脳卒中後の血流調節と神経筋機能

この研究では、脳卒中生存者の運動筋肉における末梢血流調節を調べ、充血血流と筋肉疲労の尺度による機能的交感神経遮断の大きさとの関係を明らかにする。 目的 3 では、研究者らは並行グループ無作為対照二重盲検臨床試験を実施し、機能的交感神経融解反応、筋疲労抵抗性、筋疲労性の指標に対する虚血条件付けの効果を調べる予定です。 研究者らは合計で60人の慢性脳卒中生存者と、年齢と性別が一致した対照者20人を募集する予定である。 脳卒中生存者は、HIPAA 準拠のデータベースおよびウィスコンシン医科大学理学療法・リハビリテーション学科内の脳卒中外来クリニックから募集されます。

目的 1 では、研究者らは慢性脳卒中生存者 20 名と、年齢と性別が一致した対照参加者 20 名を募集することを提案しています。 脳卒中生存者は、マーケット大学とウィスコンシン医科大学の研究室を6回訪問するよう求められ、研究者は麻痺のある足と麻痺していない足の両方で測定を行います（各足で3回のテストセッション）。 対照参加者は研究室を3回訪問するよう求められ、研究者は利き足の検査を行います。 1 回の来院で、参加者に Biodex ダイナモメーターで最大随意等尺性収縮 (MVIC) トルクの 40% で片脚の等尺性膝伸筋収縮を合計 7 分間繰り返し実行してもらい、機能的交感神経融解反応を評価します。 運動プロトコルの最後の 2 分間は、交感神経系の活動を高めるために、運動していない脚の足を氷浴に置きます。 浅大腿動脈を通る血圧と血流が継続的に監視され、機能的交感神経融解反応の大きさが、運動制御条件から運動+氷条件までの脚の血管コンダクタンスの変化として計算されます。 別の訪問では、テスト脚は、MVIC の 30% に等しい膝伸筋を使用して、単一の等尺性の持続的な疲労筋収縮を実行します。 運動ユニットの発火率は、表面筋電計 (EMG) を使用して筋収縮中に継続的に測定されます。 最後に、3 回目のテストセッションでは、31P 磁気共鳴分光法 (MRS) を使用して等尺性膝伸筋収縮中の筋肉代謝産物の蓄積が測定されます。 すべてのテストセッションが完了した後、研究者は 3 つのテストグループ (麻痺のある脚、非麻痺のある脚、対照の脚) 間の機能的交感神経緩解の程度を比較し、機能的交感神経緩解の程度と 1) 時間との間に関係があるかどうかを調べます。筋肉疲労、2) 疲労による筋肉収縮中の運動単位発火率の変化、3) 疲労による収縮中の筋肉内の代謝物の蓄積 (ピーク H2PO4 濃度)。

目的 2 では、研究者らは慢性脳卒中生存者 20 名と、年齢と性別が一致した対照参加者 20 名も募集します。 目標 1 を完了した参加者は、目標 2 も完了するように求められます。脳卒中生存者はウィスコンシン医科大学のトランスレーショナルリサーチユニットを 2 回訪問するように求められますが、対照参加者は 1 回訪問するように求められます。 これらの訪問中に、研究者らは、皮膚微小透析を伴うレーザードップラー流量計を使用して、脚の皮膚微小血管系におけるノルエピネフリンおよびアセチルコリン +/- 内皮一酸化窒素阻害剤 L-NAME の血管作用効果を個別に検査します。 研究者は、注入された各化合物の皮膚血管コンダクタンスの変化を計算し、3 つのグループ (麻痺のある脚、非麻痺のある脚、および対照の脚) 間の最大変化を比較します。 研究者らはまた、アセチルコリン注入中の皮膚血管コンダクタンスの最大変化（つまり、最大血管拡張）と、1）機能的交感神経融解の大きさ、2）筋肉疲労までの時間、3）運動単位発火率の変化との関係も調べる予定である。疲労を伴う筋肉の収縮中、および 4) 疲労を伴う収縮中の筋肉内の代謝産物の蓄積 (ピーク H2PO4 濃度)。

目的 3 では、研究者は、研究参加者を虚血条件付け (IC) 介入グループまたは IC-Sham 対照グループのいずれかに登録する、並行グループ無作為化対照二重盲検臨床試験を実施します。 研究者らは合計40人の慢性脳卒中生存者（20人を2つのグループに分けた）を登録し、麻痺した脚の検査のみを実施する。 研究参加者は、6週間にわたってマーケット大学とウィスコンシン医科大学の研究室を合計10回訪問するよう求められる。 両グループの参加者には手持ち血圧計と血圧測定用カフが与えられ、介入は自宅で隔日で実施される（合計6回のセッション）。 IC グループの場合、カフを麻痺のある大腿近位部の周囲に配置し、参加者を仰向けまたは半横たわらせた状態で 5 分間 225 mmHg まで膨張させ、その後 5 分間の回復期間のために解放します。 5 サイクルの膨張/回復が実行されます。 IC Sham は上記と同じ物理的なセットアップで構成されますが、カフは 10 mmHg までしか膨張しません。 目的 1 で説明したのと同じ補完テストを、ベースライン、2 週間の介入直後、および介入期間終了の 2 週間後に実行します。 研究者らは、機能的交感神経融解反応がICグループとIC-Shamグループで改善したかどうかを判定し、機能的交感神経融解の変化と1)筋肉疲労までの時間、2)運動中の運動単位発火率の変化との関係を調べる予定である。疲労性の筋肉収縮、および 3) 疲労性の収縮中の筋肉内の代謝産物の蓄積 (特にピーク H2PO4 濃度)。