Μελέτη της μεταβολής στην οξυγόνωση του μετωπιαίου λοβού του εγκεφάλου μετά από ήπιο σωματικό stress με τη μέθοδο της υπέρυθρης φασματοσκοπίας σε ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη της κύησης

Abstract

Background. The aim of this cross sectional, observational, controlled study was to examine cerebral oxygenation during submaximal handgrip exercise and during recovery by near-infrared spectroscopy (NIRS), in pregnancies complicated by gestational diabetes mellitus (GDM) and unaffected pregnancies (control group). Moreover, indices of macrovascular function and cardiovascular risk were evaluated and compared between GDM and control group. The association between cerebral oxygenation and the latter indices was also examined. Methods. Thirty-seven pregnant women, 25 - 42 years old, at 26 - 32 gestational weeks were included in the study. Twenty-one of them were diagnosed with GDM (GDM group) and sixteen were healthy pregnant women (control group). Before the exercise protocol a personal, obstetric, social and family history was obtained and a physical examination was performed [body height and pre-pregnancy and baseline weight and body mass index (BMI)]. Fetal biometry parameters as they were assessed by Ultrasound were recorded. Vascular function and structure were evaluated through aortic stiffness assessment [aortic pulse wave velocity (PWV), augmentation index (ΑΙ)], carotid intima-media thickness measurement (IMT) by B-mode Triplex and 24-h urine albumin secretion. Cerebral oxygenation was evaluated through changes to oxy- (O2Hb), deoxy- (HHb) and total (tHb) haemoglobin as they have been recorded by NIRS, during intermittent submaximal handgrip exercise and the recovery period. Exercise was performed using a digital dynamometer. Beat by beat blood pressure (BP) and Systematic Vascular Resistance (SVR) were evaluated during rest, exercise and recovery by photo-plethysmography. After exercise completion a portable device was applied to all participants for continuous ambulatory blood pressure monitoring (ABPM) during the following 24 hours. Results. Demographic characteristics were similar between GDM and control groups. BMI was higher in GDM group as compared to controls. GDM patients had a lower average increase in O2Hb and there was a trend for a lower average increase in tHb, whereas, HHb responses did not differ between the two groups. SVR in the GDM group was consistently lower compared to the control group throughout the exercise protocol. AI%75 and carotid IMTwas higher in GDM. Cerebral oxygenation indices were significantly correlated with PWV and AI%75. Conclusions. This study provided novel evidence for blunted cerebral oxygenation, during exercise in patients with GDM as compared to healthy pregnant women. Moreover, an association between cerebral oxygenation during physical stress and indices of macrovascular function was observed. More studies are needed to examine if impaired cerebral oxygenation reflects early cerebrovascular dysfunction.

Σκοπός. Η παρούσα μελέτη αποτελεί μία μελέτη παρατήρησης, με σκοπό τη διερεύνηση της απάντησης της οξυγόνωσης του μετωπιαίου φλοιού του εγκεφάλου κατά την άσκηση, σε γυναίκες με σακχαρώδη διαβήτη της κύησης (ΣΔΚ) και η σύγκρισή της με αυτήν των ευγλυκαιμικών εγκύων (ομάδα ελέγχου). Επίσης, διερευνήθηκε η συσχέτιση των δεικτών εγκεφαλικής οξυγόνωσης με δείκτες μακροαγγειακής λειτουργίας και καρδιαγγειακού κινδύνου. Ασθενείς και Μέθοδοι. Στη μελέτη συμπεριλήφθηκαν 37 γυναίκες, 21 γυναίκες με ΣΔΚ (ομάδα ΣΔΚ) και 16 υγιείς έγκυες (ομάδα ελέγχου). Οι συμμετέχουσες ήταν ηλικίας 25 - 42 ετών, με ηλικία κύησης από την 26η έως την 32η εβδομάδα. Δεν έπασχαν από άλλο σοβαρό νόσημα, οξύ ή χρόνιο, δεν είχαν γνωστές αγγειακές επιπλοκές, δεν έκαναν χρήση ουσιών και είχαν φυσιολογική αρτηριακή πίεση (ΑΠ). Η μελέτη της οξυγόνωσης του εγκεφάλου των εγκύων πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της υπέρυθρης φασματοσκοπίας (near-infrared spectroscopy - NIRS), κατά την εκτέλεση υπομέγιστης διαλειμματικής άσκησης χειρολαβής με ψηφιακό χειροδυναμόμετρο και κατά την περίοδο της ανάληψης. Υπολογίζοντας τις μεταβολές σε οξυγονωμένη (O2Hb) και από-οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη (HHb), εκτιμήθηκε η αιμοδυναμική απάντηση του εγκεφάλου και συγκρίθηκε με αυτή της ομάδας ελέγχου. Επιπλέον, εκτιμήθηκαν άλλοι δείκτες μακροαγγειακής λειτουργίας και ελέγχθηκε η συσχέτισή τους με τους δείκτες της εγκεφαλικής οξυγόνωσης. Αποτελέσματα. Οι δύο ομάδες δε διέφεραν όσον αφορά στα δημογραφικά χαρακτηριστικά. Η ομάδα του ΣΔΚ εμφάνιζε υψηλότερο δείκτη μάζας σώματος πριν και κατά την κύηση συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου. Η μέγιστη δύναμη χειρολαβής δεν διέφερε ανάμεσα στις δύο ομάδες αλλά οι έγκυες με ΣΔΚ διατήρησαν μικρότερη δύναμη κατά τη διάρκεια της άσκησης χειρολαβής. Η ομάδα του ΣΔΚ εμφάνισε μικρότερη μέση απόκριση της O2Hb κατά τη διάρκεια της άσκησης συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου και μια τάση για μικρότερη μέση απόκριση της ολικής αιμοσφαιρίνης. Αντίθετα, η απόκριση της HHb δε διέφερε σημαντικά μεταξύ των δύο ομάδων. Όσον αφορά στους υπόλοιπους δείκτες αγγειακής λειτουργίας, οι γυναίκες με ΣΔΚ εμφάνισαν αυξημένο πάχος έσω/μέσου χιτώνα (IMT) και αυξητικού δείκτη (AI%75) συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου. Οι Συστηματικές αγγειακές αντιστάσεις (SVR) ήταν χαμηλότερες στις εγκύους με ΣΔΚ καθ’ όλη τη διάρκεια του πειραματικού πρωτοκόλλου συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου. Τέλος, βρέθηκε συσχέτιση της εγκεφαλικής οξυγόνωσης με την ταχύτητα του σφυγμικού κύματος (PWV) και AI75. Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο ομάδων στην ΑΠ (ΣΑΠ και ΔΑΠ) κατά τη διάρκεια του πειραματικού πρωτοκόλλου όπως αυτή εκτιμήθηκε με τον υπέρυθρο φωτοπληθυσμογράφο δακτύλου. Συμπεράσματα. Η παρούσα μελέτη παρήγαγε νέα δεδομένα, που υποδεικνύουν διαταραγμένη εγκεφαλική οξυγόνωση κατά την άσκηση σε εγκύους με ΣΔΚ συγκριτικά με υγιείς εγκύους. Επιπλέον, τα ευρήματα της μελέτης τεκμηριώνουν συσχέτιση των παραμέτρων εγκεφαλικής οξυγόνωσης με άλλους δείκτες αγγειακής λειτουργίας.