더 높은 수준의 척수 손상에서 수동 온열 요법의 심장 보호 이점: 안전성 및 개념 증명

척수 손상(SCI) 환자의 심혈관 질환 위험은 일반 인구에 비해 약 3배 더 높으며, 심혈관(CV) 질환은 척수 손상 사망의 ~40%를 차지합니다. 전통적인 CV 위험 요인은 이러한 결과를 완전히 설명할 수 없습니다. 이 그룹에는 또한 감염에 대한 민감성 및 대사성 건강 문제를 포함하여 우려되는 다른 2차 합병증도 있습니다. SCI의 위험 증가 중 일부는 상대적으로 앉아있는 생활 방식과 운동 능력 부족으로 인한 것입니다. 이는 운동에 대한 심혈관 반응이 좋지 않거나 상지 마비로 인해 운동을 할 수 없는 사지 마비 환자에게 특히 교활합니다.

온욕과 사우나 형태의 온열 요법은 수세기 동안 활용되어 왔으며, 삶의 질이 향상되고 전반적인 웰빙이 향상되었다는 공통된 보고가 있습니다. 핀란드의 2,315명의 중년 남성(등록 당시)을 대상으로 한 20년간의 전향적 연구에서는 정기적인 사우나 목욕이 심장 돌연사, 관상 동맥 심장 질환, 심혈관 질환 및 모든 원인에 의한 사망 위험 감소와 관련이 있다고 보고했습니다. 또한, 사우나 목욕 세션을 더 자주 하는 것은 치명적인 심장 및 심혈관 사건의 위험을 상당히 감소시켰을 뿐만 아니라 기존의 위험 요인, 활동 수준 및 식이 요법과 관계없이 모든 원인으로 인한 사망률을 감소시키는 것과 관련이 있었습니다. 이러한 개선의 기초가 되는 메커니즘은 아직 많이 알려져 있지 않습니다. 운동 훈련의 CV 이점은 중심부 온도의 반복적인 증가에 의해 부분적으로 매개되는 것으로 제안되었습니다. 운동과 열 스트레스는 심부 체온, 심박수 및 수축력 증가, 혈류 재분배, 도관 혈관 내피 전단 응력 변화 등 많은 일반적인 생리적 반응을 유발하며, 이 모두는 심혈관 건강을 개선하는 것으로 알려져 있습니다. 또한, 열 노출과 운동은 열 충격 단백질의 발현을 유도하여 혈관 염증과 산화 스트레스를 감소시키고 생체 이용률을 개선하며 혈관 신생을 촉진하고 포도당 신호 전달을 개선하는 다양한 기타 단백질을 안정화시킵니다.

SCI는 부상 후 CV 위험과 혈관 기능 장애를 크게 증가시키는 다양한 생리적 변화를 초래합니다. 동맥 경화 및 혈관 저항 증가는 SCI의 일반적인 특징으로, 병변 아래 교감 신경 분포의 상실, 순환 혈관 수축 증가, 그에 따른 산화 스트레스 및 혈관 염증에 이차적일 수 있습니다. 열 노출은 운동과 마찬가지로 심혈관계에 스트레스를 주며, 이는 혈관 및 대사 기능을 개선하는 수많은 만성 적응을 초래하여 심혈관 질환의 위험을 크게 감소시킬 수 있습니다.

수동적 온열 요법은 이러한 개인을 돕기 위한 새롭고 실용적인 접근 방식을 제공할 수 있습니다. 혈관 및 대사 기능의 상당한 개선이 관찰되었으며, 장기간의 수동적 열 노출 후 건강하지만 앉아서 생활하는 건강한 사람의 면역 체계에 대한 이점과 염증 감소의 징후가 관찰되었습니다. 다낭성 난소 증후군이 있는 비만 여성에게서도 유사한 이점이 관찰되었습니다. 하지 및 전신(낮은 수준의 척수손상에만 해당) 침수를 포함하는 척수손상에 대한 최근 연구에서는 뜨거운 물에 담그는 것이 안전할 가능성과 심장 보호 반응을 자극할 가능성이 있음을 보여주었습니다. 제안된 파일럿 연구는 척수손상 인구의 심혈관 기능 장애를 퇴치하기 위한 독특한 접근법을 개발하는 첫 번째 단계입니다.

구체적으로, 이 예비 연구의 목표는 현재 문헌을 토대로 더 높은 수준의 사람들을 대상으로 ~ 45분간 전신 온수 침수의 안전성, 내성 및 효과(경도/중등도 운동 반응 제공)를 입증하는 것입니다. SCI(T7-C4). 궁극적으로 연구자들은 이러한 연구 결과와 향후 연구 결과를 가정 환경과 일반적인 욕조 사용에 적용하기 위한 프로토콜을 개발하여 수동 온열 요법이 SCI 인구의 건강을 개선하기 위한 실행 가능한 접근 방식임을 입증할 것입니다.

물에 담그는 것은 중간 강도의 운동과 유사한 속도로 심부 체온과 심박수를 증가시킬 수 있기 때문에 선호되는 가열 방법입니다. 하반신 마비 SCI를 포함하여 공기 대류만을 통해서만 심부 온도를 증가시키는 것은 어렵습니다. 참가자가 땀을 많이 흘리면서 열에 빠르게 적응하고 심부 온도와 심박수의 상승을 제한하기 때문입니다. 또한 지역사회에서는 온수 욕조, 월풀, 욕조를 이용할 수 있으며 대부분 휠체어 접근이 가능해야 합니다. 또한, 심부 체온을 충분히 높이기 위해서는 온수 욕조 대신 집에서 수욕을 하는 것이 허용됩니다. 더욱이, 물은 뛰어난 열 전도체이며 참가자의 몸 전체에 균일한 가열을 제공합니다. 이는 특히 피부의 감각이 없는 부위에서 화상을 초래할 수 있는 "핫스팟"을 제거하는 데 도움이 됩니다.

이 연구를 위해 ICORD(International Collaboration on Repair Discoveries) PARC(신체 활동 연구 센터) 커뮤니티와 T7-C4 부상을 안고 살아가는 대규모 SCI 커뮤니티에서 최대 16명의 개인이 모집됩니다. 또한 조사관은 척수손상을 갖고 살지 않는 건강한 개인인 최대 6명의 통제 참가자를 모집할 것입니다. 이 수동 가열 방식에 약 45분간 노출되는 동안 조사관은 심박수, 혈압(평균 동맥압), 심박출량, 호흡수 및 심부 체온을 측정하게 됩니다. 이 설명 연구에서는 각 참가자가 단일 세션 동안 연구실에 참석하게 됩니다.

20분의 기본 데이터 수집 기간이 지나면 참가자는 표준 Hoyer 리프트 및 슬링을 사용하여 온수 욕조로 이동됩니다. 온수 욕조에 있는 동안 반쯤 기대어 있는 자세를 유지합니다. 처음에 참가자는 중심 온도가 38.5C(약 20~25분)에 도달할 때까지 한 팔을 물에서 꺼내 쇄골 높이까지 잠기게 됩니다. 일단 이 온도에 도달하면 수위가 쇄골 높이 사이에 놓이도록 배치됩니다. 허리와 흉골 중앙. 참가자 신체의 수위는 20분 동안(일반적인 적당한 운동 시간) 38.5C의 심부 체온이 유지되도록 조정됩니다. 참가자의 심부 체온이 39.5C를 초과하는 경우 세션이 종료되고 참가자는 온수 욕조에서 퇴장됩니다. 온수 욕조에 있는 동안 참가자는 기록된 양에 맞춰 물을 임의로 마실 수 있습니다.

온수 욕조에 몸을 담그고 있는 동안:

• 심부 체온, 혈압, 혈류 및 심박수를 지속적으로 모니터링합니다.
• 산소 소비량은 5분마다 평가됩니다.
• 심박출량은 10분마다 평가됩니다.

약 45분간의 몰입이 완료되면 참가자는 Hoyer 리프트를 사용하여 온수 욕조에서 나와 20분 동안 회복/휴식을 위해 반 기대어 있는 자세로 받침대에 다시 배치됩니다. 이 회복 위치에 있는 동안 심부 체온, 혈압, 혈류 및 심박수를 지속적으로 모니터링합니다.

이 초기 회복 기간이 지나면 조사관은 참가자가 옷을 입고 체중을 측정하고 테스트 장비를 제거할 수 있도록 필요에 따라 참가자를 지원하고 참가자의 일상 휠체어에서 60-90분 동안 편안하게 계속 휴식을 취할 것입니다.

조사할 결과 변수는 다음과 같습니다.

• 심박수
• 혈압(수축기, 확장기, 평균 동맥압, 박동 간)
• 심부 체온(CorTemp© "smart pill and Bear Hugger를 통해)
• 심 박출량
• 산소 소비
• 상완 및 뇌동맥 혈류
• 말조기체 - 호흡수
• 체중 감량

각 결과 변수는 개별 방식과 통합 방식(평균 및 표준 편차)으로 검사됩니다. 또한 수동적 가열 자극에 대한 반응 측면에서 잠재적인 그룹 추세(예: 부상 수준[흉부 대 경추] 및 심각도[미국 척추 손상 협회 장애 척도(AIS) 점수])를 검사합니다.