Regulação do Fluxo Sanguíneo em Indivíduos com Síndrome de Down - Estudo de Treinamento

A síndrome de Down (SD) é a causa genética mais prevalente de deficiência intelectual e ocorre em aproximadamente 1 em cada 700 nascimentos nos EUA. Indivíduos com SD correm maior risco de vários problemas de saúde. A capacidade de trabalho é um importante preditor do declínio da saúde ou da função física e da mortalidade, e é comumente medida como consumo máximo de oxigênio. O pico de consumo de oxigênio é muito baixo em indivíduos com SD e não pode ser explicado por inatividade física, falta de motivação ou falta de compreensão do teste. Até o momento, a natureza das limitações na capacidade de trabalho na SD é desconhecida, e a pesquisa proposta visa abordar essa lacuna de conhecimento.

A capacidade de trabalho é determinada pela regulação central e periférica do fluxo sanguíneo (i.e. débito cardíaco e manutenção da pressão arterial versus fornecimento de oxigênio e nutrientes aos músculos em exercício). Esses fatores são governados pelos ramos simpático e parassimpático do sistema nervoso autônomo. A regulação central do fluxo sanguíneo é prejudicada em indivíduos com SD devido à disfunção autonômica cardiovascular, em que a atividade parassimpática é alta e o controle simpático é reduzido. Isso resulta em menor frequência cardíaca, controle menos adequado da pressão arterial e níveis de catecolaminas atenuados durante o exercício. Não se sabe até que ponto esse controle central prejudicado afeta o débito cardíaco e, posteriormente, a capacidade de trabalho durante o exercício em indivíduos com SD.

A regulação do fluxo sanguíneo periférico é ainda menos estudada em indivíduos com SD. A regulação periférica envolve vasoconstrição regulada simpaticamente em músculos e tecidos não ativos e mecanismos locais que regulam a vasodilatação nos músculos em atividade, o que facilita o fluxo sanguíneo para o músculo em atividade para atender à demanda metabólica. Indivíduos com SD podem experimentar, em parte, capacidade de trabalho reduzida devido a essa incapacidade de desviar o sangue para o tecido de trabalho de forma eficaz. Nossos dados piloto apóiam esta hipótese de que os indivíduos com SD são incapazes de vasoconstrição em resposta à pressão negativa do corpo inferior, uma conhecida manobra simpatoexcitatória que produz vasoconstrição em controles sem incapacidades. É importante ressaltar que o impacto de sua falta de vasoconstrição simpaticamente mediada no exercício não foi estudado, nem os mecanismos locais que regulam a vasodilatação apropriada nos músculos em atividade.

O objetivo desta proposta de pesquisa é, portanto, determinar o impacto das limitações na regulação central e periférica do fluxo sanguíneo na capacidade de trabalho em indivíduos com SD. O objetivo é examinar as respostas ao treinamento de exercícios para entender melhor os mecanismos subjacentes e o potencial para melhorar a saúde usando esse conhecimento em intervenções de exercícios.

Objetivo geral: Investigar as respostas na regulação do fluxo sanguíneo central e periférico e na função autonômica cardíaca ao treinamento físico em indivíduos com SD Objetivo 1: Determinar se o treinamento físico melhora a regulação periférica ou central do fluxo sanguíneo em indivíduos com SD. Os pesquisadores levantam a hipótese de que as melhorias na capacidade de trabalho em resposta ao treinamento crônico de exercícios se devem principalmente a melhorias na regulação do fluxo sanguíneo periférico.

Objetivo 2: Determinar se o treinamento físico melhora o perfil autonômico cardiovascular em indivíduos com SD. Os pesquisadores levantam a hipótese de que o treinamento físico melhora a resposta aos testes autonômicos cardiovasculares clínicos em indivíduos com SD.

Objetivo 3: Determinar se o treinamento físico melhora a marcha, o equilíbrio e a atitude em relação ao exercício em indivíduos com síndrome de Down em comparação com indivíduos com síndrome de Down em um grupo controle e indivíduos sem SD.

Indivíduos com SD podem experimentar uma dupla desvantagem quando estão se exercitando: eles podem não ser capazes de aumentar o débito cardíaco suficientemente e podem não ser capazes de alocar o fluxo sanguíneo adequado para os músculos em atividade. Ao revelar o impacto da regulação autonômica do fluxo sanguíneo em indivíduos com SD, os resultados deste projeto identificarão aspectos críticos necessários para melhorar a prática clínica e o design de intervenções de exercícios que melhoram a saúde e o funcionamento.

Projeto de estudo geral Intervenção. A intervenção de exercícios terá duração de 12 semanas e consistirá em um programa combinado supervisionado de treinamento aeróbico e resistido com frequência de 3 dias/semana. O exercício aeróbico fará parte das três sessões, com exercícios de resistência durante duas das três sessões. As sessões de treinamento serão supervisionadas por dois instrutores para garantir o uso seguro do equipamento e a forma correta na execução de cada exercício. As primeiras 3 semanas da intervenção serão de familiarização com os exercícios e o programa. Após um aquecimento, o participante realizará 30 min de exercício aeróbico a uma frequência cardíaca de 65% da frequência cardíaca máxima do participante [43], que aumenta para 65-85% durante as semanas 4-12 da intervenção. A parte do exercício de resistência incluirá todos os principais grupos musculares, tanto da parte superior quanto inferior do corpo, usando exercícios multiarticulares e uniarticulares. A carga do exercício será selecionada para garantir que a fadiga seja alcançada em 12 repetições (12-RM). Além disso, se os participantes conseguirem completar 14 repetições em 2 sessões consecutivas usando técnica adequada, a carga será aumentada em 10% de seus 12-RM. A condição de controle consiste em cuidados habituais com atividades criativas que não envolvem exercícios. A familiarização com a intervenção ocorrerá nas três primeiras semanas da intervenção, nas quais os instrutores apoiarão os participantes na familiarização com os exercícios.

Medidas iniciais Os participantes serão testados em um estado pós-prandial (>3 h) em 2 dias separados e abster-se-ão de exercícios 24 h antes de cada dia de teste. Os participantes também serão solicitados a abster-se de beber ou comer cafeína e beber álcool nos dias de teste. Os participantes que não cumprirem os requisitos nos dias de estudo serão convidados a voltar outro dia. Durante a primeira visita, altura, peso e circunferências serão medidos. A composição corporal será determinada com uma varredura de absorciometria de raios X de dupla energia (DEXA), para determinar a composição e a massa do antebraço. A ecocardiografia bidimensional (sistema Hitachi Aloka Alpha 7, Tóquio, Japão) será usada para medir o diâmetro da raiz aórtica, o débito cardíaco e o volume sistólico e o volume sistólico final em repouso. Além disso, testes clínicos de função autonômica (variabilidade da frequência cardíaca em repouso e recuperação após exercício, respiração profunda, manobra de Valsalva, exercício isométrico, ortostase ativa e passiva) serão avaliados durante a primeira visita do estudo.

Sessões de familiarização. Os pais/responsáveis ​​estão envolvidos para proporcionar um ambiente de apoio aos participantes e para melhorar a compreensão dos pais/responsáveis ​​sobre a pesquisa. Antes do início do estudo, serão fornecidas fotografias e videoclipes do laboratório e do equipamento do estudo para ajudar os participantes a se sentirem confortáveis ​​com o ambiente e o equipamento do laboratório, e as informações de consentimento informado serão enviadas aos participantes e seus pais/responsáveis ​​para sua Reveja. A familiarização dos participantes com síndrome de Down será dividida em duas partes: praticarão e se acostumarão com a esteira e os equipamentos para o teste de esforço máximo graduado (primeira visita), e praticarão e se acostumarão com os procedimentos para a mão protocolo de exercício de preensão e a câmara de pressão negativa do corpo inferior (LBNP) (segunda visita).

Descrições das visitas de coleta de dados (para pré e pós-intervenção):

Durante a primeira visita de coleta de dados, após discutir o estudo e possíveis perguntas, os participantes (e/ou pais/cuidadores do grupo com síndrome de Down) preencherão um questionário de histórico de saúde e um questionário de atividade física para confirmar a elegibilidade. Para mulheres em idade reprodutiva, a primeira consulta incluirá um teste de gravidez de urina usando um bastão de teste. As mulheres serão estudadas durante os primeiros 3-5 dias da menstruação ou durante a fase placebo se estiverem tomando contraceptivos orais, a fim de controlar a variação hormonal. Os participantes elegíveis com síndrome de Down e seus pais/responsáveis ​​fornecerão consentimento informado por escrito ou consentimento verbal (para indivíduos com síndrome de Down), e os participantes de controle elegíveis fornecerão eles mesmos o consentimento informado. Para participantes com síndrome de Down, a primeira visita continua com medidas de linha de base e familiarização com o protocolo de teste de exercício máximo graduado. Se necessário, sessões adicionais de familiarização serão agendadas para pessoas com síndrome de Down. Na segunda visita, o participante realiza o teste de exercício máximo graduado e familiariza o participante com os procedimentos da terceira visita: o protocolo de exercícios de preensão manual e o LBNP. A marcha, o equilíbrio e a postura do pé também serão medidos. O fluxo sanguíneo periférico da terceira visita será avaliado durante o protocolo de exercício de preensão manual sem e com o LBNP. Para indivíduos de controle, a primeira e a segunda visita são combinadas. A segunda visita é a mesma que a terceira visita para indivíduos com síndrome de Down.