Acoplamento de Neurovascular do músculo esquelético, capacidade oxidativa e função Microvascular com 'Balcão único' espectroscopia de infravermelho próximo

Os objetivos específicos deste experimento são avaliar de forma não invasiva a capacidade oxidativa do músculo esquelético, avaliar a regulação do fluxo sanguíneo do músculo esquelético do exercício e medir a hiperemia reativa. Esses métodos podem ajudar a responder a questões importantes relacionadas à fisiopatologia da intolerância ao exercício e doenças cardiovasculares. A principal vantagem dessa técnica é que podemos avaliar de forma não invasiva a função macro e microvascular e a capacidade oxidativa esquelética em qualquer ambiente clínico ou laboratorial.

Geralmente, os indivíduos novos neste método terão dificuldades devido à natureza dependente do operador da espectroscopia de infravermelho próximo. É importante obter um posicionamento consistente e preciso da sonda, pois pequenos desvios do posicionamento ideal podem ter um grande impacto na qualidade do sinal. Comece instruindo o sujeito a deitar em decúbito dorsal com as pernas dentro de uma câmara LBNP de modo que sua linha de cintura fique aproximadamente nivelada com a abertura da caixa LBNP.

Em seguida, coloque de forma ideal três eletrodos de eletrocardiograma no sujeito, dois em uma localização hemiclavicular inferior e um no lado esquerdo do sujeito medial à crista ilíaca. Para prosseguir, coloque um módulo monitor de pressão arterial não invasivo no pulso dominante do sujeito. Faça uso de manguitos de pressão arterial de dedo devidamente calibrados.

Coloque-os em cada dedo. Agora instrua o sujeito a agarrar um HGD com a mão não dominante em uma posição ligeiramente abduzida. Faça com que o sujeito posicione o braço confortavelmente na mesa de cabeceira e, em seguida, ajuste a distância e o ângulo do HGD para obter a força de preensão ideal com o mínimo de movimento do braço.

Em seguida, prenda o HGD a uma mesa de cabeceira. Em seguida, meça a contração voluntária máxima do sujeito. Diga ao participante que, quando solicitado a apertar o HGD o mais forte possível, utilize apenas os músculos da mão e do antebraço.

O sujeito deve abster-se de recrutar os músculos do braço, tórax, ombro ou abdômen. Faça três medições separadas por 60 segundos e registre a maior força exercida. Em seguida, coloque um manguito de insuflação rápida ao redor do braço da mão em exercício.

Conecte a linha de ar do controlador de inflação rápida ao manguito. Em seguida, palpe o flexor profundo dos dedos e marque suas bordas. Em seguida, limpe a pele sobre o músculo com um lenço umedecido com álcool e coloque a sonda NIR sobre o centro da barriga do músculo.

A identificação adequada do flexor profundo dos dedos é crucial para o posicionamento correto da sonda no infravermelho próximo. Para fazer isso, instrua o sujeito a realizar uma leve pegada no dinamômetro enquanto palpa a face medial anterior do antebraço. Fixe a sonda firmemente no antebraço e envolva-a com um pano escuro para minimizar a interferência da luz ambiente.

Depois de completar a instrumentação, instrua o sujeito a ficar imóvel por dois minutos e registre o valor inicial da saturação do tecido antes da oclusão do manguito. Em seguida, infle o manguito do braço a pelo menos 30 milímetros de mercúrio acima da sistólica por cinco minutos. É muito importante que o sujeito esteja quieto e relaxado durante todas as insuflações e deflações do manguito para minimizar os artefatos de movimento.

Agora registre o menor valor de saturação do tecido durante a oclusão do manguito. Depois de desinflar o manguito, deixe o sujeito retornar aos valores basais de repouso. Uma vez que o sujeito tenha mantido uma linha de base em repouso por pelo menos um minuto inteiro, instrua-o a apertar e manter um aperto de mão isométrico a 50% de sua contração voluntária máxima.

Incentive o sujeito a manter sua contração isométrica até que o tecido dessature em 50%Em seguida, diga ao sujeito para relaxar a mão e que não é necessário mais exercício ou movimento. Dentro de três a cinco segundos, administre uma série rápida de oclusão do manguito consistindo em 18 insuflações e deflações de durações progressivamente maiores. Após a 18ª série, instrua o sujeito a descansar e ficar o mais imóvel possível.

Assim que a saturação retornar à linha de base por pelo menos dois minutos, repita as 18 oclusões do manguito mais uma vez. Instrumente o sujeito como antes e sele o assunto na câmara LBNP. Certifique-se de que a vedação seja hermética.

Em seguida, com o sujeito deitado e em repouso, colete três minutos de dados basais. Na marca de três minutos, ligue o vácuo para diminuir a pressão da câmara em 20 a 30 milímetros de mercúrio. Execute o aspirador por dois minutos enquanto monitora a resposta do sujeito.

Na marca de cinco minutos, desligue o aspirador e deixe o sujeito descansar por três minutos. Em seguida, na marca de oito minutos, inicie um prompt de voz guiando o sujeito através de um exercício rítmico de preensão manual a 20% de contração voluntária máxima. Observe que o sujeito está mantendo um aperto consistente em 20% do máximo e relaxando completamente entre as pegadas.

Faça isso até a marca de 11 minutos. Em seguida, ligue o aspirador enquanto o sujeito continua o exercício. Após dois minutos, desligue o aspirador e peça ao sujeito que continue o exercício por mais dois minutos.

Quando isso acabar, faça com que o sujeito descanse em silêncio e fique quieto. A avaliação da capacidade oxidativa do músculo esquelético derivada do NIRS inclui um perfil de saturação do tecido durante um protocolo de oclusão do manguito arterial de cinco minutos, exercício de preensão manual e oclusão arterial intermitente durante a recuperação do exercício. O perfil de dessaturação-resaturação tecidual esperado mostra que durante as oclusões arteriais intermitentes durante o período de recuperação, a taxa de dessaturação é diretamente proporcional à taxa de consumo de oxigênio muscular.

Os dados calculados de recuperação do consumo de oxigênio muscular devem se ajustar a uma curva mono-exponencial e a constante de tempo de recuperação derivada. O perfil de hiperemia reativa derivado do NIRS fornece informações valiosas sobre a reatividade vascular e o teste é facilmente adaptável e clinicamente significativo. Em um indivíduo controle saudável, quando LBNP é sobreposto a uma leve preensão manual, a diminuição reflexa na oxigenação muscular é atenuada em cerca de 50% A falha em atenuar a atividade nervosa simpática durante o exercício interrompe o equilíbrio entre o fornecimento e a utilização de oxigênio e causa isquemia muscular funcional.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como avaliar de forma não invasiva a capacidade oxidativa do músculo esquelético, a hiperemia reativa e a simpatólise funcional usando espectroscopia de infravermelho próximo disponível comercialmente. Ao tentar este procedimento, é importante permitir que os sujeitos se recuperem adequadamente entre cada estímulo. Uma vez dominada, essa coleta de dados pode ser concluída em 60 minutos ou menos.

Após este procedimento, outros métodos, como a espectroscopia de correlação difusa, que avalia a perfusão microvascular, podem ser incorporados para fornecer mais informações mecanicistas sobre o fornecimento e utilização de oxigênio do músculo esquelético.