Abstract
kardiotoksiske effekter av adjuvant kreftbehandling (dvs. kjemoterapi og strålebehandling) har blitt godt dokumentert, men effekten på perifer kardiovaskulær funksjon er fortsatt uklart. Vi antok at kreftpasienter i) ville ha redusert hvile endotelfunksjon; og ii) endret muskel deoxygenation respons under moderat intensitet sykling trening i forhold til kreftfrie kontroller. Totalt 8 kreft overlevende (~ 70 måneder etter behandlingen) og 9 friske kontroller gjennomført en brakialarterien FMD test, en indeks av endothelial-avhengige utvidelse, etterfulgt av en trinnvis treningstest opp til ventilasjons terskel (VT) på en syklus ergometer der lunge og endringer i nær-infrarød spektroskopi (NIRS) avledede microvascular vevsoksygeneringen (TØI), total hemoglobinkonsentrasjon ([Hb]
total), og muskel deoxygenation ([HHB] ≈ brøk O
2 ekstraksjon) ble målt. Det var ingen signifikante forskjeller i alder, høyde, vekt og hvile blodtrykk mellom kreft overlevende og kontroll deltakere. Brakialarterien FMD var lik mellom gruppene (P = 0,98). Under trening på VT, TØI var lik mellom gruppene, men [Hb]
total og [HHB] var betydelig redusert i kreftoverlevere sammenlignet med kontroller (P 0,01) Endringstakten for TØI og [HHB] relative til ble redusert i kreft overlevende sammenlignet med kontroller (p = 0,02 og p = 0,03 henholdsvis). I kreft overlevende, ble en redusert skjelettmuskulatur microvascular funksjon observert under moderat intensitet sykling trening. Disse dataene tyder på at adjuvant strålebehandling har en effekt på den integrerte forholdet mellom O
2 utvinning, og O
2 levering under trening
Citation. Ederer AK, Didier KD, Reiter LK, Brown M, Hardy R, Caldwell J et al. (2016) Påvirkning av adjuvant behandling i kreftpasienter på endotelfunksjon og Skeletal Muscle Deoxygenation. PLoS ONE 11 (1): e0147691. doi: 10,1371 /journal.pone.0147691
Redaktør: Ferenc Gallyas Jr., Universitetet i Pecs Medical School, UNGARN
mottatt: 28 august 2015; Godkjent: 07.01.2016; Publisert: 25 januar 2016
Copyright: © 2016 Ederer et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter filer
finansiering:.. forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Mange typer kreft er ofte behandlet med kjemoterapi eller en kombinasjon av kjemoterapi og strålebehandling. Selv om disse behandlingsregimer har bidratt blant annet til økt kreft overlevelse [1], er deres bruk i forbindelse med akutte og langsiktige kardiotoksisitet, som over tid kan resultere i sen-forekommende hjertekomplikasjoner (for oversikt se Khouri et al. [ ,,,0],2]). Tilsvarende Mulroney et al. (2012) gjennom potensialet vaskulær skade i forbindelse med adjuvant behandling og kreft overlevende, men de direkte effekter på perifere vaskulære system er ennå ikke fullt ut forstått [3]. Til tross for bevis på endotelfunksjon som en underliggende kardiovaskulær sykdom risikofaktor, har bare noen få studier undersøkte effekten av adjuvant behandling på denne parameteren for kardiovaskulær helse [4-6]. I overlevende fra barndommen kreft, Chow et al. (2006) og Dengle et al. (2008) observerte en redusert brakialarterien flow-mediert dilatasjon (FMD), en måling av endothelial-avhengige utvidelse, sammenlignet med friske kontroller. Men disse funnene er ikke universell som andre har rapportert ingen forskjell i FMD i brystkreftpasienter ≈20 mo etterbehandling i forhold til sunn adjuvant terapi naive kontroller [7].
I løpet av dynamisk trening muskel metabolisme er avhengig av integrering av konvektive og diffusiv komponenter i O
to transportveien [8]. En essensiell komponent i denne bevegelse for O
2 fra atmosfærisk luft til muskelen mitokondrier er den perifere mikrovaskulaturen, som danner et kompleks tredimensjonalt nettverk som støtter regulering av vevsperfusjon og O
2 diffusive transport. De uheldige virkninger av hjelpestoff-kreft behandlinger på mikrosirkulasjon har tidligere blitt rapportert i myokardium som Ammar et al. (2011) viste en signifikant reduksjon i antall kapillære hos rotter eksponert for doksorubicin kjemoterapi [9]. Tilsvarende har andre rapportert om en nedgang i spiker fold kapillær tetthet hos pasienter som behandles med sunitinib terapi [10]. Hvis oppstå lignende endringer i skjelettmuskulatur kapillærer effektene kan føre til en svekket blod-myocyte O
2 og underlaget utveksling fører til reduksjon i muskel O
2 utvinning og arbeidskapasiteten [11, 12].
Nær-infrarød spektroskopi (NIRS) er en ikke-invasiv måte å evaluere redoks staten vevsoksygeneringen på nivå med de små fartøy, kapillærer og intracellulære områder av O
2 transport og for utnyttelse [13]. Spesielt endringer i NIRS-avledet deoxygenated hemoglobin og myoglobin (Δ [HHB]) gir et pålitelig estimat av brøk vev O
2 uttak innenfor mikrosirkulasjonen i feltet av avhør [14-19]. Under en progressiv økning i treningsmengden og oksygenopptak (), evaluering av brøk O
2 uttak innenfor entreprenør muskelen via NIRS kan gi verdifull innsikt i skjelettmuskulatur mikrovaskulær funksjon. Siden kjemoterapi og stråling har en kjent effekt på sentralkardiovaskulær funksjon, de primære målene for denne undersøkelsen var todelt: å evaluere hvile vaskulær funksjon, som vurderes via brakialarterien flow-mediert dilatasjon, og vurdere endringer i muskel deoxygenation via NIRS under moderat intensitet rampe øvelse i kreftoverlevere som tidligere er behandlet med adjuvant behandling. Vi antok at i) kreft overlevende vil ha en redusert brakialarterien flow-mediert dilatasjon (FMD) respons; og ii) ha en endret muskel deoxygenation respons under moderat intensitet rampe trening sammenlignet med friske kreftfrie kontroller.
Materialer og metoder
Fag
Åtte personer ble rekruttert til en kreft overlevende gruppe (7 kvinner) og 9 personer til en kontrollgruppe (7 kvinner). Alle kreft overlevende deltakerne ble rekruttert fra annonser i lokalsamfunnet og kreft støttegrupper. Bekreftelse av kreftdiagnose, krefttype, og behandling ble innhentet fra hver deltakers nåværende onkolog eller familie utøveren. Kreft overlevende deltakerne var ≥ 2 år fra diagnose med en behandling historie bestående av kjemoterapi og /eller strålebehandling (tabell 1). Deltakerne i kontrollgruppen ble rekruttert via lokale annonser. Individer som viser interesse med tilsvarende alder og tidligere kardiovaskulær sykdom som kreft overlevende gruppen ble inkludert i studien. Alle deltakerne var fri fra alle kjente hjerte-og karsykdommer, mikrovaskulær /perifer karsykdom, KOLS, astma, lungesykdom, cystisk fibrose, og diabetes. I tillegg deltakerne var fri for store tegn eller symptomer på hjerte-, lunge, eller metabolsk sykdom. Røykere og personer med dårlig kontrollert hypertensjon (systolisk 160 mmHg), eller tar for tiden statiner ble ekskludert fra studien. Også ble individer som rapporterte anemi eller symptomer på anemi (f.eks ørhet, svimmelhet og besvimelse) ekskludert fra deltakelse. Antall deltakere ble beregnet basert på tidligere studier som evaluerte mikrovaskulære reaksjoner under trening [17, 19] og forutsatt en fysiologisk relevant 10-15% forskjell mellom gruppene for NIRS svar på 80% strøm og en α på 0,05.
Studie prosedyrer
Alle eksperimentelle prosedyrer ble utført på en eneste morgen etter en fire timers rask og etter å avstå fra trening, alkohol og koffein i minst 12 timer. Alle testene ble utført i et termonøytralt miljø (21-23 ° C). Før eksperimentell testing muntlig og skriftlig samtykke ble innhentet fra hver deltaker. Alle prosedyrer ble godkjent av Institutional Review Board for forskning som omfatter mennesker ved University of Oklahoma Health Sciences Center, som dannet Helsinkideklarasjonen.
Målinger
generelle retningslinjer.
Body mass index ble beregnet ut fra høyde og kroppsvekt. Hviler arterielle blodtrykket ble målt i liggende stilling fra gjennomsnittet av tre brakialarterien trykk opptak etter en fem minutters hvileperiode [20] (Omron BP785N, Hoofddorp, Nederland). Dagens nivå av fysisk aktivitet ble vurdert med International Physical Activity Questionnaire som tidligere beskrevet av Craig et al. [21].
brakialarterien Flow mediert vasodilatasjon.
arteriell endothelial avhengig vasodilator funksjon ble evaluert via brakialarterien flow-mediert dilatasjon (FMD) med retningslinjer fastsatt av Harris et al. [22]. Etter en 10 min liggende hvileperiode på en automatisert hurtig mansjett oppblåseren ble plassert på den høyre arm proksimalt til albuen (Hokanson, Bellevue, WA). Bruk av ikke-invasiv 2D og Doppler ultralyd utstyrt med en lineær rekke sensorer som opererer i dupleks modus med en frekvens på 10 M Hz og 4,0 MHz, henholdsvis (Logiq S8, GE Medical Systems, Milwaukee, WI), målinger av brakialarterien diameter og betyr blod hastigheten ble samtidig utført. Doppler-hastighetsmålinger ble utført, og korrigert for en vinkel på insonation mindre enn 60 °. Grunnlinjemålinger ble utført i 1 min ved hvilket punkt den pneumatiske mansjett ble deretter blåses opp til minst 20 mm Hg over det hvilende systolisk blodtrykk i 5 minutter. Okklusjon ble bekreftet ved fravær av en radial puls. Etter 5 minutters okklusjon periode mansjetten ble frigitt ( 1 r) og kontinuerlige målinger av brakialarterien diameter og blodhastighet ble utført i 2 minutter
Baseline og post-okklusjon brakialarterien diameter ble beregnet ved 15. bilder per sekund og i gjennomsnitt i 3 s binger med en kommersielt tilgjengelig kant-deteksjon og vegg-sporing programvarepakke, noe som minimerer etterforsker skjevhet [Vaskulær Research Tools 6, (Medical Imaging Programmer, Coraville, Iowa, USA)]. FMD ble beregnet som den høyeste absolutte (mmΔ) og relativ (% Δ) mener gjennomsnittlig 3-s diameter følgende mansjett utgivelse i peak brakialarterien diameter fra foregående baseline diameter. De baseline og etter okklusjon midlere hastighet gjennomsnittlige tids (i centimeter per sekund) verdier enn hver 3 s sammentrekning syklus ble beregnet på ultralydsystemet ved hjelp av produsentens programvare på skjermen. De binned diameter og hastighetsdata ble justert tid og brukes til å beregne skjærhastighet [skjærhastighet (s
-1) = (4 × betyr blod hastighet (cm /s) /diameter (cm)]. Stimulans få fram brakialarterien dilatasjon følgende mansjett tømming ble beregnet som arealet under skjærhastigheten kurven (AUC
SR) bestemmes ved hjelp av trapesregelen [22]. for å normalisere brakialarterien dilatasjon til skjær stimulus ble FMD reaksjon dividert med den samlede skjærhastighet (% Δmm ∙ s
-2) [23].
Incremental Exercise.
etter fullført FMD testen, fagene uthvilt ~ 15 min, etterfulgt av en rampe inkrementell trening protokollen på en ergometersykkel (Lode BV, Groningen, Nederland). Etter en liten hvile baseline, fag syklet på 60-80 rpm med en progressiv økning i effekt med en hastighet på 15W min
-1 til faget fullt uttrykt sin ventilasjonsterskel (VT). den oppnåelsen av VT ble visuelt bestemt i sann tid som den tid ved hvilken øket ute av proporsjon i forhold til, og det var en økning i med ingen økning i [24]. Etter inkrementell test med de samme kriteriene de og arbeidskapasitet (regnskap for en 30 s bety responstid) for VT ble bestemt via to uavhengige etterforskere. VT ble valgt som en fysiologisk Endepunktet i studien som det avgrenser grensen mellom moderate og tunge treningsintensiteten domener [25]. I tillegg er det VT innsatsen uavhengig og er mye brukt som en submaksimal indeks på arbeidskapasiteten i kliniske og forskningsarbeid, og er derfor en passende oppgave endepunkt [26]. På grunn av fraværet av en lege, befolkning alder, og potensiell risiko for uønskede reaksjoner inkrementelle tester for maksimal innsats ikke kunne utføres. Gjennom inkrementell test metabolske og ventilasjons data ble kontinuerlig registrert via en gassutveksling målesystem (Sanne 2400, Parvo Medics, Sandy, UT), som ble kalibrert før hver testøkt i henhold til produsentens instruksjoner. I løpet av off-line analyse 30 s mener gjennomsnitt på lunge ble beregnet til 50 W og 30 s før den VT
Nær-infrarød spektroskopi (NIRS) (OxiplexTS;. ISS Champaign, IL). Ble brukt til å måle total muskel microvascular hemoglobin + myoglobin konsentrasjon ([Hb]
total), og individuelle oksygen ([HBO
2]) og deoxygenated ([HHB]) konsentrasjoner. Den NIRS sonden ble plassert i lengderetningen på magen til høyre
m
.
vastus lateralis Hotell og sikret ved hjelp av en sammenhengende bandasje. Plassering av
m
.
vastus lateralis
ble bekreftet manuelt med palpasjon under aktiv kneet forlengelse og visuelt via 2D ultralyd. Dybden av muskelen ble målt fra 2D ultralydbildet og anvendes for å korrigere for fettvev tykkelse [27]. Ingen bevegelse av proben ble observert i løpet av belastningstest. Under testen NIRS data ble lagret ved 25 Hz og i gjennomsnitt til 1 s binger under off-line analyse.
NIRS systemet som brukes i denne studien benyttet light-emitting diodes opererer på to bølgelengder (690 og 830 nm ) med en optisk-fiber basert lys og detektoren kilde med en separasjon på 2,5-4,0 cm som utgjør de primære elementer i sensoren. Dette systemet også bestemmes dynamisk og innlemmet vev spredning og absorpsjonskoeffisienter i de NIRS variable beregninger, som er tillatt for absolutte konsentrasjoner av [Hb]
total og [HHB] kan beregnes (uM) i motsetning til relative verdier. De antagelser og begrensninger som gjelder for denne måleteknikken er tidligere diskutert i detalj [28]. Kort fortalt, de NIRS-avledet [HHB] gjenspeiler endringer i muskel deoxygenation innenfor de små arterioler, venules og kapillærer, og av intracellulær myoglobin [13]. På grunn av lignende absorpsjon egenskapene til NIRS bølgelengder av lys, skille mellom hemoglobin og myoglobin kan ikke rutinemessig gjøres [29]. I tillegg, kan påvirkning av huden blodstrøm og volum på NIRS signal ikke bli ignorert [30], men har vist seg å bidra minimalt til den NIRS signal [31].
NIRS under trinnvis sykkeltrenings har tidligere vært brukt for å evaluere redoks-tilstanden til mikrovaskulær hemoglobin og myoglobin intracellulær [16-18]. Endringer i [Hb]
total (Δ [Hb]
totalt) gjennom inkrementell testen ble tatt som en indeks for endringer i total microvascular hemoglobinkonsentrasjon som kan oppstå som følge av endringer i regional blodvolum og /eller kapillær hematokritt . Det er viktig å merke seg at Δ [Hb]
totalt gir ikke en måling av systemisk hemoglobinkonsentrasjon. Endringer i [HHB] (Δ [HHB]) ble tatt som et estimat av skjelettmuskulatur brøk O
2 utvinning [16-19]. I løpet av off-line analyse, ble muskelvev oksygene indeks (TØI) beregnet som TØI = [HBO
2] /([HBO
2] + [HHB]) x 100. Δ [Hb]
total, Δ [HHB], og ΔTOI ble beregnet som forskjellen mellom den erholdte løpet av de første 30 sekunder av den trinnvise test og den midlere gjennomsnittlig på VT verdi. Disse forskjeller ble deretter anvendt for å beregne de individuelle ratene konsentrasjonsendring i forhold til endringen i. På grunn av flere underlagt manglende evne til å holde seg fullstendig i ro (dvs. ingen bevegelse av benet) før starten av øvelsen en sann hvilende tilstand kunne ikke måles. Siden den inkrementelle fysisk test begynte på en ubelastet arbeidsmengde, etterfulgt av en 15 min W
-1 rampen, den midlere arbeidsfrekvens i løpet av denne tid var 7,5 W, som er lik den ubelastede referansesykkel anvendt i tidligere studier [16].
Statistical Analysis
Statistiske analyser ble utført med en kommersielt tilgjengelig programvarepakke (Sigmaplot /SigmaStat12.5, Systat Software, Point Richmond, CA). Gruppeforskjeller ble bestemt av uparede t-tester. Ventilatory, gassutveksling, og NIRS svar på inkrementell trening ble analysert ved toveis gjentatte målinger ANOVAs (gruppe x tid), med tiden som gjentatt faktor. For å identifisere vesentlige endringer i innen og mellom grupper en post hoc Holm-Sidak testen ble utført. Alle gruppedataene er uttrykt som gjennomsnitt ± SE, med mindre annet er angitt. Statistisk signifikans ble erklært da P 0,05. Gitt størrelsen på utvalget og trenger å oppdage de minste meningsfulle fysiologiske forskjeller, ble effekten størrelse sammenligninger også gjort via Cohens
d
med grenseverdier for små, middels og store effekter som 0,2, 0,5, 0,8 henholdsvis [ ,,,0],32].
Resultater
Generelle egenskaper
Individuelle kreft overlevende karakteristikker av alder, kjønn, måneder siden siste dato for behandling, kjemoterapi narkotika brukes, og stråling er presentert i Tabell 1. Tabell 2 beskriver baseline karakteristika for hver gruppe. Det var ingen signifikante forskjeller i alder, høyde, vekt og BMI mellom kreft overlevende og kontroll deltakere. Hviler systolisk, diastolisk og gjennomsnittlig arterietrykk var heller ikke forskjellig mellom gruppene. I kreft overlevende fra gruppe 4 (50%) individene ble klassifisert som inaktive, 2 (25%) som aktiv minimalt, og 2 (25%) som aktiv. Kontrollgruppen besto av en (11%) inaktive, 3 (33%) minimal aktiv, og 5 (56%) aktive individer. The (CS, 1,10 ± 0,07 l min
-1
vs
Control, 1,21 ± 0,11 l min
1;.
P
= 0,43) og arbeidsmengden ved VT ( CS, 78,6 ± 5,0 W
vs
Control, 95,4 ± 10,3 W;.
P
= 0,18) var ikke forskjellig mellom gruppene, noe som tyder på et tilsvarende nivå av submaksimal aerobic fitness (tabell 2).
brakialarterien Flow mediert dilatasjon
brakialarterien diameter ikke forskjellig mellom gruppene før mansjettoppblåsing (tabell 3;
P
= 0,24). Etter 5 min av arteriell okklusjon, den FMD var ikke forskjellig mellom gruppene når det uttrykkes i absolutt (Δmm, tabell 3;
P
= 0,29, ES = 0,53) eller prosentverdier (Δ%, Tabell 3;
P
= 0,21, ES = 0,65). De gjennomsnittlige gruppe verdier av FMD normalisert til skjærhastigheten stimulus er illustrert i figur 1. I likhet med den absolutte FMD (mm) reaksjon, det FMD normalisert til skjærhastigheten stimulus (FMD%) var ikke forskjellig mellom gruppene (Tabell 3;
P
= 0,98, ES = 0,01).
FMD-verdier er vist normalisert for størrelsen av den hyperaemic skjær stimulus (dvs.% endring i diameter dividert med AUC
SR ).
trenings~~POS=TRUNC Responses
Mean verdier av NIRS oppnådde skjelettmuskulatur microvascular TØI, [HHB] og [Hb]
totalt under rampen sykling øvelse test er illustrert i figur 2. i kreft overlevende, forble TØI ved baseline nivå gjennom hele testen sammenlignet med betydelig reduksjon observert i kontrollene. Det var en betydelig gruppe-for-arbeid sats samhandling for [HHB] (P = 0,01). Muskelen [HHB] respons, som ble brukt til å vurdere endringer i brøk O
2 avstamning, var signifikant lavere hos kreftoverlevere sammenlignet med kontroller på VT (40,6 ± 0,8 vs. 45,2 ± 2,2 um;
P
= 0,009, ES = 0,98). I kontrollgruppen, [HHB] ble betydelig økt over baseline på 50W 36,1 ± 0,4
vs
. 39,6 ± 0,8 mikrometer;
P
0,001) og VT (45,2 ± 2,2 mikrometer;
P
0,001). Men [HHB] ble bare økt betydelig over baseline på VT i kreftpasienter (37,1 ± 0,6
vs
40,6 ± 0,9 mikrometer;.
P
= 0,04) tyder på en forsinket økning i brøk O
2 uttak i kreft overlevende gruppen sammenlignet med kontroller. Muscle [Hb]
total betydelig økt på 50W (125,5 ± 1,3
vs
129,9 ± 1,9 mikrometer;.
P
= 0,04) og VT (138,9 ± 3,8 mikrometer;
P
0,001) i forhold til baseline i kontroller, mens [Hb]
total bare økt på VT i kreftpasienter (121,3 ± 2,0
vs
129,5 ± 2,7;.
P
= 0,002). Den [Hb]
totalt på VT ble betydelig redusert i kreftoverlevere sammenlignet med kontroller (129,5 ± 2,7
vs
138,9 ± 3,8 mikrometer;.
P
= 0,02, ES = 0,96 ). Hastigheten som TØI (CS, -0,13 ± 0,3
vs
Control, -1,21 ± 0,3 mikrometer l
-1 min
1;.
P
= 0,02, ES = 1,19) og [HHB] (CS, 2,76 ± 0,54
vs
Control, 4,47 ± 0,99 mikrometer l
-1 min
1;.
P
= 0,03 , ES = 1,22) økte for en gitt økning i hele rampen øvelsen testen var betydelig mindre i kreftoverlevere sammenlignet med kontroller (fig 3)
Tissue oksygeneindeks (TØI,. Panel A) i kreft overlevende forble ved baseline nivåer gjennom hele testen sammenlignet med progressiv nedgang observert i kontrollene. Deoksygenert hemoglobin ([HHB]; Panel B) var signifikant lavere hos kreftoverlevere sammenlignet med kontroller på VT. Total hemoglobin ([Hb]
totalt; Panel C) på VT ble betydelig redusert i kreftoverlevere sammenlignet med kontroller. Verdier er gjennomsnitt ± SE; † P 0,05 signifikant forskjellig i forhold til baseline. * P 0,05 vesentlig forskjellig sammenlignet med kontroller
Merk at den absolutte endring i TOI og [HHB] som en funksjon av økningen under trening var signifikant mindre hos kreft overlevende sammenlignet med kontroller.. Verdier er gjennomsnitt ± SE.
Diskusjoner
Hensikten med denne studien var å evaluere endotelfunksjon og skjelettmuskel deoxygenation svar til moderat intensitet rampe trening i en gruppe av kreft overlevende og friske kontroller. Denne studien har tre store funn. Først brakialarterien FMD, en ikke-invasiv måling av endotelial funksjon, var ikke forskjellig mellom kreftpasienter og friske kontroller. Dette funnet støtter ikke den første hypotesen. Den andre hovedfunn var at skjelettmuskulatur microvascular [Hb]
total og [HHB] ble betydelig redusert i løpet av dynamisk ergometersykkel i kreft overlevende sammenlignet med friske kontroller. Disse reduksjonene antyder at muskelmikrovaskulær hemoglobinkonsentrasjon og muskel O
2 uttak var lavere i kreft overlevende gruppen. Til slutt, disse forskjellene resulterte i redusert ΔTOI og Δ [HHB] i forhold til i kreft overlevende gruppen. Tatt sammen disse funnene tyder på at muskelen mikrovaskulære svar på dynamisk trening er svekket i kreft overlevende sammenlignet med friske kontroller. Til sammen disse konklusjonene er i samsvar med den andre hypotese at kreftpasienter har en endret muskel deoksygenering respons til moderat intensitet. Den reduserte muskel deoxygenation antyder tilstedeværelsen av noen endring i balansen mellom O
2 levering, O
2 utvinning, og O
2 utnyttelse under trening i kreft overlevende, som så vidt vi vet, er det første beviset potensial muskelmikrovaskulær toksisitet hos kreftpasienter behandlet med adjuvant behandling.
endotelfunksjon
Behandling med visse chemotherapies kan lokke fram endothelial skade og vaskulær dysfunksjon. Ito et al. [33] og Gibson et al. [34] utsatt rotte Aorta til antracyklin kjemoterapi, spesielt doxorubicin, og viste betydelig nedgang i acetylkolin-indusert endothelial-avhengige avslapping i løpet av timer etter injeksjon. Tilsvarende Duquaine et al. [5] viste en signifikant redusert brakialarterien FMD umiddelbart etter infusjon av Adriamycin kjemoterapi hos brystkreftpasienter. Som kjemoterapi, strålebehandling har også vist seg å redusere akutt endotel-avhengig vaskulær funksjon [35, 36].
I likhet med funn at kjemoterapi kan påvirke akutt vaskulær funksjon, Chow et al. [4] observert en redusert brakialarterien FMD responser flere måneder etter antracyklin kjemoterapi hos pediatriske kreftpasienter. Mens tyde på uønskede langtids vaskulære effekter av kjemoterapi, kan sin studie bare generaliseres til personer som behandles før 21 år gammel. I denne studien, brakialarterien FMD var upåvirket av tidligere eksponering for kjemoterapi eller en kombinasjon av kjemoterapi og strålebehandling sammenlignet med kontroller. I en lignende studie design, Jones et al [7] viste ingen forskjell i brakialarterien FMD i brystkreftpasienter ca 20 mnd etter kjemoterapi sammenlignet med friske kontroller. De foreliggende funn i kombinasjon med de av Jones et al. [7] tyder på at de langsiktige effektene av kjemoterapi og strålebehandling i de store lednings arteriene kan være minimal, noe som kan tyde på at blodkar, i hvert fall innenfor brakialarterien, kan ha evnen til å gjenopprette sine dilative kvaliteter i årene etter behandling. En eksperimentell hensyn å merke seg når man tolker lignende brakialarterien FMD mellom kreft overlevende og kontrollene er vaskulær heterogenitet som eksisterer mellom lemmer. Mens regional brakialarterien FMD tradisjonelt har blitt brukt som en indeks for global vaskulær helse, sterkt advarer siste bevis mot ekstrapolere funnene fra en enkelt lem til hele kroppen siden det er nå anerkjent som endothelial og vaskulær glatt muskulatur utstillings heterogenitet på tvers av perifere blodkar [37]. Nærmere bestemt Nykommer et al. (2004) viste at endotelet-avhengige vaskulære responser i lårarterie er vesentlig forskjellig i forhold til brakialarterien [37]. Det er derfor viktig at funnene fra denne undersøkelsen ikke blir brukt som en omfattende indeks for global vaskulær helse og at en mer trykk evaluering av vaskulær funksjon i flere karsenger er nødvendig i kreft overlevende befolkningen.
Mikrovaskulær svar å utøve
VT uttrykt både som arbeidskapasitet og var lik mellom gruppene. VT gir en ikke-invasiv måling av terskel, som sammen avgrenser grensen mellom moderat og tung-intensitet domener og forekommer ved ~ 50% [24]. I tillegg er VT innsats uavhengig og er mye brukt som en submaksimal indeks over arbeidskapasiteten i kliniske og forskningssøknader [26]. Den ligner VT mellom gruppene er i tråd med tilsvarende nivåer av selvrapportert fysisk aktivitet i hver gruppe.
NIRS.
I løpet av inkrementell trening muskel [HHB] øker progressivt lineært som en funksjon av treningsintensiteten opp til ~ 75-90% og gjenspeiler skjelettmuskulatur microvascular O
2 utvinning [16, 17]. I likhet med tidligere arbeid, observerte denne studien betydelige økninger i [HHB] gjennom trinnvis treningstest opp til VT. Men på VT muskel [HHB] var betydelig lavere i kreft overlevende sammenlignet med friske kontroller, noe som tyder på en betydelig redusert skjelettmuskulatur microvascular O
2 avsug ved høyere treningsintensitet (fig 2). Denne konklusjonen understøttes av den reduserte Δ [HHB] for en gitt økning i kreft overlevende sammenlignet med kontroller, noe som tyder på at hastigheten med hvilken mikrovaskulær O
2-utvinning økte proporsjonalt med ble betydelig svekket i kreftpasienter. Disse funnene tyder på at evnen til å øke fractional O
2 uttak som de metabolske kravene til trening økt kan være svekket hos denne pasientgruppen.
Forskjellene i skjelettmuskulatur microvascular [HHB] under trening observert i studien er lik de rapportert i andre pasientpopulasjoner [38] og etter lengre perioder med sengeleie [39, 40]. I post-hjerteinfarkt pasienter økningen i muskel [HHB], evaluert ved hjelp av NIRS, var betydelig lavere sammenlignet med friske kontroller ved overgangen fra resten til topp sykling trening, som også ble signifikant korrelert med maksimal aerob kapasitet [38]. Tilsvarende, i friske individer utsatt for sengeleie, endring i skjelettmuskulatur mikrovaskulær [HHB] responser i
m
.
vastus lateralis
, også vurdert ved hjelp av NIRS, under dynamisk trening ble betydelig redusert sammenlignet med før sengeleie verdier. Samlet utgjør disse tidligere undersøkelser fremheve de negative mikrovaskulære endringer knyttet til akutt hjerte- fornærmelse og fysisk inaktivitet, som begge kan oppstå etter adjuvant behandling av kreft [41]. Funnene i denne studien, som observert en signifikant redusert Δ [HHB] som en funksjon av i en gruppe av kreftoverlevere sammenlignet med ubehandlede kreftbehandling naive kontroller gir bevis for at faktorer assosiert kreft overlevelse og tidligere behandling med adjuvant behandling negativ innvirkning faktorene assosiert med O
2 utvinning. Gitt at profilen til mikrovaskulær O
2 uttak under inkrementell trening er formidle avhengig av muskel og muskel blodstrømmen; disse funnene tyder på at redusert O
2 uttak i kreft overlevende under moderat intensitet trening kan ha blitt kompensert ved økt muskelblodstrøm. Mens muskel blodstrømmen ikke ble målt i denne undersøkelsen, lignende FMD respons mellom kreft overlevende og kontrollene tyder på at endotelet-avhengig vasodilatasjon under trening kan også ha vært lignende. Også under moderat intensitet utøve en betydelig minuttvolum reserve eksisterer, som kan ha tillatt for en kompenserende økning i muskelblodstrøm som reaksjon på det reduserte O
2-utvinning for en gitt metabolske rate på kreftpasienter, noe som tillater å hensiktsmessig øke med øker i arbeidsmengde. Fremtidige undersøkelser vil måtte avgjøre om kontroll av blodstrøm er endret i løpet av dynamisk trening og hvordan det påvirker muskel [HHB] respons i kreftoverlevere.
Determinanter av O
2 utvinning.
Under dynamiske utøvelse O
2-utvinning er avhengig av integrering av «sentrale» og «ytre» faktorer som inkluderer: muskel DO
2, kapillær muskel O
2 konduktansen, muskelblodgjennomstrømning, blodstrøm heterogenitet, arteriell O
2-innhold, og muskel oksidativ kapasitet og kan matematisk uttrykkes slik: 1 -E-
DO2 /(β ∙ Q) (DO
2, O
2 spre kapasitet n, no.
