心臓の荷降ろし中の心室と血管の相互作用に対する年齢、性別、および等尺性運動の影響 (Unload heart)
人々、特に女性が年をとるにつれて、彼らはしばしば座ったり横になって立ち上がったりするときにめまいや気を失ってしまいます。 これは、彼らの血圧（BP）が低下し、高齢者の転倒、心臓の問題、さらには死に至る可能性があるために起こります。 BPが変化すると、心臓がどれだけうまく機能し、血管と話すかに影響します。 しかし、低いBPの時期に心臓と血管がどのように話すかについてはほとんど研究が行われていません。 心臓と血管の間のクロストークは、脳や他の重要な臓器に到達するのに十分な血液と酸素を可能にするため、重要です。 いくつかの調査によると、私たちが年をとるにつれて、クロストークもうまくいかないことが示されています。 これにより、血液が適切に流れたり、心臓や動脈に余分な圧力をかけることが難しくなります。 だからこそ、私たちは、若い男性と年配の男性と女性における低BPの実験室でシミュレートされた状況で、心臓と血管がどのように話すかを研究したいと考えています。 私たちの研究では、参加者は足の周りに真空を作り出す部屋で下半身で横になります。 これは、あなたがすぐに立ち上がったときに何が起こるかを安全に模倣します。 その後、足がその真空状態にある間、心臓の機能、動脈へのストレス、およびBPを測定できます。 超音波を使用して心臓と指の袖口をチェックしてBPを測定します。 また、何かをしっかりと握ることが、血圧の突然の低下から保護するのに役立つかどうかを確認します。 この研究は、オルトスタティックな低血圧と呼ばれる状態についてもっと理解するのに役立ち、ハンドグリップの運動がそれを防ぐことができることを示唆するかもしれません。
現在の研究が対処することを目指している主な質問は次のとおりです。
- 心臓と血管の間のクロストークは、低いBPの実験室でシミュレートされた状態で老化により障害が発生しますか？
- 女性は、BPの実験室でシミュレートされた状態で、心臓と血管の間のクロストークが悪いのですか？
- 手で握ると、BPが低い状態でBPの滴から保護しますか？
すべての参加者に求められます
- ランダム化された注文（コインの反転など）で2日間の2日間に2つの実験室条件を完了します。
- 低いBP（コントロール）を安全にシミュレートするための下半身の陰圧（LBNP）チャンバーへの暴露
- ハンドサイズのエクササイズ（実験的）を実施しながら、下半身の陰圧（LBNP）への暴露。
調査員は、手の絞り運動の有無にかかわらず、実験室でシミュレートされた低BP状態（LBNP）にさらされた場合、血圧（BP）の反応と同様に、血圧（BP）の応答がどのように異なるかを調べます。
調査の概要
詳細な説明
閉塞性不耐性は、前進年齢（50歳未満で5％以下が70歳を20％上回る）で一般的になり、女性は3〜5％敏感です。 閉塞性不耐性は、高齢の成人期の失神、転倒、心血管疾患、死亡率に関連しています。 特徴的な過剰な血圧（BP）は、心拍数（HR）、BP、および姿勢変化に対するフロー応答の複雑な調節不全の根底にあります。 立っているとき、血液は下肢にプールし、静脈戻り、脳卒中量（SV）、そして最終的にはBPの減少。 結果として生じる心臓の降ろしは、圧反射の交感神経腕を上方制御してHRおよび末梢血管収縮を増加させますが、正常なBPを回復するためのこの反規制は、閉鎖性の不寛容に苦しむ人々には存在しないか減少しているように見えます。
下半身の負圧（LBNP）を介して実験的に達成できる心臓除荷は、適切な心拍出量を維持しようとしながら、動脈および心室負荷の変化をもたらします。 したがって、心血管の相互作用は、心臓の荷降ろし中のBP規制を理解するための鍵ですが、閉塞性不耐性に関する研究では無視されています。 圧力容積ループに基づく心室 - 血管結合フレームワークは、心臓収縮性（すなわち、心室伸長（EES））と動脈負荷（すなわち、動脈伸長（EA））がどのように負荷条件の変化に反応するかを説明しています。 老化とともに、女性はEEの増加をより大幅に増加させ、大動脈硬化と高いBPによって引き起こされるEAの増加に一致します。 したがって、カップリング比（EA/EE）は女性で減少しますが、男性では保存されます。 しかし、そのような変化が休息の変化に影響するかどうかは、急性心臓の荷重に対する心室と血管結合反応に影響するかどうかは不明であり、雌のオルトスタティック不耐性の重要なメカニズムである可能性があります。 特に、心室 - 血管結合フレームワークは、脈拍内圧力関係の根底にある波の反射現象を無視します。 老化の特徴である圧力波の早期反射は心臓の後負荷を増加させ、したがって心血管相互作用に重要な意味を持ちます。 このような拍動性動脈負荷は、末梢血管収縮による心臓の荷重に応じて上昇すると予想されますが、これは未検証のままです。 重要なことに、心臓の荷降ろし中に心血管相互作用を定義すると、もっともらしい心室 - 血管のミスマッチが歯系不耐性に寄与し、不耐性の症状と結果を軽減するための対策を開発するのに役立つかどうかに光が当てられます。
等尺性運動は、心拍出量とBPの両方の増加を介して、心臓の荷重効果を減衰させます。 等尺性のハンドグリップエクササイズによって引き出される昇進反応は、心臓と動脈の両方の負荷を増加させます。 等尺性ハンドグリップ運動は、心臓の荷重中のBPの減少に対抗する可能性を秘めていますが、心臓の増強された仕事は耐性を制限する可能性があります。 したがって、心臓の荷降ろし下での心室と血管の相互作用に対する等尺性ハンドグリップ運動の効果と、これらの反応に対する年齢と性別の影響を定義することは、オルソスタティック不耐性の対策としての実現可能性を判断するための鍵となります。
したがって、私たちの具体的な目的は、LBNP誘発心臓除荷式中の心室と血管の相互作用に関する年齢（AIM 1）、性別（AIM 2）、および等尺性ハンドグリップ演習（AIM 3）の影響を決定することです。
- AIM 1の作業仮説は、若い健康な成人と比較して、EAおよびEWのEWがプレシュノープ限定LBNP中に一致しないため、より顕著な心室 - 血管の不一致を示すということです。
- AIM 2の作業仮説では、男性と比較して年配の若い女性ではない健康な女性は、EAおよびEWおよびEES前EEの増加が小さいため、より顕著な心室と血管の不一致を示すということです。
- AIM 3の作業仮説は、等尺性のハンドグリップエクササイズがBPの減少を相殺するが、前類の限られたLBNP中に心室負荷と動脈負荷を増加させるということです。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：João L. Marôco, MS
- 電話番号：7738933897
- メール：joao.maroco001@umb.edu
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Tracy Baynard, PhD
- 電話番号：12178404493
- メール：tracy.baynard@umb.edu
研究場所
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Massachusetts
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Boston、Massachusetts、アメリカ、02125
- 募集
- University of Massachusetts Boston
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コンタクト：
- João L Marôco, MS
- 電話番号：7738933897
- メール：joao.maroco001@umb.edu
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準
- 18〜35歳または65歳以上の人
- オルソスタティック不耐性の症状のない健康（すなわち、吐き気、発汗、脱力感、視覚障害）
- 着席した収縮期および/または拡張期BP <140/90 mmHg;
- ボディマス指数<35 kg/m2
- レクリエーション活動（構造化された身体活動の2日以下）
- 若い女性の定期的な月経周期
除外基準：
- 心血管、糖尿病、炎症性または腎疾患および神経変性関連認知症と診断された人々
- タバコユーザー
- ベータ遮断薬で処方された人々
- 妊娠中の女性
- 下半身の負圧チャンバーに収まったり入ったりできない人
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：他の
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：クロスオーバー割り当て
- マスキング：なし（オープンラベル）
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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アクティブコンパレータ：若い男性の大人
すべての若い男性は、研究中の両方の条件を完了します：1）LBNPおよびLBNP +等尺性ハンドグリップ演習
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参加者は、20、-30、-40、および-50 mmHgの順に5分間の段階で構成される下半身の陰圧チャンバープロトコルにさらされます。
参加者は、-20、-30、-40、および-50 mmHgでLBNPの5分間の段階を順番に受けます。
-30、-40、および-50 mmHgステージの間に、2分間の等尺性ハンドグリップエクササイズを行い、3分間から開始し、残りの期間維持します。
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アクティブコンパレータ：若い女性
すべての若い女性は、研究中の両方の条件を完了します：1）LBNPおよびLBNP +等尺性ハンドグリップエクササイズ
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参加者は、20、-30、-40、および-50 mmHgの順に5分間の段階で構成される下半身の陰圧チャンバープロトコルにさらされます。
参加者は、-20、-30、-40、および-50 mmHgでLBNPの5分間の段階を順番に受けます。
-30、-40、および-50 mmHgステージの間に、2分間の等尺性ハンドグリップエクササイズを行い、3分間から開始し、残りの期間維持します。
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アクティブコンパレータ：年配の男性の大人
すべての年配の男性は、研究中の両方の条件を完了します：1）LBNPおよびLBNP +等尺性ハンドグリップエクササイズ
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参加者は、20、-30、-40、および-50 mmHgの順に5分間の段階で構成される下半身の陰圧チャンバープロトコルにさらされます。
参加者は、-20、-30、-40、および-50 mmHgでLBNPの5分間の段階を順番に受けます。
-30、-40、および-50 mmHgステージの間に、2分間の等尺性ハンドグリップエクササイズを行い、3分間から開始し、残りの期間維持します。
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アクティブコンパレータ：年長の女性大人
すべての年配の女性は、研究中の両方の条件を完了します：1）LBNPおよびLBNP +等尺性ハンドグリップエクササイズ
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参加者は、20、-30、-40、および-50 mmHgの順に5分間の段階で構成される下半身の陰圧チャンバープロトコルにさらされます。
参加者は、-20、-30、-40、および-50 mmHgでLBNPの5分間の段階を順番に受けます。
-30、-40、および-50 mmHgステージの間に、2分間の等尺性ハンドグリップエクササイズを行い、3分間から開始し、残りの期間維持します。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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動脈伸長
時間枠：「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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ひとまとめにした後負荷を反映した動脈伸長は、ストローク体積（心エコー造影から得られた）で割った末期圧力（視床測定から得られた）として非侵襲的に推定されます。
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「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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心室伸長
時間枠：「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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心室収縮性を反映した心室伸長は、末端節度（視床測定から得られた）を末端体積（心エコー造影から得た）で割った末期圧力（視床測定から得られる）として非侵襲的に推定されます。
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「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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心室 - 血管結合比
時間枠：「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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動脈対脳室の伸長率は、心臓のエネルギーと有効性を説明する指標と見なされます。
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「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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無駄な圧力の努力
時間枠：「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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無駄な圧力努力、拍動性後のアフターロードのマーカーは、圧力フロー分析から推定されます
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「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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上腕血圧
時間枠：「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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ビートツービートBPは、指板撮影を使用して継続的に記録され、上腕動脈の収縮期と拡張期血圧の両方を反映するために校正されます
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「ベースライン/pre -lbnp」、「各LBNPステージ（-20 mmHg、-30 mmHg、-40 mmHg、-50 mmHg）中に過去2分間」
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協力者と研究者
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出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Freeman R, Wieling W, Axelrod FB, Benditt DG, Benarroch E, Biaggioni I, Cheshire WP, Chelimsky T, Cortelli P, Gibbons CH, Goldstein DS, Hainsworth R, Hilz MJ, Jacob G, Kaufmann H, Jordan J, Lipsitz LA, Levine BD, Low PA, Mathias C, Raj SR, Robertson D, Sandroni P, Schatz I, Schondorff R, Stewart JM, van Dijk JG. Consensus statement on the definition of orthostatic hypotension, neurally mediated syncope and the postural tachycardia syndrome. Clin Auton Res. 2011 Apr;21(2):69-72. doi: 10.1007/s10286-011-0119-5. No abstract available.
- Stock JM, Shenouda N, Chouramanis NV, Patik JC, Martens CR, Farquhar WB, Chirinos JA, Edwards DG. Effect of acute handgrip and aerobic exercise on wasted pressure effort and arterial wave reflections in healthy aging. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2023 Oct 1;325(4):H617-H628. doi: 10.1152/ajpheart.00133.2023. Epub 2023 Jul 21.
- Stratton JR, Halter JB, Hallstrom AP, Caldwell JH, Ritchie JL. Comparative plasma catecholamine and hemodynamic responses to handgrip, cold pressor and supine bicycle exercise testing in normal subjects. J Am Coll Cardiol. 1983 Jul;2(1):93-104. doi: 10.1016/s0735-1097(83)80381-7.
- Goswami N, Blaber AP, Hinghofer-Szalkay H, Convertino VA. Lower Body Negative Pressure: Physiological Effects, Applications, and Implementation. Physiol Rev. 2019 Jan 1;99(1):807-851. doi: 10.1152/physrev.00006.2018.
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- Fedorowski A, Ricci F, Hamrefors V, Sandau KE, Hwan Chung T, Muldowney JAS, Gopinathannair R, Olshansky B. Orthostatic Hypotension: Management of a Complex, But Common, Medical Problem. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2022 Mar;15(3):e010573. doi: 10.1161/CIRCEP.121.010573. Epub 2022 Feb 25.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
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