골격 근육 혈관 결합, 산화 용량 및 Microvascular 함수 '원스톱 쇼핑' 근처-적외선 분광학

이 실험의 구체적인 목표는 비침습적으로 골격근 산화 능력을 평가하고, 운동 골격근 혈류 조절을 평가하고, 반응성 충혈을 측정하는 것입니다. 이러한 방법은 운동 과민증 및 심혈관 질환의 병태 생리학과 관련된 중요한 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 모든 임상 또는 실험실 환경에서 거시 및 미시 혈관 기능과 골격 산화 능력을 비침습적으로 평가할 수 있다는 것입니다.

일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 근적외선 분광법의 작업자 의존적 특성으로 인해 어려움을 겪을 것입니다. 최적 배치에서 작은 편차가 신호 품질에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 프로브를 일관되고 정확하게 배치하는 것이 중요합니다. 피험자에게 LBNP 챔버 안에 다리를 놓고 누운 자세로 누워 벨트 라인이 LBNP 상자를 열 때와 거의 같아지도록 지시하는 것으로 시작합니다.

다음으로, 피험자에게 3개의 심전도 전극을 최적으로 배치하고, 2개는 하부 쇄골 중간 위치에, 1개는 장골능 내측에 피험자의 왼쪽 내측에 배치합니다. 계속 진행하려면 피험자의 주로 사용하는 손목에 비침습적 혈압계 모듈을 놓습니다. 적절하게 보정된 손가락 혈압 커프를 사용하십시오.

각 손가락에 놓습니다. 이제 피험자에게 약간 납치된 자세로 주로 사용하지 않는 손으로 HGD를 잡으라고 지시한다. 피험자가 침대 옆 탁자에 팔을 편안하게 올려놓게 한 다음 팔 움직임을 최소화하면서 최적의 그립 강도를 위해 HGD의 거리와 각도를 조정합니다.

그런 다음 HGD를 침대 옆 탁자에 고정합니다. 다음으로, 피험자의 최대 자발적 수축을 측정합니다. 참가자에게 HGD를 가능한 한 세게 쥐어짜라는 지시가 나오면 손과 팔뚝의 근육만 사용한다고 말합니다.

피험자는 상완, 가슴, 어깨 또는 복부 근육을 동원하지 않아야 합니다. 60초 간격으로 세 번 측정하고 가해진 가장 높은 힘을 기록합니다. 다음으로, 운동하는 손의 팔뚝 위쪽에 급격한 팽창 커프를 놓습니다.

급속 팽창 컨트롤러의 공기 라인을 커프에 연결합니다. 그런 다음 굴근 digitorum profundus를 촉진하고 그 경계를 표시합니다. 그런 다음 알코올 준비 물티슈로 근육 위의 피부를 청소하고 NIR 프로브를 근육의 배 중앙에 놓습니다.

근적외선 프로브를 올바르게 배치하려면 굴근 디지토럼 프로펀두스(flexor digitorum profundus)를 올바르게 식별하는 것이 중요합니다. 이를 위해 피험자에게 팔뚝의 전방 내측을 촉진하면서 동력계를 가볍게 잡도록 지시합니다. 프로브를 팔뚝에 단단히 고정하고 어두운 천으로 감싸 주변광의 간섭을 최소화합니다.

기구 삽입을 완료한 후, 피험자에게 2분 동안 가만히 누워 있고 커프 폐색 전 조직 포화도의 초기 기준선 값을 기록하도록 지시합니다. 그런 다음 5분 동안 팔 커프를 수축기 수은보다 최소 30mm 높은 수은으로 팽창시킵니다. 모션 아티팩트를 최소화하기 위해 모든 커프 팽창 및 수축 동안 피험자가 가만히 있고 편안하게 있는 것이 매우 중요합니다.

이제 커프 폐색 동안 가장 낮은 조직 포화 값을 기록합니다. 커프를 수축시킨 후 피험자가 휴식 기준선 값으로 돌아가도록 합니다. 피험자가 최소 1분 동안 휴식 기준선을 유지하면, 피험자에게 최대 자발적 수축의 50%에서 아이소메트릭 핸드 그립을 쥐고 유지하도록 지시합니다.

피험자가 조직의 채도가 50% 감소할 때까지 등척성 수축을 유지하도록 격려한 다음 피험자에게 손의 긴장을 풀고 더 이상의 운동이나 움직임이 필요하지 않다고 말합니다. 3-5초 이내에 18번의 팽창과 점진적으로 더 긴 기간의 수축으로 구성된 빠른 커프 폐색 시리즈를 시행합니다. 18번째 시리즈가 끝나면 피험자에게 휴식을 취하고 가능한 한 가만히 있으라고 지시합니다.

채도가 최소 2분 동안 기준선으로 돌아오면 18개의 커프 폐색을 한 번 더 반복합니다. 이전과 같이 피험자를 계측하고 LBNP 챔버에 피험자를 밀봉합니다. 씰이 밀폐되어 있는지 확인하십시오.

그런 다음 피험자가 가만히 누워 있고 쉬고 있는 상태에서 3분 분량의 기준 데이터를 수집합니다. 3분 표시에서 진공 청소기를 켜서 챔버 압력을 20-30mm 수은으로 떨어뜨립니다. 2분 동안 진공 청소기를 작동시키면서 피험자의 반응을 모니터링한다.

5분이 지나면 진공 청소기를 끄고 피험자를 3분 동안 그대로 둡니다. 그런 다음 8분 표시에서 최대 20%의 자발적 수축으로 리드미컬한 손 그립 운동을 통해 피험자를 안내하는 음성 프롬프트를 시작합니다. 피험자가 최대 20%에서 일정한 쥐기를 유지하고 그립 사이에 완전히 이완되는 것을 관찰합니다.

11분 표시까지 이 작업을 수행합니다. 그런 다음 피험자가 운동을 계속하는 동안 진공 청소기를 켭니다. 2분 후 진공 청소기를 끄고 피험자가 2분 더 운동을 계속하도록 합니다.

이 작업이 끝나면 피험자를 조용히 쉬게 하고 가만히 눕게 합니다. NIRS에서 파생된 골격근 산화 능력 평가에는 5분 동맥 커프 폐색 프로토콜 중 조직 포화 프로파일, 손 악 운동 및 운동 후 회복 중 간헐적 동맥 폐색이 포함됩니다. 예상되는 조직 불포화-재포화 프로파일은 회복 기간 동안 간헐적인 동맥 폐색 동안 불포화 속도가 근육 산소 소비율에 정비례한다는 것을 보여줍니다.

계산된 근육 산소 소비량 회복 데이터는 단일 지수 곡선에 맞아야 하며 회복 시간 상수가 도출되어야 합니다. NIRS에서 파생된 반응성 충혈 프로파일은 혈관 반응성에 대한 귀중한 통찰력을 제공하며 이 검사는 쉽게 적용할 수 있고 임상적으로 의미가 있습니다. 건강한 대조군에서 LBNP를 가벼운 손 그립에 겹쳐 놓으면 근육 산소화의 반사 감소가 약 50% 감소합니다.운동 중 교감신경 활동을 약화시키지 않으면 산소 전달과 활용 사이의 균형이 깨지고 기능적 근육 허혈이 발생합니다.

이 비디오를 시청한 후에는 상업적으로 이용 가능한 근적외선 분광법을 사용하여 골격근 산화 능력, 반응성 충혈 및 기능적 교감신경 용해를 비침습적으로 평가하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이 절차를 시도하는 동안, 피험자가 각 자극 사이에 적절하게 회복할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 이 데이터 수집을 완전히 마스터하면 60분 이내에 완료할 수 있습니다.

이 절차에 따라 미세혈관 관류를 평가하는 확산 상관 분광법(diffuse correlation spectroscopy)과 같은 다른 방법을 통합하여 골격근 산소 전달 및 활용에 대한 추가적인 기계론적 통찰력을 제공할 수 있습니다.