간헐적 저산소증 및 균형 조절

절차:

2회 방문(최소 1주 간격)이 필요한 교차 디자인 연구입니다. 15명의 젊은 성인과 15명의 노인이 모집됩니다. 참가자는 첫 번째 방문 동안 간헐적 저산소증 또는 가짜를 받도록 의사 무작위로 지정되고 두 번째 방문 동안 가짜 또는 간헐적 저산소증을 받도록 전환됩니다.

각 방문 동안 참가자는 먼저 보행 및 균형 평가(PRE)를 수행한 다음 간헐적 저산소증(또는 가짜) 프로토콜을 수행한 다음 보행 및 균형 평가(POST)를 다시 수행합니다. 총 소요 시간은 각 방문당 약 2.5시간입니다.

균형 및 보행 평가 동의 절차와 균형 및 보행 평가는 BEL 530에서 진행됩니다.

균형 및 보행 평가 중에 참가자는 정확한 마커 위치 지정을 위해 꼭 맞는 반바지와 셔츠를 착용해야 합니다. Vicon Full-Body Plug-In Gait Model에 따라 약 39개의 반사 마커가 개인의 신체(머리, 팔, 손목, 손, 몸통, 골반, 다리 및 발)의 대상 위치에 부착됩니다.

연구팀 구성원은 무선 근전도(EMG) 시스템(Delsys Inc., Natick, MA)으로 근육 활성화 패턴을 기록하기 위해 전경골근과 가자미근 위에 표면 전극을 부착할 것입니다. 다음으로 연구 팀원은 참가자가 머리 위 지지 빔에 부착될 안전 장치를 착용하도록 도울 것입니다.

균형 평가를 위해 참가자는 발을 어깨 너비로 벌리고 러닝머신에 서게 됩니다. 30초 동안 조용히 서 있는 재판이 녹화됩니다. 다음으로, 참가자는 런닝머신이 알 수 없는 시간에 앞뒤로 이동할 때 직립 자세를 유지하도록 지시받습니다(교란된 서 있음). 러닝머신이 약 3cm 이동합니다. 이전 실험을 기반으로 이 거리는 낙상을 유발하지 않고 응답을 트리거하기에 충분합니다. 앞으로 3번, 뒤로 3번 러닝머신 교대가 무작위 순서로 제공됩니다. 마지막으로, 참가자들은 눈을 감고 조용히 서 있는 것과 불안하게 서 있는 시도를 반복하도록 요청받을 것입니다. 10대의 카메라 Vicon Nexus 모션 캡처 시스템(Vicon, Oxford Metrics, UK)을 사용하여 전신 운동학을 기록합니다. 각 벨트 아래의 지면 반발력이 기록됩니다. 핸드레일은 런닝머신 양쪽에 있습니다.

보행 평가의 경우 참가자는 편안하고 빠른 보행 속도로 러닝머신에서 걸을 것입니다. 편안한 속도는 참가자가 편안한 정상 보행 속도에 도달했음을 확인할 때까지 러닝머신 속도를 점진적으로 증가시켜 결정됩니다. 빠른 속도는 참가자가 안전하게 걸을 수 있는 최대 속도에 도달할 때까지 트레드밀 속도를 점진적으로 증가시켜 결정됩니다. 각 속도에 대해 30초의 걷기 시도가 기록됩니다.

균형 및 보행 평가 후 테스트 팀원은 참가자를 BEL819 임상 운동 생리학 실험실로 안내하여 간헐적 저산소증(또는 가짜)을 수행합니다.

간헐적 저산소증 간헐적 저산소증은 BEL819 임상 운동 생리학 실험실에서 수행됩니다. 간헐적 저산소증은 이 실험실에서 일상적으로 수행됩니다(IRB 프로토콜 2017090015, 2018110129, 2019070088 및 202005018). 제한된 수(5-10/일)의 짧은(4-10분) 경미한 저산소증(10-12% 사이의 산소 수준) 발작으로 구성된 간헐적 저산소증은 누적되고 지속적인 유익한 생리학적 반응을 유도합니다. 임상 운동 생리학 실험실에서 수집한 예비 데이터에 따르면 11±1%의 산소 비율은 중년 개인의 동맥 산소 포화도 80±2%에 해당합니다. 참가자는 전체 호흡 프로토콜 동안 앉아 있습니다. 저산소 공기는 5리터 비확산 가스 주머니(Hans Rudolph, Inc, USA)에 연결된 양방향 비재호흡 밸브에 연결된 마스크를 통해 흡입됩니다. 재호흡 백은 11%의 산소와 나머지 질소를 포함하는 인증된 의료 등급 가스 탱크에 연결됩니다. 간헐적 저산소증 프로토콜은 실내 공기를 호흡하는 정상산소 주기와 산재된 저산소 공기 호흡의 4분 주기 8회로 구성됩니다. 4분의 저산소 상태 후 참가자는 약 1분이 소요되는 재포화될 때까지 실내 공기 호흡으로 다시 전환됩니다. 동맥 산소 포화도가 기준선 수준에 도달하면 참가자는 다음 저산소 주기를 시작하는 저산소 공기 호흡으로 다시 전환됩니다. 만성 저산소 노출과 달리 4분 주기의 급성 저산소 노출과 관련된 위험은 최소화되었으며 참가자의 간헐적 저산소 상태에서 부작용이 보고되지 않았습니다.

가짜 조건 동안 가스 탱크의 압축 공기(21% 산소)가 11% 산소 대신 프로토콜 전체에 전달됩니다. 참가자는 시험 기간 동안 경험한 상태(간헐적 저산소증 또는 가짜)에 대한 정보를 받지 못합니다.

폐 가스 교환 산소 및 이산화탄소의 양, 호흡수, 일회 호흡량, 분당 환기 및 흡기 산소 분율과 같은 폐 가스 교환의 호흡별 측정은 기압계(Ultima Cardio2, MGC Diagnostics, MN, 미국) 간헐적 저산소증 전반에 걸쳐. Pneumotachometer는 마스크와 호흡 회로의 비재호흡 밸브 사이에 장착됩니다. Pneumotachometer, 마우스피스 및 비재호흡 밸브는 60분 동안 10% 표백제와 물 용액으로 소독하고 사용할 때마다 5분 동안 수돗물로 철저히 헹굽니다. 각 참가자는 자신만 사용할 안면 마스크를 갖게 됩니다.

Hemodynamics 간헐적 저산소증 동안 왼손 가운데 손가락에서 손가락 혈량 측정법으로 얻은 동맥 파형이 지속적으로 기록됩니다(NOVA, Finapres Medical Systems, Amsterdam, Netherlands). 수축기, 이완기 및 평균 동맥압, 심박수, 박출량, 심박출량 및 총 말초 저항은 침습적 측정에 대해 검증된 방법인 동맥 파형에서 파생됩니다[9]. 모든 데이터는 추후 분석을 위해 LabChart(Powerlab, ADInstruments Inc., CO, USA)에 기록됩니다.

동맥 산소 포화도 동맥 산소 포화도는 간헐적 저산소증 동안 맥박 산소 측정법(NOVA, Finapres Medical Systems, Amsterdam, Netherlands)에 의해 지속적으로 모니터링됩니다. 맥박 산소 측정기 프로브는 왼손 검지에 적용됩니다.

간헐적 저산소증(또는 가짜) 후 테스트 팀원이 참가자를 BEL530으로 다시 안내하여 균형 및 보행 평가를 수행합니다. 평가 후 테스트 팀원은 참가자에게서 전극과 마커를 제거합니다.