Einfluss des autonomen Nervensystems als Reaktion auf körperliche Betätigung bei hypertensiven Personen

EINLEITUNG

Eine endotheliale Dysfunktion geht der Atherosklerose voraus. Endothelzellen spielen eine wichtige Rolle bei der Modulation von vaskulärer Angiogenese, Entzündungsreaktionen, Homöostase sowie vaskulärem Tonus und Permeabilität. Diese vaskuläre Schutzfunktion wird weitgehend der Stickstoffmonoxid-Synthase Endothel zugeschrieben, einem Enzym, das für die Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) verantwortlich ist.

Die Abnahme der lokalen Bioverfügbarkeit von NO und/oder eine unzureichende vasomotorische Reaktion charakterisieren eine endotheliale Dysfunktion; eine Tatsache, die sich in Situationen wie SAH, Diabetes mellitus, Fettleibigkeit, Dyslipidämie, Menopause und sitzender Lebensweise zeigt. Die Bewertung der flussvermittelten Dilatation (FMD) der Brachialarterie ist, obwohl es sich um eine indirekte Methode zur Bewertung der Endothelfunktion handelt, nicht invasiv und ein großer Teil ihres Ergebnisses hängt von NO ab. Die Erkenntnisse, die sich aus dem akuten Stimulus körperlicher Bewegung ergeben, können auch langfristige Anpassungen vorhersagen, weshalb sie weit verbreitet sind.

Innerhalb dieses Szenarios gehört die Änderung des Lebensstils, einschließlich regelmäßiger körperlicher Bewegung, zu den Empfehlungen einer antihypertensiven Therapie. Die am häufigsten genannten Faktoren, die für die potenzielle antihypertensive Wirkung und eine bessere endotheliale Reaktion auf langfristiges Training verantwortlich sind, umfassen eine reduzierte sympathische Aktivität, ein Gleichgewicht zwischen vasodilatatorischen und vasokonstriktorischen Faktoren und reduzierte Spiegel von vasokonstriktorischem Endothelin-1.

Analysen einer Widerstandsübungssitzung in der FMD zeigten, dass die Kniestreckungsübung, die mit mäßiger Intensität sowie mit leichter Intensität durchgeführt wird, die FMD 10-30-60 Minuten nach der Sitzung bei gesunden Personen reduzieren kann. Interessanterweise war dieselbe Sitzung, wenn sie mit hoher Intensität durchgeführt wurde, nicht in der Lage, Veränderungen in der FMD zu bewirken, was zu der Idee einer umgekehrten Beziehung zwischen der Intensität des Widerstandstrainings und der FMD-Reaktion führte. Kürzlich zeigten die Forscher, dass eine Aerobic-Übungseinheit, mit Widerstand und kombiniert (mit Widerstand und aerob), durchgeführt in mäßiger Intensität für 40 Minuten und ausschließlich mit den unteren Gliedmaßen, die FMD der Brachialarterie von Personen mit SAH bei der Analyse nicht verändern konnte 10 -40-70 Minuten nach den Sitzungen. Diese Ergebnisse wurden begleitet von der Aufrechterhaltung der endothelialen Mikrovesikelspiegel und von Faktoren, die an oxidativem Stress beteiligt sind. Insgesamt können die Forscher die Hypothese aufstellen, dass andere Faktoren, wie z. B. eine Verschlimmerung der sympathischen Aktivität bei untrainierten Mitgliedern, eine Vasokonstriktion verursachen und den Blutfluss zu trainierten Mitgliedern umleiten können, wodurch sie folglich mit der endothelabhängigen gefäßerweiternden Aktivität konkurrieren.

Forscher haben gezeigt, dass die α1-adrenerge Blockade mit Phentolamin die Verringerung des Blutflusses im Unterarm, die in einer Placebo-Bedingung während einer manuellen Druckübungssitzung bei Personen mit Herzinsuffizienz nachgewiesen wurde, milderte. In Anbetracht der Tatsache, dass die verstärkte Aktivierung des sympathischen Nervensystems als wichtiger Faktor bei der Entwicklung und Aufrechterhaltung von SAH vorgeschlagen wurde, können die Forscher die Hypothese aufstellen, dass nach einer Sitzung intensiver körperlicher Betätigung ein Wettbewerb zwischen der sympathischen Aktivität ( potenzierende Vasokonstriktion) und Endothel-abhängige Vasodilatationsfähigkeit bei Personen mit SAH.

Während die akute Wirkung verschiedener Modalitäten körperlicher Betätigung auf MKS widersprüchliche Ergebnisse bei gesunden und hypertensiven Personen sowie einen Mangel an Informationen in der hypertensiven Bevölkerung über den Einfluss der SNA-Aktivität auf die Gefäßreaktivität als Reaktion auf körperliche Betätigung hat, entwickelten die Forscher eine randomisierte klinische Studie mit dem primären Ziel, den Einfluss der Aktivität des autonomen Nervensystems auf die FMD der Brachialarterie von Personen mit SAH nach akuter aerober, Widerstands- und kombinierter (Widerstands- und aerober) Übung zu analysieren, die ausschließlich mit den unteren Gliedmaßen durchgeführt wurde.

METHODEN

Studieneinstellung.

Die Studie wird am Institut für Kardiologie von Rio Grande do Sul/Fundação Universitária de Cardiologia unter Genehmigung der Ethikkommission dieser Einrichtung durchgeführt (UP 5678/19).

Zulassungskriterien.

Männer und Frauen mit SAH zwischen 35 und 55 Jahren, die die Dienste des Instituts für Kardiologie von Rio Grande do Sul besuchen und keine regelmäßigen körperlichen Übungen durchführen (≥ 2 Sitzungen pro Woche), werden ausgewählt. Ausgeschlossen von der Stichprobe sind Personen mit Diabetes mellitus, chronischer Niereninsuffizienz, Body-Mass-Index (BMI) ≥ 35 kg/m2, koronare Herzkrankheit, Herzinsuffizienz, die keine blutdrucksenkenden Medikamente einnehmen, Betablocker und/oder Alphablocker verwenden , präsentieren Läsionen in den unteren Gliedmaßen, die das Protokoll, das Rauchen und die Menopause (Frau) verhindern.

Stichprobengröße.

Forscher haben die FMD bei gesunden Personen nach einer aeroben Trainingseinheit mit der Bedingung eines Placebos (SD 1,13 %) und einer α1-adrenergen Blockade (SD 1,91 %) verglichen (Unterschied der Mittelwerte: 3,1 %). Um einen ähnlichen Unterschied in der MKS zwischen den Zuständen (Placebo und α1-adrenerge Blockade) nach unserer Trainingseinheit zu finden, berechneten die Forscher daher eine Gesamtstichprobe von 15 Personen (α = 0,05 und 80 % Aussagekraft). Für den FMD-Vergleich zwischen den Übungsarten, der Vor-Übung (SD 1,18 %) und der Nach-Übung (SD 1,91 %) der α1-adrenergen Blockgruppe. Um einen Unterschied in der FMD von 1,62 % (α = 0,05, Power 80%), die errechnete Gesamtstichprobe betrug 30 Personen. Unter der Annahme eines Verlusts von 30 % während der Protokolle betrug die Gesamtstichprobe 39 Personen.

Evaluation und Interventionen.

Die Freiwilligen werden aus den Informationen ausgewählt, die in den Krankenakten des IC/FUC-Kardiologiedienstes beschrieben sind. Der erste Kontakt mit dem Freiwilligen wird telefonisch aufgenommen, um die Ausschlusskriterien a priori zu überprüfen.

Schritt 1. Der erste Besuch der Person im IC/FUC findet im Clinical Research Laboratory (LIC) statt und alle Einschluss-/Ausschlusskriterien werden wieder aufgenommen. Nach der jeweiligen Unterzeichnung der Einwilligungserklärung beantworten die Personen einen klinischen Fragebogen und den International Physical Activity Questionnaire. Der klinische Blutdruck der Person wird kontrolliert (3 Blutdruckkontrollen am Arm mit dem höchsten Wert).

Die Anthropometrie wird am LIC durchgeführt und unterteilt sich in die Erfassung von Gesamtkörpermasse, Körpergröße und Taillenumfang.

Der Belastungstest wird auf einem Laufband mit dem Bruce-Protokoll gemäß den Richtlinien der Brasilianischen Gesellschaft für Kardiologie durchgeführt. Der Test wird in einem spezialisierten ICF/FUC-Raum von einem qualifizierten Fachmann in Anwesenheit eines Kardiologen durchgeführt. Danach werden der maximale Sauerstoffverbrauch, die Atemäquivalente und die maximale Herzfrequenz gelobt (Verordnung von Aerobic-Übungen).

Schritt 2. Der zweite Besuch findet im LIC statt, wobei der Einzelne 12 Stunden lang zur Blutentnahme und biochemischen Analyse fastet. Nach der Blutentnahme wird ein standardisierter Snack angeboten und die Freiwilligen werden in einen kontrollierten Raum geleitet, wo sie 10 Minuten lang liegen bleiben. Die Bewertung der arteriellen Steifheit erfolgt anhand der Karotis-Femur-Pulswellengeschwindigkeit (PWV) mit Complior Analyse-Geräten®. Der Abstand zwischen den beiden Punkten wird mit einem Infantometer gemessen und die Daten zu Blutdruck, Körpergröße, Gesamtkörpermasse und Abstand zwischen den Punkten der Halsschlagader und der Oberschenkelarterie werden in die Complior Analyse-Software eingegeben, um das PWV zu berechnen.

Nach der Analyse des PWV werden die Freiwilligen auf maximale Kraft der unteren Extremitäten getestet, indem eine maximale Wiederholung (1-RM) getestet wird. Der Test wird am LIC in einer spezifischen Umgebung für körperliche Übungen (Kniestreckungs-, Kniebeugungs-, Beindruck- und Plantarflexionsübungen) durchgeführt. Es wird ein lokales Aufwärmen mit 10-12 Wiederholungen und einer Belastung relativ zu 30% des geschätzten Gewichts für den 1-RM-Test und 2:2-Kadenz (konzentrisch:exzentrisch) durchgeführt, gesteuert durch ein Metronom. Nach 3-5 Minuten Ruhe beginnt der 1-RM-Test. Der Test wird unterbrochen, um die Belastung anzupassen, wenn die Person mehr als 1 Wiederholung durchführt oder wenn sie die vorgeschlagene Belastung nicht überwinden konnte. Wenn weitere Versuche erforderlich sind, wird eine 5-minütige Pause gewährt. Das Gewicht, bei dem die Person nur eine Wiederholung ausführt, wird als 1-RM bestimmt.

Schritt 3-4. Um den Einfluss des SNS auf die FMD als Reaktion auf körperliche Trainingseinheiten zu analysieren, wird die in der Literatur beschriebene α1-adrenerge Blockierung verwendet. In Anbetracht der Unterbrechung der Vermarktung des Medikaments Prazosin in Brasilien wird es durch sein Analogon Doxazosin ersetzt. Kurz gesagt, 90 Minuten vor Beginn des Trainingsprotokolls wird den Personen eine Kapsel mit Placebo (mikrokristalline Zellulose) oder α1-Adrenorezeptorblocker (Doxazosin 0,05 mg.kg-1 Körpergewicht) angeboten und sie werden angewiesen, sich hinzulegen. Ein Forscher, der in der Gruppe mitarbeitet und für die Art der körperlichen Betätigung blind ist, ist dafür verantwortlich, die Kapseln am Tag der Sitzung gemäß der vorherigen Randomisierung der Person zur Verfügung zu stellen.

Bewertung der Endothelfunktion: Die Bewertung der Endothelfunktion wird durch Ultraschall unter Verwendung der FMD-Technik, wie zuvor beschrieben, durchgeführt. Zunächst werden die Geschwindigkeit des Blutflusses und der Durchmesser der Brachialarterie gleichzeitig am rechten Arm des Freiwilligen in einem ruhigen, abgedunkelten Raum mit kontrollierter Temperatur (23-24 ° C) des LIC von einem einzigen qualifizierten Mitarbeiter bewertet Ermittler und für die Bedingung geblendet. Der anfängliche Blutdruck (linker Arm), die Ruheherzfrequenz, die Blutflussgeschwindigkeit und der Durchmesser der Brachialarterie werden nach 10-15-minütiger Ruhe in Rückenlage mit ausgestrecktem und in einem Winkel von ~ positioniertem Arm des Probanden bewertet 40° des Rumpfes. Die Auswertung erfolgt 10 Minuten vor der Übungseinheit sowie 10-40-70 Minuten nach der Übungseinheit.

Um die FMD der A. brachialis zu analysieren, sollten Personen für ≥ 6 Stunden nüchtern sein und Medikamente gegen SAH einnehmen. Eine Schnellablassmanschette wird 5 cm distal der Fossa antecubitalis um den Unterarm gelegt, und das Bild der A. brachialis wird im distalen Drittel des Arms im B-Modus unter Verwendung eines angeschlossenen linearen Mehrfrequenzwandlers (12 MHz) aufgenommen ein hochauflösendes Doppler-Ultraschallsystem. Das Probenvolumen wird so angepasst, dass es die Breite des Behälters abdeckt, und es wird ein Einschallwinkel von 60° verwendet. Die Ausgangsdurchmesser werden 1 Minute lang aufgezeichnet, bevor die Unterarmmanschette 5 Minuten lang auf 50 mmHg über dem SBD aufgeblasen wird. Die Aufzeichnung der Bilder wird 30 Sekunden vor dem Ablassen der Manschette wieder aufgenommen und für 3 Minuten nach dem Ablassen beibehalten. Das Videosignal des Doppler-Ultraschalls wird in Echtzeit von einer USB-Videokarte aufgezeichnet und für die Offline-Analyse gespeichert. Die Analyse der Blutflussgeschwindigkeit und des Durchmessers der Brachialarterie wird unter Verwendung von Kantenerkennungs- und Wandverfolgungssoftware (CardiovasculareSuit™; Pisa, Italien) durchgeführt. Aus den synchronisierten Blutflussgeschwindigkeitsdaten und dem Armarteriendurchmesser wird der Blutfluss bei 30 Hz berechnet. Die FMD wird als prozentuale Änderung des Spitzendurchmessers nach dem Ablassen der Manschette vom Referenzdurchmesser (Basislinie) berechnet.

Nervensystem: Die Bewertung des VNS erfolgt, wie bereits in der Literatur beschrieben, über die Variabilität von Herzfrequenz und Blutdruck. Die Daten werden durch das Druckwellenerfassungssystem kontinuierlich und nicht-invasiv durch das Finometer®-System erfasst. Dazu wird am Mittelfinger (rechte Hand) eine Manschette angelegt, die mit einem Analog-Digital-Signalwandler gekoppelt ist. Die Abtastfrequenz der Signale wird kontinuierlich bei 1000 Hz erfasst, nachdem sich die Person ausgeruht hat (10 Minuten hingelegt) und vor der FMD-Analyse.

Die gesammelten Daten werden in der Software BeatsScope® und LabChart® zur Analyse von Histogrammen der Blutdruckvariabilität (BPV) und Pulsintervallreihen (RR-Intervall) für die spektrale Leistungsanalyse (Herzratenvariabilität, HRV) gespeichert. Das Impulsintervall (PI) wird als Differenz zwischen Start- und Endpunkt des Zyklus berechnet. Die Analyse von HRV und BPV im Zeitbereich, wie z. B. die spektrale Zusammensetzung (schnelle Fourier-Transformation), wird mit der CardioSeries®-Software durchgeführt (nach Entfernung transienter und diskrepanter Elemente). Die Spektralbänder zur Auswertung: sehr niedrige Frequenz (VLF, 0,007-0,04 Hz), Niederfrequenz (LF, 0,04-0,15 Hz), Hochfrequenz (HF, 0,15-0,4 Hz) und Gesamtleistung (TP, VLF+LF+HF). Die spontane Baroreflexempfindlichkeit (SBE) wird aus der Quadratwurzel von (LF/HRV m2)/(LF/BPV m2) abgeleitet.

Die körperlichen Übungen werden in zwei Sitzungen durchgeführt, immer nachmittags (13:00 Uhr) und in zufälliger Reihenfolge für Placebo oder α1-adrenerge Blockade. Mäßiges Fasten (6 Stunden) ist erforderlich und die Sitzungen sollten mindestens 5-7 Tage dauern. Die Trainingseinheiten werden sein: Aerobic, Widerstand und kombiniert, zuvor von unserer Gruppe veröffentlicht.

Die Aerobic-Übungen werden auf einem horizontalen Fahrradergometer durchgeführt. Es wird ein Warm-up durchgeführt (5 Minuten), gefolgt von 40 Minuten mit moderater Intensität (60 % HF-Reserve) und kontrolliert durch einen Pulsmesser sowie die subjektive Anstrengungsskala (Borg 6 bis 20 Punkte). Blutdruck, Herzfrequenz und die Borg-Skala werden zu Beginn des Aerobic-Trainings und alle 5 Minuten bis zum Ende gemessen.

Die Widerstandsübungseinheit wird strukturiert mit Kniestreckung, Kniebeugung, Beindruck und Plantarflexion, in einer Station mit geführten Gewichten, mit 4x12 Wiederholungen und 60% Intensität von 1-RM; die Kadenz wird auf 2:2 (konzentrisch: exzentrisch) eingestellt und durch ein Metronom gesteuert. Die Pause zwischen Sätzen und Übungen beträgt 90 Sekunden (Gesamtdauer: 40 Minuten). Blutdruck, Herzfrequenz und Borg-Skala werden zu Beginn und am Ende der 4. Serie jeder Übung aufgezeichnet.

Die kombinierte Übungseinheit besteht aus 20 Minuten Widerstandsübungen + 20 Minuten Aerobic-Übungen, wie bereits beschrieben, außer dass die Widerstandsübungen 2 Sätze jeder Übung umfassen. Wie bei anderen Sitzungen werden Blutdruck, Herzfrequenz und die Borg-Skala zu Beginn und am Ende der zweiten Serie von Widerstandsübungen sowie zu Beginn und alle 5 Minuten der Aerobic-Übungen bis zu 15 Minuten nach Ende bewertet Übungen.

Statistische Analyse.

Die Normalität der Daten wird von Shapiro-Wilk beurteilt. Die Werte werden gemäß der Verteilung der Variablen als Mittelwert ± Standardabweichung oder vermittelt und 95 % KI dargestellt. Einweg-ANOVA wird für vorherige Vergleiche von Grundliniendaten zwischen Gruppen verwendet. Die multivariate Analyse der Daten wird unter Verwendung des GEE für wiederholte Messungen mit Post-Hoc von Bonferroni durchgeführt. Die Bewertung möglicher Korrelationen zwischen Variablen erfolgt mit Pearson- oder Spearman-Tests. Statistische Analyse: SPSS 24,0, p-Wert < 0,05.