Lichaamstemperatuur bij personen met tetraplegie bij blootstelling aan kou

Deze studie zal de mechanismen onderzoeken die bijdragen aan de thermoregulerende kwetsbaarheid bij personen met tetraplegie wanneer ze worden blootgesteld aan koele omgevingstemperaturen die routinematig worden aangetroffen tijdens activiteiten van het dagelijks leven (ADL). Subnormale lichaamskerntemperaturen en kwetsbaarheid voor onderkoeling (Tcore <95°F) zijn gemeld bij veteranen met tetraplegie na blootstelling aan relatief milde omgevingstemperaturen. De impact die een drift in Tcore naar verwachting zal hebben op de cognitieve prestaties, met name het werkgeheugen en de executieve functie, zal worden aangetoond. Deze 2 gebieden van cognitieve prestaties zijn van vitaal belang voor het vermogen om optimaal voor zichzelf te zorgen, waarin personen met hogere koordlaesies moeten uitblinken om hun gezondheid te waarborgen, en om de maximale mate van onafhankelijkheid mogelijk te bereiken. Toediening van een alfa-agonist, midodrine-hydrochloride, in een poging om de drift in Tcore te verminderen en de verwachte achteruitgang van de cognitieve prestaties door blootstelling aan afkoeling van de cognitieve functie te voorkomen of te vertragen, zal ook worden onderzocht.

Primair specifiek doel: het bepalen van de verandering in: (1) Tcore en (2) cognitieve prestaties (aandacht, werkgeheugen, verwerkingssnelheid en executieve functie) bij personen met tetraplegie na blootstelling aan een koele omgeving (64°F) gedurende maximaal tot 120 min in zittende positie.

Primaire hypothesen:(1) 66% van de personen met tetraplegie zal een afname van 1,8°F in Tcore vertonen, terwijl 0% van de controles dezelfde thermische afname zal vertonen; (2) 80% van de personen met tetraplegie zal een afname van ten minste 1 T-score in Stroop Interferentiescores (executief functioneren) hebben, terwijl 30% van de controles dezelfde afname zal vertonen.

Secundaire specifieke doelstellingen: Het bepalen van de verandering in: (1) de gemiddelde distale huidtemperatuur, (2) stofwisselingssnelheid en (3) subjectieve beoordeling van thermische gevoeligheid na blootstelling aan 20°C in zittende positie.

Secundaire hypothesen: Personen met tetraplegie zullen minder procentuele verandering hebben in de gemiddelde distale huidtemperatuur en stofwisselingssnelheid, en rapporteren lagere thermische gevoeligheidsbeoordelingen in vergelijking met AB.

Tertiair specifiek doel: Bepalen of een enkele dosis van 10 mg midodrine (1) de afname van Tcore zal verminderen en (2) de afname van cognitieve prestaties in de groep met tetraplegie zal voorkomen of vertragen.

Tertiaire hypothesen: Omdat toediening van een perifere alfa-agonist de primaire thermoregulerende stoornis bij blootstelling aan lage temperaturen bij personen met tetraplegie zal aanpakken, dat wil zeggen gebrek aan vasoconstrictie, zal de door midodrine geïnduceerde perifere vasoconstrictie naar verwachting de afname van Tcore afzwakken en voorkomen of vertraag de achteruitgang van de cognitieve prestaties in vergelijking met koude blootstelling zonder medicijntoediening.

Voorbereiding op studiebezoeken: Tussen de studiebezoeken ligt minimaal 1 dag en maximaal 14 dagen. De proefpersonen zullen tijdens het onderzoek minimale kleding dragen (gymshorts, sportbeha) om de blootstelling van de blote huid aan de koele temperatuur te maximaliseren. Elke proefpersoon zal worden gevraagd om 2 uur voorafgaand aan hun geplande bezoek een lichte, standaardmaaltijd te eten, bestaande uit een gewone bagel of 2 sneetjes toast. Bij elk bezoek wordt hen gevraagd om hun blaas voor aankomst te legen en, indien nodig, opnieuw bij aankomst.

Bezoek 1: koude omgeving Uitdaging: instrumentatie: tijdens bezoek 1 worden alle proefpersonen overgebracht naar een beklede tafel voor instrumentatie, waarna ze worden teruggebracht naar hun eigen rolstoel of, voor controle, naar een verstrekte rolstoel. Alle proefpersonen gebruiken een Roho-zitkussen voor een consistente luchtcirculatie en decubituspreventie. Een rectale sonde wordt 10 cm voorbij de anale sluitspier geplaatst voor meting van de kerntemperatuur, en thermische huidsensoren worden op 15 plaatsen boven en onder het laesieniveau geplakt voor het verzamelen van huidtemperaturen. Er wordt een masker over de neus en mond van de proefpersoon geplaatst voor meting van uitgeademde gassen, waaruit de stofwisseling in rust wordt berekend op basis van analyse van uitgeademde gassen (VO2) door een metabolische kar. Laser Doppler-flowmetrie (LDF) zal worden gebruikt om veranderingen in microvasculaire perfusie te meten door een doppler-sonde op de huid te plakken in het gebied van de ulnaire styloïde processen en mediale malleoli bilateraal (polsen en enkels) om vasoconstrictie te bevestigen. Een pulsoximeter wordt op het linker tweede cijfer geplaatst om de zuurstofverzadiging van het bloed en de hartslag (HR) te verkrijgen. Een geautomatiseerde bloeddrukmanchet wordt boven de rechterelleboog geplaatst om de bloeddruk van de onderarm te meten. Een intraveneuze katheter wordt in de rechter antecubitale of nabijgelegen ader geplaatst en vastgezet voor sequentiële bloedafname voor cortisol en noradrenaline.

Basislijnverzameling: Aan het einde van de acclimatiseringsperiode van 30 minuten (81°F) wordt gedurende 15 minuten een basislijnverzameling (BL) van de volgende parameters uitgevoerd, waarbij Tcore, huidtemperatuur en VO2 continu worden gemeten; HR, BP, bloedzuurstofverzadiging, subjectieve metingen van thermische gevoeligheid en 5 minuten LDF worden met tussenpozen van 10 minuten gemeten. Er zal eenmaal bij aanvang een veneuze bloedafname worden afgenomen voor noradrenaline- en cortisolconcentraties. Aan het einde van de BL-periode wordt een cognitieve prestatiebatterij afgenomen.

Thermische uitdaging: Na voltooiing van de basislijnperiode worden proefpersonen gedurende 120 minuten in een thermische kamer van 18°C ​​gereden of totdat Tcore ≤ 95°F. Tcore, huidtemperaturen en VO2 worden continu gecontroleerd om de veiligheid van de proefpersonen gedurende het hele protocol te waarborgen; brachiale BP, HR, bloedzuurstofverzadiging, thermische gevoeligheid en symptomen van hypothermie en autonome dysreflexie worden met tussenpozen van 10 minuten beoordeeld, terwijl LDF elke 20 minuten gedurende 5 minuten wordt gemeten. Veneus bloed wordt verzameld met tussenpozen van 50 minuten. Een verlaging van Tcore tot ≤ 95°F, of matig ongemak voor de proefpersoon, leidt tot beëindiging van het protocol. De cognitieve prestatiebatterij wordt toegediend wanneer Tcore 1,8 °F is gedaald of ≤ 95,9 °F is (bij proefpersonen met tetraplegie) of na 120 minuten blootstelling aan kou (in beide groepen) bij bezoek 1 en 2.

Bezoek 2: Cold Ambient Challenge met Midodrine: Bezoek 2 zal worden voltooid bij proefpersonen met tetraplegie die deelnamen aan Bezoek 1 en die een verminderd vermogen hadden om Tcore te behouden. Na afloop van de BL-periode krijgen proefpersonen oraal midodrine hydrochloride (10 mg tablet) toegediend. Veertig minuten na de toediening van midodrine (voor het begin van het effect van het geneesmiddel), zal een tweede BL-verzameling worden verkregen en de proefpersonen zullen gedurende 120 minuten of tot Tcore ≤ 95°F in de thermische kamer van 64°F worden gereden. De gegevensverzameling vindt plaats volgens hetzelfde schema en wordt zittend uitgevoerd als in Bezoek 1. Als de brachiale bloeddruk stijgt tot 160/90 mmHg, wordt de patiënt uit de koelkamer gehaald en beoordeeld door Dr. William A. Bauman, die de toediening van labetalol (om de bloeddruk te verlagen) kan overwegen, indien dit nodig wordt geacht.