Kroppstemperatur hos personer med tetraplegi når de utsettes for kulde

Denne studien vil undersøke mekanismene som bidrar til termoregulatorisk skjørhet hos personer med tetraplegi når de utsettes for kjølige omgivelsestemperaturer som rutinemessig oppstår under daglige aktiviteter (ADL). Subnormale kroppstemperaturer og sårbarhet for hypotermi (Tcore<95°F) er rapportert hos veteraner med tetraplegi ved eksponering for relativt milde miljøtemperaturer. Påvirkningen som en drift i Tcore vil forventes å ha på kognitiv ytelse, spesielt arbeidsminne og eksekutiv funksjon, vil bli demonstrert. Disse to områdene av kognitiv ytelse er avgjørende for evnen til å ta vare på seg selv optimalt, noe personer med høyere ledningslesjoner må utmerke seg på for å sikre helse, samt for å kunne oppnå maksimal grad av uavhengighet som mulig. Administrering av en alfaagonist, midodrinhydroklorid, i et forsøk på å dempe driften i Tcore og forhindre eller forsinke den forventede nedgangen i kognitiv ytelse for eksponering for kulde på kognitiv funksjon vil også bli undersøkt.

Primært spesifikt mål: Å bestemme endringen i: (1) Tcore og (2) kognitiv ytelse (oppmerksomhet, arbeidsminne, prosesseringshastighet og eksekutiv funksjon) hos personer med tetraplegi etter eksponering for et kjølig miljø (64 °F) i opptil til 120 min i sittende stilling.

Primære hypoteser:(1) 66 % av personene med tetraplegi vil vise en nedgang på 1,8 °F i Tcore mens 0 % av kontrollene vil vise den samme termiske nedgangen; (2) 80 % av personene med tetraplegi vil ha en nedgang på minst 1 T-score i Stroop Interference-score (eksekutiv funksjon), mens 30 % av kontrollene vil demonstrere samme grad av nedgang.

Sekundære spesifikke mål: Å bestemme endringen i: (1) gjennomsnittet av distale hudtemperaturer, (2) metabolsk hastighet og (3) subjektiv vurdering av termisk sensitivitet etter eksponering for 64°F i sittende stilling.

Sekundære hypoteser: Personer med tetraplegi vil ha mindre prosentvis endring i gjennomsnittlig distale hudtemperatur og stoffskifte, og rapportere lavere termisk følsomhet sammenlignet med AB.

Tertiært spesifikt mål: Å bestemme om en enkelt dose på 10 mg midodrin vil (1) redusere reduksjonen i Tcore og (2) forhindre eller forsinke nedgangen i kognitiv ytelse i gruppen med tetraplegi.

Tertiære hypoteser: Fordi administrering av en perifer alfa-agonist vil adressere den primære termoregulatoriske svekkelsen til kjøletemperatureksponering hos personer med tetraplegi - det vil si mangel på vasokonstriksjon, vil midodrin-indusert perifer vasokonstriksjon forventes å stumpe reduksjonen i Tcore og forhindre eller forsinke nedgangen i kognitiv ytelse sammenlignet med kjølig eksponering uten legemiddeladministrering.

Forberedelse til studiebesøk: Studiebesøkene vil være adskilt med minimum 1 dag og ikke mer enn 14 dager. Forsøkspersonene vil bruke minimalt med klær (gymshorts, sports-bh) under studien for å maksimere bar hud eksponering for den kjølige temperaturen. Hvert forsøksperson vil bli bedt om å spise et lett standardmåltid 2 timer før det planlagte besøket, bestående av enten en vanlig bagel eller 2 stykker toast. For hvert besøk vil de bli bedt om å tømme blæren før ankomst og igjen ved ankomst, om nødvendig.

Besøk 1: Cold Ambient Challenge: Instrumentering: Under besøk 1 vil alle forsøkspersoner bli overført til et polstret bord for instrumentering, hvoretter de vil bli overført tilbake til sin egen rullestol eller, for kontroller, til en gitt rullestol. Alle forsøkspersoner vil bruke en Roho-setepute for luftsirkulasjonskonsistens og decubiti-forebygging. En rektal sonde vil bli plassert 4 tommer utenfor analsfinkteren for måling av kjernetemperatur, og termiske hudsensorer vil bli teipet på 15 steder over og under lesjonsnivået for innsamling av hudtemperaturer. En maske vil bli plassert over forsøkspersonens nese og munn for måling av utåndede gasser, hvorfra stoffskifte i hvile vil bli beregnet fra analyse av utløpte gasser (VO2) av en stoffskiftevogn. Laserdoppler flowmetri (LDF) vil bli brukt til å måle endringer i mikrovaskulær perfusjon ved å teipe en dopplerprobe på huden i området med ulnar styloid-prosesser og mediale malleoli bilateralt (håndledd og ankler) for å bekrefte vasokonstriksjon. Et pulsoksymeter vil bli plassert på det andre sifferet til venstre for å oppnå oksygenmetning i blodet og hjertefrekvens (HR). En automatisert blodtrykksmansjett vil bli plassert over høyre albue for å måle brachial BP. Et intravenøst ​​kateter vil bli plassert i høyre antecubital eller nærliggende vene og sikret for sekvensiell blodprøvetaking for kortisol og noradrenalin.

Grunnlinjeinnsamling: Ved slutten av den 30 minutters akklimatiseringsperioden (81°F), vil en baseline (BL) innsamling av følgende parametere utføres i 15 minutter med Tcore, hudtemperaturer og VO2 målt kontinuerlig; HR, BP, oksygenmetning i blodet, subjektive mål på termisk sensitivitet og 5 minutter med LDF vil bli målt med 10 minutters intervaller. En venøs blodprøve vil bli tatt én gang ved baseline for noradrenalin- og kortisolkonsentrasjoner. Ved slutten av BL-perioden vil et kognitivt ytelsesbatteri bli administrert.

Termisk utfordring: Etter fullføring av basislinjeperioden, vil forsøkspersonene bli kjørt inn i et 18°C ​​termisk kammer i 120 minutter eller til Tcore ≤ 95°F. Tcore, hudtemperaturer og VO2 vil bli kontinuerlig overvåket for å sikre motivets sikkerhet gjennom hele protokollen; brachial BP, HR, oksygenmetning i blodet, termisk sensitivitet og symptomer på hypotermi og autonom dysrefleksi vil bli vurdert med 10 minutters mellomrom mens LDF vil bli målt i 5 minutter hvert 20. minutt. Venøst ​​blod vil bli samlet inn med 50 minutters mellomrom. En reduksjon i Tcore til ≤ 95 °F, eller moderat ubehag i forsøkspersonen, vil resultere i avslutning av protokollen. Det kognitive ytelsesbatteriet vil bli administrert når Tcore har gått ned 1,8 °F eller er ≤ 95,9 °F (hos personer med tetraplegi) eller etter 120 minutter med kuldeeksponering (i begge grupper) på besøk 1 og 2.

Besøk 2: Cold Ambient Challenge med Midodrine: Besøk 2 vil bli gjennomført hos personer med tetraplegi som deltok i besøk 1 og som hadde en svekket evne til å opprettholde Tcore. Etter fullføring av BL-perioden vil forsøkspersonene få oralt midodrinhydroklorid (10 mg tablett). Førti minutter etter midodrin-administrering (for begynnende medikamenteffekt), vil en andre BL-samling bli oppnådd, og forsøkspersonene vil bli kjørt inn i det 64 °F termiske kammeret i 120 minutter eller til Tcore ≤ 95 °F. Datainnsamlingen vil følge samme tidsplan og utføres i sittende posisjon som i besøk 1. Hvis brachial BP øker til 160/90 mmHg, vil pasienten bli fjernet fra kjølerommet og evaluert av Dr. William A. Bauman, som kan vurdere administrering av labetalol (for å senke BP), hvis det anses nødvendig.