ここでは、単一のクリニックや研究室訪問の反応性充血、脳循環代謝、骨格筋の酸化能力を評価するために近赤外分光法を用いた単純な非侵襲的なアプローチについて述べる。
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この記事について
サマリー
要約
運動は代謝需要への酸素供給を一致させるために非常に調整された血管応答を要求する主要な血行力学的ストレスを表します。(組織虚血の短い期間への応答) の反応性充血心血管イベントの独立した予測因子血管健康状態および血管拡張能の重要な洞察を提供しています。骨格筋の酸化能力は、myocellular プロセスのためのエネルギー供給を決定、健康と病気も重要です。ここでは、単一のクリニックや研究室訪問の間に各主要な臨床的エンドポイント (反応性充血、血管カップリングと筋有酸素能) を評価するために近赤外分光法を用いた単純な非侵襲的なアプローチについて述べる。ドップラー超音波、磁気共鳴画像/分光法、または侵襲的なカテーテル ベースのフロー測定または筋肉の生検とは異なり我々 のアプローチは、少ないオペレーター依存、低コスト、完全に非侵襲的です。以前公表された資料から要約データと一緒に研究室から代表的なデータでは、これらのエンドポイントのそれぞれのユーティリティについて説明します。一度このテクニックをマスターすると、個体群の臨床への応用は運動不耐症、心血管障害の重要な機械論的洞察を提供します。
概要
組織虚血の短い期間に充血している応答 (マイクロ) 血管機能の重要な非侵襲的指標として浮上しています。導管動脈の閉塞、中に虚血性の侮辱を相殺するための努力で下流の細動脈を拡張させます。咬合のリリース時に血管抵抗の低下結果充血、大きさの下流の血管を拡張する能力によって決定されます。反応性充血は心血管イベント1,2したがって臨床的に重要なエンドポイントの強力な独立した予測が、許容範囲と生活の質を行使するその機能的意義は不明瞭です。
確かに、動的な運動は代謝需要への酸素供給を一致させるために非常に調整された血管応答を要求する主要な心血管ストレスを表します。たとえば、骨格筋血流は、孤立した筋収縮3、このような血行動態反応が全身運動に外挿する場合、心臓のポンプの能力を圧倒するだろう時にほぼ 100 倍増やすことができます。したがって、重度の低血圧、交感神経 (すなわち、血管収縮薬) を避けるために神経活動増加心臓出力非アクティブと内臓の組織から、アクティブな骨格筋4の方を再配布します。交感神経は運動筋の5; 監督もただし、適切な組織酸素配信6,
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プロトコル
このプロトコルは次のテキサス大学アーリントン校で倫理委員会のガイドラインとヘルシンキ宣言の最新バージョンによって設定された標準に準拠しています。したがって、書面によるインフォームド コンセント (されする必要があります) の調査手続の開始前に取得しました。
1. 計装
注: 以下の計装説明、近赤外線 (NIR) 分光器とデータ集録システム私たちの研究室で使用されるに基づいて (材料の表を参照してください)。したがって、指示は、これらのデバイスの最適な機能のために必要な手順を含めます。これらの手順には、付属のソフトウェアとファントム、校正を用いた近赤外プローブの校正と周囲の光を除外する暗い布のアプリケーションが含まれます。異なるデータ コレクション ハードウェアおよび/またはソフトウェアを使用すると、捜査官は特定のユーザー マニュアルを参照して、校正と周囲光に関する考慮事項ください。図 1では、実験の設定と計測すぐに以下を示しています。
- 環状線はおよそ LBNP ボックスへの開口部とも、(図 1 a)、低い体陰圧負荷 (LBNP) チャンバ内を脚で仰臥する主題を指示します。LBNP 室を構築する方法については、参照....
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結果
骨格筋の酸化能力
図 2は、放医研から派生した骨格筋の酸化能力評価中に代表的な参加者の応答を示します。パネル A ショー組織飽和度プロファイル動脈 5 分間カフ オクルー ジョン プロトコル、ハンド グリップ運動、運動からの回復の間に断続的な動脈閉塞。パネル B は、回復期間中に断続的な動脈閉塞時に予想される組織不飽和化/再 saturation プロファイルを示しています。不飽和化率、筋酸素消費量に直接比例と間欠的カフ閉塞期間の各パネル C にプロットされます。計算された筋酸素消費量の回復データが変動曲線にフィットし、回復時定数が派生しました。同じアプローチを使用して、成長の多くの研究はさまざまな筋肉グループ (表 1) 筋有酸素能の両方の健康と病気を評価しました。
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ディスカッション
記載方法は、1 回のクリニックや研究室訪問の反応性充血、血管カップリングおよび骨格筋有酸素能の非侵襲的、臨床評価を有効にします。
重要な考慮事項
これらのデータのコレクションは、腹部の筋肉の上に直接バイオケミカルの配置は動きの人工物を避けるために場所にしっかりと固定を避けるために薄暗い部屋で黒のビニール シートで覆われて注意する必要とする放医研は比較的堅牢で使いやすいが、外部の光から近赤外干渉。さらに、質の良いデータを得ることは、テスター、件名、およびテスト チーム間の明確なコミュニケーションに大きく依存します。我々 などがあることが実行されると適切なケアと注意を払って、放医研再現性の高い単一の研究訪問内および複数の訪問10、11,24,
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開示事項
著者は、彼らは競合する金銭的な利益があることを宣言します。
謝辞
この作品はテキサス大学アーリントン学際的研究助成校によって支えられました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| デュアルチャンネル OxiplexTS 近赤外分光器 | Iss Medical | 101 | |
| NIRS マッスルセンサー | Iss Medical | 201.2 | |
| E20 ラピッドカフインフレーションシステム | 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) グラフ作成ソフト | OrignPro | Pro | |
| 下半身陰圧チャンバー | 生理学研究機器 | 標準ユニット |
参考文献
- 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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再版と許可
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