Interindividuelle physiologische Reaktion auf eine Trainings- und Detrainingsphase bei Probanden mit kardiometabolischen Risikofaktoren (VASCU-HEALTH)

Endotheliale Dysfunktion (EDys) ist gekennzeichnet als eine phänotypische Veränderung im Endothel der Arterien, gekennzeichnet durch prothrombotische, proinflammatorische, ein Ungleichgewicht zwischen den Wirkungen von Vasodilatatoren und Vasokonstriktoren und kleinen Widerstandsgefäßen. Funktionell nimmt das Endothel einen proinflammatorischen Zustand mit prothrombinischen Eigenschaften an und wird häufig mit kardiovaskulären Erkrankungen wie arterieller Hypertonie (HTN, d. Diabetes mellitus Typ 2 (T2DM) und chronisches Nierenversagen. Klinisch ist eine Abnahme der Endothelfunktion um 0,62 %, gemessen durch flussvermittelte Dilatation (FMD %), mit einem Anstieg des systolischen Blutdrucks (SBP) um +20 mmHg verbunden. Funktionell wird EDys durch FMD%, Pulswellengeschwindigkeit (PWV) oder den Aortenaugmentationsindex (AIx) der Brachialarterie ausgedrückt, und strukturell wird EDys unter anderem durch die Karotis-Intima-Media-Dicke (c-IMT) ausgedrückt. Methodisch können sowohl FMD%- als auch c-IMT-Ergebnisse durch a) einen nicht-invasiven Ultraschall und b) durch andere invasivere Techniken bewertet werden.

Ein Teil des Mechanismus, der die reduzierte Vasodilatatorkapazität bei EDys erklärt, umfasst eine verringerte Stickstoffmonoxid (NO)-Produktion, erhöhten oxidativen Stress (ROS) und eine Abnahme der Produktion von hyperpolarisierenden Faktoren. Auf molekularer Ebene sind die Hochregulierung von Adhäsionsmolekülen, die Erzeugung von Makrophagen-Chemoattractant-Peptid-1 und die Produktion von Plasminogen-Aktivator-Inhibitor-1 auch an der Entzündungsreaktion im Zusammenhang mit dem prothrombischen Zustand in EDys beteiligt. Andere molekular verknüpfte Mechanismen umfassen, dass Angiotensin II und Endothelin-1, Hypercholesterinämie, veränderte Insulinsignalisierung und Hyperglykämie zu EDys beitragen können. Somit ist EDys ein vorläufiges Ereignis vor Atherosklerose, zunehmender Plaqueanhäufung, das molekulare pathophysiologische Ereignisse beinhaltet, aber auch „funktionelle“ und „strukturelle“ nachweisbare Schäden, die in hohem Maße mit kardiovaskulären Erkrankungen (CVD) verbunden sind.

In diesem Sinne stellen der „erhöhte“ Blutdruck, klinisch als Prähypertonie (preHTN) bekannt, und der HTN selbst ein enormes Problem für die öffentliche Gesundheit dar, wenn man bedenkt, dass sie in hohem Maße mit Schlaganfall, koronarer Herzkrankheit, Herzinsuffizienz und vor allem nach Chile korrelieren Es gibt eine beschleunigte Alterung der Bevölkerung, wobei HTN bei älteren Erwachsenen häufiger auftritt. Die erwachsene Bevölkerung mit HTN hat mehrere andere Komorbiditäten wie Übergewicht/Adipositas (~40 %), T2DM und Dyslipidämie (d. h. erhöhte Low-Density-Lipide [LDL-c], verringerte High-Density-Lipide [HDL-c] oder erhöhte Triglyceride), sind aber transversal zu ~40 % körperlich inaktiv (d. h. sich nicht an nationale und internationale körperliche Aktivität/Übungen zu halten). Trainingsempfehlungen von mindestens 150 min/Bewegung/Übungstraining pro Woche nach WHO-Richtlinien).

Übungstraining (ExT), eine bestimmte überwachte Modalität körperlicher Aktivität, kann nach Vorwissen als „Therapie“ zur Senkung des Blutdrucks bei HTN-Patienten und bei Patienten mit EDys wirken. ExT ist eine geplante, regulierte und geführte Modalität der körperlichen Aktivität, bei der die Teilnehmer Vorteile entsprechend einer angewendeten Dosis (d. h. Intensität, Volumen, Häufigkeit pro Woche, Dichte) und dem Profil (d. h. gesund oder mit kardiometabolischen Erkrankungen suchen) erzielen können HTN, Dyslipidämie, T2DM oder andere erhöhen die Fitnessleistung, verbessern aber gleichzeitig Gefäß- und Gesundheitsmarker wie FMD%, c-IMT, SBP/DBP oder MAP bei HTN. ExT kann Ausdauertraining (ET) umfassen, das aus Kontinuumsübungen besteht, die normalerweise mit geringer bis „mäßiger“ Intensität (Gehen/Laufen/Radfahren/Rudern usw.) ausgeübt werden, Widerstandstraining (RT) mit Lasten und externen Gewichten (Hanteln, Übungen). Maschinen mit Belastungen) mit hohem Einfluss auf die Muskel- und Knochenmasse, aber auch mit kardiovaskulären Vorteilen, da der Blutdruck sinkt, und die zuletzt untersuchte Modalität des hochintensiven Intervalltrainings (HIIT), bei der es sich um kurze hochintensive Intervalle mit geringem Volumen handelt (normalerweise Radfahren, Rudern oder Laufen), die mit Erholungspausen durchsetzt sind und die eine zeiteffiziente kardiometabolische Gesundheit zeigen. Alle diese drei ExT-Modi haben gezeigt, dass sie die EDys funktionell und strukturell verbessern, den Blutdruck senken und mehrere anthropometrische, Körperzusammensetzungs-, kardiovaskuläre, metabolische und körperliche Fitnessparameter bei HTN-Patienten verbessern, was kürzlich vom amerikanischen Kollegen von bestätigt wurde Sportmedizin.

Übungstraining bei endothelialer Dysfunktion: Eine relevante Metaanalyse von Higashi et al. zeigten, dass eine moderate Intensität von ET die Verfügbarkeit von Stickstoffmonoxid erhöht und Verbesserungen der EDys-Marker bei gesunden Probanden fördert. Eine langfristige ET fördert auch eine regelmäßige Endothel-abhängige Vasodilatation, und diese physiologischen Stimuli wurden mit niedrigeren Blutdruckwerten bei HTN-Personen in Verbindung gebracht. Ein kürzlich veröffentlichter Artikel von Pedrali et al., in dem die Autoren nach 8 Wochen mit drei verschiedenen Ext-Modalitäten wie ET, RT und CT eine signifikante Verbesserung sowohl der BP- als auch der EDys-Marker bei HTN-Patienten zeigten. Die Relevanz dieser Ergebnisse enthält jedoch mehrere wissenschaftliche und methodologische Bedenken, die berücksichtigt und verallgemeinert werden müssen, wie z die Endothelfunktion als c-IMT, c) es gab keine unterschiedlichen Häufigkeitsgruppen von ExT/Woche, d) die RT-Gruppe arbeitete mit Intensitäten ≥60 % bis 80 % der Maximalkraft bei den Patienten, der Baseline-PA-Level wurde vielmehr durch Fragebögen berichtet als den PA objektiv mit Beschleunigungsmessern zu messen, e) es gab keine Diätkontrollstunde vor den BP- und EDys-Messungen, und was noch wichtiger ist, es gab keine Kontrollgruppe und umfasste unter anderem sowohl PreHTN- als auch HTN-Teilnehmer (berichtete nur Ergebnisse in 'Mittelwert'). ', aber keine interindividuelle Reaktion auf bekannte Responder (Rs) und Non-Responder (NRs) auf ExT-Modi. Darüber hinaus und als Hauptanliegen gibt es, obwohl es einige Hinweise gibt, die signifikante Verbesserungen der vaskulären Parameter durch körperliches Training wie FMD% und c-IMT während der Übungsinterventionsperioden zeigen, keine Hinweise darauf, wie diese physiologischen vaskulären Vorteile aufrechterhalten werden können während des 'Enttrainierens', wo es kaum Studien mit Beweisen für einen möglichen Verlust dieser vaskulären Anpassungen gibt, noch Vorschläge für eine andere minimale Belastungsdosis, um diese vaskulären Anpassungen während der Zeit nach der Beendigung des Trainings aufrechtzuerhalten.

Akute und langfristige Trainingseffekte bei BP- und EDys-Markern: Eine einzelne Sitzung Ausdauertraining (ET) senkt den Ruheblutdruck bei HTN-Patienten um 5-7 mmHg, und dieser Effekt hält bis zu 24 Stunden an. Dieses Phänomen wird als Hypotonieeffekt nach dem Training bezeichnet. Ciolac et al. zeigten, dass 40 Minuten ET bei 60 % der Herzfrequenzreserve SBP und DBP Tag und Nacht verringerten, indem Holter-Monitore verwendet wurden. Interessanterweise zeigten die Autoren, dass es eine Zunahme in der Stichprobe von HTN-Patienten gab, die tagsüber einen normalen SBP (68 % vs. 82) und einen nächtlichen diastolischen Blutdruck (56 % vs. 72 %) aufwiesen. Bei HTN-Patienten wiesen Taylor-Tolbert et al. reduzierter SBP -7,4 und DBP -3,6 mmHg, wobei der PEHE bis zu 24 Stunden aufrechterhalten wird. Nach einer akuten 60-minütigen ET-Sitzung hatten andere Autoren bei gesunden chilenischen Erwachsenen über eine Abnahme des SBP -9,9 und des DBP -6,2 mmHg berichtet. Cade et al. berichteten 1984, dass ET den Blutdruck normalisierte und die Medikamentendosis bei HTN-Patienten nach 12-wöchigem Training verringerte, indem sie den SBP um ~22 und den DBP um ~18 mmHg senkte. Nach vier Jahrzehnten wissenschaftlicher und technologischer Fortschritte gibt es jedoch zahlreiche Beweise aus verschiedenen ExT-Modalitäten wie ET, HIIT oder RT, die für die Normalisierung des (funktionellen) Blutdrucks bei HTN-Patienten sprechen. Oleaet al. haben kürzlich gezeigt, dass es nach 24 Sitzungen HIT ExT zu einer Reduktion von 145 auf 118 mmHg SBP in der HTN-Gruppe kam, während die gesunde normotensive Gruppe keine Veränderungen hervorrief. Interessanterweise berichteten die Autoren von einer Reduzierung des Körperfetts um -3,9 kg, und von den 100 % der HTN-Stichprobe (n = 22) normalisierten sich beim Abschluss des ExT-Programms 73 % der Patienten (d. h. im normotensiven Zustand) ihren SBP. Chenet al. berichteten, dass HTN-Patienten SBP -15 und DBP -4 mmHg nach 12 Monaten mit 4 Sportkursen verringerten. Zuvor hat unser Team bei Langzeit-ExT bei BP-Veränderungen berichtet, dass langfristiges körperliches Training (≥ 4 Wochen regelmäßiges Training) bei HTN-Patienten SBP -20 und DBP -9 mmHg BP nach gleichzeitigem Training (CT) senkt. der Kombination von HIT plus RT), Senkung des SBD von 143 auf 126 mmHg und des DBP von 83 auf 71 mmHg bei HTN-Patienten. Andere Forscher haben gezeigt, dass 16 Wochen HIIT bei PreHTN-Patienten SBP -8, DBP -5,8 mmHg verringern und gesunde normotensive Patienten keine Veränderungen hervorrufen. Interessant an dieser Studie ist, dass PreHTN-Patienten auch um -3,3 kg Gewicht, -3 cm Taillenumfang, -5,8 % Körperfett, -13,9 mg/dL Triglyceride, +5,0 mg/dL HDL-c, +3 kg Muskelkraft abnahmen unteren Gliedmaßen und verbesserte ihre Gehfähigkeit durch Verkürzen der Zeit im 2-km-Gehtest -3,1 min. Nach 12 Wochen ExT berichteten andere Forscher über signifikante Abnahmen bei PreHTN-Patienten bei SBP von RT -4 und HIT -6 mmHg und bei DBP -3 mmHg bei HIT, wobei beide ExT-Modalitäten signifikante Verbesserungen bei Adipositas und körperlicher Fitness berichteten. Nach 20-wöchiger ExT mit CT (ET plus RT), HTN und PreHTN können Patienten jedoch ihre Ausgangsdiagnose auf ein anderes besseres Stadium ändern, z. B. von HTN auf PreHTN oder von PreHTN auf Normotension. Diese relevanten und signifikanten Veränderungen wurden durch signifikante Abnahmen der Marker für Fettleibigkeit, Stoffwechsel und körperliche Fitness erreicht. Es wurde jedoch auch berichtet, dass es eine breite Erstausbildung gab, bei der etwa 30 %, 50 % und 20 % der Patienten in der CT-Übungsgruppe keine Veränderungen zur Verbesserung der Körperzusammensetzung, des Blutdrucks und des Lipidprofils zeigten Nonresponder. Daher ist es zwingend erforderlich, die ExT-Effekte wie HIIT und ihre physiologischen Anpassungen an EDys-Marker und die BP-Reaktion bei Personen mit kardiometabolischen Risikofaktoren wie Erwachsenen mit präHTN oder HTN mehr zu untersuchen, aber über der Untersuchung dieser Parameter nach a „Detrainingsphase“ und erkunden Sie die potenzielle Belastungsdosis, um die vorteilhaften vaskulären Anpassungen aufrechtzuerhalten und somit das vaskuläre System und die allgemeine Gesundheit zu schützen.

SARS Cov-2, Co-Morbiditäten und Bewegungstraining: Die SARS Cov-2-Viren (COVID-19) haben weltweit die allgemeine körperliche und geistige Gesundheit der gesamten Bevölkerung geschädigt. Obwohl es einige asymptomatische Patienten mit den Viren gibt, ist der Hauptteil der Todesfälle, die auf das COVID-19-Virus zurückzuführen sind, leider diejenigen mit schweren Komorbiditäten wie Bevölkerung mit Fettleibigkeit, HTN, kardiometabolischen Erkrankungen und anderen mit schweren Atemwegserkrankungen. Leider hat der COVID-19-Pandemiezustand eine Situation mit hoher körperlicher Inaktivität mit sich gebracht, die den sitzenden Zustand verschlimmert und eine stärkere Beeinträchtigung des Blutdrucks und des Gefäßsystems fördert. Insbesondere ist EDys bei COVID-19 beeinträchtigt, wo die Beeinträchtigung der Endothelfunktion mit einem höheren Sterblichkeitsrisiko bei Erwachsenen in Verbindung gebracht wurde.

FORSCHUNGSPROBLEM: Obwohl es relevante Informationen über die ExT und ihre Auswirkungen und Mechanismen auf Verbesserungen der EDys-Marker gibt, wie z. B. bei FMD% und c-IMT, gibt es nur wenige Informationen darüber, wie lang ExT in Bezug auf „Volumen“ und „Intensität“ sein kann in der Lage, diese ExT-Verbesserungen nach Beendigung des Trainings in einer „Enttrainingsperiode“ aufrechtzuerhalten, in der eine „moderate“ oder „niedrige“ Trainingsdosis mit „hoher“ und „niedriger“ Trainingsintensität getestet wird. Diese Informationen könnten für eine Entscheidung zu mehreren ExT-Public-Health-Programmen für die Bevölkerung mit kardiometabolischen Risikofaktoren für CVD sowie zur Verbesserung zukünftiger komplexerer Studien zur Vorhersage des Trainingsverhaltens nützlich sein.