Epänormaali verisuoni-, aineenvaihdunta- ja hermostotoiminta harjoituksen aikana sydämen vajaatoiminnassa säilyneen ejektiofraktion kanssa

Protokolla 1.1: Hypoteesin 1.1 testaamiseksi tutkijat mittaavat nopeasti alkavaa verisuonten laajenemista vasteena yhdelle KE-supistukselle verisuonten herkkyyden merkkinä lihasten supistumiselle sekä dynaamisen alkamisen ja vakaan tilan verisuonia laajentavia vasteita jatkuvaan KE-harjoitukseen. Nopeasti alkava verisuonia laajentava (ROV) vaste lyhyeen (1 sekunnin) yksittäiseen isometriseen polven ojennussupistukseen mitataan yhteistyökumppaneidemme kuvaamalla tavalla50. Koehenkilöt suorittavat yksittäisiä supistuksia 5, 10 tai 20 %:lla niiden maksimaalisesta vapaaehtoisesta supistuksesta (MVC). Paikalliset verisuonivasteet lyönti kerrallaan (esim. reisiluun verenkierto; FBF ja verisuonten johtavuus; FVC) tallennetaan jatkuvasti 30 sekunnin ajan alkuperäisen vasteen (ensimmäinen keskeytymätön sydämen sykli supistuksen jälkeen), huippuvasteen (maksimaalinen lisäys), latenssin (aika huippuvasteeseen) ja käyrän alla (vasodilataattorin kokonaisvaste kauttaaltaan). 30 sekuntia) analysoitiin ROV:n täydelliseksi karakterisoimiseksi HFpEF:ssä. Lisäksi verisuoni- ja hemodynaaminen vaste dynaamiseen KE-harjoitukseen (lyönti-lyönti-alku ja vakaan tilan FBF ja FVC) mitataan harjoituksen alkamisesta kuuden minuutin ajan submaksimaalisilla työskentelynopeuksilla (10, 15 W ja 60 % maksimi). työtahti). Nämä kokeet suoritetaan yksittäin ja 20 minuutin tauolla olosuhteiden välillä sen varmistamiseksi, että potilaat voivat suorittaa jokaisen näistä kokeista. Paikallisen verisuonten hemodynamiikan lisäksi systeemistä hemodynamiikkaa (HR, MAP, CO, SV) seurataan koko ajan sen varmistamiseksi, että mahdolliset muutokset paikallisessa verenkierrossa ovat riippumattomia keskussydän- ja verisuonijärjestelmän säädöistä (katso kuva 2, päivä 2).

Hypoteesi 1.2: Luustolihasten V̇O2-kinetiikka hidastuu HFpEF:ssä.

Protokolla 1.2: Hengitys-hengitys keuhkojen V̇O2-kinetiikka mitataan sykliharjoituksen aikana suhteellisen kevyellä 20 W:n työtaajuudella (~30 % V̇O2-huippu) V̇O2-kinetiikan karakterisoimiseksi, kun sydämen toimintaa ei ole rajoitettu, mikä mahdollistaa submaksimaalisen arvioinnin. "perifeerinen" oksidatiivinen tehokkuus suuren lihasmassan harjoituksen aikana. Sykliharjoituksen aikana V̇O2-kinetiikkaa mitataan lähi-infrapunaspektroskopian yhteydessä hapen toimituksen ja tarpeen välisen yhteyden merkkinä (katso kuva 2, päivä 3).

Hypoteesi 1.3: HFpEF-potilailla on kohonnut MSNA levossa ja liiallinen metaborefleksiherkkyys harjoituksen aikana.

Protokolla 1.3: Mikroneurografiaa käytetään mittaamaan usean yksikön lihassympaattista hermopurkausta potilailla levossa, dynaamisen polven ojennusharjoituksen aikana (30, 40 % MVC) ja 2 minuutin ja 15 sekunnin harjoituksen jälkeisen iskemian (PEI) aikana verenpainemansetin täyttämisen kautta suprasystoliseen paineeseen. Tämä lähestymistapa mahdollistaa metaboreflexin vaikutuksen kokeellisen eristämisen MSNA:n ja hemodynamiikan muutoksiin estämällä lihasten supistumisen tuottamien metaboliittien huuhtoutumisen harjoituksen aikana. Tärkeää on, että sympaattinen vaste on riippumaton mekanorefleksin tai keskuskäskyn hämmentävästä aktivoinnista, koska lihasten supistuksia ei enää suoriteta. Kylmäpainetestiä käytetään vahvistamaan spesifinen herkkyys metaborefleksille eikä yleistynyt herkkyys sympaattien kiihottumisärsykkeille. Monen yksikön postganglioninen MSNA tallennetaan peroneaalisesta hermosta käyttäen tavallisia mikroneurografisia tekniikoita ja kvantifioidaan purkaustaajuudella (purskeet/min), purskeiden esiintymistiheydellä (purske/100 sydänsykliä) ja kokonaisaktiivisuudella (purkaustaajuus x keskimääräinen purkausamplitudi).

Kokeellinen sarja 2 - Maailmanlaajuinen hypoteesi 2: perifeeristen mukautusten eristäminen harjoitteluun yksittäisen KE-harjoituksen avulla parantaa ääreisverisuonten, aineenvaihdunnan ja hermoston toimintaa ja parantaa HFpEF:n toimintakykyä.

Lähestymistapa: Hypoteesi 2.1: Eristetty KE-harjoitus parantaa vasodilatatorista vastetta harjoitteluun, nopeuttaa V̇O2-kinetiikkaa ja vähentää MSNA:ta levossa HFpEF.

Protokolla 2.1: 1) Verisuonivaste: ROV arvioidaan protokollassa 1 kuvatulla tavalla. Koehenkilöt suorittavat yksittäisiä supistuksia 5, 10 tai 20 %:lla testausta edeltävästä ja jälkeisestä maksimaalisesta vapaaehtoisesta supistuksesta (MVC). Perifeeristä hemodynaamista vastetta dynaamiseen KE-harjoitukseen (lyönti-lyönti-aloitus ja vakaa tila) mitataan jatkuvasti harjoituksen alkamisesta kuuden minuutin ajan samalla absoluuttisella (10 ja 15 W) ja suhteellisella (60 % harjoituksen jälkeisestä) tehosta. interventio maksimaalinen työnopeus) harjoituksen intensiteetit. Paikallista vaskulaarista (FBF, FVC) ja systeemistä (HR, MAP, CO, SV) hemodynamiikkaa seurataan näiden kokeiden ajan sen varmistamiseksi, että paikallisen verenvirtauksen muutokset ovat riippumattomia keskussydän- ja verisuonijärjestelmän mukautumisesta (katso kuva 2, päivä 2). 2) V̇O2-kinetiikka: Hengitys-hengitys Keuhkojen V̇O2-kinetiikka mitataan yksittäisen yksittäisen KE-harjoituksen ja pystysuoran syklin harjoituksen aikana. Dynaamista KE-harjoitusta suoritetaan kuuden minuutin ajan samoilla absoluuttisilla submaksimaalisilla työskentelynopeuksilla (10 ja 15 W) sekä samalla suhteellisella (60 % toimenpiteen jälkeinen maksimityötahti; katso kuva 2, päivä 2) lyönnin yhteydessä. by-beat veren virtausmittaukset. Lisäksi V̇O2-kinetiikkaa arvioidaan lievän intensiteetin jakson aikana 20 W:lla ja sitä käytetään interventiotehokkuuden markkerina, kuten edellä on käsitelty (katso kuva 2, päivä 3). 3) MSNA: Mikroneurografiaa käytetään mittaamaan usean yksikön lihasten sympaattista hermopurkausta levossa, polven ojennusharjoituksen ja PEI:n aikana (katso kuva 2, päivä 3).

Hypoteesi 2.2: Yksittäinen KE-harjoitus parantaa koko kehon harjoituksen sietokykyä, huippua V̇O2 ja toimintakykyä HFpEF:ssä.

Protokolla 2.2: Submaksimaalisen V̇O2-kinetiikan lisäksi: maksimaalinen KE-työnopeus, huippu V̇O2 sykliharjoituksen aikana ja suorituskyky 6 minuutin kävelytestissä arvioidaan uudelleen yksittäisen nelipäisen lihasharjoituksen jälkeen samalla tavalla kuin ennen toimenpidettä ( katso erityinen harjoituskäytäntö alla).