Koroner arter hastalarında yakın kızılaltı spektroskopisi (NIRS) ile ölçülen iskelet kası oksidatif metabolizmasının hastaların aktivite seviyeleri ve kalp hızı değişkenlikleri ile ilişkili olarak değerlendirilmesi
Evaluation of skeletal muscle oxidative metabolism measured by near infrared spectroscopy (NİRS) in relation to activity levels and heart rate variability in patients with coronary artery disease
Yazar: GÜLİSTAN YILDIZ
Danışman: PROF. DR. HIZIR KURTEL
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Akselerasyon = Acceleration ; Kardiyovasküler hastalıklar = Cardiovascular diseases ; Kaslar = Muscles ; Koroner arter hastalığı = Coronary artery disease ; Kızılötesi spektroskopi = Infrared spectroscopy ; Oksidanlar = Oxidants ; İnsan fizyolojisi = Human physiology

Özet:
Amaç: Kardiyovasküler hastalıklarda iskelet kası oksidatif metabolizmasını ve otonom disfonksiyonu değerlendirmek, hastalığın seyri ve tedavi etkinliği açılarından önemlidir. Amacımız, koroner arter hastalarında (KAH) biceps brachii kasında meydana gelen olası metabolik değişiklikleri NIRS yöntemi ile non-invaziv bir şekilde, izometrik kas kasılması üzerinden değerlendirmeye çalışmak ve olası değişikliklerin kalp hızı değişkenliği (KHD) ve fiziksel aktivite (FA) düzeyleri ile ilişkisini araştırmaktır. 
Gereç ve Yöntem: Çalışma koroner arter hasta (n=13) ve sağlıklı sedanter kontrol gruplarından (n=14) oluşmaktadır (Marmara Üniversitesi Etik Kurul no:713). Ölçüm günü önce KHD ölçümleri kalp atım hızı sensörü (PolarH10) ile alınmış, ardından biceps brachii kasının oksidatif metabolizması NIRS (BSXinsight)/izometrik kasılma yöntemi ile ölçülmüştür. Cihazın kasa yerleştirilmesini takiben 2 dakika süreyle dinlenme, 1 dakika süreyle izometrik kasılma (maksimal kuvvetin %60'ı), ardından 2 dakika süreyle derlenme ölçümleri alınmıştır. Fiziksel aktivite seviyeleri için akselerometre (Actical, Mini-Mitter Co, ABD) bel bölgesine ardışık beş gün takılmıştır. 
Bulgular: Sağlıklı grubun bazal ortalama satürasyonu (B(%)), rahatlama ortalama satürasyonu (R(%)), izometrik egzersizin bittiği nokta (İzo2) ile egzersiz sonrası toparlanma hızının yavaşlamaya başladığı noktayı (kırılma) birleştiren doğrunun eğimi (S3) hasta grubuna göre anlamlı derecede yüksektir (p<0,05). Toparlanma fazında B'nin bulunduğu zamana geri dönüş süresi (GDZ (saniye)) hasta grubunda anlamlı derecede yüksek saptanmıştır (p<0,05). Günlük harcanan kalori miktarı ve fiziksel aktivite süreleri sağlıklı grubunda anlamlı yüksektir (p<0,05). KHD parametreleri açısından gruplar arasında anlamlı bir farklılık bulunmamıştır (p>0,05). 
Sonuçlar: NIRS/izometrik kasılma yöntemi kalp hastalarında egzersiz intoleransı ve iskelet kası disfonksiyon ile ilgili önemli ipuçları verebilir. Bu yaklaşım invaziv olmaması, kısa sürmesi, kolay uygulanması ve indirekt olarak olası mitokondriyal disfonksiyonu göstermesi açılarından dikkat çekmektedir. 

Anahtar Sözcükler: Kardiyovasküler Hastalık, İskelet Kası, Oksidatif Metabolizma, Yakın Kızılaltı Spektroskopisi, Akselerometre

Abstract:
Objective: In cardiovascular diseases, evaluating skeletal muscle oxidative metabolism and autonomic dysfunction is important for the course of the disease. Our aim is to evaluate the possible metabolic changes in biceps brachii muscle in patients with coronary artery disease (CAD) by using NIRS through isometric muscle contraction and to investigate the relationship between heart rate variability (HRV) and physical activity (PA) levels. 
Materials and Methods: The study consisted of coronary artery patients (n=13) and healthy sedentary control (n=14) groups (Marmara University Ethics Comity no:713). On the day of measurement, HRV were taken with a heart rate sensor (PolarH10), and then the oxidative metabolism of the biceps brachii muscle was measured by NIRS (BSXinsight)/isometric contraction method (2 min of baseline, 1 min of isometric contraction (60% 1RMmax) and 2 min of recovery). For PA assessment, accelerometer (Actical, Mini-MitterCo,USA) was attached to lumbar region for five consecutive days.
Results: Muscle baseline (B(%)) and recovery (R(%)) oxygen saturations were significantly lower in patients (p<0,05). The slope of re-oxygenation rate during recovery (S3) was significantly steeper in healthy controls (p<0,05). Time to resting oxygen saturation during recovery (GDZ(seconds)) was significantly higher in patients (p<0,05). PA level was significantly higher in the control group (p<0,05). There was no significant difference between the groups in terms of HRV parameters (p>0,05).
Conclusions: NIRS/isometric contraction method can provide important clues about exercise intolerance and skeletal muscle dysfunction in cardiac patients. This approach draws attention in terms of non-invasiveness and easy application indirectly showing possible mitochondrial dysfunction.

Key Words: Cardiovascular Disease, Skeletal Muscle, Oxidative Metabolism, Near Infrared Spectroscopy, Accelerometer