Unormal vaskulær, metabolisk og neural funktion under træning ved hjertesvigt med bevaret ejektionsfraktion

Protokol 1.1: For at teste hypotese 1.1 vil efterforskerne måle hurtig indsættende vasodilatation som reaktion på en enkelt KE-kontraktion som en markør for vaskulær reaktion på muskelkontraktion, såvel som den dynamiske begyndelse og steady state vasodilatatoriske reaktioner på kontinuerlig KE-træning. Den hurtige indsættende vasodilatatoriske (ROV) respons på en kort (1 sekund) enkelt isometrisk knæforlængelsekontraktion vil blive målt som beskrevet af vores samarbejdspartnere50. Forsøgspersonerne vil udføre enkelte kontraktioner ved 5, 10 eller 20 % af deres maksimale frivillige kontraktion (MVC). Slag-for-slag lokale vaskulære reaktioner (dvs. femoral blodgennemstrømning; FBF og vaskulær konduktans; FVC) vil blive registreret kontinuerligt i 30 sekunder med den indledende respons (første uafbrudte hjertecyklus efter kontraktion), peak-respons (maksimal stigning), latens (tid til peak-respons) og areal under kurven (total vasodilator-respons på tværs af 30 sekunder) analyseret for fuldt ud at karakterisere ROV i HFpEF. Derudover vil den vaskulære og hæmodynamiske respons på dynamisk KE-træning (beat-by-beat-start og steady state FBF og FVC) blive målt fra starten af ​​træningen i seks minutter ved submaksimale arbejdshastigheder (10, 15 W og 60 % maksimal arbejdshastighed). Disse forsøg vil blive udført individuelt og med 20 minutters hvile mellem tilstandene for at sikre, at patienterne vil være i stand til at gennemføre hver af disse forsøg. Ud over lokal vaskulær hæmodynamik vil systemisk hæmodynamik (HR, MAP, CO, SV) blive overvåget hele vejen igennem for at bekræfte, at eventuelle ændringer i lokal blodgennemstrømning er uafhængige af centrale kardiovaskulære justeringer (se fig. 2, dag 2).

Hypotese 1.2: Skeletmuskulatur V̇O2 kinetik vil blive bremset i HFpEF.

Protokol 1.2: Breath-by-breath pulmonal V̇O2-kinetik vil blive målt under cyklustræning ved en relativt let arbejdshastighed på 20 W (~30% V̇O2-top) for at karakterisere V̇O2-kinetikken, hvor der ikke er nogen hjertebegrænsning, hvilket giver mulighed for en submaksimal vurdering af "perifer" oxidativ effektivitet under træning med stor muskelmasse. Under cyklustræning vil V̇O2 kinetikken blive målt i forbindelse med nær infrarød spektroskopi som en markør for koblingen mellem ilttilførsel og behov (se fig. 2, dag 3).

Hypotese 1.3: HFpEF-patienter vil demonstrere forhøjet MSNA i hvile og overdrevet metaboreflex-følsomhed under træning.

Protokol 1.3: Mikroneurografi vil blive brugt til at måle sympatisk nerveudladning i flere enheder hos forsøgspersoner i hvile, under dynamisk knæforlængelse (30, 40 % MVC) og i løbet af 2 minutter og 15 sekunder med post-exercise iskæmi (PEI) opnået via oppustning af en blodtryksmanchet til supra-systolisk tryk. Denne tilgang giver mulighed for eksperimentel isolering af metaboreflex-bidraget til ændringer i MSNA og hæmodynamik ved at forhindre udvaskning af metabolitter produceret af muskelsammentrækning under træning. Det er vigtigt, at den sympatiske reaktion er uafhængig af den forvirrende aktivering af mekanorefleksen eller den centrale kommando, da muskelsammentrækninger ikke længere udføres. En koldpressor-test vil blive brugt til at bekræfte specifik følsomhed over for metaborefleksen og ikke generaliseret følsomhed over for sympatoexcitatoriske stimuli. Multi-unit post-ganglionisk MSNA vil blive registreret fra peronealnerven ved hjælp af standard mikroneurografiske teknikker og kvantificeret som burst frekvens (bursts/min), burst incidens (burst/100 hjertecyklusser) og total aktivitet (burst frekvens x middel burst amplitude).

Experimental Series 2 - Global Hypothesis 2: isolering af perifere tilpasninger til træningstræning ved hjælp af enkelt KE-træning vil forbedre perifer vaskulær, metabolisk og neural funktion og resultere i større funktionel kapacitet i HFpEF.

Fremgangsmåde: Hypotese 2.1: Isoleret KE-træning vil forbedre den vasodilatatoriske reaktion på træning, fremskynde V̇O2-kinetikken og reducere MSNA i hvile HFpEF.

Protokol 2.1: 1) Vaskulær respons: ROV vil blive vurderet som beskrevet i protokol 1. Forsøgspersonerne vil udføre enkeltkontraktioner ved 5, 10 eller 20 % af deres maksimale frivillige kontraktion før og efter testning (MVC). Den perifere hæmodynamiske respons på dynamisk KE-træning (beat-by-beat start og steady state) vil blive målt kontinuerligt fra starten af ​​træningen i seks minutter ved den samme absolutte (10 og 15 W) og relative (60 % af post- intervention maksimal arbejdshastighed) træningsintensiteter. Lokal vaskulær (FBF, FVC) og systemisk (HR, MAP, CO, SV) hæmodynamik vil blive overvåget gennem disse forsøg for at bekræfte, at eventuelle ændringer i lokal blodgennemstrømning er uafhængige af centrale kardiovaskulære tilpasninger (se fig. 2, dag 2). 2) V̇O2-kinetik: Åndedrag-for-vejrtrækning Pulmonal V̇O2-kinetik vil blive målt under isoleret enkelt KE-øvelse og under træning med opretstående cyklus. Dynamisk KE-øvelse vil blive udført i seks minutter ved de samme absolutte submaksimale arbejdshastigheder (10 og 15 W) såvel som den samme relative (60 % maksimal arbejdshastighed efter intervention; se Fig. 2, Dag 2) i forbindelse med beat- foreløbige blodgennemstrømningsmålinger. Derudover vil V̇O2-kinetikken blive vurderet under mild intensitetscyklustræning ved 20 W og brugt som en markør for interventionseffektivitet som diskuteret ovenfor (se fig. 2, dag 3). 3) MSNA: Mikroneurografi vil blive brugt til at måle sympatisk nerveudladning i flere enheder hos forsøgspersoner i hvile, under knæudvidelsesøvelser og PEI (se fig. 2, dag 3).

Hypotese 2.2: Enkelt KE-træning vil forbedre træningstolerance for hele kroppen, peak V̇O2 og funktionel kapacitet i HFpEF.

Protokol 2.2: Ud over submaksimal V̇O2-kinetik: maksimal KE-arbejdshastighed, peak V̇O2 under cykeltræning og præstation i 6-minutters gangtesten vil blive revurderet efter isoleret quadriceps-træning på samme måde som før interventionen ( se specifik træningsprotokol nedenfor).