Qui, descriviamo un approccio semplice, non invasivo, utilizzando la spettroscopia nel vicino infrarosso per valutare l'iperemia reattiva, accoppiamento neurovascolare e capacità ossidativa del muscolo scheletrico in una sola visita clinica o di laboratorio.
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Articolo metodologico
Muscolo scheletrico Neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con 'One Stop Shop' spettroscopia nel vicino infrarosso
In questo articolo
Sommario
Abstract
Esercizio fisico rappresenta un importante sforzo emodinamico che esige una risposta neurovascolare altamente coordinata al fine di corrispondere la consegna di ossigeno alle richieste metaboliche. Iperemia reattiva (in risposta a un breve periodo di ischemia del tessuto) è un predittore indipendente di eventi cardiovascolari e fornisce approfondimenti importanti di salute vascolare e capacità vasodilatatore. Capacità ossidativa del muscolo scheletrico è ugualmente importante nella salute e nella malattia, poiché determina la fornitura di energia per i processi miocellulare. Qui, descriviamo un approccio semplice, non invasivo, utilizzando la spettroscopia nel vicino infrarosso per valutare ognuno di questi endpoint clinici principali (iperemia reattiva, accoppiamento neurovascolare e capacità ossidativa del muscolo) durante una sola visita clinica o di laboratorio. A differenza di ultrasuono di Doppler, immagini/spettroscopia di risonanza magnetica, o misure di flusso basati su catetere invasivo o biopsie del muscolo, il nostro approccio è meno operatore-dipendente, basso costo e completamente non-invasiva. Dati rappresentativi del nostro laboratorio presi insieme con i dati di riepilogo da letteratura precedentemente pubblicata illustrano l'utilità di ciascuno di questi punti finali. Una volta acquistato padronanza di questa tecnica, applicazione alle popolazioni cliniche fornirà importanti informazioni mecanicistiche intolleranza all'esercizio fisico e disfunzioni cardiovascolari.
Introduzione
La risposta hyperemic per un breve periodo di ischemia del tessuto è emerso come una chiave misura non invasiva della funzione vascolare (micro). Durante l'occlusione di un'arteria di conduit, arteriole a valle si dilatano in uno sforzo per compensare l'insulto ischemico. Al momento del rilascio dell'occlusione, la resistenza vascolare in diminuzione provoca iperemia, la cui entità è dettata dalla sua capacità di dilatare il microcircolo a valle. Mentre l'iperemia reattiva è un forte predittore indipendente di eventi cardiovascolari1,2 e pertanto un endpoint clinicamente significativo, il suo significato funzi....
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Protocollo
Questo protocollo segue le linee guida del Comitato di revisione istituzionale presso l'Università del Texas ad Arlington e conforme agli standard stabiliti dall'ultima versione della dichiarazione di Helsinki. Di conseguenza, consenso informato scritto è stato (e dovrebbe essere) ottenuto prima dell'inizio delle procedure di ricerca.
1. Strumentazione
Nota: La seguente descrizione di strumentazione si basa nel vicino infrarosso (NIR) spettrometro e dati acquisizione sistema utilizzato nel nostro laboratorio (Vedi Tabella materiali). Pertanto, le istruzioni includono passaggi necessari per la funzione otti....
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Risultati
Capacità ossidativa del muscolo scheletrico
La figura 2 illustra una rappresentanza risposta partecipante durante una valutazione della capacità ossidativa del muscolo scheletrico NIRS-derivato. Pannello A spettacoli la saturazione dei tessuti profile durante un 5min arteriosa polsino protocollo di occlusione, l'esercizio di manicotti e l'occlusione arteriosa intermittente .......
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Discussione
I metodi descritti nel presente documento consentono una valutazione non invasiva, clinica di iperemia reattiva, accoppiamento neurovascolare e capacità ossidativa del muscolo scheletrico in una sola visita clinica o di laboratorio.
Considerazioni critiche
Sebbene la NIRS è relativamente robusto e facile da usare, raccolta di questi dati richiedono attento posizionamento di optodi direttamente sopra il ventre muscolare, fissato saldamente s.......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere nessun concorrenti interessi finanziari.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato da un'Università del Texas a grant Arlington programma interdisciplinare di ricerca.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Macchina per spettroscopia nel vicino infrarosso OxiplexTS a doppio canale | Iss Medical | 101 | |
| Sensore muscolare NIRS | Iss Medical | 201.2 | |
| E20 Sistema di gonfiaggio rapido del bracciale | Hokanson | E20 | |
| AG101 Sorgente d'aria | Hokanson | AG101 | |
| Dinamometro a impugnatura Smedley (registrazione) | Stolting | 56380 | |
| Powerlab 16/35, registratore a 16 canali | 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) software grafico | OrignPro | Pro | |
| Camera a pressione negativa per il corpo inferiore | standard | ricerca fisiologica |
Riferimenti
- Huang, A. L., et al. Predictive value of reactive hyperemia for cardiovascular events in patients with peripheral arterial disease undergoing vascular surgery. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 27 (10), 2113-2119 (2007).
- Suryapranata, H., et al.
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Ristampe e permessi
