Neuartiges zeiteffizientes inspiratorisches Muskelkrafttraining zur Senkung des systolischen Blutdrucks

Ein überdurchschnittlicher systolischer Blutdruck (SBP), definiert als SBP >/= 120 mmHg, ist der wichtigste beeinflussbare Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlaganfall, kognitiven Verfall/Demenz und andere chronische Gesundheitsprobleme. Trotz der Verfügbarkeit von Behandlungen zur Senkung des SBD gelingt es über 75 Prozent der Erwachsenen mit übernormalem SBD nicht, den Blutdruck zu kontrollieren, was in den letzten zehn Jahren zu einem fast 50-prozentigen Anstieg der Zahl der auf BP zurückzuführenden Todesfälle geführt hat. Daher ist ein übernormaler SBP eine große Belastung für die öffentliche Gesundheit.

• Mehr als 65 Prozent der Erwachsenen ab 50 Jahren haben einen übernormalen SBP. Die Zahl der Erwachsenen im Alter von 50 Jahren und älter nimmt rapide zu, was einen anhaltenden Anstieg der übernormalen SBP-bedingten Morbidität und Mortalität ohne wirksame Behandlungsstrategien vorhersagt. Dies macht die Entwicklung neuartiger SBP-senkender Therapien zu einer dringenden biomedizinischen Forschungspriorität.
• Ein zunehmender SBP ist eng mit einer vaskulären Dysfunktion verbunden, die als beeinträchtigte Endothelfunktion, erhöhte Steifheit der großen elastischen Arterie und beeinträchtigte zerebrovaskuläre Funktion beobachtbar ist. Der Rückgang dieser Funktionen spielt eine große Rolle bei dem erhöhten Risiko für chronische Erkrankungen, die mit übernormalem SBP verbunden sind. Es wird angenommen, dass der primäre Mechanismus, der für SBP-induzierte vaskuläre Dysfunktion verantwortlich ist, die mit oxidativem Stress verbundene Hemmung der Bioverfügbarkeit von Stickoxid ist. Um die größtmögliche biomedizinische Wirkung zu erzielen, sollten daher neue SBP-senkende Therapien auch die Gefäßfunktion verbessern, indem sie oxidativen Stress verringern.
• Gesunde Lebensstilpraktiken, wie herkömmliche Aerobic-Übungen, die Aufrechterhaltung einer gesunden Ernährung oder die Reduzierung der Natriumaufnahme, sind allesamt Strategien der ersten Wahl, um SBP zu senken. Wichtig ist, dass diese Lebensstilpraktiken auch die Gefäßfunktion verbessern, zum großen Teil durch die Reduzierung von oxidativem Stress. Die Einhaltung gesunder Lebensgewohnheiten ist jedoch gering, wobei die Einhaltung der Richtlinien bei erwachsenen Amerikanern im Allgemeinen zwischen 20 und 40 Prozent liegt. Das größte gemeldete Hindernis für die Einhaltung der Richtlinien für einen gesunden Lebensstil ist Zeitmangel. Daher sind zeiteffiziente Interventionen vielversprechend, um die Adhärenz zu fördern, SBP zu reduzieren und andere physiologische Funktionen zu verbessern.
• Inspiratorisches Muskelkrafttraining mit hohem Widerstand (IMST) ist eine zeiteffiziente (5 Minuten pro Sitzung) Lifestyle-Intervention, die aus 30 Inspirationsmanövern besteht, die gegen einen hohen Widerstand durchgeführt werden. Vorläufige Daten deuten darauf hin, dass eine 6-wöchige IMST an 6 Tagen/Woche den systolischen Blutdruck um 9 mmHg bei Erwachsenen mit überdurchschnittlichem systolischen Blutdruck (d. h. mehr als 120 mmHg) zu Studienbeginn senkt. Wichtig ist, dass diese Senkung des SBP gleich oder größer ist als die Senkung des Blutdrucks, die typischerweise mit zeit- und arbeitsintensiven Strategien für einen gesunden Lebensstil wie herkömmlichem Aerobic-Training erreicht wird. Diese Ergebnisse müssen jedoch in einer angemessen gepowerten klinischen Studie mit einer längeren, leitliniengerechten Behandlungsdauer bestätigt werden. Darüber hinaus muss der Einfluss von IMST auf Funktionen, die durch übernormalen SBP (endothelial, zerebrovaskulär, kognitiv) beeinträchtigt sind, bestimmt werden, ebenso wie die Mechanismen, durch die IMST positive Wirkungen ausübt.
• Dementsprechend werden wir eine randomisierte, verblindete, scheinkontrollierte klinische Studie mit parallelem Gruppendesign durchführen, um die Wirksamkeit von 3 Monaten IMST (75 Prozent maximaler Inspirationsdruck) im Vergleich zu zügigem Gehen (40-60 % Herzfrequenzreserve; an etablierte Strategie für einen gesunden Lebensstil) zur Senkung des SBD und zur Verbesserung der endothelialen, zerebrovaskulären und kognitiven Funktion bei Erwachsenen ab 50 Jahren mit übernormalem SBD. Ich gehe davon aus, dass IMST den SBP senken und die Endothelfunktion verbessern wird, indem es oxidativen Stress verringert und die Bioverfügbarkeit von Stickoxid erhöht. Ich gehe auch davon aus, dass IMST die zerebrovaskuläre und kognitive Funktion verbessern wird und dass diese Verbesserungen mit einer Verringerung des SBP und Verbesserungen der Endothelfunktion zusammenhängen. Auch erwarte ich eine hervorragende Adhärenz bei der Intervention (über 80 Prozent aller Trainingseinheiten werden mit der entsprechenden Intensität absolviert).
• Um meine Hypothese zu testen, rekrutiere ich 102 Erwachsene im Alter von 50 Jahren und älter, die SBP >/= 120 mmHg haben. Die Probanden werden Basistests für gelegentlichen (Ruhe-) SBP, ambulanten 24-Stunden-SBP, Endothelfunktion, arterielle Steifheit, kognitive Funktion und zerebrovaskuläre Funktion unterzogen. Innovative mechanistische Sonden, einschließlich Pharmaco-Dissektion mit Vitamin C, Analyse von biopsierten Endothelzellen und Hochdurchsatz-Metabolomik, werden durchgeführt, um oxidativen Stress und die Bioverfügbarkeit von Stickstoffmonoxid zu Studienbeginn zu bewerten.
• Nach dem Basistest werden die Probanden randomisiert, um entweder 3 Monate IMST mit hohem Widerstand oder zügiges Gehen durchzuführen. Die Probanden trainieren 6 Tage/Woche, wobei eine Trainingseinheit im Labor überwacht wird und die anderen 5 unbeaufsichtigt zu Hause durchgeführt werden. Nach 3 Monaten Training wiederholen die Probanden alle Tests, die während der Basistests durchgeführt wurden, um trainingsinduzierte Veränderungen des SBP, der physiologischen Funktionen und der zugrunde liegenden Mechanismen zu bewerten.