Termoregulacja i poznanie podczas ekspozycji na chłodne otoczenie w tetraplegii

W tym badaniu zbadane zostaną mechanizmy przyczyniające się do kruchości termoregulacji u osób z tetraplegią pod wpływem niskich temperatur otoczenia, które są rutynowo spotykane podczas ich codziennych czynności (ADL). U weteranów z tetraplegią po wystawieniu na stosunkowo łagodne temperatury otoczenia odnotowano subnormalne temperatury ciała i podatność na hipotermię (Tcore<95°F). Zostanie zademonstrowany wpływ, jaki dryf w Tcore będzie miał na wydajność poznawczą, w szczególności pamięć roboczą i funkcje wykonawcze. Te 2 obszary zdolności poznawczych są kluczowe dla zdolności do optymalnego dbania o siebie, w czym osoby z wyższymi uszkodzeniami rdzenia kręgowego muszą się wyróżniać, aby zapewnić sobie zdrowie i osiągnąć maksymalny możliwy stopień niezależności. Zbadane zostanie również jednorazowe podanie agonisty alfa, chlorowodorku midodryny, w celu złagodzenia dryfu w Tcore i zapobieżenia lub opóźnienia oczekiwanego spadku sprawności poznawczej w wyniku ekspozycji na ochłodzenie funkcji poznawczych.

Przygotowanie do wizyt studyjnych:

Wizyty studyjne będą odbywać się w odstępie co najmniej 1 dnia, ale nie więcej niż w odstępie 2 tygodni. Osoby badane otrzymają lekki, standardowy posiłek, który zostaną poproszone o zjedzenie na 2 godziny przed planowaną wizytą. Posiłek będzie albo zwykłym bajglem, albo 2 tostami. Podczas każdej wizyty pacjenci będą proszeni o opróżnienie pęcherza przed przybyciem i ponownie po przybyciu, jeśli to konieczne. Osoby badane zostaną poproszone o unikanie napojów zawierających kofeinę i alkohol oraz dużego wysiłku przez 24 godziny przed badaniem. Uczestnicy będą nosić minimalne ubrania (spodenki gimnastyczne, biustonosz sportowy) podczas badania, aby zmaksymalizować ekspozycję nagiej skóry na niską temperaturę.

Wizyta 1: Wyzwanie zimnego otoczenia Oprzyrządowanie: Podczas pierwszej wizyty pacjenta cienki, elastyczny czujnik doodbytniczy zostanie umieszczony 4 cale za zwieraczem odbytu w celu pomiaru Tcore, a czujniki temperatury skóry zostaną przyklejone taśmą w 15 miejscach powyżej i poniżej poziomu zmiany chorobowej w celu zbieranie temperatury skóry (Tsk). Maska zostanie umieszczona na nosie i ustach badanego w celu pomiaru wydychanych gazów, z których spoczynkowa przemiana materii zostanie obliczona na podstawie analizy wydychanych gazów (VO2) przez wózek metaboliczny. Laserowa przepływomierz dopplerowski (LDF) zostanie wykorzystana do pomiaru zmian perfuzji mikrokrążenia poprzez przyklejenie laserowej sondy dopplerowskiej do skóry w okolicy wyrostków rylcowatych łokci i kostek przyśrodkowych obustronnie w celu potwierdzenia zwężenia naczyń. Pulsoksymetr zostanie umieszczony na lewej drugiej cyfrze, aby uzyskać saturację krwi tlenem i tętno (HR). Automatyczny mankiet do pomiaru ciśnienia krwi zostanie umieszczony powyżej prawego łokcia w celu pomiaru ciśnienia krwi na ramieniu (BP). Cewnik dożylny zostanie wprowadzony do prawej żyły przedłokciowej lub pobliskiej i zabezpieczony do sekwencyjnego pobrania krwi na hormony krwi (kortyzol i norepinefrynę).

Zbieranie danych wyjściowych: Pod koniec 30-minutowego okresu aklimatyzacji (81°F) zostanie przeprowadzone 15-minutowe zbieranie danych podstawowych (BL) następujących pomiarów: Tcore, Tsk i VO2 będą mierzone w sposób ciągły; BP, HR, natlenienie krwi i wrażliwość termiczna będą mierzone w odstępach 5-minutowych; 5 minut LDF będzie mierzone w odstępach 10-minutowych; jednorazowo zostanie pobrana krew żylna w celu określenia stężenia noradrenaliny i kortyzolu. Pod koniec okresu BL zostanie podana bateria wydajności poznawczej.

Cool Ambient Challenge: Po zakończeniu okresu podstawowego, badani zostaną przetransportowani do pomieszczenia termicznego o temperaturze 64°F na 120 minut lub do momentu, gdy Tcore ≤ 95°F. Tcore, Tsk i VO2 będą stale monitorowane pod kątem bezpieczeństwa podczas całego badania, podczas gdy BP, HR, natlenienie krwi i wrażliwość termiczna będą mierzone co 10 minut. LDF będzie mierzony przez 5 minut co 25 minut, a krew żylna będzie pobierana co 60 minut. Bateria wydajności poznawczej zostanie podana, gdy Tcore spadnie o 1,8°F lub wyniesie ≤ 95,9°F (u pacjentów z tetraplegią) lub po 120 minutach ekspozycji na zimno (w obu grupach). Spadek Tcore do ≤ 95°F lub umiarkowany dyskomfort pacjenta spowoduje przerwanie protokołu. Badani zostaną przeniesieni do ciepłego pomieszczenia (81°F), przykryci rozgrzewającymi kocami i otrzymają ciepłe płyny. Jeśli objawy będą się utrzymywać, dr William Bauman oceni pacjenta i zapewni odpowiednią opiekę.

Wizyta 2: Cold Ambient Challenge z Midodrine Wizyta 2 zostanie zakończona u osób z tetraplegią, które uczestniczyły w Wizycie 1 i wykazały upośledzoną zdolność do utrzymania Tcore. Wszystkie procedury będą przeprowadzane w pozycji siedzącej i będą takie same jak podczas Wizyty 1, z wyjątkiem podania doustnego tabletki 10 mg chlorowodorku midodryny po zakończeniu okresu wyjściowego. Czterdzieści minut po podaniu midodryny (w celu rozpoczęcia działania leku) zostanie przeprowadzone drugie pobranie danych wyjściowych, a następnie osoby zostaną umieszczone w pomieszczeniu termicznym o temperaturze 64°F na maksymalnie 2 godziny lub do momentu, gdy Tcore ≤ 95°F. Zbieranie danych będzie odbywać się według tego samego harmonogramu i będzie prowadzone w tej samej pozycji siedzącej, co podczas Wizyty 1. Podczas wizyty 2 BP będzie stale monitorowane po podaniu midodryny ze względów bezpieczeństwa. Jeśli BP pacjenta wzrośnie do 160/90 mmHg, pacjent zostanie zbadany przez dr Williama Baumana, który w razie potrzeby może rozważyć podanie labetalolu.