Thermoregulatie en cognitie tijdens blootstelling aan een koele omgeving bij tetraplegie

Deze studie zal de mechanismen onderzoeken die bijdragen aan thermoregulerende kwetsbaarheid bij personen met tetraplegie wanneer ze worden blootgesteld aan koele omgevingstemperaturen die routinematig worden aangetroffen tijdens hun 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. De eenmalige 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 uit te stellen, zal eveneens worden onderzocht.

Voorbereiding op studiebezoeken:

Tussen de studiebezoeken ligt minimaal 1 dag maar maximaal 2 weken. De proefpersonen krijgen een lichte, standaardmaaltijd die ze 2 uur voor hun geplande bezoektijd moeten nuttigen. De maaltijd bestaat uit een gewone bagel of 2 sneetjes toast. Bij elk bezoek wordt aan de proefpersonen gevraagd om hun blaas te ledigen voor aankomst en indien nodig opnieuw bij aankomst. Proefpersonen wordt gevraagd om 24 uur voor het testen cafeïnehoudende en alcoholische dranken en zware inspanning te vermijden. De proefpersonen zullen tijdens het onderzoek minimale kleding dragen (gymshorts, sportbeha) om de blootstelling van de blote huid aan de koele temperatuur te maximaliseren.

Bezoek 1: Cold Ambient Challenge Instrumentatie: Tijdens het eerste bezoek van de proefpersoon wordt een dunne flexibele rectale sensor 10 cm voorbij de anale sluitspier geplaatst voor Tcore-meting, en thermische huidsensoren worden geplakt op 15 plaatsen boven en onder het laesieniveau voor verzameling van huidtemperatuur (Tsk). 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 laser-doppler-sonde bilateraal op de huid te plakken in het gebied van de ulnaire styloïde processen en mediale malleoli 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 brachiale bloeddruk (BP) te meten. Een intraveneuze katheter wordt in de rechter antecubitale of nabijgelegen ader geplaatst en vastgezet voor sequentiële bloedafname voor bloedhormonen (cortisol en noradrenaline).

Basislijnverzameling: aan het einde van de acclimatiseringsperiode van 30 minuten (81°F) wordt een basislijnverzameling (BL) van 15 minuten uitgevoerd met de volgende metingen: Tcore, Tsk en VO2 worden continu gemeten; BP, HR, bloedoxygenatie en thermische gevoeligheid worden met tussenpozen van 5 minuten gemeten; 5 minuten LDF worden gemeten met tussenpozen van 10 minuten; er zal eenmaal een veneuze bloedafname worden afgenomen voor noradrenaline- en cortisolconcentraties. Aan het einde van de BL-periode wordt een cognitieve prestatiebatterij gegeven.

Cool Ambient Challenge: Na voltooiing van de basislijnperiode worden de proefpersonen gedurende 120 minuten naar een thermische ruimte van 64°F gereden of tot Tcore ≤ 95°F. Tcore, Tsk en VO2 zullen tijdens het onderzoek continu worden gecontroleerd op veiligheid, terwijl BP, HR, bloedoxygenatie en thermische gevoeligheid elke 10 minuten worden gemeten. LDF wordt elke 25 minuten gedurende 5 minuten gemeten en veneus bloed wordt elke 60 minuten verzameld. 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). Een verlaging van Tcore tot ≤ 95°F, of matig ongemak voor de proefpersoon, leidt tot beëindiging van het protocol. Onderwerpen worden overgebracht naar een warme kamer (81 ° F), bedekt met verwarmende dekens en krijgen warme vloeistoffen. Als de symptomen aanhouden, zal Dr. William Bauman het onderwerp beoordelen en de juiste zorg verlenen.

Bezoek 2: Cold Ambient Challenge met Midodrine Bezoek 2 zal worden voltooid bij de proefpersonen met tetraplegie die deelnamen aan Bezoek 1 en een verminderd vermogen vertoonden om Tcore te behouden. Alle procedures worden zittend uitgevoerd en zijn hetzelfde als in bezoek 1, met uitzondering van de orale toediening van een 10 mg tablet midodrine hydrochloride na voltooiing van de basislijnperiode. Veertig minuten na de toediening van midodrine (om de effecten van het geneesmiddel op gang te brengen), wordt een tweede basislijnverzameling uitgevoerd en worden de proefpersonen gedurende maximaal 2 uur in de thermische ruimte van 24 °F geplaatst of tot Tcore ≤ 95 °F. Het verzamelen van gegevens vindt plaats volgens hetzelfde schema en wordt uitgevoerd in dezelfde zittende positie als in Bezoek 1. Tijdens bezoek 2 wordt de bloeddruk om veiligheidsredenen continu gecontroleerd na toediening van midodrine. Als de bloeddruk van proefpersonen stijgt tot 160/90 mmHg, zullen proefpersonen worden gezien door Dr. William Bauman, die de toediening van labetalol kan overwegen, indien nodig.