Interindividuální fyziologická odezva na tréninkové a detrainingové období u subjektů s kardiometabolickými rizikovými faktory (VASCU-HEALTH)

Endoteliální dysfunkce (EDys) je charakterizována jako fenotypová změna v endotelu tepen, charakterizovaná protrombotickými, prozánětlivými účinky, nerovnováhou mezi působením vazodilatátorů a vazokonstriktorů a malými odporovými cévami. Funkčně získává endotel prozánětlivý stav s protrombickými vlastnostmi a je běžně spojován s kardiovaskulárními chorobami, jako je arteriální hypertenze (HTN, tj. vyšší SBP, DBP], onemocnění koronárních arterií, chronické srdeční selhání, onemocnění periferních arterií, ateroskleróza, diabetes mellitus 2. typu (T2DM) a chronické selhání ledvin. Klinicky je pokles endoteliální funkce o 0,62 %, měřený průtokem zprostředkovanou dilatací (FMD %), spojen se zvýšením systolického krevního tlaku (SBP) o +20 mmHg. Funkčně je EDys vyjádřena FMD %, rychlostí pulzní vlny (PWV) nebo indexem augmentace aorty (AIx) brachiální tepny a strukturálně EDys je vyjádřena mimo jiné tloušťkou karotické intimy (c-IMT). Metodicky lze výsledky FMD% i c-IMT hodnotit a) neinvazivním ultrazvukem ab) jinými invazivnějšími technikami.

Část mechanismu, který vysvětluje sníženou vazodilatační kapacitu u EDys, zahrnuje sníženou produkci oxidu dusnatého (NO), zvýšený oxidační stres (ROS) a snížení produkce hyperpolarizačních faktorů. Na molekulární úrovni se na zánětlivé odpovědi související s protrombickým stavem u EDys podílí také up-regulace adhezních molekul, tvorba makrofágového chemoatraktantu peptidu-1 a produkce inhibitoru aktivátoru plazminogenu-1. Mezi další molekulárně spojené mechanismy patří, že angiotensin II a endotelin-1, hypercholesterolémie, změněná signalizace inzulínu a hyperglykémie mohou přispívat k EDys. EDys je tedy předběžnou událostí před aterosklerózou, která zvyšuje akumulaci plaku, zahrnuje molekulární patofyziologické události, ale také „funkční“ a „strukturální“ detekovatelné poškození, které je úzce spojeno s kardiovaskulárním onemocněním (CVD).

V tomto smyslu „zvýšený“ TK, klinicky známý jako prehypertenze (preHTN), a HTN samotná představují obrovský problém veřejného zdraví, vzhledem k jejich vysoké korelaci s mrtvicí, ischemickou chorobou srdeční, srdečním selháním a výše s Chile, kde dochází ke zrychlenému stárnutí populace, kde je HTN častější u starších dospělých. Dospělá populace s HTN má několik dalších komorbidit, jako je nadváha/obezita (~40 %), T2DM a dyslipidémie (tj. zvýšené lipidy s nízkou hustotou [LDL-c], snížené lipidy s vysokou hustotou [HDL-c] nebo zvýšené triglyceridy), ale jsou příčně fyzicky neaktivní ~ 40 % (tj. nedodržují národní a mezinárodní fyzickou aktivitu/cvičení doporučení pro trénink minimálně 150 min/fyzické aktivity/cvičení týdně podle pokynů WHO).

Cvičební trénink (ExT), konkrétní monitorovaná modalita fyzické aktivity, může fungovat na základě předchozích znalostí jako „terapie“ pro snížení TK u pacientů s HTN au pacientů s EDys. ExT je plánovaná, regulovaná a řízená modalita fyzické aktivity, kde účastníci mohou získat výhody podle aplikované dávky (tj. intenzita, objem, frekvence za týden, hustota) a profilu (tj. zdravý nebo vyhledávaný s kardiometabolickými onemocněními jako např. HTN, dyslipidemie, T2DM nebo další zvyšují kondiční výkon, ale zároveň zlepšují cévní a zdravotní markery jako FMD %, c-IMT, SBP/DBP nebo MAP u HTN. ExT může zahrnovat vytrvalostní trénink (ET), sestávající z kontinuálního cvičení, které se obvykle cvičí s nízkou až „střední“ intenzitou (chůze/běh/cyklistika/veslování atd.), silový trénink (RT), zahrnující zátěže a externí závaží (činky, cvičení stroje se zátěží) s vysokým dopadem na svalovou a kostní hmotu, ale také s kardiovaskulárními benefity jako je snížení TK, a poslední studovaná modalita vysokointenzivního intervalového tréninku (HIIT), což je nízkoobjemové slipy s vysokou intenzitou intervalů (obvykle jízda na kole, veslování nebo běh) proložené odpočinkovými dobami na zotavení, které vykazují časově efektivní kardiometabolické zdraví. Ukázalo se, že všechny tyto tři režimy ExT zlepšují funkčně a strukturálně EDys, snižují TK a zlepšují několik antropometrických parametrů, tělesného složení, kardiovaskulárních, metabolických a fyzických parametrů u pacientů s HTN, což nedávno potvrdil americký kolega z Sportovní medicína.

Cvičební trénink u endoteliální dysfunkce: relevantní metaanalýza od Higashi et al. odhalili, že střední intenzita ET zvyšuje dostupnost oxidu dusnatého a podporuje zlepšení markerů EDys u zdravých subjektů. Dlouhodobá ET podporuje také pravidelnou vazodilataci závislou na endotelu a tyto fyziologické podněty byly spojeny s nižšími hladinami krevního tlaku u jedinců s HTN. Velmi nedávno publikovaný článek od Pedralli et al., kde po 8 týdnech tří různých Ext modalit jako ET, RT a CT autoři prokázali signifikantní zlepšení markerů BP i EDys u pacientů s HTN. Relevantnost těchto zjištění však obsahuje několik vědeckých a metodologických problémů, které je třeba vzít v úvahu a zobecnit, jako například a) nebyla zahrnuta časově efektivní cvičební modalita HIIT, b) vyšetřovatelé uvedli pouze % FMD, ale ne jiné relevantní pro endoteliální funkce jako c-IMT, c) nebyly různé frekvence skupin ExT/týden, d) RT skupina pracovala v intenzitách ≥60 % do 80 % maximální síly u pacientů, výchozí hladina PA byla udávána dotazníky spíše než objektivně měřit PA pomocí akcelerometrů, e) před měřením BP a EDys nebyla žádná kontrolní dieta, a co je důležitější, neexistovala žádná kontrolní skupina a zahrnovala jak PreHTN, tak účastníky HTN, mimo jiné (uvedené pouze výsledky v „průměru“) ', ale ne interindividuální reakce na známé respondéry (R) a nereagující (NR) na režimy ExT. Kromě toho, a jako hlavní problém, ačkoli existují určité důkazy, které ukazují významné zlepšení vaskulárních parametrů ze cvičení, jako je FMD% a c-IMT během období cvičení-intervence, neexistují žádné důkazy o tom, jak zachovat tyto fyziologické vaskulární přínosy. během „detréningu“, kde je nedostatek studií s důkazy o potenciální ztrátě těchto vaskulárních adaptací, ani návrhy jiných minimálních zátěžových dávek pro udržení těchto vaskulárních adaptací během období po ukončení zátěže.

Účinky akutního a dlouhodobého cvičení na ukazatele BP a EDys: Jedno sezení vytrvalostního tréninku (ET) snižuje klidový krevní tlak o 5-7 mmHg u pacientů s HTN a tento účinek přetrvává až 24 hodin. Tento jev se nazývá efekt hypotenze po zátěži. Ciolac a kol. ukázaly, že 40 minut ET při 60 % rezervy srdeční frekvence snížilo SBP a DBP ve dne i v noci pomocí Holterových monitorů. Je zajímavé, že autoři ukázali, že došlo k nárůstu ve vzorku pacientů s HTN, kteří vykazovali normální denní SBP (68 % vs. 82) a noční diastolický krevní tlak (56 % vs. 72 %). U pacientů s HTN po 60 minutách ET (45 min, při 70% maximální spotřebě kyslíku [VO2max]) Taylor-Tolbert et al. snížený SBP -7,4 a DBP -3,6 mmHg a udržení PEHE až 24 hodin. Po akutním sezení 60 minut ET zaznamenali jiní autoři pokles STK -9,9 a DBP -6,2 mmHg u zdravých dospělých chilských dospělých. Cade a kol. v roce 1984 uvedl, že ET normalizoval TK a snížil dávkování léků u pacientů s HTN po 12 týdnech tréninku snížením SBP ~22 a DBP ~18 mmHg. Po čtyřech desetiletích vědeckého a technologického pokroku však existují rozsáhlé důkazy z různých ExT modalit, jako je ET, HIIT nebo RT, ve prospěch normalizace (funkčně) TK u pacientů s HTN. Olea a kol. nedávno prokázali, že po 24 sezeních HIT ExT došlo ke snížení STK ze 145 na 118 mmHg ve skupině HTN, kde zdravá normotenzní skupina nevyvolává změny. Je zajímavé, že autoři zaznamenali snížení tělesného tuku o -3,9 kg a ze 100 % vzorku HTN (n=22) bylo na konci programu ExT 73 % pacientů, kteří se normalizovali (tj. v normotenzním stavu) jejich SBP. Chen a kol. uvedli, že HTN pacienti snížili STK -15 a DBP -4 mmHg po 12 měsících 4-cyklů sportu. Dříve, při dlouhodobých ExT při změnách TK, náš tým uvedl, že dlouhodobý cvičební trénink (≥ 4 týdny pravidelného cvičení) u pacientů s HTN snižuje SBP -20 a DBP -9 mmHg BP po souběžném tréninku (CT) kombinace obou HIT plus RT), snížení SBP ze 143 na 126 mmHg a DBP z 83 na 71 mmHg u pacientů s HTN. Jiní výzkumníci prokázali, že 16týdenní HIIT u pacientů s PreHTN snižuje STK -8, DBP -5,8 mmHg a zdravý normotenzní tlak nevyvolává změny. Zajímavé v této studii je, že pacienti s PreHTN také snížili hmotnost -3,3 kg, obvod pasu -3 cm, -5,8 % tělesného tuku, -13,9 mg/dl triglyceridů, zvýšili +5,0 mg/dl HDL-c, zvýšili svalovou sílu o +3 kg v dolních končetin a zlepšili svou schopnost chůze zkrácením času v testu chůze na 2 km -3,1 min. Po 12 týdnech ExT hlásili jiní výzkumníci významný pokles u pacientů s PreHTN při SBP z RT -4 a HIT -6 mmHg a v DBP -3 mmHg v HIT, přičemž oba způsoby ExT vykazovaly významné zlepšení výsledků obezity a fyzické zdatnosti. Po 20 týdnech ExT pomocí CT (ET plus RT) však pacienti s HTN a PreHTN mohou změnit svou výchozí diagnózu na jiné lepší stadium, například z HTN na PreHTN nebo z PreHTN na normotenzi. Tyto relevantní a významné změny byly dosaženy významným snížením ukazatelů obezity, metabolismu a fyzické zdatnosti. Bylo však také hlášeno, že došlo k širokému počátečnímu odbornému vzdělávání, kde přibližně ~ 30 %, 50 % a 20 % pacientů ve skupině cvičení CT nevykazovalo žádné změny pro zlepšení tělesného složení, krevního tlaku a lipidového profilu. nereagující. Je tedy nutné více studovat účinky ExT, jako je HIIT a jejich fyziologické adaptace na markery EDys, a odpověď BP u subjektů s kardiometabolickými rizikovými faktory, jako jsou dospělí s preHTN nebo HTN, ale nad rámec studia těchto parametrů po „detréninkové“ období a prozkoumejte potenciální cvičební dávku k udržení prospěšných cévních adaptací a tím k ochraně cévního systému a celkového zdraví.

SARS Cov-2, souběžná onemocnění a cvičení: Viry SARS Cov-2 (COVID-19) celosvětově poškozují celkové fyzické a duševní zdraví celé světové populace. Bohužel, i když existují někteří asymptomatičtí jedinci virů, hlavní část úmrtí, která lze připsat viru COVID-19, tvoří ti s hlavními komorbiditami, jako je populace s obezitou, HTN, kardiometabolickými chorobami a dalšími s vážnými respiračními chorobami. Pandemický stav COVID-19 bohužel zahrnoval situaci s vysokou fyzickou nečinností, která zhoršuje sedavý stav a podporuje další zhoršení krevního tlaku a vaskulatury. Zejména EDys je narušena u COVID-19, kde poškození endoteliální funkce souvisí s vyšším rizikem úmrtnosti u dospělých.

PROBLÉM VÝZKUMU: Přestože existují relevantní informace o ExT a jejich účincích a mechanismech na zlepšení markerů EDys, jako je FMD% a c-IMT, existuje jen málo informací o tom, jak dlouho může být ExT z hlediska „objemu“ a „intenzity“. schopni udržet tato zlepšení ExT po ukončení cvičení v „detréninkovém“ období testováním „střední“ nebo „nízké“ cvičební dávky „vysoké“ a „nízké“ intenzity cvičení. Tyto informace by mohly být užitečné pro rozhodnutí o několika externích programech veřejného zdraví pro populaci s kardiometabolickými rizikovými faktory pro KVO, stejně jako pro zlepšení budoucích komplexnějších studií pro predikci reakce na zátěž.