Zerebrovaskuläre Ergebnisse bei ischämischer Herzkrankheit (IHD)

Dies ist eine randomisierte Kontrollstudie, bei der die Randomisierung innerhalb rational gebildeter Gruppen verschachtelt ist. Es werden drei Hauptgruppen bewertet: 1) Patienten mit koronarer Herzkrankheit (KHK), 2) Teilnehmer mit metabolischem Syndrom (MetS) und 3) gesunde Kontrollteilnehmer (CTL). Die Einteilung in die Gruppen „Gesunde CTL“ und „MeTS“ wird beim Screening-Besuch vor der Studie auf der Grundlage medizinischer Fragebögen, Blutprobenergebnisse und Ultraschallbildgebung bestätigt (siehe unten). Alle CTL- und MeTS-Teilnehmer werden nach dem Zufallsprinzip einer sechsmonatigen Trainingsgruppe oder einer sechsmonatigen „Wartelisten“-Trainingsgruppe gefolgt von einer sechsmonatigen Trainingsphase zugeteilt. Das Übungstraining erfolgt in Übereinstimmung mit den Richtlinien des American College of Sports Medicine und der Canadian Society for Exercise Physiology und unterstützt drei Tage/Woche im Labor mit angestrebter herzfrequenzbasierter aerober Aktivität (~30 Minuten/Tag) und zwei Tage zu Hause Aktivität. Basierend auf der Zielherzfrequenz werden die Trainingsintensität und/oder -dauer alle zwei Wochen angepasst, um den Trainingsreiz aufrechtzuerhalten. Als CAD-Patienten gelten hier Patienten mit der Diagnose einer koronaren Herzkrankheit, die wegen eines kardiologischen Ereignisses ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Unter den rekrutierten CAD-Teilnehmern nimmt Gruppe 1 (CADcr) freiwillig an einem strukturierten Herzrehabilitationsprogramm (CR) teil. Gruppe 2 (CADuc) erhält die Empfehlung für eine Herzrehabilitation und entscheidet sich gegen eine Teilnahme (aus verschiedenen Gründen, einschließlich der Entfernung zum Ort der Herzrehabilitation), meldet sich jedoch freiwillig zu den Testverfahren zu Studienbeginn und nach einem Zeitraum von sechs Monaten. Obwohl eine zufällige Zuordnung bevorzugt wird, ist dies bei CAD-Patienten nicht möglich, da unserer Erfahrung nach geografische Einschränkungen oder andere persönliche Barrieren den Zugang zu CR einschränken und weil CR oft als normaler Pflegestandard angesehen wird (sie würden CR nicht freiwillig vermeiden, wenn ... sie wollen CR). Stattdessen wird ein naturalistischer Kontrollansatz verwendet, bei dem Patienten, die nicht an CR teilnehmen, dennoch teilnehmen können, indem sie sich den Tests vor und nach einem Zeitraum von sechs Monaten unterziehen. Durch die Verwendung von Erinnerungsumfragen werden Aktivitätsmuster in den Trainingsgruppen oder Wartezeiten ermittelt, in denen kein Training stattfindet. Beide Gruppen erhalten die gleiche stationäre Ausbildung, Überweisung an ein CR-Programm, persönliche Verschreibung (Überweisung), Ermutigung und Nachsorge. Alle Probanden absolvieren vor und nach dem sechsmonatigen Trainingsintervall oder der Zeitkontrolle eine Reihe von Tests. Das Trainingstraining und die meisten Tests werden im Labor für Gehirn- und Herzgesundheit (Labatt Health Sciences Building, Rm 402) durchgeführt. Protokolle: Kardio-respiratorische Fitness: Die Fitness wird mithilfe eines selbstgesteuerten sechsminütigen Gehtests (6MWT) bestimmt, der gemäß den Richtlinien der American Thoracic Society (ATS) durchgeführt wird, wobei die Anwesenheit eines Arztes nicht erforderlich ist. Blutprobe: Nach einer Ruhepause von bis zu 30 Minuten wird eine nüchterne (>3 Stunden) venöse Blutprobe aus der Vena antecubitalis zur Analyse von Blutzucker, Lipiden und Insulin (LifeLabs), Markern für Astrozyten und Gefäßschäden entnommen ( D. Fraser), Endothelfunktion (z.B. Endothelin, P-Selectin) und Entzündungen (z.B. hsCRP, TNFa, IL-1, IL-6, IL-10), neuronale Funktionsmarker (z. B. Adrenalin, Noradrenalin) und proliferative Faktoren (z. B. NFK-B, aus dem Gehirn stammender neurotropher Faktor (BDNF), VEGF) (K. Sommer). Zusätzliche Proben von 10 ml Vollblut werden zum Robarts Research Institute zur Analyse genetischer Marker des Gefäßrisikos (z. B. Apolipoprotein E (APOE) oder BDNF-Polymorphismen (R. Hegele)) und für Monozyten-Entzündungsprofile mittels Durchflusszytometrie (G. Dekaban). Bis zu 5 Plasmaproben (~1 ml) werden zur Zellkultur-Flüssigkeitsflussanalyse der polymorphkernigen Zellbindung an das Victoria Hospital geschickt (G. Cepinskas). Das Gesamtvolumen der Blutprobe darf 60 ml nicht überschreiten. Gefäßultraschall: Ultraschall wird verwendet, um die Arteriendurchmesser und den Blutfluss in der Halsschlagader, dem Sinus carotis, der Arteria brachialis und der Femoralarterie zu messen. Die Erweiterung der Arteria brachialis wird auch nach fünf Minuten Unterarmischämie (flussvermittelte Dilatation) und vier Minuten nach einer sublingualen Einzeldosis (0,4 mg) Natriumnitroglycerin (standardmäßige rezeptfreie Selbstbehandlung bei Angina pectoris) gemessen. . Aktivität des sympathischen Nervs: Die Aktivität des peripheren sympathischen Nervs wird mittels Mikroneurographie vom Nervus peroneus erfasst. Eine 35 mm lange Wolfram-Mikroelektrode mit einem Durchmesser von 200 µm, die sich zu einer nicht isolierten Spitze von 1 bis 5 µm verjüngt, wird transkutan in den Nervus peroneus direkt hinter dem Wadenbeinkopf eingeführt. Eine Referenzelektrode wird subkutan 1–3 cm von der Aufnahmestelle entfernt positioniert. Eine sympathische Nervenstelle wird durch das charakteristische pulssynchrone Burst-Muster bestätigt, das keine Hautparästhesien hervorruft und dessen Frequenz während einer freiwilligen Apnoe und/oder eines Valsalva-Manövers ansteigt, jedoch nicht während der Erregung durch ein lautes Geräusch. Transkranieller Ultraschall: Eine kleine Sonde, die mit einem Stirnband an jedes der Schläfenfenster (direkt hinter den Augen) gehalten wird, misst die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der mittleren und/oder hinteren Hirnarterien. Zerebrovaskuläre Reaktivität (Hyperkapnie): Die Probanden atmen ein hyperkapnisches Gasgemisch aus 5 % CO2/21 % O2/Rest N2 durch ein 2-Wege-Nicht-Rückatmungsventil ein. Dieses Gas wird jeweils bis zu 5 Minuten lang in zwei wiederholten Versuchen eingeatmet, die durch eine Erholungszeit von mindestens 5 Minuten getrennt sind. Sitz-Steh-Test: Um die dynamische Erholungsrate des zerebralen Blutflusses bei vorübergehenden Blutdruckänderungen zu testen, werden der Gehirnblutfluss durch transkraniellen Doppler-Ultraschall, Blutdruck, Herzfrequenz und endexspiratorisches CO2 (mit einer Maske) gemessen während ca. 3 Minuten Sitzruhe, zwei Minuten Stehen und dann einer sitzenden Ruhephase. Dieses Protokoll kann bis zu dreimal wiederholt werden. Ein Gasanalysator und ein Gesichtsmaskenmechanismus ermöglichen die Messung des ausgeatmeten Sauerstoffs und Kohlendioxids bei jedem Hyperkapnie- und Sitz-Steh-Test. Elektrokardiogramm: Über kleine Oberflächenelektroden auf der Brust wird ein Standard-Elektrokardiogramm erfasst, um die Herzfrequenz zu bestimmen. Beatmungsmuster: Um die Atemmuster aufzuzeichnen, wird ein Respirat-Dehnungsmessstreifen um die Brust gelegt. Der Blutdruck wird mithilfe einer kleinen Manschette an einem Finger (Finometer) gemessen und mit einer Oberarm-Blutdruckmessung bestätigt. Die Hämoglobinsättigung wird mit einem Pulsoximeter an einer der Ziffern gemessen. 1. 6-Minuten-Gehtest: Im selbstgesteuerten Format gehen die Teilnehmer sechs Minuten lang einen langen Flur hin und her, während die zurückgelegte Strecke aufgezeichnet wird. Die Teilnehmer können sich während des Tests nach Bedarf ausruhen. 2. Bein- und Armmuskelkraft (isometrisch). Die Teilnehmer drücken einen einzelnen Arm oder ein einzelnes Bein gegen eine Widerstandsmaschine, während die Kraft gemessen wird. Drei 3-Sekunden-Wiederholungen mit maximaler Anstrengung werden durch eine oder zwei Minuten Pause getrennt wiederholt. Neuropsychologische Tests: Diese Tests untersuchen die wichtigsten funktionellen Ergebnisse bei vaskulärer kognitiver Beeinträchtigung und umfassen Messungen in Bezug auf Stimmung, Gedächtnis und Kognition. Die Tests erfolgen schriftlich auf Papier, werden von geschultem Personal durchgeführt und umfassen auf der Grundlage veröffentlichter Standards (Hachinski et al., 2006) Folgendes: Allgemeine kognitive Funktion: Montreal Cognitive Assessment (MOCA), Trail-Making-Test, und der Stroop-Wortfarbentest. Letztere Aufgabe nutzt unsere Fähigkeit, Wörter schneller und automatischer zu lesen als Farben zu benennen. Exekutive Funktion (Tierbenennung, kontrollierte mündliche Wortwahl), Assoziation (Trail-Making-Test); Sprache (Boston Naming Test 2. Auflage, Kurzform); Visuell-räumlich (Rey-Osterrieth-Komplex, Figurenkopie, komplexes Figurengedächtnis); Kodierung von Ziffernspanne und Ziffernsymbolen aus der Wechsler Adult Intelligence Scale IV (WAIS-III; mit kanadischen Normen) Gedächtnis (Rey Auditory Verbal Learning Test; http://www.wpspublish.com/store/Search?Q=Rey%20Auditory% 20Verbal%20Learning%20Test%E2%84%A2%20(RAVLT%E2%84%A2); HINWEIS: Um das Problem des Übungseffekts im Zusammenhang mit wiederholten Versuchen desselben Tests anzugehen, könnten alternative Formen einiger Skalen verwendet werden gegebenenfalls ausgewogen verabreicht werden. (Referenz: V. Hachinski et al. National Institute of Neurological Disorders and Stroke – Canadian Stroke Network Vascular Cognitive Impairment Harmonization Standards, Stroke, 2006, 37:2220-2241) Magnetresonanztomographie (MRT): Jeder Teilnehmer führt zwei separate MRT-Protokolle durch. Diese werden entweder auf den 3-Tesla- oder 7-Tesla-Bildgebungssystemen bei Robarts durchgeführt. Die erfassten Bildserien umfassen: 1) T1 MPRAGE anatomisch, 2) FLAIR für Hyperintensitäten der weißen Substanz, 3) MR-Angiographie für die Gefäßarchitektur, 4) Schwarzblutangiographie der mittleren Hirnarterie zu Studienbeginn und erneut nach bis zu fünf Minuten Hyperkapnie. Beispielhafter Testplan: Diese werden jeweils vor und nach dem Training durchgeführt. Besuch 1 – Labortest 1 (3 Stunden) Einwilligung: 15 Min. Ruhe in Rückenlage: 30 Min. Blutproben: 10 Min. (wird teilweise für die Gruppenzuteilung im Vortest verwendet) Snack: 10 Min. Instrumentierung (einschließlich transkranieller Doppler- und Gefäßultraschallbildgebung der Halsschlagader). ): 60 Min. Zerebrovaskuläre Reaktivität auf Hyperkapnie und Aufsteh-Aufgaben: 45 Min. Besuch 2 – Labortest 2 (2 Stunden) Kognitive Tests: 45 Min. Gefäßbildgebung: 30 Min. Sechsminütiger Spaziergang: 10 Min. Beinmuskelkraft: 10 Min Besuch 3 – MRT-Test (<1,5 Stunden Gesamtzeit) Ausgangsblutdruck: 10 Min. MRT-Vorbereitung: 10 Min. Anatomisch: 10 Min. Hyperintensitäten der weißen Substanz: 10 Min. Angiographie: 20 Min. MR-Angiographie der mittleren Hirnarterie mit Hyperkapnie: 20 Min. Die Interventionen : Rehabilitationsübungen: Die Herzrehabilitationsprogramme (CR) bieten die erste Übungsintervention für überwiesene CAD-Patienten (Dr. Suskin). Das CR-Programm nutzt standardisierte, präskriptive und progressive Übungspraktiken (hauptsächlich Aerobic-Übungen), um die Funktionsfähigkeit von Patienten nach einer klinischen Herzintervention zu verbessern. Das CR-Programm in London dauert 6 Monate.Im Allgemeinen erfolgt das Aerobic-Training bei einer Intensität von 40–70 % Herzfrequenzreserve oder einem wahrgenommenen Trainingsergebnis von 11–14 (auf der 6–20 Borg-Skala), 3–7 Tage/Woche, bei 20 -60 Min./Sitzung (oder mehrere 10-minütige Sitzungen).