Fluxo sanguíneo microvascular muscular sob manobra simpatoexcitatória em pacientes com DPOC: comparação entre músculos respiratório e locomotor
Data
2020-04-30
Autores
Ribeiro, Indyanara Cristina 
Orientadores
Silva, Bruno Moreira
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Patients with moderate-to-severe chronic obstructive pulmonary disease (COPD) have low blood flow in the intercostal and locomotor muscles during exercise, but the underlying mechanisms are unclear. Muscle blood flow adjustment during exercise depends on the balance between sympathetic vasoconstriction and local vasodilatory mechanisms, which is known as functional sympatholysis. However, this phenomenon tends to be altered in individuals who have high sympathetic activity and vascular dysfunction, which are characteristics of patients with COPD. Therefore, the objective of this project was to test the hypothesis that patients with COPD present imbalance between sympathetic-activity mediated vasoconstriction and vasodilatory mechanisms in respiratory and locomotor muscles. Patients with COPD and healthy control subjects will be assessed under three conditions: i) rest (i.e.,control), ii) isocapnic hyperpnea (i.e., increased respiratory muscle work), and iii) physical exercise on constant workload (i.e., increased work of respiratory and locomotor muscles). Ventilation during the isocapnic hyperpnea was paired with the level observed during exercise. At end of each condition, a sympathoexcitatory maneuver was conducted, called cold pressor test (CPT), which consisted of immersing one hand in cold water (0-3ºC). The microvascular blood flow of intercostal and vastus lateralis muscles were measured by near-infrared spectroscopy, associated with infusion of green indocyanine contrast, before and after the sympathoexcitatory maneuver, in each of the experimental conditions. The microvascular blood flow was analyzed by linear regression using time and ICG delta. The ensuing slope was considered as the blood flow index (BFI). Vascular conductance was estimated by division of BFI by mean arterial pressure (MAP). As result, the CPT provoked arterial blood pressure increases on three experiments and in both groups. The patients with COPD did not show changes on BFI responses when they were exposed to CPT in all experiments, however for the vascular conductance the patients did show reduction when they were exposed to CPT maneuver. Already the control group did not show changes on the BFI and vascular conductance responses on both muscles and in all experiments when they were exposed to CPT maneuver. In conclusion, our results therefore suggest that patients with COPD present imbalance between mechanisms of respiratory and locomotor muscle microvascular blood flow regulation during at rest, however it is possible that the patients have functional sympatholysis preserved during the isocapnic hyperpnea and to lower limb exercise.
Pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) moderada a grave apresentam baixo fluxo sanguíneo para músculos intercostal e locomotor durante o exercício, mas os mecanismos envolvidos não estão claros. O ajuste do fluxo sanguíneo muscular durante o exercício depende do equilíbrio entre vasoconstrição simpática e mecanismos vasodilatadores locais, de modo que, em indivíduos saudáveis, mecanismos locais atenuam o efeito vasoconstritor simpático, o que é conhecido como simpatólise funcional. No entanto, este fenômeno tende a ser comprometido em indivíduos que apresentam alta atividade simpática e disfunção endotelial, que são características encontradas em pacientes com DPOC. Portanto o objetivo deste estudo foi testar a hipótese que pacientes com DPOC apresentam desequilíbrio entre vasoconstrição mediada por atividade simpática e mecanismos vasodilatadores locais em músculos respiratório e locomotor. Para tanto pacientes com DPOC e indivíduos controles saudáveis foram avaliados em três condições: i) repouso (i.e., situação controle), ii) hiperpneia isocápnica (i.e., aumento do trabalho de músculos respiratórios) e iii) exercício físico em carga constante (i.e., aumento do trabalho de músculos respiratórios e locomotores). A ventilação durante a hiperpneia isocápnica foi pareada com os valores observados durante o exercício em carga constante. Ao final de cada uma das condições foi conduzida uma manobra simpatoexcitatória, nomeada cold pressor test (CPT), que consistiu em imergir uma das mãos em água gelada (0-3ºC). O fluxo sanguíneo microvascular de músculos intercostal e vasto lateral foram mensurados por espectroscopia no infravermelho próximo, associada à infusão do contraste indocianina verde (ICG), antes e após a manobra simpatoexcitatória, em cada uma das condições experimentais. O fluxo sanguíneo microvascular foi analisado por regressão linear usando delta de tempo e o delta da concentração IGC. A inclinação resultante foi considerada como o índice de fluxo sanguíneo (BFI). Além disso a condutância vascular foi estimada por meio da razão entre BFI e pressão arterial média (PAM). Quanto aos resultados, o CPT provovou aumento da pressão arterial média nos três experimentos em ambos os grupos, e tal aumento foi similar entre os experimentos. Tais resultados que indicam o CPT provocou simpatoexcitação. O grupo DPOC não apresentou mudança no BFI de músculos respiratório e locomotor quando exposto ao CPT em todos os experimentos, porém apresentou redução da condutância vascular de ambos os musculos no experimento repouso. Já o grupo controle não apresentou alterações do BFI e condutância vascular em todos os experimentos e músculos quando foram expostos ao CPT. Em conclusão nossos dados sugerem que pacientes com DPOC apresentam desequilíbrio entre os mecanismos de regulação do fluxo sanguíneo microvascular muscular dos músculos respiratório e locomotor durante o repouso, porém com possível preservação de simpatólise funcional durante hiperpneia e exercício físico de membros inferiores.
Pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) moderada a grave apresentam baixo fluxo sanguíneo para músculos intercostal e locomotor durante o exercício, mas os mecanismos envolvidos não estão claros. O ajuste do fluxo sanguíneo muscular durante o exercício depende do equilíbrio entre vasoconstrição simpática e mecanismos vasodilatadores locais, de modo que, em indivíduos saudáveis, mecanismos locais atenuam o efeito vasoconstritor simpático, o que é conhecido como simpatólise funcional. No entanto, este fenômeno tende a ser comprometido em indivíduos que apresentam alta atividade simpática e disfunção endotelial, que são características encontradas em pacientes com DPOC. Portanto o objetivo deste estudo foi testar a hipótese que pacientes com DPOC apresentam desequilíbrio entre vasoconstrição mediada por atividade simpática e mecanismos vasodilatadores locais em músculos respiratório e locomotor. Para tanto pacientes com DPOC e indivíduos controles saudáveis foram avaliados em três condições: i) repouso (i.e., situação controle), ii) hiperpneia isocápnica (i.e., aumento do trabalho de músculos respiratórios) e iii) exercício físico em carga constante (i.e., aumento do trabalho de músculos respiratórios e locomotores). A ventilação durante a hiperpneia isocápnica foi pareada com os valores observados durante o exercício em carga constante. Ao final de cada uma das condições foi conduzida uma manobra simpatoexcitatória, nomeada cold pressor test (CPT), que consistiu em imergir uma das mãos em água gelada (0-3ºC). O fluxo sanguíneo microvascular de músculos intercostal e vasto lateral foram mensurados por espectroscopia no infravermelho próximo, associada à infusão do contraste indocianina verde (ICG), antes e após a manobra simpatoexcitatória, em cada uma das condições experimentais. O fluxo sanguíneo microvascular foi analisado por regressão linear usando delta de tempo e o delta da concentração IGC. A inclinação resultante foi considerada como o índice de fluxo sanguíneo (BFI). Além disso a condutância vascular foi estimada por meio da razão entre BFI e pressão arterial média (PAM). Quanto aos resultados, o CPT provovou aumento da pressão arterial média nos três experimentos em ambos os grupos, e tal aumento foi similar entre os experimentos. Tais resultados que indicam o CPT provocou simpatoexcitação. O grupo DPOC não apresentou mudança no BFI de músculos respiratório e locomotor quando exposto ao CPT em todos os experimentos, porém apresentou redução da condutância vascular de ambos os musculos no experimento repouso. Já o grupo controle não apresentou alterações do BFI e condutância vascular em todos os experimentos e músculos quando foram expostos ao CPT. Em conclusão nossos dados sugerem que pacientes com DPOC apresentam desequilíbrio entre os mecanismos de regulação do fluxo sanguíneo microvascular muscular dos músculos respiratório e locomotor durante o repouso, porém com possível preservação de simpatólise funcional durante hiperpneia e exercício físico de membros inferiores.