Mecanismos de Hipotensão Arterial na Lesão Medular Crônica

Métodos e Procedimentos

A espirometria de triagem será realizada com o paciente sentado em sua cadeira de rodas pessoal usando o Sistema BreezeSuite. A Capacidade Vital Forçada (FVC) e o Volume Expiratório Forçado em 1 segundo (FEV1) serão obtidos e expressos como a porcentagem do valor previsto para cada sujeito com base em um banco de dados de indivíduos neurologicamente intactos sem queixas pulmonares conhecidas derivadas com base no sexo , idade e altura. Três espirogramas aceitáveis ​​serão obtidos e o resultado de sua melhor tentativa será usado.

O Teste de Esforço Ortostático de Triagem será realizado no paciente colocado na cadeira cardíaca (Cadeira Hidráulica). A mão esquerda será colocada em uma tipóia e mantida no nível do coração durante todo o estudo. A pressão sanguínea arterial contínua batimento a batimento será adquirida a partir de um manguito de dedo colocado ao redor do dedo médio ou indicador esquerdo (Portapres-2) em posição supina e quando os participantes forem movidos para a posição sentada ereta. As posições supina serão mantidas por 15 min. e a posição ereta será mantida por 5 min. Os valores da linha de base na posição supina serão registrados durante o último período de 5 minutos antes de mudar para a posição vertical. Este teste será abortado se os participantes ficarem tontos ou sintomáticos de síncope.

Testes de Espirometria e Força Muscular Respiratória: A espirometria padrão será realizada na posição sentada usando o Sistema BreezeSuite (MedGraphics). FVC & FEV1 serão obtidos. O transdutor de pressão diferencial MP45-36-871-350 com placa de PC UPC 2100 e software (Validyne Engineering) será usado para medir a pressão inspiratória máxima (PImax) e a pressão expiratória máxima (PEmax) na posição sentada. A PImáx será medida durante o esforço inspiratório máximo começando próximo ao volume residual e a PEmáx será medida durante o esforço expiratório máximo começando próximo à capacidade pulmonar total. Os indivíduos serão solicitados a usar um sistema de válvula de três vias com tubo de borracha como bocal. O medidor de pressão incorpora um vazamento de 1,5 mm de diâmetro para evitar o fechamento glótico e reduzir a contribuição do músculo bucal durante as medições. A avaliação exigirá que um esforço forte e intenso seja mantido por no mínimo 2 segundos. A pressão máxima será tomada como o maior valor sustentado por um segundo. Será calculada a média do valor máximo de três manobras que variaram menos de 20%. Os participantes receberão instruções específicas antes do teste e serão treinados verbalmente durante as manobras de espirometria e força muscular respiratória.

Teste de esforço ortostático:

Cada participante será testado pela manhã em um laboratório cardiovascular silencioso e com temperatura controlada (~22o C). Sua dieta será restrita para excluir cafeína, álcool e alimentos ricos em gordura na noite anterior e na manhã do estudo. Os participantes serão solicitados a esvaziar a bexiga antes de iniciar o estudo. A PA arterial contínua será adquirida a partir de um manguito de dedo colocado ao redor do dedo médio ou indicador ou polegar esquerdo (Portapres-2;). A mão esquerda será colocada em uma tipóia e mantida no nível do coração durante todo o estudo. As medições manuais da PA arterial serão feitas no início do período de controle supino e no final do período de recuperação com um dispositivo digital de medição da pressão arterial. Um ECG de 3 derivações será colocado para monitoramento de ECG. A cinemática da caixa torácica e do abdômen (cinemática respiratória) será adquirida usando um pletismógrafo indutivo. Gravação da linha de base por 15 min. começará após um período de descanso de 5 minutos que seguirá a preparação do assunto. Ao final da gravação de 15 minutos na posição supina, os participantes serão movidos passivamente para a posição sentada ereta. Esta posição será mantida por 15 min. Este teste será abortado se os participantes ficarem tontos ou sintomáticos de síncope. As variáveis ​​hemodinâmicas serão adquiridas a 1000 Hz usando o sistema ML880 PowerLab. ECG, PAS e PAD serão calculados a partir do registro contínuo e todas as variáveis ​​serão reduzidas para 5 Hz. A PAS, PAD, intervalo RR e FC batimento a batimento também serão calculados a partir da PA e ECG contínuos adquiridos. Todas as análises serão feitas usando o Matlab. O fluxo sanguíneo no coração será medido por ultrassom cardíaco usando equipamento padrão, colocando um sensor acima do coração.

Catecolaminas Sanguíneas:

Um cateter borboleta será inserido em uma veia antecubital durante a instrumentação para permitir a coleta de sangue sem estresse adicional para o participante. Oito mililitros de sangue venoso serão retirados de uma veia antecubital no final de 15 minutos de supino para avaliar os níveis basais de epinefrina e norepinefrina. A coleta de sangue será repetida em 3 e no final de 15 min. da posição vertical para avaliar as respostas rápidas e estacionárias das catecolaminas ao estresse ortostático.

Avaliação barorreflexa: últimos 5 min. de dados adquiridos de cada posição serão usados ​​para análise posterior. A série temporal batimento a batimento dos intervalos SBP e RR será escaneada para três ou mais batimentos consecutivos que contenham independentemente pressão crescente e decrescente (SBP+, SBP-) e intervalo RR (RR+, RR-) com mínimo de 1 mmHg SBP, & Limites do intervalo RR de 4 ms. Se uma sequência de SBP identificada for seguida por uma sequência de RR identificada com atraso de zero, um ou dois batimentos, essas sequências de SBP e RR serão atribuídas como acopladas. Somente sequências acopladas com coeficiente de regressão r>0,90 serão aceitas como sequências barorreflexas (BRsq). A inclinação média de todos os BRsq será calculada e tomada como uma estimativa da sensibilidade do barorreflexo (BRS, ms/mmHg). O número de batimentos envolvidos nas rampas de SBP e BRsq será determinado em cada posição de inclinação. O índice de eficácia do barorreflexo (BEI) será calculado como a razão entre o número total de BRsq e o número total de rampas de SBP.

Protocolo sEMG: impulsos elétricos originados em neurônios reguladores, transportados por nervos motores, transmitidos através da junção neuromuscular e propagados através das membranas musculares podem ser registrados por eletromiografia de superfície (sEMG). Este teste fisiológico é frequentemente utilizado durante testes clínicos de função pulmonar e em pesquisas, demonstrou ser um reflexo preciso da força contrátil dos músculos respiratórios. Usaremos uma medida baseada em sEMG multimuscular da saída motora do sistema nervoso central registrada durante tarefas motoras voluntárias tentadas na posição supina sob condições estritamente controladas que foi baseado nos princípios da Avaliação do Controle Motor Cerebral (BMCA). O protocolo consiste nas seguintes manobras voluntárias seguidas de 5 min. de respiração tranquila: respiração profunda, tarefa PImax e tarefa PEmax. Cada manobra será sinalizada por um tom audível e repetida três vezes. PImax e PEmax durante essas tarefas serão mantidos por no mínimo 5 segundos. A pressão das vias aéreas será registrada simultaneamente com sEMG usando um sistema de válvula de três vias com um transdutor de pressão conforme descrito acima. As gravações de EMG de superfície serão realizadas com pares de eletrodos de superfície de tampa de prata-cloreto de prata FE9 rebaixados (Grass Instruments, W Warwick, RI) centralizados sobre o músculo e colocados a 3 cm de distância para cada músculo registrado. A pele será preparada para reduzir a impedância intra-eletrodos. A porção superior direita e esquerda dos músculos peitorais (PEC), 6º intercostais (IC6), reto abdominal (RA) e oblíquo abdominal (OBL) serão registrados. O eletrodo terra será colocado sobre o processo do acrômio. O sEMG será registrado usando uma estação de trabalho neurológica Eclipse (Axon Systems Inc.). Os sinais sEMG recebidos serão amplificados com um ganho de 500, filtrados a 30-1000 Hz e amostrados a 2000 Hz.

Ecografia cardíaca ultrassônica: ecocardiogramas padrão do ventrículo esquerdo em estado de repouso supino serão obtidos medindo o diâmetro diastólico final (Dd) e o diâmetro sistólico final (Ds). Dez batimentos consecutivos serão analisados ​​e a média será usada para cálculos do débito cardíaco (Q): Q= (Dd)3- (DS)3x FC 35.

Treinamento Muscular Respiratório:

Durante a sessão de treinamento, os participantes estarão sentados em sua cadeira de rodas pessoal com uma inclinação de aproximadamente 45°. Um dispositivo de pressão expiratória positiva de limiar e um treinador muscular inspiratório de limiar com bocal flangeado serão usados ​​para uma faixa de 20 a 41 cm H2O. Esses dispositivos serão montados juntos usando um conector em forma de T (Airlife 001504). Os participantes serão instruídos a realizar esforços inspiratórios e expiratórios máximos contra uma carga de pressão. Durante a inalação, os sujeitos serão instruídos a iniciar cada respiração a partir do volume residual (VR) e manter o esforço até que seus pulmões se sintam cheios. Durante a expiração, os sujeitos serão instruídos a respirar a partir da capacidade pulmonar total e sustentar seu esforço até que seus pulmões se sintam vazios. Os participantes serão convidados a treinar 45 min. por dia, 5 dias por semana, durante 4 semanas. O treinamento será iniciado com uma carga igual a 20% de sua PImáx e PEmáx individual com aumentos progressivos conforme tolerado até 40% de sua PImáx ou PEmáx basal. O objetivo será fazer com que todos os pacientes treinem a 40% da PImáx e da PEmáx durante a última semana de treinamento. Será utilizado um protocolo de treinamento intervalado com os pacientes realizando seis séries de trabalho, 5 min. em duração, separados por intervalos de descanso com duração de 1-3 min.. Um membro da equipe de pesquisa monitorará todas as sessões de treinamento.

Os resultados preliminares mostraram que RMT aumentará FVC, FEV1, PImax e PEmax em sujeitos experimentais em comparação com os valores pré-treinamento. O maior efeito é esperado para os valores expiratórios (FEV1, & PEmax). Uma razão para isso pode ser o fato de que a função expiratória, a mais limitada após a LM, tem maior janela para alteração. Nossos resultados mostraram que um aumento médio de 8-9% com um tamanho de amostra de 24-26 pacientes pode revelar uma diferença significativa com um poder de 80-86% em todos os valores espirométricos.

Objetivo 2. A melhora na PA e nos mecanismos associados às alterações da pressão arterial foram avaliados usando o componente de baixa frequência da densidade espectral de potência dos valores da pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD) e quantidade de catecolaminas medidas nos níveis sanguíneos. Com base em achados preliminares, pequenas mudanças são esperadas nos valores de PA em repouso após o treinamento. No entanto, após o treinamento, espera-se que o aumento da PAS quando a posição é alterada para sentar seja forte com baixa variabilidade. Os cálculos mostraram que mesmo com n=20, a potência será de 84% e quando n=24, aumentará para 94%. Espera-se que as alterações na PAD sejam menores com poder de 80% para n=24. Valores semelhantes foram obtidos quando as modulações de baixa frequência de PAS e PAD foram analisadas.

De acordo com esta análise, o número de sujeitos de 20 a 24 resultará em um aumento significativo com poder de 87%. A eficácia e a sensibilidade do barorreflexo melhoraram após o treinamento no estudo preliminar. Após o treinamento, em resposta ao estresse ortostático, foi obtido um aumento substancial na capacidade de resposta do barorreflexo e um poder de 83% resultará com um tamanho de amostra de 24. A sensibilidade do barorreflexo exibiu uma variabilidade muito maior. Se a variabilidade permanecer alta no estudo proposto, o poder de alcançar uma diferença significativa do pré para o pós-treinamento é de 83% com um tamanho de amostra de 28 pacientes.

No entanto, uma diminuição na variabilidade é muito provável com um tamanho de amostra maior e o poder aumenta para 86% com uma amostra de 24 pacientes com uma diminuição de 32% na variabilidade.

Com base nos resultados dos registros de teste-re-teste em 10 indivíduos com LM, o número combinado de indivíduos não treinados (n=12) será suficiente para formar um grupo de controle. Os desvios das médias foram tão baixos que seria impossível alcançar significância com um tamanho de amostra razoável para esse grupo.