni 60 minuti. 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). Una diminuzione del Tcore a ≤ 95°F, o un moderato disagio del soggetto, comporterà l'interruzione del protocollo. I soggetti verranno trasferiti in una stanza calda (81°F), coperti con coperte riscaldanti e somministrati fluidi caldi. Se i sintomi persistono, il dottor William Bauman valuterà il soggetto e fornirà le cure appropriate.

Visita 2: Cold Ambient Challenge con Midodrine La visita 2 sarà completata nei soggetti con tetraplegia che hanno partecipato alla visita 1 e hanno dimostrato una ridotta capacità di mantenere il Tcore. Tutte le procedure saranno condotte in posizione seduta e saranno le stesse della Visita 1, ad eccezione della somministrazione orale di una compressa da 10 mg di midodrina cloridrato dopo il completamento del periodo basale. Quaranta minuti dopo la somministrazione di midodrina (affinché gli effetti del medicinale inizino), verrà eseguita una seconda raccolta di base e i soggetti verranno quindi collocati all'interno della stanza termica a 64 ° F per un massimo di 2 ore o fino a Tcore ≤ 95 ° F. La raccolta dei dati seguirà lo stesso programma e sarà condotta nella stessa posizione seduta della Visita 1. Durante la Visita 2, la PA sarà continuamente monitorata dopo la somministrazione di midodrina per motivi di sicurezza. Se la PA dei soggetti aumenta a 160/90 mmHg, i soggetti saranno visitati dal Dr. William Bauman, che potrebbe prendere in considerazione la somministrazione di labetalolo, se necessario.