Intermittent negative pressure and its impact on the venous-arterial reflex; - mechanism of action and clinical effects

Intermitterende undertrykk (svakt sug) på underbenet har vist seg å forbedre blodstrømmen hos personer med sirkulasjonsproblemer. Spesielt har personer med blokkerte arterier vist seg å dra nytte av behandlingen, noe som fører til forbedringer i avstanden de kan gå, raskere tilheling av sår og redusert smerte. Selv om blodstrømmen i bena har vist seg å endre seg under behandlingen, er den nøyaktige måten disse endringene oppstår ennå ikke klart. Mange forskjellige reaksjoner kan oppstå ved påføring undertrykk på et bein, inkludert endringer i trykkforskjellen mellom arterier (høytrykksblodkar) og vener (lavtrykksblodkar), eller til og med strekk av huden og dypere vev, som kan endre noen av de naturlige refleksene i huden og musklene. Mange reflekser som involverer blodårene, huden og muskler reagerer på trykk eller strekk. Noen av disse kan være ansvarlige for effektene som sees etter intermitterende undertykksbehandling, slik som forbedret blodstrøm og potensielt en reduksjon i muskelspastisitet (overaktive reflekser) sett hos noen pasienter med skade på nervesystemet. Dette prosjektet vil søke etter de mekanismene som fører til endring i blodstrømmen, og senere hvordan lignende mekanismer kan påvirke andre systemer i kroppen, inkludert nerver og muskler. En bedre forståelse av hvordan disse systemene virker på hverandre kan gjøre oss i standt til å forbedre effekten av denne behandlingen for pasienter med en rekke tilstander.

Intermittent negative pressure applied to the lower limbs is known to reduce pain, improve walking distance and heal wounds in patients with peripheral arterial disease (PAD). The condition is characterized by atherosclerotic occlusions of the arterial blood vessels to the lower extremities. Pulse parameters has been optimized to generate fluctuations in blood flow velocity in these patients. Initially, the negative pressure leads to a rapid increase in flow velocity, however, within a 3-5 seconds after onset, the flow velocity is reduced. Reduction in blood flow velocity during prolonged negative pressure is believed to be caused by the venous-arterial reflex. Hence not only does the intermittent negative pressure lead to rapid fluctuations in blood flow, it also leads to repeated activation/deactivation of the venous-arterial reflex. This project focus on obtaining an improved understanding of the mechanisms underlying the changes in blood flow velocity and how these fluctuations are impacted by the venous-arterial reflex. The project will also explore how blood flow velocity may change over time (with prolonged, repeated use of intermittent negative pressure) and how (if) the venous-arterial reflex is changed. Furthermore, potential influence of the venous-arterial reflex in the spinal cord and how that may influence clinically relevant symptoms of pain and spasticity in patients with neurodegenerative diseases will be explored.