Effecten van lage intensiteit aërobe training op de microvasculaire endotheliale functie van patiënten met diabetes type 1

Onderwerpen De huidige studie werd uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki van 1975, zoals herzien in 2000, en de Institutional Review Board van het Universitair Ziekenhuis van de Staatsuniversiteit van Rio de Janeiro, Brazilië keurde deze studie goed. Zodra ze in aanmerking kwamen, lazen en ondertekenden alle proefpersonen een document met geïnformeerde toestemming dat werd goedgekeurd door de IRB.

Studieonderwerpen werden gerekruteerd onder patiënten die werden opgevolgd in een openbaar ziekenhuis. Tweeëntwintig personen met T1D gediagnosticeerd gedurende meer dan 6 jaar, tussen 25 en 50 jaar oud (gemiddeld 34 ± 7 jaar) werden in de studie opgenomen.

De eerste klinische evaluatie omvatte de anamnese en het lichamelijk onderzoek van de patiënt, evenals het vastleggen van de volgende antropometrische gegevens: gewicht, lengte, middelomtrek en body mass index (BMI). Bloeddrukmetingen werden gedaan bij patiënten in rugligging na 5 minuten in een rustige omgeving; ze werden twee keer herhaald met tussenpozen van twee minuten tussen de metingen. Alle metingen werden uitgevoerd voor en na twaalf weken fysieke training.

Bloedafname en laboratoriumtests Op de ochtend die was gepland voor de evaluatie van de microcirculatie van de huid, presenteerden de patiënten zich in nuchtere omstandigheden van 12 uur voor bloedafname. Rokers mogen vanaf de avond ervoor tot het einde van de tests niet hebben gerookt of cafeïne hebben ingenomen. De volgende variabelen werden colorimetrisch gemeten: nuchtere en postprandiale plasmaglucose, totaal cholesterol, LDL- en HDL-cholesterol, triglyceriden, transaminasen, hooggevoelig C-reactief proteïne, gamma-glutamyltransferase, creatinekinase, ureum, creatinine, albumine en urinezuur reacties met behulp van een Cobas Mira-machine (Roche). Voor en na de fysieke trainingsperiode werden bloedmonsters afgenomen. LDL-cholesterol werd berekend met behulp van de formule van Friedewald. Serummonsters werden ingevroren gehouden bij -80°C tot meting van de IL-6-niveaus met een in de handel verkrijgbare ELISA-kit (Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, VS), volgens de instructies van de fabrikant.

Lichamelijke training De deelnemers aan de studie volgden een aëroob trainingsprotocol gericht op lage intensiteit en overeenkomend met 45% van de hartslagreserve (HRmax - HRrest) x 45% + HRrest]. De oefensessies werden gedurende 12 weken 4 keer per week uitgevoerd en omvatten afwisselend lopen en rennen, in overeenstemming met de conditie van de patiënt, zodat de hartslagreserve tussen 40-50% lag. De hartslag werd gecontroleerd met behulp van hartslagmeters (Polar Electro Oy, Kempele, Finland). In de eerste vier weken van de training waren er wekelijks extra stappen van 10 minuten per sessie om geleidelijke progressie in het volume van 30 tot 60 minuten gedurende de resterende acht weken te bevorderen.

Capillaroscopie met intravitale videomicroscopie De capillaire dichtheid, gedefinieerd als het aantal geperfundeerde capillairen per mm2 huidoppervlak, werd beoordeeld met intravitale kleurenmicroscopie met hoge resolutie (Moritex, Cambridge, VK) met behulp van een videomicroscopiesysteem met een epi- verlichte glasvezelmicroscoop met een 100-W kwikdamplamp-lichtbron en een M200-objectief met een uiteindelijke vergroting van 200X. Het dorsum van de niet-dominante middelste falanx werd gebruikt voor beeldacquisitie, die plaatsvond terwijl de patiënt comfortabel zat in een omgeving met een constante temperatuur (23 ± 1°C). Afbeeldingen werden verkregen en opgeslagen voor posterieure off-line analyse met behulp van een semi-automatisch geïntegreerd systeem (Microvision Instruments, Evry, Frankrijk). De gemiddelde capillaire dichtheid werd berekend als het rekenkundig gemiddelde van het aantal zichtbare (d.w.z. spontaan geperfuseerde) capillairen in drie aaneengesloten microscopische velden van elk 1 mm2. Vervolgens werd een bloeddrukmanchet om de arm van de patiënt aangebracht en opgeblazen tot suprasystolische druk (50 mm Hg boven de systolische arteriële druk) om de bloedstroom gedurende drie minuten volledig te onderbreken (post-occlusieve reactieve hyperemietest, PORH-test). Nadat de manchet was losgelaten, werden opnieuw beelden verkregen en vastgelegd gedurende de volgende 60-90 seconden, waarin een maximale hyperemische respons werd verwacht.

Microvasculaire reactiviteit op farmacologische stimulatie De microvasculaire huidreactiviteit werd bestudeerd met behulp van laser Doppler perfusion monitoring (LDPM), een methode die eerder is gestandaardiseerd en gevalideerd. Realtime variaties in de cutane microcirculatiestroom werden beoordeeld door middel van een LDPM-systeem (golflengte 780 nm; Periflux 5001, Perimed AB, Järfälla, Zweden) bevestigd aan een farmacologisch micro-iontoforesesysteem (PeriIont, Perimed AB). De iontoforese-micro-elektroden (PF 383, Perimed) werden in de kop van de lasersonde (PF 481-1, Perimed) ingebouwd en de sondetemperatuur werd gestandaardiseerd op 32°C om variaties in de huidtemperatuur en bijgevolg in de metingen van microvasculaire flow. De medicijnafgifte-elektroden werden gevuld met 200 µl 1% ACh-oplossing (Sigma Chemical Co., VS) en op het ventrale oppervlak van de onderarm geplaatst, weg van zichtbare onderhuidse aderen en gebieden met huidpigmentatie. Neutrale elektroden voor stroomverspreiding werden 15 cm boven de infusie-elektroden geplaatst en referentiepunten werden gemarkeerd en geannoteerd om reproduceerbaarheid te garanderen tijdens het tweede onderzoek, dat plaatsvond aan het einde van de interventieperiode. Na het meten van de basisstroom gedurende 5 minuten, werden vier gelijke cumulatieve doses ACh (anodale stroom) toegepast met een constante intensiteit van 0,1 mA gedurende 10, 20, 40 en 80 seconden, met totale ladingen van 1, 2, 4 en 8 millicoulombs , respectievelijk, waardoor een interval van 120 seconden tussen de doses mogelijk is. Registratie van de door ACh geïnduceerde microvasculaire stroom werd gedurende 10 minuten als volgt uitgevoerd: 2 minuten voor elke dosis en 2 minuten om de stroom een ​​plateau te laten bereiken na de laatste dosis. Met behulp van een nieuwe afgifte-elektrode die op een andere plaats op dezelfde onderarm was aangebracht, werden vier doses van een oplossing van 1% natriumnitroprusside (SNP; Sigma Chemical CO, VS) opgelost in gedestilleerd water toegediend met behulp van een kathodische stroom (dezelfde ladingen en intervallen als voor ACh).

De laser Doppler-output, die semi-kwantitatief is, wordt uitgedrukt in willekeurige perfusie-eenheden (PU's) van uitgangsspanning (1 PU = 10 mV) in overeenstemming met de algemene consensus (European Laser Doppler Users Groups, Londen, 1992). Een gebied onder de stroomrespons op de ACh-curve zou kunnen worden gedefinieerd met behulp van de PeriSoft voor Windows 2.5-software (Perimed, Järfälla, Zweden); dit gebied werd kwantitatief gemeten en uitgedrukt in PU/s.

Microvasculaire reactiviteit op fysiologische stimulatie Na meting van de capillaire stroom in rust gedurende 5 minuten met behulp van een andere lasersonde (PF 457, Perimed) die aan het begin van de opnamesessie was geplaatst, werd de PORH-test uitgevoerd. Na het loslaten van de druk werden het maximale debiet en het oppervlak onder de PORH-curve gemeten. De gemiddelde waarde van de ruststroom werd beschouwd als de basale stroomwaarde. Toen de microvasculaire stroom terugkeerde naar de basale waarde na de PORH-test (typisch 5-10 minuten), werd de maximale microvasculaire vasodilatatie van de huid onderzocht met langdurige (20 minuten) lokale verwarming van de lasersonde tot 42°C. De basiswaarde van de microvasculaire flux werd berekend zoals hierboven beschreven.

Statistische analyse De waarden werden uitgedrukt als de gemiddelden ± standaardfout van de gemiddelden voor de variabelen met een normale verdeling en als mediaan (percentielen 25e - 75e) voor variabelen met een niet-parametrische verdeling, volgens de resultaten van de Shapiro-Wilk normaliteitstest . De gegevens werden geanalyseerd door middel van tweezijdige gepaarde t-testen of de tweezijdige Wilcoxon ondertekende rangschikkingstest, naargelang het geval. De nulhypothese werd verworpen bij P<0,05.