Neurovaskuläre Regulation während des Trainings bei Menschen mit chronischer Nierenerkrankung: Sympatholyse bei CKD

Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz leiden unter Belastungsintoleranz und schlechter körperlicher Leistungsfähigkeit. Sowohl Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz (ESRD) als auch mit chronischer Nierenerkrankung (CKD), die noch nicht dialysiert werden, weisen erhebliche Beeinträchtigungen der körperlichen Leistungsfähigkeit auf, einschließlich der maximalen Arbeitskapazität (PWC) und der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2-Peak). Die Mechanismen, die der Belastungsintoleranz bei chronischer Nierenerkrankung zugrunde liegen, sind multifaktoriell und nicht vollständig geklärt, und die mechanistischen Rollen abnormaler neurozirkulatorischer und vaskulärer Reaktionen während der Belastung sind noch nicht vollständig aufgeklärt. Es wurde festgestellt, dass solche Anomalien ein wichtiger pathogener Mechanismus sind, der der Belastungsstörung anderer chronischer Erkrankungen zugrunde liegt, bei CKD jedoch noch weitgehend unerforscht sind. Dieses translationale Forschungsprogramm wird diese Lücke schließen, indem es die Rolle abnormaler neuronaler und vaskulärer Reaktionen bei der Pathogenese von Belastungsstörungen bei chronischer Nierenerkrankung untersucht.

Zu den normalen physiologischen Reaktionen auf körperliche Betätigung gehört ein Anstieg des Herzzeitvolumens und des Blutdrucks (BP), der dazu dient, den erhöhten Stoffwechselbedarf der Skelettmuskulatur zu decken. Die Blutdruckreaktion wird durch ein Gleichgewicht zwischen vasokonstriktiven und vasodilatatorischen Kräften vermittelt, die während des Trainings induziert werden. Die wichtigste vasokonstriktive Kraft ist die Reflexaktivierung des sympathischen Nervensystems (SNS), das dazu dient, Blut zur arbeitenden Skelettmuskulatur zu leiten. Gleichzeitig wirkt die lokale Vasodilatation, die größtenteils durch Stickstoffmonoxid (NO) und Adenosintriphosphat (ATP) vermittelt wird, der sympathischen Innervation innerhalb des trainierenden Skelettmuskels entgegen, um den Blutfluss und die Leitfähigkeit zu den stoffwechselaktiven Geweben aufrechtzuerhalten, was als funktionelle Sympatholyse (FS) bezeichnet wird. Es ist denkbar, dass eine Störung des Gleichgewichts zwischen Vasokonstriktion (durch Überaktivierung des neuralen SNS-Ausflusses) und Vasodilatation (durch beeinträchtigtes FS) zu einer übertriebenen Blutdruckreaktion während des Trainings führen und zu einer schlechten Belastungstoleranz beitragen könnte.

Frühere Studien zeigen, dass Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz und chronischer Nierenerkrankung einen übertriebenen Anstieg des Blutdrucks während isometrischer und rhythmischer Übungen verzeichnen. Ein erhöhter Blutdruckanstieg während des Trainings könnte zu einer Beeinträchtigung des Trainings beitragen, indem er die Herzbelastung gegenüber einem erhöhten peripheren Widerstand erhöht und die Muskeldurchblutung während des Trainings beeinträchtigt. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass übertriebene Blutdruckreaktionen während des Trainings mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CV) korrelieren. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Pathogenese dieser verstärkten Blutdruckreaktion bei CKD zu verstehen. In dieser Studie werden die potenziellen Mechanismen untersucht, die der übertriebenen Blutdruckreaktion bei CNI-Patienten zugrunde liegen, indem das Gleichgewicht zwischen vasokonstriktiven und vasodilatatorischen Kräften, die während des Trainings induziert werden, bewertet wird. Die Forscher gehen davon aus, dass bei CKD-Patienten eine Beeinträchtigung des FS während des Trainings, eine Verstärkung der Vasokonstriktion, die durch eine verstärkte Aktivierung des sympathischen Nervs als Reaktion auf eine stärkere Senkung des interstitiellen pH-Werts der Muskeln vermittelt wird, und eine stärkere Gefäßreaktivität auftreten. Das endgültige Ziel besteht darin, festzustellen, ob Interventionen, die die NO-Bioverfügbarkeit verbessern (Aerobic-Training) und den interstitiellen pH-Wert der Muskulatur verbessern (Natriumbikarbonat-Supplementierung), die übertriebene Druckreaktion bei körperlicher Betätigung lindern und FS und sympathische Nervenaktivierung während körperlicher Betätigung bei chronischer Nierenerkrankung verbessern.

Das erste Studienziel besteht darin, die Rolle der interstitiellen Muskelazidose auf den verstärkten Belastungspressorreflex bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung (CKD) zu bestimmen, indem 120 Personen mit CKD und 36 Kontrollteilnehmer ohne CKD eingeschlossen werden. Für das zweite Ziel dieser Studie nehmen die Teilnehmer mit CNI an einer randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Parallelgruppenstudie teil, um festzustellen, ob Natriumbicarbonat die positiven Auswirkungen von körperlichem Training auf die körperliche Funktionsfähigkeit bei CNI-Patienten verstärkt. CNI-Patienten werden randomisiert und erhalten 12 Wochen lang Natriumbikarbonat zusammen mit körperlichem Training oder ein Placebo zusammen mit körperlichem Training.