Preattivazione dei muscoli della parte inferiore del corpo nell'ipotensione ortostatica iniziale (IOH)

La IOH è una forma di intolleranza ortostatica definita da una diminuzione transitoria della pressione arteriosa sistolica (SBP) di 40 mmHg o della pressione arteriosa diastolica (DBP) di 20 mmHg entro i primi 15-30 secondi dall'assunzione di una posizione eretta da una posizione supina o seduta. La IOH si verifica comunemente negli adolescenti e nei giovani adulti ed è associata a sintomi di presincope come nausea, stordimento e visione offuscata e talvolta può portare a una sincope completa. Questi sintomi sono una conseguenza dell'ipoperfusione cerebrale causata da una rapida riduzione della pressione arteriosa e sono spesso presenti solo durante una stazione eretta attiva e non con un tilt-table test passivo. Ciò suggerisce che un riflesso di attivazione muscolare può svolgere un ruolo importante alla base della IOH. L'identificazione del periodo refrattario dell'attivazione dei muscoli delle gambe consentirà ai futuri ricercatori di determinare con precisione un periodo di seduta di base comune per consentire il recupero emodinamico nei pazienti dopo una posizione eretta. Ciò consentirà agli investigatori di osservare gli effetti fisiologici di stand ripetuti senza alcuna interferenza da uno stand precedente.

In piedi c'è un grande spostamento di sangue (circa 500 ml) verso le estremità inferiori e l'addome. Con questo spostamento c'è una diminuzione del ritorno venoso che si traduce in un calo della pressione arteriosa. Successivamente, la diminuzione della PA attiva i barocettori per aumentare l'attività simpatica e ridurre l'attività parasimpatica, che funziona per ripristinare la PA aumentando la frequenza cardiaca (HR) e la resistenza periferica totale (TPR).

Il meccanismo fisiologico alla base della grande diminuzione della pressione sanguigna in piedi nei pazienti con IOH non è stato ancora confermato. La spiegazione più ampiamente accettata in questo momento implica una rapida vasodilatazione localizzata ai muscoli delle gambe che si contraggono durante una stazione eretta. La ricerca su modelli umani e animali degli ultimi due decenni ha dimostrato che i vasi di resistenza del muscolo scheletrico possono dilatarsi rapidamente in risposta, nonché in proporzione a, una singola contrazione muscolare breve. Questo effetto può essere esagerato nei pazienti con IOH, il che potrebbe spiegare la diminuzione della TPR nei pazienti con IOH su un supporto e quindi il loro successivo calo della pressione sanguigna. Gli attuali trattamenti della IOH includono interventi non farmacologici e contromanovre fisiche come alzarsi lentamente o sedersi prima di alzarsi completamente.

Le contromisure fisiche funzionano per contrastare l'attrazione gravitazionale sperimentata sulla circolazione sistemica durante uno stand. Durante una posizione eretta, una grande percentuale di sangue circolante si sposta verso gli arti inferiori e l'addome provocando un ristagno di sangue. Il raggruppamento venoso gravitazionale può essere ridotto al minimo e contrastato eseguendo una contromisura fisica come una contrazione muscolare della parte inferiore del corpo per traslocare il sangue centralmente. La tensione prolungata dei muscoli della parte inferiore del corpo impedisce un ulteriore raggruppamento periferico nelle gambe e nell'addome.

I ricercatori ipotizzano che la pre-attivazione dei muscoli della parte inferiore del corpo prima di stare in piedi, attenuerà il calo della PAS osservato nei pazienti con IOH in posizione eretta e allevierà i sintomi della IOH, rispetto a una posizione attiva senza pre-attivazione muscolare. Il partecipante allo studio completerà 14 stand attivi in ​​totale in un solo giorno. I primi 8 stand saranno nel tentativo di definire la refrattarietà dell'attivazione muscolare delle gambe. I prossimi 4 stand coinvolgeranno stress test prima di stare in piedi per isolare i ruoli dell'attività simpatica rispetto alla semplice contrazione muscolare. Le ultime 2 tribune comporteranno contromanovre fisiche intese a mitigare il grande calo della pressione arteriosa osservato nei pazienti IOH su una tribuna.

I primi 8 stand saranno eseguiti da una posizione seduta. Inizieranno a una linea di base da seduti di 20 minuti prima della prima posizione in piedi, quindi in ordine casuale eseguiranno posizioni in piedi dopo durate della linea di base di 30 secondi, 2 minuti, 3 minuti, 4 minuti, 5 minuti, 7 minuti e 10 minuti.

Anche i successivi 4 stand saranno eseguiti da una posizione seduta. Gli interventi che verranno eseguiti in ordine casuale sono: (1) posizione libera senza alcun intervento, (2) test di stress aritmetico mentale di Serial 7, (3) test di stress Cold Pressor, (4) stimolazione elettrica funzionale.

Anche gli ultimi 2 stand saranno eseguiti da una posizione seduta. Gli interventi che verranno eseguiti in ordine casuale sono: (1) sollevamento e tensione del ginocchio in posizione supina prima della posizione eretta e (2) incrocio e tensione delle gambe dopo la posizione eretta. L'intero studio richiederà circa 3-4 ore.

Il partecipante allo studio sarà strumentato a digiuno e su una vescica vuota. Gli investigatori applicheranno elettrodi cutanei per monitorare continuamente la frequenza cardiaca e registrare un ECG. La pressione arteriosa verrà monitorata continuamente utilizzando la fotopletismografia con pinza volumetrica del dito e calibrata con misurazioni intermittenti della cuffia brachiale. Dalla forma d'onda continua della PA, i ricercatori possono ottenere una stima del volume sistolico, della gittata cardiaca e della resistenza vascolare sistemica (Modelflow). La saturazione di ossigeno sarà valutata da una sonda a dito. La velocità del flusso ematico cerebrale medio sarà valutata mediante doppler transcranico (TCD).