Benefício cardioprotetor da terapia térmica passiva em lesões da medula espinhal de nível superior: segurança e prova de conceito

O risco de doenças cardiovasculares para pessoas com lesão medular (LM) é aproximadamente 3x maior do que a população em geral, e as doenças cardiovasculares (CV) são responsáveis ​​por aproximadamente 40% das mortes na LME. Os factores de risco CV tradicionais não conseguem explicar completamente estes resultados. Este grupo também apresenta outras complicações secundárias preocupantes, incluindo suscetibilidade a infecções e problemas de saúde metabólica. Parte do risco aumentado de LME se deve a um estilo de vida relativamente sedentário e capacidade insuficiente de exercício. Isto é particularmente insidioso naqueles que vivem com tetraplegia, com respostas cardiovasculares deficientes ao exercício ou mesmo incapacidade de exercício devido à paralisia dos membros superiores.

A terapia térmica na forma de banhos quentes e saunas tem sido utilizada há séculos, com relatos comuns de melhoria da qualidade de vida e melhoria geral do bem-estar. Um estudo prospectivo de 20 anos com 2.315 homens de meia-idade (no momento da inscrição) na Finlândia relatou que o banho regular na sauna estava associado à redução do risco de morte cardíaca súbita, doença coronariana, doença cardiovascular e mortalidade por todas as causas. Além disso, sessões de banho de sauna mais frequentes foram relacionadas a uma diminuição considerável do risco de eventos cardíacos e cardiovasculares fatais, bem como à mortalidade por todas as causas, independentemente de fatores de risco convencionais, níveis de atividade e dieta. Os mecanismos subjacentes a estas melhorias permanecem em grande parte desconhecidos. Foi proposto que os benefícios CV do treinamento físico são parcialmente mediados por aumentos repetidos na temperatura central. O exercício e o estresse térmico provocam muitas respostas fisiológicas comuns, incluindo aumentos na temperatura central, frequência cardíaca e contratilidade, redistribuição do fluxo sanguíneo e alterações no estresse de cisalhamento endotelial dos vasos condutivos, que se acredita melhorarem a saúde CV. Além disso, a exposição ao calor e o exercício induzem a expressão de proteínas de choque térmico, que estabilizam uma variedade de outras proteínas que reduzem a inflamação vascular e o estresse oxidativo, melhoram a biodisponibilidade do NO, promovem a angiogênese e melhoram a sinalização da glicose.

A LME resulta em uma série de alterações fisiológicas que aumentam muito o risco CV e a disfunção vascular após a lesão. O aumento da rigidez arterial e da resistência vascular são características comuns na LME, provavelmente secundárias à perda de inervação simpática abaixo da lesão, aumento dos vasoconstritores circulantes e subsequente estresse oxidativo e inflamação vascular. A exposição ao calor é um stress para o sistema CV, tal como o exercício, que pode resultar em inúmeras adaptações crónicas que melhoram a função vascular e metabólica, resultando numa redução profunda do risco de doença CV.

A terapia térmica passiva pode fornecer uma abordagem nova e prática para ajudar esses indivíduos. Foram observadas melhorias profundas na função vascular e metabólica, bem como indicações de benefícios para o sistema imunológico e reduções na inflamação em pessoas saudáveis, mas sedentárias, após exposição passiva de longo prazo ao calor. Benefícios semelhantes foram observados em mulheres obesas com síndrome dos ovários policísticos. Estudos recentes em LME com imersão de membros inferiores e corpo inteiro (apenas em LME de baixo nível) demonstraram o potencial da imersão em água quente como segura, com potencial para estimular uma resposta cardioprotetora. O estudo piloto proposto é o primeiro passo no desenvolvimento de uma abordagem única para combater a disfunção CV na população com LME.

Especificamente, o objetivo deste estudo piloto é aproveitar a literatura atual e demonstrar a segurança, tolerância e eficácia (fornecendo uma resposta leve/moderada ao exercício) de uma imersão de corpo inteiro em água quente de aproximadamente 45 minutos em pessoas com nível superior LME (T7-C4). Em última análise, os investigadores desenvolverão um protocolo para traduzir essas e futuras descobertas para o ambiente doméstico e o uso de uma banheira típica, demonstrando assim que a terapia térmica passiva é uma abordagem viável para melhorar a saúde na população com LME.

A imersão em água é o método preferido de aquecimento, pois é capaz de aumentar a temperatura central e a frequência cardíaca a uma taxa semelhante ao exercício de intensidade moderada. É difícil conseguir aumentos na temperatura central apenas por meio de convecção de ar, inclusive na lesão medular paraplégica, pois os participantes se aclimatam rapidamente ao calor com aumento da transpiração, limitando o aumento da temperatura central e da frequência cardíaca. Além disso, banheiras de hidromassagem, banheiras de hidromassagem e banheiras estão disponíveis na comunidade, e a maioria deve fornecer acesso para cadeiras de rodas. Além disso, um banho-maria em casa é uma alternativa aceitável a uma banheira de hidromassagem para aumentar suficientemente a temperatura corporal central. Além disso, a água é um excelente condutor de calor e proporcionará aquecimento uniforme em todo o corpo dos participantes. Isso ajuda a eliminar "pontos quentes" que podem resultar em queimaduras, principalmente em áreas insensíveis da pele.

Para este estudo, até 16 indivíduos serão recrutados da Comunidade do Centro de Pesquisa de Atividade Física (PARC) da Colaboração Internacional sobre Descobertas de Reparo (ICORD), bem como da comunidade maior de SCI que vivem com uma lesão T7-C4. Além disso, os investigadores recrutarão até 6 participantes de controle que são indivíduos saudáveis ​​que não vivem com uma lesão medular. Durante a exposição única de aproximadamente 45 minutos a esta modalidade de aquecimento passivo, os investigadores medirão a frequência cardíaca, pressão arterial (pressão arterial média), débito cardíaco, frequência respiratória e temperatura central. Este estudo descritivo fará com que cada participante compareça ao laboratório para uma única sessão.

Após um período de coleta de dados de linha de base de 20 minutos, o participante será transferido para a banheira de hidromassagem usando um elevador e tipoia Hoyer padrão. Enquanto estiverem na banheira de hidromassagem, eles permanecerão em uma posição semi-reclinada. Inicialmente o participante será submerso até o nível clavicular com um braço fora da água até que a temperatura central atinja 38,5 C (cerca de 20 - 25 minutos), uma vez atingida esta temperatura, eles serão posicionados de forma que o nível da água fique entre cintura e meio do esterno. O nível de água no corpo do participante será ajustado de forma que uma temperatura central de 38,5 C por 20 minutos (duração típica de exercício moderado) seja mantida. Se a temperatura central do participante exceder 39,5 C, a sessão será encerrada e o participante removido da banheira de hidromassagem. Enquanto estiver na banheira de hidromassagem, o participante pode beber água à vontade com o volume registrado.

Enquanto submerso na banheira de hidromassagem:

• A temperatura central, a pressão arterial, o fluxo sanguíneo e a frequência cardíaca serão monitorados continuamente
• O consumo de oxigênio será avaliado a cada 5 minutos
• O débito cardíaco será avaliado a cada 10 minutos

Assim que os ~45 minutos de imersão forem concluídos, o participante será removido da banheira de hidromassagem usando o elevador Hoyer e colocado de volta no pedestal em posição semi-reclinada por 20 minutos de recuperação/descanso. Enquanto estiver nesta posição de recuperação, a temperatura central, a pressão arterial, o fluxo sanguíneo e a frequência cardíaca serão monitorados continuamente.

Após este período inicial de recuperação, os investigadores ajudarão o participante conforme necessário para ajudá-lo a se vestir, pesar, remover o equipamento de teste e continuar descansando confortavelmente na cadeira de rodas diária do participante por 60-90 minutos.

As variáveis ​​de resultado a serem examinadas incluem o seguinte:

• Frequência cardíaca
• Pressão arterial (sistólica, diastólica, pressão arterial média, batimento a batimento)
• Temperatura central (via CorTemp© "pílula inteligente e Bear Hugger)
• Débito cardíaco
• Consumo de oxigenio
• Fluxo sanguíneo das artérias braquial e cerebral
• Gás expirado final - frequência respiratória
• Perda de peso

Cada uma das variáveis ​​​​de resultado será examinada de forma individual e agrupada (média e desvio padrão). Além disso, quaisquer tendências potenciais do grupo (por exemplo, nível de lesão [torácica versus cervical] e gravidade [pontuação da American Spinal Injury Association Impairment Scale (AIS)]) em termos de resposta ao estímulo de aquecimento passivo serão examinadas.