Ipercapnia nell'ipotensione ortostatica

SFONDO: La regolazione dell'afflusso di sangue ai tessuti di organi vitali come il cervello e il cuore è soddisfatta in gran parte dalla regolazione locale della microvascolarizzazione (autoregolazione) e dal controllo del sistema nervoso autonomo del sistema cardiovascolare. L'ipotensione neurogena ortostatica (NOH) è un esempio chiave di quando questi sistemi falliscono. I pazienti sperimentano un calo significativo e persistente della pressione arteriosa (BP) (≥20/10 mmHg) in posizione eretta, con conseguente ipoperfusione cerebrale e sintomi di stordimento, nausea, presincope e persino sincope. NOH e compromissione della perfusione cerebrovascolare si verificano a causa dell'incapacità del baroriflesso di aumentare adeguatamente il deflusso simpatico.

Una nuova soluzione per contrastare gli effetti acuti di NOH consiste nell'aumentare transitoriamente l'attività simpatica stimolando i chemocettori respiratori periferici e centrali con elevata CO2 frazionata inspirata (Fi). Nei volontari sani, FiCO2 elevata migliora la tolleranza ortostatica e il controllo della pressione arteriosa durante le rapide transizioni posturali. Inoltre, pochi hanno considerato gli effetti della differenza sessuale sulla relazione chemoreflex-autonomo. Le prove esistenti dimostrano una risposta simpatica aumentata alla stimolazione chemoreflex nelle donne in postmenopausa con vasocostrizione osservata e aumento della pressione arteriosa. Questi dati indicano che le femmine possono rispondere meglio all'ipercapnia come nuovo intervento terapeutico per NOH. Purtroppo può evidenziare anche una predisposizione al rischio cardiovascolare associato all'ipertensione supina.

Per comprendere meglio le basi meccanicistiche del NOH nei maschi e nelle femmine e per esplorare l'uso di FiCO2 elevata per trattarlo, i ricercatori hanno bisogno di un modo migliore per monitorare l'attività simpatica e la perfusione cerebrovascolare. La tomografia a coerenza ottica funzionale (fOCT) dei letti vascolari della retina e della coroide dell'occhio (un ritaglio del cervello) è stata recentemente sviluppata a Calgary per consentire il monitoraggio fisiologico di queste variabili essenziali. In sintesi, livelli elevati di FiCO2 (ipercapnia) sembrano migliorare le risposte della pressione arteriosa alla posizione eretta e alla tolleranza ortostatica e possono costituire una terapia interessante per i pazienti NOH.

Questo è uno studio di prova per valutare l'ipercapnia come un nuovo intervento terapeutico per migliorare la pressione sanguigna e la tolleranza ortostatica nei pazienti maschi e femmine con NOH. Inoltre, i ricercatori mireranno a valutare l'OCT funzionale come uno strumento avanzato e non invasivo per misurare il controllo cerebrovascolare simpatico e metabolico.

OBIETTIVI: Gli obiettivi dell'attuale proposta sono applicare l'ipercapnia durante il monitoraggio fOCT in pazienti maschi e femmine con NOH e controlli sani per: (a) valutare e confrontare gli effetti dell'ipercapnia sulle risposte cardiovascolari e cerebrovascolari per comprendere meglio la fisiologia di base del chemioriflesso e del baroriflesso in pazienti maschi e femmine con NOH, (b) determinare se un dispositivo che aumenta transitoriamente la FiCO2 in risposta ai cambiamenti posturali avrà efficacia come terapia non farmacologica e (c) valutare fOCT come un nuovo strumento avanzato per misurare i componenti simpatici e metabolici di autoregolazione cerebrale in pazienti con insufficienza autonomica.

METODI: Pazienti NOH maschi e femmine (n=40) saranno reclutati dalla Calgary Autonomic Clinic, insieme a controlli di pari età e sesso dalla comunità. I partecipanti completeranno cinque Active Stand Test durante i quali verrà chiesto loro di raggiungere diversi livelli di CO2 di fine espirazione (ET). Le immagini OCT verranno acquisite durante ogni test. I partecipanti completeranno il seguente protocollo di respirazione durante un test attivo: a) respirando aria ambiente normale (ETCO2 libero di fluttuare), b) ETCO2 bloccato al basale, c) ETCO2 bloccato a +5 mmHg, d) ETCO2 bloccato a +10 mmHg, e ) ETCO2 bloccato a +10mmHg con ETO2 bloccato a 50mmHg. I livelli target di ETCO2 saranno raggiunti attraverso un sistema computerizzato di erogazione del gas. Per ultimo verrà eseguito un compito di rirespirazione per suscitare ipercapnia e ipossia (basso contenuto di ossigeno). Ogni condizione sarà seguita da un periodo di recupero minimo di 10 minuti per garantire la normalizzazione dell'ETCO2. L'emodinamica (BP, FC e gittata sistolica) e i sintomi ortostatici saranno valutati durante tutto il corso. I dati respiro per respiro includeranno ETO2, ETCO2, frequenza respiratoria, volume corrente e ventilazione minuto. Le analisi delle immagini OCT in posizione seduta e in piedi misureranno le densità di perfusione coroidea e retinica (surrogati dell'attività simpatica periferica e dell'autoregolazione metabolica cerebrale, rispettivamente).