Здесь мы опишем простой, неинвазивная подход с использованием ближней инфракрасной спектроскопии для оценки реактивная гиперемия, муфта нервно-сосудистого и скелетных мышц окислительного потенциала в одно посещение клиники и лаборатории.
Упражнение представляет основных гемодинамический стресс, который требует высоко скоординированных нейроваскулярных реакции для того чтобы сопрягать доставки кислорода к метаболических спроса. Реактивная гиперемия (в ответ на краткий период ишемии тканей) является независимым предиктором развития сердечно-сосудистых событий и предоставляет важную возможность заглянуть в сосудистого здоровья и сосудорасширяющих потенциала. Скелетных мышц окислительного потенциала столь же важную роль в здоровье и болезни, как он определяет энергоснабжения для myocellular процессов. Здесь мы опишем простой, неинвазивная подход с использованием ближней инфракрасной спектроскопии для оценки каждого из этих основных клинических конечных точек (реактивная гиперемия, муфта нервно-сосудистого и окислительной способности мышц) в течение одного посещения клиники и лаборатории. В отличие от ультразвуковой допплерографии, изображения/спектроскопия магнитного резонанса, или инвазивных потока на базе катетер измерения или биопсии мышц наш подход является менее зависит от оператора, лоу кост и полностью неинвазивной. Репрезентативных данных от нашей лаборатории, вместе с резюме данных из ранее опубликованной литературы проиллюстрировать полезность каждого из этих конечные точки. Как только освоил эту технику, применение клинического населения обеспечит важные механистический проницательность в нетерпимости упражнения и сердечно-сосудистой дисфункции.
Гиперемирована ответ на краткий период ишемии тканей стала критерием неинвазивной сосудистой функции (микро). При окклюзии артерии каналом ниже по течению артериол расширяются в попытке компенсировать ишемического инсульта. После освобождения прикус снижение сосудистого сопротивления приводит гиперемия, величина которого определяется способностью распространяться вниз по течению microvasculature. В то время как реактивная гиперемия является сильным независимым предиктором сердечно-сосудистых событий1,2 и, следовательно, клинически значимых конечной точки, ее функциональное значение проявлять терпимость и качества жизни является менее ясным.
Действительно динамические упражнения представляет основных сердечно-стресс, который требует высоко скоординированных нейроваскулярных реакции для того чтобы сопрягать доставки кислорода к метаболических спроса. Например поток крови скелетных мышц может увеличить почти 100 раз во время изолированных мышечных сокращений3, который будет подавлять насосные мощности сердца, если такой гемодинамические реакции были экстраполированы для всего тела упражнения. Таким образом чтобы избежать тяжелой гипотензии, симпатичная(ый) (то есть, сосудосуживающие) нервной деятельности увеличивается до перераспределения сердечного выброса от неактивных и висцеральных тканей и к4активных скелетных мышц. Симпатичная(ый) отток также направлен на осуществление скелетных мышц5; Однако, местные метаболических сигнализации ослабляет сосудосуживающие реакции для того, чтобы обеспечить адекватные ткани кислорода доставки6,,78,9,10, 11. коллективно, этот процесс называется функциональной sympatholysis12и важно для нормального регулирования потока крови скелетных мышц во время физических упражнений. Поскольку поток крови скелетных мышц является одним из ключевых факторов аэробной способности — независимым предиктором качества жизни и заболевания сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности13— понимание контроля скелетных мышц кровью тканей и поток кислорода Доставка во время упражнения имеет большое клиническое значение.
Доставки кислорода является лишь половина уравнения Фика, однако, с использованием кислорода, удовлетворяющих другая половина уравнения. Среди основных брендовая использования кислорода, митохондриальных окислительного фосфорилирования играет важную роль в обеспечении надлежащего пополнения энергии для клеточных процессов как в состоянии покоя, так и во время физических упражнений. Действительно нарушениями в окислительной способности мышц может ограничить функциональные способности и качества жизни14,,1516. Различные меры обычно используются для предоставления индекс окислительного потенциала мышц, включая инвазивные мышечной биопсии и дорогим и трудоемким магнитно-резонансная спектроскопия (MRS) методы.
Здесь мы предлагаем роман, неинвазивная подход, использование ближней инфракрасной спектроскопии (НДО), для оценки каждого из этих трех основных клинических конечных точек (реактивная гиперемия, sympatholysis и окислительной способности мышц) в одно посещение клиники или лаборатории. Основные преимущества этого подхода три раза: во-первых, этот метод легко переносимым, относительно низкая стоимость и легко выполнять. Нынешние подходы ультразвуковой допплерографии для измерения реактивная гиперемия сильно зависит от оператора — требуя обширной навыков и профессиональной подготовки — и требуют данных сложных, дорогостоящих, приобретение оборудования и пост-обработки программного обеспечения. Кроме того это теоретически может быть введена в клинике и/или крупных клинических испытаний для прикроватный мониторинг или тестирования терапевтической эффективности. Во-вторых согласно методологии, эта техника конкретно нацелена на microvasculature скелетных мышц, увеличивая общую специфика техники. Альтернативные подходы, с помощью ультразвуковой допплерографии полностью сосредоточиться на вышестоящем каналом судов и вывести изменения, которые могут ослабить сигнал. В-третьих этот метод является полностью неинвазивной. Скелетных мышц окислительного потенциала традиционно оценивается с инвазивными и болезненные мышечные биопсии и функциональной sympatholysis могут быть оценены с внутри артериальной инъекции симпатомиметиков и sympatholytics. Этот подход позволяет избежать эти требования все вместе.
Описанные здесь методы позволяют неинвазивная, клинической оценки реактивная гиперемия, муфта нервно-сосудистого и скелетных мышц окислительного потенциала в одно посещение клиники и лаборатории.
Критические соображения
Хотя НИРС являетс…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана Техасского университета в Арлингтоне междисциплинарных исследований программы грантов.
Dual-channel OxiplexTS Near-infrared spectroscopy machine | Iss Medical | 101 | |
NIRS muscle sensor | Iss Medical | 201.2 | |
E20 Rapid cuff inflation system | Hokanson | E20 | |
AG101 Air Source | Hokanson | AG101 | |
Smedley Handgrip dynometer (recording) | Stolting | 56380 | |
Powerlab 16/35, 16 Channel Recorder | ADInstruments | PL3516 | |
Human NIBP Set | ADInstruments | ML282-SM | |
Bio Amp | ADInstruments | FE132 | |
Quad Bridge Amp | ADInstruments | FE224 | |
Connex Spot Monitor | Welch Allyn | 71WX-B | |
Origin(Pro) graphing software | OrignPro | Pro | |
Lower body negative pressure chamber | Physiology Research Instruments | standard unit |