Inter-individuel fysiologisk respons på en trænings- og aftræningsperiode i emner med kardiometaboliske risikofaktorer (VASCU-HEALTH)

Endothelial dysfunktion (EDys) er karakteriseret som en fænotypisk ændring i arteriernes endotel, karakteriseret ved protrombotisk, pro-inflammatorisk, en ubalance mellem virkningerne af vasodilatorer og vasokonstriktorer og små modstandskar. Funktionelt erhverver endoteliet en proinflammatorisk tilstand med protrombiske egenskaber og er almindeligvis forbundet med hjerte-kar-sygdomme, såsom arteriel hypertension (HTN, dvs. højere SBP, DBP), koronararteriesygdom, kronisk hjertesvigt, perifer arteriesygdom, aterosklerose, type 2 diabetes mellitus (T2DM) og kronisk nyresvigt. Klinisk er et fald på 0,62 % i endotelfunktionen, målt ved flow-medieret dilatation (FMD%), forbundet med en stigning på +20 mmHg i systolisk blodtryk (SBP). Funktionelt er EDys udtrykt ved FMD%, pulsbølgehastighed (PWV) eller aortaforstørrelsesindekset (AIx) af brachialisarterien, og strukturelt udtrykkes EDys blandt andet ved carotis-intima-medietykkelsen (c-IMT). Metodisk kan både FMD% og c-IMT resultater vurderes ved a) en ikke-invasiv ultralyd, og b) ved andre mere invasive teknikker.

En del af mekanismen, der forklarer den reducerede vasodilatorkapacitet i EDys, omfatter nedsat produktion af nitrogenoxid (NO), øget oxidativt stress (ROS) og et fald i produktionen af ​​hyperpolariserende faktorer. På molekylært niveau deltager opreguleringen af ​​adhæsionsmolekyler, generering af makrofag kemoattraktant peptid-1 og produktionen af ​​plasminogenaktivator-inhibitor-1 også i den inflammatoriske respons relateret til den protrombiske tilstand i EDys. Andre molekylært forbundne mekanismer omfatter, at angiotensin II og endothelin-1, hyperkolesterolæmi, ændret insulinsignalering og hyperglykæmi kan bidrage til EDys. EDys er således en foreløbig hændelse før åreforkalkning, der øger plakakkumulering, der involverer molekylære patofysiologiske hændelser, men også 'funktionelle' og 'strukturelle' påviselige skader, der er stærkt forbundet med hjerte-kar-sygdomme (CVD).

I denne forstand repræsenterer det 'forhøjede' blodtryk, klinisk kendt som præhypertension (preHTN), og selve HTN et enormt folkesundhedsproblem i betragtning af deres høje korrelation med slagtilfælde, koronar hjertesygdom, hjertesvigt og derover til Chile, hvor der er accelereret aldring af befolkningen, hvor HTN er mere almindelig hos ældre voksne. Den voksne befolkning med HTN har flere andre komorbiditeter såsom overvægt/fedme (~40%), T2DM og dyslipidæmi (dvs. øgede lavdensitetslipider [LDL-c], nedsatte high-densitylipider [HDL-c] eller øgede triglycerider), men er tværgående fysisk inaktive ~40 % (dvs. at overholde national og international fysisk aktivitet/motion) træningsanbefalinger på mindst 150 min/fysisk aktivitet/motionstræning om ugen i henhold til WHOs retningslinjer).

Træningstræning (ExT), en særlig overvåget modalitet af fysisk aktivitet, kan fungere ud fra tidligere viden som en 'terapi' til at reducere BP hos HTN-patienter og hos dem med EDys. ExT er en planlagt, reguleret og guidet fysisk aktivitetsmodalitet, hvor deltagerne kan opnå fordele i henhold til en anvendt dosis (dvs. intensitet, volumen, frekvens pr. uge, tæthed) og profilen (dvs. raske eller søger med kardiometaboliske sygdomme som f.eks. HTN, dyslipidæmi, T2DM eller andre, øger fitnesspræstationen, men forbedrer samtidig vaskulære og sundhedsmarkører som FMD%, c-IMT, SBP/DBP eller MAP i HTN. ExT kan omfatte udholdenhedstræning (ET), bestående af kontinuerlig træning, som regel øves ved lav til 'moderat' intensitet (gang/løb/cykling/roning osv.), modstandstræning (RT), der involverer belastninger og ydre vægte (håndvægte, motion). maskiner med belastning) med høj indvirkning på muskel- og knoglemasse, men også med kardiovaskulære fordele som faldende BP, og den sidst undersøgte højintensive intervaltræningsmodalitet (HIIT), som er et lavt volumen af ​​trusser med høj intensitetsintervaller (normalt cykling, roning eller løb) blandet med restitutionshvileperioder, og som viser en tidseffektiv kardiometabolisk sundhed. Alle disse tre ExT-tilstande har vist sig at forbedre funktionelt og strukturelt EDys, for at reducere BP og forbedre adskillige antropometriske, kropssammensætning, kardiovaskulære, metaboliske og fysiske konditionsparametre hos HTN-patienter, hvilket for nylig blev bekræftet af den amerikanske kollega fra Sportsmedicin.

Træningstræning i endothelial dysfunktion: En relevant meta-analyse fra Higashi et al. afslørede, at moderat intensitet af ET øger tilgængeligheden af ​​nitrogenoxid, hvilket fremmer forbedringer i EDys-markører hos raske forsøgspersoner. En langsigtet ET fremmer også regelmæssig endotelafhængig vasodilatation, og disse fysiologiske stimuli er blevet forbundet med lavere blodtryksniveauer hos HTN-individer. En ganske nylig publiceret artikel fra Pedralli et al., hvor forfatterne efter 8 uger med tre forskellige Ext-modaliteter som ET, RT og CT viste en signifikant forbedring i både BP- og EDys-markører hos HTN-patienter. Imidlertid indeholder relevansen af ​​disse resultater adskillige videnskabelige og metodiske bekymringer, der skal overvejes og generaliseres, såsom a) der var ingen inkluderet den tidseffektive træningsmodalitet af HIIT, b) efterforskerne rapporterede kun MKS %, men ikke andet af relevans for endotelfunktionen som c-IMT, c) der var ingen forskellige frekvensgrupper af ExT/uge, d) RT-gruppen arbejdede ved intensiteter ≥60 % indtil 80 % af den maksimale styrke hos patienter, baseline PA-niveauet blev rapporteret af spørgeskemaer snarere end objektivt at måle PA ved hjælp af accelerometre-enheder, e) der var ingen diætkontroltime før BP- og EDys-målingerne, og endnu vigtigere var der ingen kontrolgruppe og inkluderede blandt andet både PreHTN- og HTN-deltagere (rapporterede kun resultater i 'middelværdi ', men ikke inter-individuel respons på know responders (Rs) og non-responders (NRs) til ExT modes. Derudover, og som en stor bekymring, selv om der er nogle beviser, der viser signifikante forbedringer af vaskulære parametre fra træning, såsom FMD% og c-IMT under træningsinterventionsperioderne, er der ingen beviser for, hvordan man opretholder disse fysiologiske vaskulære fordele under 'aftræning', hvor der er mangel på undersøgelser med evidens for potentielt tab af disse vaskulære tilpasninger, og heller ikke forslag om anden minimumstræningsdosis for at opretholde disse vaskulære tilpasninger i perioden efter træningsophør.

Akutte og langvarige træningseffekter i BP- og EDys-markører: En enkelt session med udholdenhedstræning (ET) reducerer hvileblodtrykket med 5-7 mmHg blandt HTN-patienter, og denne effekt opretholdes i op til 24 timer. Dette fænomen kaldes hypotensionseffekt efter træning. Ciolac et al. viste, at 40 minutters ET ved 60 % af pulsreserven reducerede SBP og DBP dag og nat ved brug af Holter-monitorer. Interessant nok viste forfatterne, at der var en stigning i stikprøven af ​​HTN-patienter, som viste normal SBP i dagtimerne (68 % vs. 82) og diastolisk blodtryk om natten (56 % vs. 72 %). Hos HTN-patienter, efter 60 minutters ET (45 min, ved 70 % maksimalt iltforbrug [VO2max]), Taylor-Tolbert et al. reduceret SBP -7,4 og DBP -3,6 mmHg, hvilket bibeholder PEHE i op til 24 timer. Efter en akut session på 60 minutters ET havde andre forfattere rapporteret fald i SBP -9,9 og DBP -6,2 mmHg hos raske chilenske voksne. Cade et al. i 1984 rapporterede, at ET normaliserede BP og nedsatte medicindosis hos HTN-patienter efter 12 ugers træning ved at reducere SBP ~22 og DBP ~18 mmHg. Efter fire årtiers videnskabelige og teknologiske fremskridt er der imidlertid bred evidens fra forskellige ExT-modaliteter som ET, HIIT eller RT til fordel for normalisering af (funktionelt) BP hos HTN-patienter. Olea et al. har for nylig vist, at der efter 24 sessioner med HIT ExT var en reduktion fra 145 til 118 mmHg SBP i HTN-gruppen, hvor den raske normotensive gruppe ikke fremkalder ændringer. Interessant nok rapporterede forfatterne en reduktion på -3,9 kg kropsfedt, og fra 100 % af HTN-prøven (n=22) ved finalen af ​​ExT-programmet var der 73 % af patienterne, der normaliserede sig (dvs. i den normotensive tilstand) deres SBP. Chen et al. rapporterede, at HTN-patienter faldt SBP -15 og DBP -4 mmHg efter 12 måneders 4-kurser af sport. Tidligere, ved langsigtede ExT på BP-ændringer, har vores team rapporteret, at langvarig træningstræning (≥4-ugers regelmæssig træning) hos HTN-patienter reducerer SBP -20 og DBP -9 mmHg BP efter samtidig træning (CT) af at kombinere både HIT plus RT), faldende SBP fra 143 til 126 mmHg og DBP fra 83 til 71 mmHg hos HTN-patienter. Andre efterforskere har vist, at 16-ugers HIIT hos PreHTN-patienter reducerer SBP -8, DBP -5,8 mmHg, og at raske normotensive ikke fremkalder ændringer. Interessant i denne undersøgelse faldt PreHTN-patienter også -3,3 kg i vægt, -3 cm taljeomkreds, -5,8% kropsfedt, -13,9 mg/dL triglycerider, øget +5,0 mg/dL HDL-c, øget +3 kg muskelstyrke i underekstremiteterne, og forbedrede deres gangkapacitet ved at reducere tiden i 2 km gåtesten -3,1 min. Efter 12 ugers ExT rapporterede andre efterforskere signifikante fald i PreHTN-patienter ved SBP fra RT -4 og HIT -6 mmHg og i DBP -3 mmHg i HIT, hvor begge ExT-modaliteter rapporterede signifikante forbedringer i fedme og fysiske konditionsresultater. Efter 20 ugers ExT ved brug af CT (ET plus RT), kan HTN- og PreHTN-patienter dog ændre deres baseline-diagnose til et andet bedre stadie, såsom fra HTN til PreHTN eller fra PreHTN til normotension. Disse relevante og signifikante ændringer blev opnået ved signifikante fald i fedme, metaboliske og fysiske konditionsmarkører. Det blev dog også rapporteret, at der var en bred IVET, hvor omkring ~30%, 50% og 20% ​​af patienterne i CT-træningsgruppen ikke viste nogen ændringer for at forbedre kropssammensætning, blodtryk og lipidprofil, idet de blev navngivet som ikke-respondere. Det er derfor bydende nødvendigt at studere mere ExT-effekterne, såsom HIIT og deres fysiologiske tilpasninger på EDys-markører, og BP-respons hos personer med kardiometaboliske risikofaktorer, såsom de voksne med preHTN eller HTN, men over undersøgelsen af ​​disse parametre efter en 'aftræningsperiode' og udforsk potentiel træningsdosis for at opretholde de gavnlige vaskulære tilpasninger og dermed beskytte det vaskulære system og det generelle helbred.

SARS Cov-2, samtidige sygeligheder og træningstræning: SARS Cov-2 vira (COVID-19) har globalt set skader den generelle fysiske og mentale sundhed i hele den verdensomspændende befolkning. Desværre, selvom der er nogle asymptomatiske individer for vira, er hovedparten af ​​dødsfaldet, der kan tilskrives COVID-19-virussen, dem med alvorlige følgesygdomme såsom befolkning med fedme, HTN, kardiometaboliske sygdomme og andre med større luftvejssygdomme. Desværre har COVID-19-pandemitilstanden inkluderet en situation med høj fysisk inaktivitet, der forværrer den stillesiddende tilstand og fremmer mere svækkelse af blodtryk og vaskulatur. Især EDys er svækket i COVID-19, hvor svækkelsen af ​​endotelfunktionen har været forbundet med større dødelighedsrisiko hos voksne.

FORSKNINGSPROBLEM: Selvom der er relevant information om ExT og deres virkninger og mekanismer på forbedringer af EDys markører, såsom ved FMD% og c-IMT, er der lidt information om, hvor lang ExT i form af 'volumen' og 'intensitet' kan være i stand til at opretholde disse ExT-forbedringer efter træningsophør i en 'udtræningsperiode' ved at teste en 'moderat' eller en 'lav' træningsdosis af 'høj' og 'lav' træningsintensitet. Denne information kan være nyttig for en beslutning om flere ExT folkesundhedsprogrammer til befolkningen med kardiometaboliske risikofaktorer for CVD, samt for at forbedre fremtidige mere komplekse undersøgelser til at forudsige træningsrespons.