Effekter av lågintensiv aerob träning på den mikrovaskulära endotelfunktionen hos patienter med typ 1-diabetes

Ämnen Den föreliggande studien utfördes i enlighet med Helsingforsdeklarationen från 1975, som reviderades 2000, och den institutionella granskningsnämnden vid universitetssjukhuset vid State University of Rio de Janeiro, Brasilien godkände denna studie. När de ansågs kvalificerade läste och undertecknade alla försökspersoner ett informerat samtycke som godkändes av IRB.

Försökspersoner rekryterades bland patienter som följdes upp på ett offentligt sjukhus. Tjugotvå individer med T1D diagnostiserad i mer än 6 år, mellan 25 och 50 år (medelvärde 34 ± 7 år) inkluderades i studien.

Den första kliniska utvärderingen inkluderade patientens historia och fysisk undersökning samt registrering av följande antropometriska data: vikt, längd, midjeomkrets och kroppsmassaindex (BMI). Blodtrycksmätningar samlades in med patienter i ryggläge efter 5 minuter i lugna omgivningar; de upprepades två gånger med två minuters mellanrum mellan mätningarna. Alla mätningar utfördes före och efter tolv veckors fysisk träning.

Blodprov och laboratorietester På morgonen som var planerad för utvärdering av kutan mikrocirkulation presenterades patienterna under 12-timmars fasta för bloduppsamling. Rökare ska inte ha rökt eller intagit koffein från kvällen innan tills testet är klart. Följande variabler mättes: fastande och postprandialt plasmaglukos, totalkolesterol, LDL- och HDL-kolesterol, triglycerider, transaminaser, högkänsligt C-reaktivt protein, gamma-glutamyltransferas, kreatinkinas, urea, kreatinin, albumin och urinsyra genom kolorimetri reaktioner med användning av en Cobas Mira-maskin (Roche). Blodprover togs före och efter den fysiska träningsperioden. LDL-kolesterol beräknades med hjälp av Friedewalds formel. Serumprover hölls frysta vid -80°C tills mätning av IL-6-nivåerna med ett kommersiellt ELISA-kit (Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA), enligt tillverkarens instruktioner.

Fysisk träning Studiedeltagarna följde ett aerobt träningsprotokoll riktat mot låg intensitet och motsvarande 45 % av pulsreserven (HR) [(HRmax - HRrest) x 45% + HRrest]. Träningspassen genomfördes 4 gånger per vecka under 12 veckor och innefattade omväxlande promenader och löpning, i enlighet med patientens konditionsnivå, så att pulsreserven var mellan 40-50%. Pulsen övervakades med hjälp av pulsmätare (Polar Electro Oy, Kempele, Finland). Under de första fyra veckorna av träningen gjordes ytterligare steg om 10 minuter per pass varje vecka för att främja gradvis progression i volymen på 30 till 60 minuter under de återstående åtta veckorna.

Kapillärskopi med intravital videomikroskopi Kapillärdensiteten, definierad som antalet perfunderade kapillärer per mm2 hudyta, bedömdes med högupplöst intravital färgmikroskopi (Moritex, Cambridge, Storbritannien) med ett videomikroskopisystem med en epi- belyst fiberoptiskt mikroskop innehållande en 100-W kvicksilverånglampa ljuskälla och ett M200 objektiv med en slutlig förstoring på 200X. Ryggen på den icke-dominanta mellersta falangen användes för bildinsamling, vilket skedde medan patienten satt bekvämt i en miljö med konstant temperatur (23±1°C). Bilder förvärvades och sparades för posterior off-line analys med hjälp av ett halvautomatiskt integrerat system (Microvision Instruments, Evry, Frankrike). Medelkapillärdensiteten beräknades som det aritmetiska medelvärdet av antalet synliga (d.v.s. spontant perfunderade) kapillärer i tre sammanhängande mikroskopiska fält på 1 mm2 vardera. En blodtrycksmanschett applicerades sedan på patientens arm och blåstes upp till suprasystoliskt tryck (50 mm Hg över systoliskt artärtryck) för att helt avbryta blodflödet under tre minuter (post-ocklusivt reaktivt hyperemitest, PORH-test). Efter att manschetten släpptes togs bilder igen och registrerades under de följande 60-90 sekunderna, under vilka en maximal hyperemisk respons förväntades inträffa.

Mikrovaskulär reaktivitet mot farmakologisk stimulering Den mikrovaskulära kutana reaktiviteten studerades med laserdopplerperfusionsövervakning (LDPM), en metod som tidigare har standardiserats och validerats. Realtidsvariationer i det kutana mikrocirkulationsflödet bedömdes genom ett LDPM-system (våglängd 780 nm; Periflux 5001, Perimed AB, Järfälla, Sverige) kopplat till ett farmakologiskt mikrojontoforessystem (PeriIont, Perimed AB). Jontoforesmikroelektroderna (PF 383, Perimed) inkorporerades i huvudet på lasersonden (PF 481-1, Perimed), och sondtemperaturen standardiserades till 32°C för att undvika variationer i hudtemperaturen och följaktligen i mätningar av mikrovaskulärt flöde. Läkemedelsavgivningselektroderna fylldes med 200 µl 1% ACh-lösning (Sigma Chemical Co., USA) och placerades på underarmens ventrala yta, bort från synliga subkutana vener och områden med hudpigmentering. Neutrala elektroder för strömspridning placerades 15 cm ovanför infusionselektroderna och referenspunkter markerades och kommenterades för att säkerställa reproducerbarhet under den andra undersökningen, som ägde rum i slutet av interventionsperioden. Efter mätning av baslinjeflödet i 5 minuter applicerades fyra lika stora kumulativa doser av ACh (anodalström) med en konstant intensitet av 0,1 mA under 10, 20, 40 och 80 sekunder, med totala laddningar på 1, 2, 4 och 8 millicoulombs 120-sekundersintervall mellan doserna. Registrering av det mikrovaskulära flödet inducerat av ACh genomfördes under 10 minuter enligt följande: 2 minuter för varje dos och 2 minuter för att tillåta flödet att nå en platå efter den sista dosen. Med hjälp av en ny tillförselelektrod applicerad på en annan plats på samma underarm, tillfördes fyra doser av en lösning av 1 % natriumnitroprussid (SNP; Sigma Chemical CO, USA) löst i destillerat vatten med en katodström (samma laddningar och intervaller som för ACh).

Laser-dopplerutgången, som är semikvantitativ, uttrycks i godtyckliga perfusionsenheter (PU) av utspänning (1 PU = 10 mV) i enlighet med allmän konsensus (European Laser Doppler Users Groups, London, 1992). Ett område under flödesresponsen på ACh-kurvan kunde definieras med PeriSoft för Windows 2.5-programvaran (Perimed, Järfälla, Sverige); detta område mättes kvantitativt och uttrycktes i PU/s.

Mikrovaskulär reaktivitet mot fysiologisk stimulering Efter att ha mätt det vilande kapillärflödet i 5 minuter med en annan lasersond (PF 457, Perimed) som hade placerats i början av inspelningssessionen, utfördes PORH-testet. Efter avlastning av trycket mättes det maximala flödet och arean under PORH-kurvan. Medelvärdet för viloflödet ansågs vara basalflödesvärdet. När det mikrovaskulära flödet återgick till basvärdet efter PORH-testet (vanligtvis 5-10 minuter), undersöktes den maximala mikrovaskulära vasodilatationen av huden med förlängd (20 minuter) lokal uppvärmning av lasersonden till 42°C. Baslinjevärdet för mikrovaskulärt flöde beräknades såsom beskrivits ovan.

Statistisk analys Värdena uttrycktes som medel ± standardfel för medelvärdena för variablerna med normalfördelning och som median (percentiler 25:e - 75:e) för variabler med en icke-parametrisk fördelning, enligt resultat från Shapiro-Wilks normalitetsteste . Data analyserades med tvåsvansparade t-test eller det tvåsvansiga Wilcoxon signed-rank testet, allt efter vad som var lämpligt. Nollhypotesen förkastades vid P<0,05.