다운증후군 성인의 최대하운동 시 산소흡수 동역학

다운 증후군(Ds)은 가장 흔한 염색체 장애로, 미국에서 800명의 정상 출산당 약 1명이 영향을 받습니다. 다수의 동반 질환 외에도 D를 가진 개인은 심폐 기능이 낮습니다. 이들의 저체력은 낮은 수준의 신체 활동, 의욕 부족 또는 시험에 대한 이해 부족으로 설명할 수 없으며 오히려 생리학적 원인이 있습니다. 자율 신경 기능 장애는 Ds를 가진 개인의 낮은 심폐 적합성에 대한 주요 원인 중 하나로 확인되었지만 현상을 완전히 설명하지는 않습니다.

심폐 기능은 신체가 에너지를 생산하는 능력에 의해 결정되며, 이는 산소를 흡수, 전달 및 사용하는 능력에 크게 의존합니다. 이 산소 수송 과정은 폐, 심혈관, 근육계와 함께 작용하는 정도에 따라 결정됩니다. 운동을 시작할 때 이 세 가지 시스템은 지연된 패턴으로 반응하여 신체가 혐기성 수단을 통해 에너지 생산을 보상하도록 요구하며 이는 운동 내성에 부정적인 영향을 미칩니다. 따라서 이 세 가지 시스템의 적응이 빠를수록(즉, 운동학이 빠를수록) 운동을 수행하고 견딜 수 있는 능력이 향상됩니다.

이러한 산소 수송 시스템의 적응 속도는 산소 섭취(폐), 심박출량(심혈관) 및 미토콘드리아 산소 이용(근육) 동역학을 평가하여 정량화할 수 있으며, 이들 모두는 시작 시 정상 상태로 지연되고 기하급수적으로 증가합니다. 적당한 강도의 운동. 이 세 가지 시스템의 동역학은 D를 가진 개인에서 평가된 적이 없으며 낮은 심폐 적합성과 감소된 운동 내성에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

따라서 이 연구 제안의 목적은 근본적인 생리학을 더 잘 이해하고 잠재적으로 운동 중재에 이 지식을 사용하여 건강을 향상시키기 위해 D가 있는 개인과 없는 개인 사이의 산소 섭취, 심박출량 및 미토콘드리아 산소 이용의 역학 차이를 결정하는 것입니다.

전반적인 목표: Ds를 가진 개인의 산소 섭취 동역학과 심폐 적합도 사이의 관계를 더 잘 이해합니다.

목표 1: D가 있는 성인과 없는 성인 사이에서 최대 이하의 중간 강도 운동에 대한 산소 섭취율, 심박출량 및 미토콘드리아 산소 이용 동역학을 비교합니다.

목표 2: Ds를 가진 개인의 산소 섭취 동역학 속도와 최고 산소 섭취 사이의 관계를 결정합니다.

산소 수송이 운동 중 Ds를 가진 개인에게 어떤 영향을 미치는지 결정하면 잠재적으로 산소 수송 시스템이 필요한 작업 수준에 도달하는 데 더 많은 시간이 필요할 수 있으므로 운동 세션 및 중재를 설계하는 데 더 많은 방향을 제시할 수 있습니다.

일반 연구 설계. 참가자는 두 번의 연구 방문을 완료하며, 그 동안 두 가지 다른 트레드밀 프로토콜을 사용하여 심폐 기능을 테스트합니다. 실제 측정이 수행되기 전에 모든 연구 인력 및 절차에 익숙해질 것입니다.

설명 데이터 수집 방문. 참가자는 2일(최소 48시간, 최대 2주 간격)에 식후 상태(>3시간)에서 테스트를 받고 각 연구 방문 전 최소 24시간 동안 운동, 알코올 및 카페인 섭취를 삼가합니다. . 첫 방문시 신장, 체중, 둘레를 측정합니다. 체성분은 이중 에너지 X-선 흡수계측법(DEXA)을 사용하여 측정되고, 대동맥 직경을 결정하고 Ds를 가진 개인에게 공통적인 잠재적인 잔류 심장 결손을 선별하기 위해 심장 초음파 검사가 수행됩니다. 마지막으로 참가자는 최대 산소 섭취량(VO2peak)을 결정하고 두 번째 방문을 위한 준최대 운동 강도를 결정하기 위해 등급별 최대 러닝머신 운동 테스트를 수행합니다.

두 번째 방문에서는 폐 산소 섭취량(호흡별 가스 교환 분석 사용), 심박출량(박동 간 혈압 측정 사용) 동안 참가자가 6분 동안 환기 역치의 80%에 해당하는 강도로 걷게 됩니다. , 근육 산소화(근적외선 분광법(NIRS) 사용)를 측정합니다. 이 6분간의 경기는 4회 반복되며 중간에 10분간 휴식을 취합니다. 4개의 시합은 3개의 신호를 평균화하는 데 사용되어 운동 매개변수의 계산을 향상시킵니다.

친하게 함. 참가자를 지원하는 환경을 제공하고 연구에 대한 부모/간병인의 이해를 높이기 위해 부모/간병인이 참여합니다. 연구 시작 전 연구실 및 연구 장비의 사진 및 동영상을 제공하여 참여자가 연구실 환경 및 장비에 익숙해질 수 있도록 지원하고 사전 동의 정보를 연구 참여자와 부모/보호자에게 전송합니다. 검토. 다운 증후군 참가자에 대한 친숙화는 두 부분으로 나뉩니다. 단계적 최대 운동 테스트를 위한 트레드밀과 장비를 연습하고 익숙해지고(첫 방문 시작 바로 시작), 다음과 같이 연습하고 익숙해집니다. 준최대 운동 프로토콜 절차(두 번째 방문 시작).