Terapia con esercizi supervisionati guidati da ossigeno (MOMET)

L’obiettivo a lungo termine di questa ricerca è migliorare la mobilità, l’indipendenza funzionale e la qualità della vita nei pazienti con malattia delle arterie periferiche (PAD) sviluppando interventi conservativi. La PAD è una manifestazione dell'aterosclerosi, che produce ostruzioni nelle arterie delle gambe e determina un flusso sanguigno insufficiente alle gambe. La PAD provoca significativi deficit dell'andatura e uno stile di vita sedentario generale. Il lavoro precedente dei ricercatori ha dimostrato che le caratteristiche biochimiche (stress ossidativo e disfunzione mitocondriale) e istologiche (degenerazione delle miofibre e fibrosi) dei muscoli PAD sono alterate rispetto ai controlli. Questi cambiamenti miopatici sono dovuti a cicli di ischemia e riperfusione e sono correlati a limitazioni funzionali (distanza percorsa a piedi e forza muscolare del polpaccio). L'ischemia degli arti dovuta alla PAD è il disturbo più comune trattato nel servizio di chirurgia vascolare dell'Omaha Veterans Affairs Medical Center. Il trattamento più efficace per aumentare le distanze che i pazienti affetti da PAD possono percorrere è la terapia fisica supervisionata (SET). Tuttavia, il SET utilizza l’insorgenza del dolore per guidare l’intensità dell’esercizio e i cicli di riposo. Questi ripetuti episodi di ischemia/riperfusione potrebbero causare ulteriori danni patologici alle miofibre muscolari e ai processi ossidativi. Tali effetti avversi dell’ischemia possono spiegare perché non tutti i pazienti migliorano con la SET. Prevenire cicli di ischemia-riperfusione durante la SET può migliorare le prestazioni del cammino senza ulteriori danni alla biochimica muscolare nei pazienti con PAD. I ricercatori propongono di utilizzare le risposte emodinamiche per modulare l’intensità dell’esercizio e prevenire l’ischemia durante il SET. La terapia con esercizio fisico supervisionato guidato dall’ossigeno muscolare (M-SET) può prevenire l’insorgenza di ischemia e quindi preservare la massa e la funzione muscolare durante la terapia con esercizio fisico nei pazienti con PAD. Gli obiettivi sono:

Obiettivo 1: determinare i risultati dell'esercizio di un M-SET rispetto a una sessione SET standard in pazienti con PAD. Obiettivo 2: determinare l'effetto acuto del M-SET rispetto al SET standard sullo stress ossidativo e sull'infiammazione nei pazienti con PAD. Obiettivo 3: determinare l'effetto di 12 settimane di M-SET rispetto al SET standard sui risultati dell'esercizio, sulla biochimica muscolare e sulle preferenze riferite dal soggetto nei pazienti con PAD.

Gli investigatori misureranno i risultati dell'esercizio durante una sessione ciascuno di M-SET (utilizzando StO2 sul polpaccio per modulare l'esercizio) e SET, in 12 pazienti con PAD utilizzando un disegno incrociato. I risultati dell'esercizio saranno valutati in base alla distanza totale percorsa dai pazienti durante la sessione, al costo metabolico, agli equivalenti metabolici dell'attività, al godimento dell'attività fisica e al tasso di sforzo percepito. Nell'obiettivo 2, lo stress ossidativo sarà misurato utilizzando cellule mononucleari del sangue periferico prima e dopo ogni sessione di esercizio (SET e M-SET) in tutti i pazienti. Durante la sessione SET standard, i soggetti cammineranno finché il dolore alla claudicatio non diventerà grave e il partecipante dovrà fermarsi. Quindi i soggetti riposeranno fino alla scomparsa del dolore alla claudicatio. Successivamente, i soggetti cammineranno di nuovo, ripetendo il ciclo per un massimo di 50 minuti. M-SET utilizzerà una soglia StO2 inferiore del 15% rispetto ai livelli StO2 di base. I soggetti smetteranno di camminare una volta raggiunta la soglia e riposeranno fino a quando i livelli di StO2 non torneranno ai valori basali. Quindi, i soggetti ricominceranno a camminare, ripetendo questo ciclo per 50 minuti totali (inclusi cammino e riposo). I pazienti degli Obiettivi 1 e 2 verranno assegnati in modo casuale a un programma M-SET di 12 settimane o SET standard (6 per gruppo). La formazione verrà eseguita tre volte a settimana come descritto sopra. I soggetti verranno valutati prima e dopo l'intervento per acquisire le distanze percorse iniziali e assolute e l'attività fisica di 7 giorni. La biochimica muscolare sarà quantificata utilizzando la funzione mitocondriale, la dinamica ossidativa mitocondriale e la produzione di specie reattive dell'ossigeno prima e dopo l'allenamento. I risultati supporteranno uno studio clinico completo e raccomandazioni sulla riabilitazione.