Vysokorychlostní silový trénink pro průtok krve mozkem a kognitivní funkce u starších dospělých

Tato studie je jednomístná, randomizovaná klinická studie s paralelními skupinami, jejímž cílem je vyhodnotit behaviorální účinnost a mechanistické cílové působení vysokorychlostního odporového tréninku (HVRT) u starších dospělých osob se zvýšeným rizikem Alzheimerovy choroby a souvisejících demencí (AD/ADRD). Studie je strukturována jako studie rané účinnosti v souladu s rámcem fáze IIA, s důrazem na testování hypotetického fyziologického mechanismu spojujícího cvičení s kognitivními výsledky. Rostoucí množství výzkumů naznačuje, že vaskulární dysfunkce může přispívat ke kognitivnímu úpadku a riziku demence. Alterovaná cerebrovaskulární regulace, včetně narušené neurovaskulární vazby, snížené dynamické mozkové autoregulace a snížené cerebrovaskulární reaktivity na oxid uhličitý, byla pozorována u starších dospělých a u jedinců s vaskulárními rizikovými faktory. Tyto fyziologické poruchy mohou omezovat schopnost mozku vhodně regulovat průtok krve během kognitivních a fyzických nároků. Cvičební intervence mohou zlepšit vaskulární funkci; specifické účinky vysokorychlostního odporového tréninku na cerebrovaskulární regulační mechanismy a jejich vztah ke kognitivnímu výkonu však zůstávají nedostatečně charakterizovány. Vysokorychlostní odporový trénink zdůrazňuje rychlé koncentrické svalové akce prováděné proti středním vnějším zátěžím. Tento tréninkový přístup je navržen tak, aby zlepšil neuromuskulární sílu, která s věkem klesá a je silně spojena s funkční mobilitou. HVRT může poskytovat odlišné hemodynamické a neurovaskulární stimuly ve srovnání s tradičním odporovým tréninkem kvůli rychlosti kontrakce a souvisejícím presorovým odpovědím. Tato studie otestuje, zda 12týdenní supervizovaná intervence HVRT vyvolá měřitelná zlepšení v exekutivních funkcích, rychlosti zpracování a motoricko-kognitivním výkonu, a zda jsou tato zlepšení spojena se změnami v cerebrovaskulární regulaci. Účastníci budou randomizováni v poměru 1:1 buď k intervenci HVRT, nebo k podmínce kontrolní skupiny na čekací listině. Intervence se skládá ze tří supervizovaných sezení týdně po dobu 12 týdnů, s použitím progresivních fází zatížení v rozmezí přibližně 40 až 80 procent jednoho opakování maxima. Všechny tréninkové sezení jsou prováděny osobně pod dohledem vyškolených odborníků na cvičení podle standardizovaných provozních postupů. Kontrolní skupina na čekací listině bude udržovat obvyklé aktivity během 12týdenního období a bude jí nabídnut cvičební program po dokončení testování po intervenci. Kognitivní a motoricko-kognitivní výkon bude hodnocen jak v podmínkách jediného úkolu (sezení), tak dvojitého úkolu (chůze na běžeckém pásu), aby se vyhodnotila kognitivní funkce při různých úrovních fyziologické zátěže. Paradigmata dvojitého úkolu jsou zahrnuta, aby prozkoumala integraci motoricko-kognitivních funkcí v reálném světě a posoudila, zda se adaptace související s cvičením rozšiřují na funkčně relevantní podmínky. Cerebrovaskulární regulace bude hodnocena neinvazivně pomocí transkraniální dopplerovské ultrasonografie k měření rychlosti průtoku krve mozkovou tepnou. Současně budou zaznamenávány kontinuální elektrokardiografie, měření krevního tlaku od úderu k úderu a měření koncentrace oxidu uhličitého na konci výdechu, aby bylo umožněno integrované fyziologické modelování. Neurovaskulární vazba bude hodnocena jako změna rychlosti průtoku krve mozkem během kognitivní aktivace. Dynamická mozková autoregulace bude hodnocena pomocí oscilačních protokolů negativního tlaku v dolní části těla k vyvolání kontrolovaných kolísání krevního tlaku. Cerebrovaskulární reaktivita bude hodnocena pomocí standardizovaného hyperkapnického rebreathingového postupu ke kvantifikaci odpovědi průtoku krve mozkem na zvýšené hladiny oxidu uhličitého. Primární analýzy prozkoumají interakční efekty skupiny a času na kognitivní výkon. Sekundární analýzy vyhodnotí změny v neurovaskulární vazbě, dynamické mozkové autoregulaci a cerebrovaskulární reaktivitě. Exploratorní analýzy odhadnou, zda změny v cerebrovaskulární regulaci statisticky zprostředkovávají zlepšení kognitivních výsledků souvisejících s intervencí, a zda biologické pohlaví tyto asociace moderuje. Tyto mechanistické analýzy mají sloužit k informování o návrhu budoucích plně dimenzovaných studií účinnosti. Tato studie přispěje k pochopení, zda škálovatelná, supervizovaná intervence odporového tréninku může zapojit cerebrovaskulární mechanismy spojené s kognitivním výkonem u starších dospělých se zvýšeným rizikem demence. Zjištění mohou informovat o vývoji cílených strategií založených na cvičení na podporu zdraví mozku u stárnoucích populací.