Регуляция кровотока и нервно-мышечная функция после инсульта

В этом исследовании будет изучена регуляция периферического кровотока в тренируемых мышцах людей, переживших инсульт, и будет определена взаимосвязь между гиперемическим кровотоком и величиной функционального симпатолиза с показателями мышечной усталости. В рамках цели 3 исследователи проведут параллельное групповое рандомизированное контролируемое двойное слепое клиническое исследование, в котором будут изучать влияние ишемического кондиционирования на реакцию функционального симпатолиза, устойчивость мышц к утомлению и показатели мышечной утомляемости. В общей сложности исследователи намерены набрать 60 человек, переживших хронический инсульт, и 20 человек соответствующего возраста и пола из контрольной группы. Пережившие инсульт будут набираться из баз данных, соответствующих требованиям HIPAA, а также из амбулаторных клиник, занимающихся инсультом, на кафедре физической медицины и реабилитации Медицинского колледжа Висконсина.

В рамках цели 1 исследователи предлагают набрать 20 человек, переживших хронический инсульт, и 20 участников контрольной группы соответствующего возраста и пола. Людям, пережившим инсульт, будет предложено совершить шесть посещений лабораторий Университета Маркетта и Медицинского колледжа Висконсина, а исследователи проведут измерения как на паретичных, так и на непаретичных ногах (три сеанса тестирования на каждой ноге). Участникам контрольной группы будет предложено совершить три визита в лабораторию, и исследователи проверят доминирующую ногу. За одно посещение реакция функционального симпатолиза будет оцениваться путем выполнения участниками изометрических повторных сокращений разгибателей колена на одной ноге с силой 40% от максимального момента произвольного изометрического сокращения (MVIC) на динамометре Biodex в течение семи минут. В течение последних двух минут протокола упражнений стопу нетренированной ноги помещают в ледяную ванну для повышения активности симпатической нервной системы. Кровяное давление и кровоток через поверхностную бедренную артерию будут постоянно контролироваться, а величина реакции функционального симпатолиза будет рассчитываться как изменение сосудистой проводимости ног от состояния контроля нагрузки к состоянию упражнения + лед. При отдельном посещении тестируемая нога выполняет одиночное изометрическое продолжительное утомляющее сокращение мышц с мышцами-разгибателями колена, равными 30% MVIC. Скорость работы двигательных единиц будет постоянно измеряться во время сокращения мышц с помощью поверхностного электромиографа (ЭМГ). Наконец, на третьем сеансе тестирования накопление метаболитов в мышцах будет измеряться во время изометрических сокращений разгибателей колена с помощью магнитно-резонансной спектроскопии 31P (MRS). После завершения всех сеансов тестирования исследователи сравнивают величину функционального симпатолиза между тремя тестовыми группами (паретическая нога, непаретическая нога, контрольная нога) и проверяют, существует ли связь между величиной функционального симпатолиза и 1) временем к мышечной усталости, 2) изменение скорости активации двигательных единиц во время утомляющего мышечного сокращения и 3) накопление метаболитов в мышцах (пиковая концентрация H2PO4-) во время утомляющих сокращений.

В рамках цели 2 исследователи также наберут 20 человек, переживших хронический инсульт, и 20 участников контрольной группы соответствующего возраста и пола. Участникам, выполнившим цель 1, также будет предложено выполнить цель 2. Перенесшим инсульт будет предложено дважды посетить отделение трансляционных исследований Медицинского колледжа Висконсина, а участникам контрольной группы будет предложено совершить одно посещение. Во время этих визитов исследователи отдельно изучат вазоактивные эффекты норадреналина и ацетилхолина +/- эндотелиального ингибитора оксида азота L-NAME в микроциркуляторном русле кожи ног с помощью лазерной допплеровской флоуметрии с дермальным микродиализом. Исследователи рассчитывают изменение кожной сосудистой проводимости для каждого введенного соединения и сравнивают максимальное изменение между тремя группами (паретическая нога, непаретическая нога и контрольная нога). Исследователи также изучат взаимосвязь между максимальным изменением кожной сосудистой проводимости во время инфузии ацетилхолина (т.е. максимальной вазодилатации) и 1) величиной функционального симпатолиза, 2) временем до мышечной усталости, 3) изменением скорости активации двигательных единиц. во время утомляющего мышечного сокращения и 4) накопление метаболитов в мышцах (пиковая концентрация H2PO4-) во время утомляющих сокращений.

В рамках цели 3 исследователи проведут параллельное групповое рандомизированное контролируемое двойное слепое клиническое исследование, в котором участники исследования будут включены либо в группу вмешательства по ишемическому кондиционированию (IC), либо в контрольную группу IC-Sham. Исследователи наберут в общей сложности 40 человек, переживших хронический инсульт (20 человек разделены на две группы), и проведут тестирование только на паретичной ноге. Участникам исследования будет предложено совершить в общей сложности десять посещений лабораторий Университета Маркетт и Медицинского колледжа Висконсина в течение шести недель. Участники обеих групп получат портативный сфигмоманометр и манжеты для измерения артериального давления, а вмешательство будет проводиться дома через день (всего шесть сеансов). В группе IC манжету надевают на проксимальную часть паретичного бедра и накачивают до 225 мм рт. ст. в течение 5 минут, удерживая участников в положении лежа на спине или полулежа, затем отпускают на 5-минутный период восстановления. Будет выполнено пять циклов инфляции/восстановления. IC Sham будет иметь ту же физическую конструкцию, что и выше, но манжета будет накачиваться только до 10 мм рт. ст. Тот же набор тестов, описанный в цели 1, будет проводиться исходно, сразу после двухнедельного вмешательства и через две недели после окончания периода вмешательства. Исследователи определят, улучшилась ли реакция функционального симпатолиза в группе IC по сравнению с группой IC-Sham, и исследуют взаимосвязь между изменением функционального симпатолиза и 1) временем до мышечной усталости, 2) изменением скорости активации двигательных единиц во время тренировки. утомляющее сокращение мышц и 3) накопление метаболитов в мышцах (в частности, пиковая концентрация H2PO4) во время утомляющих сокращений.