Yksilöjen välinen fysiologinen vaste harjoittelu- ja harjoittelun lopetusjaksoon kardiometabolisten riskitekijöiden kohteissa (VASCU-HEALTH)

Endoteelihäiriö (EDys) on ominaista valtimoiden endoteelin fenotyyppiseksi muutokseksi, jolle on tunnusomaista protromboottinen, tulehdusta edistävä, verisuonia laajentavien ja verisuonia supistavien aineiden toiminnan välinen epätasapaino ja pienet vastustussuonet. Toiminnallisesti endoteeli saa tulehdusta edistävän tilan, jossa on protrombisia ominaisuuksia, ja se liittyy yleisesti sydän- ja verisuonitauteihin, kuten valtimoverenpaineeseen (HTN, eli korkeampi SBP, DBP]), sepelvaltimotautiin, krooniseen sydämen vajaatoimintaan, ääreisvaltimotautiin, ateroskleroosiin, tyypin 2 diabetes mellitus (T2DM) ja krooninen munuaisten vajaatoiminta. Kliinisesti endoteelin toiminnan 0,62 %:n lasku virtausvälitteisellä laajentumisella (FMD%) mitattuna liittyy +20 mmHg:n nousuun systolisessa verenpaineessa (SBP). Toiminnallisesti EDys ilmaistaan ​​FMD-%, pulssiaallon nopeudella (PWV) tai olkapäävaltimon aortan augmentaatioindeksillä (AIx), ja rakenteellisesti EDys ilmaistaan ​​muun muassa kaulavaltimon intima-väliaineen paksuudella (c-IMT). Metodologisesti sekä suu- ja sorkkatauti% että c-IMT-tulokset voidaan arvioida a) ei-invasiivisella ultraäänellä ja b) muilla invasiivisemmilla tekniikoilla.

Osa mekanismista, joka selittää EDysin vähentyneen verisuonia laajentavan kapasiteetin, sisältää typpioksidin (NO) tuotannon vähenemisen, lisääntyneen oksidatiivisen stressin (ROS) ja hyperpolarisoivien tekijöiden tuotannon vähenemisen. Molekyylitasolla adheesiomolekyylien ylössäätely, makrofagien kemoattraktanttipeptidi-1:n muodostuminen ja plasminogeeniaktivaattori-inhibiittori-1:n tuotanto osallistuvat myös EDys:n protrombiseen tilaan liittyvään tulehdusvasteeseen. Muita molekyyliin liittyviä mekanismeja ovat se, että angiotensiini II ja endoteliini-1, hyperkolesterolemia, muuttunut insuliinisignalointi ja hyperglykemia voivat myötävaikuttaa EDys:iin. Siten EDys on alustava tapahtuma ennen ateroskleroosia, lisää plakin kertymistä, johon liittyy molekyylipatofysiologisia tapahtumia, mutta myös "toiminnallisia" ja "rakenteellisia" havaittavia vaurioita, jotka liittyvät vahvasti sydän- ja verisuonitauteihin (CVD).

Tässä mielessä "kohonnut" verenpaine, joka tunnetaan kliinisesti nimellä prehypertensio (preHTN), ja itse HTN edustavat valtavaa kansanterveysongelmaa, kun otetaan huomioon niiden korkea korrelaatio aivohalvauksen, sepelvaltimotaudin, sydämen vajaatoiminnan kanssa ja jopa Chileen, missä väestön ikääntyminen kiihtyy, jolloin HTN on yleisempää vanhemmilla aikuisilla. HTN:ää sairastavalla aikuisväestöllä on useita muita samanaikaisia ​​sairauksia, kuten ylipaino/lihavuus (~40 %), T2DM ja dyslipidemia (ts. kohonneet matalatiheyksiset lipidit [LDL-c], vähentyneet korkeatiheyksiset lipidit [HDL-c] tai kohonneet triglyseridit), mutta ovat poikittain fyysisesti inaktiivisia ~40 % (eli eivät noudata kansallista ja kansainvälistä fyysistä aktiivisuutta/harjoitusta) harjoitussuositus vähintään 150 min/fyysinen aktiivisuus/liikuntaharjoittelu viikossa WHO:n ohjeiden mukaan).

Liikuntaharjoittelu (ExT), erityinen seurattu fyysisen aktiivisuuden muoto, voi toimia aiemman tiedon perusteella "terapiana" verenpaineen alentamiseen HTN-potilailla ja potilailla, joilla on EDys. ExT on suunniteltu, säännelty ja ohjattu liikuntamuoto, jossa osallistujat voivat saada etuja käytetyn annoksen (eli intensiteetin, volyymin, viikkotiheyden, tiheyden) ja profiilin (eli terve tai hakea kardiometabolisten sairauksien kanssa) mukaan. HTN, dyslipidemia, T2DM tai muut lisäävät kuntoa, mutta samalla parantavat verisuoni- ja terveysmarkkereita, kuten FMD%, c-IMT, SBP/DBP tai MAP HTN:ssä. ExT voi sisältää kestävyysharjoittelun (ET), joka koostuu jatkuvasta harjoituksesta, jota harjoitetaan tavallisesti matalalla tai "kohtalaisella" intensiteetillä (kävely/juoksu/pyöräily/soutu jne.), vastusharjoittelu (RT), jossa käytetään kuormia ja ulkoisia painoja (käsipainot, harjoitus). kuormittavat koneet), joilla on suuri vaikutus lihas- ja luumassaan, mutta myös sydän- ja verisuonihyödyt laskevana verenpaineena, ja viimeinen tutkittu korkean intensiteetin intervalliharjoittelu (HIIT) -muoto, joka on pieni määrä housuja korkean intensiteetin intervalleilla (yleensä pyöräily, soutu tai juoksu) yhdistettynä palautumislepojaksoihin, ja jotka osoittavat aikatehokasta kardiometabolista terveyttä. Kaikkien näiden kolmen ExT-tilan on osoitettu parantavan toiminnallisesti ja rakenteellisesti EDys:tä, alentavan verenpainetta ja parantavan useita antropometrisiä, kehon koostumuksen, sydän- ja verisuoni-, aineenvaihdunta- ja fyysisen kuntoparametreja HTN-potilailla, minkä äskettäin vahvisti amerikkalainen kollega Urheilulääketiede.

Harjoitusharjoitus endoteelin toimintahäiriössä: relevantti meta-analyysi Higashin et al. paljasti, että ET:n kohtalainen intensiteetti lisää typpioksidin saatavuutta edistäen parannuksia EDys-markkereissa terveillä koehenkilöillä. Pitkäaikainen ET edistää myös säännöllistä endoteeliriippuvaista verisuonten laajentumista, ja nämä fysiologiset ärsykkeet on liitetty alhaisempiin verenpainetasoihin HTN-henkilöillä. Äskettäin julkaistu Pedralli et al.:n artikkeli, jossa 8 viikon kolmen eri Ext-modaliteetin, kuten ET, RT ja CT, jälkeen kirjoittajat osoittivat merkittävää parannusta sekä BP- että EDys-markkereissa HTN-potilailla. Näiden löydösten relevanssi sisältää kuitenkin useita tieteellisiä ja metodologisia huolenaiheita, jotka on otettava huomioon ja yleistettävä, kuten a) HIIT:n aikatehokasta harjoittelua ei sisällytetty, b) tutkijat raportoivat vain suu- ja sorkkataudin, mutta eivät muita merkityksellisiä. endoteelin toiminta c-IMT:nä, c) ExT/viikko ei ollut eri frekvenssiryhmiä, d) RT-ryhmä työskenteli intensiteetillä ≥60 % aina 80 %:iin asti potilaiden maksimivoimakkuudesta, lähtötason PA-taso ilmoitettiin kyselylomakkeilla. kuin mitata PA objektiivisesti kiihtyvyysantureilla, e) ei ollut ruokavalion kontrollituntia ennen BP- ja EDys-mittauksia, ja mikä tärkeintä, ei ollut kontrolliryhmää, ja se sisälsi muun muassa sekä PreHTN- että HTN-osallistujat (raportoidut tulokset vain keskiarvossa ', mutta ei yksilöiden välistä vastetta tunteville vastaajille (R) ja reagoimattomille (NR:ille) ExT-moodiin. Lisäksi, ja on suuri huolenaihe, vaikka on olemassa todisteita, jotka osoittavat merkittäviä parannuksia vaskulaarisissa parametreissa harjoittelun, kuten FMD% ja c-IMT, aikana harjoituksen interventiojaksojen aikana, ei ole näyttöä siitä, kuinka nämä fysiologiset verisuonihyötyjä voitaisiin säilyttää. "harjoittelun" aikana, jolloin on niukasti tutkimuksia, joissa on todisteita näiden verisuonimuutosten mahdollisesta häviämisestä, eikä ehdotuksia muista vähimmäisharjoitusannoksesta näiden verisuonten mukautumisen ylläpitämiseksi harjoituksen lopettamisen jälkeisenä aikana.

Akuutit ja pitkäaikaiset harjoittelun vaikutukset BP- ja EDys-markkereissa: Yksi kestävyysharjoittelukerta (ET) alentaa lepoverenpainetta HTN-potilailla 5-7 mmHg, ja tämä vaikutus säilyy jopa 24 tuntia. Tätä ilmiötä kutsutaan harjoituksen jälkeiseksi hypotension vaikutukseksi. Ciolac et ai. osoitti, että 40 minuuttia ET 60 prosentilla sykereservistä alensi SBP:tä ja DBP:tä päivällä ja yöllä Holter-monitorien avulla. Mielenkiintoista on, että kirjoittajat osoittivat, että niiden HTN-potilaiden otoksessa oli kasvua, joilla oli normaali päiväaikainen verenpaine (68 % vs. 82) ja yöaikainen diastolinen verenpaine (56 % vs. 72 %). HTN-potilailla Taylor-Tolbert et ai. alentunut verenpaine -7,4 ja DBP -3,6 mmHg ylläpitäen PEHE-arvoa jopa 24 tuntia. Akuutin 60 minuutin ET-jakson jälkeen muut kirjoittajat olivat raportoineet SBP:n -9,9 ja DBP -6,2 mmHg:n laskusta terveillä chileläisillä aikuisilla. Cade et ai. Vuonna 1984 raportoitiin, että ET normalisoi verenpaineen ja pienensi lääkkeiden annostusta HTN-potilailla 12 viikon harjoittelun jälkeen alentamalla verenpainetta ~22 ja DBP:tä ~18 mmHg. Neljän vuosikymmenen tieteen ja teknologian kehityksen jälkeen on kuitenkin olemassa laajaa näyttöä erilaisista ExT-muodoista, kuten ET, HIIT tai RT, jotka tukevat (toiminnallista) verenpaineen normalisointia HTN-potilailla. Olea et ai. ovat osoittaneet äskettäin, että 24 HIT ExT-istunnon jälkeen verenpaine laski 145:stä 118 mmHg:iin HTN-ryhmässä, jossa terve normotensiivinen ryhmä ei aiheuta muutoksia. Mielenkiintoista on, että kirjoittajat raportoivat kehon rasvan vähenemisestä -3,9 kg, ja 100 %:sta HTN-näytteestä (n=22) ExT-ohjelman lopussa 73 % potilaista normalisoitui (ts. normotensiivisessä tilassa) niiden SBP. Chen et ai. raportoivat, että HTN-potilaat laskivat SBP -15 ja DBP -4 mmHg 12 kuukauden 4 urheilulajin jälkeen. Aiemmin, pitkäaikaisessa ExT:ssä verenpaineen muutoksilla, tiimimme on raportoinut, että pitkäaikainen harjoittelu (≥ 4 viikkoa säännöllistä harjoittelua) HTN-potilailla alentaa verenpainetta -20 ja DBP -9 mmHg samanaikaisen harjoittelun jälkeen. HIT ja RT yhdistäminen), verenpaineen alentaminen 143:sta 126 mmHg:iin ja DBP:stä 83:sta 71 mmHg:iin HTN-potilailla. Muut tutkijat ovat osoittaneet, että 16 viikon HIIT PreHTN-potilailla laskee SBP -8, DBP -5,8 mmHg ja terve normotensiivinen ei aiheuta muutoksia. Mielenkiintoista tässä tutkimuksessa, PreHTN-potilaat laskivat myös -3,3 kg painoa, -3 cm vyötärön ympärysmitta, -5,8% kehon rasvaa, -13,9 mg/dL triglyseridejä, lisääntyivät +5,0 mg/dL HDL-c, lisääntyivät +3 kg lihasvoimaa alaraajoihin ja paransivat kävelykykyään vähentämällä aikaa 2 km kävelytestissä -3,1 min. 12 viikon ExT:n jälkeen muut tutkijat ilmoittivat PreHTN-potilaiden merkittävän laskun SBP:ssä RT -4 ja HIT -6 mmHg:ssä ja DBP -3 mmHg:ssä HIT:ssä, jolloin molemmat ExT-menetelmät raportoivat merkittävistä parannuksista lihavuuden ja fyysisen kunnon tuloksissa. 20 viikon ExT-hoidon jälkeen CT:tä (ET plus RT), HTN- ja PreHTN-potilaat voivat kuitenkin muuttaa perusdiagnoosin toiseen parempaan vaiheeseen, kuten HTN:stä PreHTN:ään tai PreHTN:stä normotensioniin. Nämä merkitykselliset ja merkittävät muutokset saavutettiin lihavuuden, aineenvaihdunnan ja fyysisen kuntomarkkerien merkittävällä laskulla. Kuitenkin kerrottiin myös, että oli olemassa laaja ammatillinen peruskoulutus, jossa noin 30 %, 50 % ja 20 % TT-harjoitusryhmän potilaista ei osoittanut muutoksia kehon koostumuksen, verenpaineen ja lipidiprofiilin parantamiseksi. vastaamattomia. Siksi on välttämätöntä tutkia enemmän ExT-vaikutuksia, kuten HIIT:tä ja niiden fysiologisia mukautuksia EDys-markkereihin, ja verenpainevastetta potilailla, joilla on kardiometabolisia riskitekijöitä, kuten aikuisilla, joilla on preHTN tai HTN, mutta näiden parametrien tutkimisen edelle ”harjoittelun” jakso ja tutki mahdollisia harjoitusannoksia ylläpitääksesi hyödyllisiä verisuonten mukautuksia ja siten suojellaksesi verisuonijärjestelmää ja yleistä terveyttä.

SARS Cov-2, rinnakkaissairaudet ja harjoituskoulutus: SARS Cov-2 -virukset (COVID-19) ovat maailmanlaajuisesti vahingoittaneet koko maailman väestön fyysistä ja henkistä terveyttä. Valitettavasti, vaikka viruksilla on joitain oireettomia henkilöitä, suurin osa COVID-19-viruksen aiheuttamista kuolemantapauksista on ihmisiä, joilla on suuria rinnakkaissairauksia, kuten väestö, jolla on liikalihavuus, HTN, kardiometaboliset sairaudet ja muut vakavat hengityselinten sairaudet. Valitettavasti COVID-19-pandemiatilaan on sisältynyt korkea fyysinen passiivisuus, joka pahentaa istumatilaa ja lisää verenpaineen ja verisuoniston heikkenemistä. Erityisesti EDys on heikentynyt COVID-19:ssä, jossa endoteelin toiminnan heikkeneminen on yhdistetty aikuisten suurempaan kuolleisuusriskiin.

TUTKIMUSONGELMA: Vaikka ExT:stä ja niiden vaikutuksista ja mekanismeista EDys-merkkien parannuksiin, kuten FMD%:iin ja c-IMT:hen, on olemassa merkityksellistä tietoa, on vain vähän tietoa siitä, kuinka pitkä ExT voi olla "volyymin" ja "intensiteetin" suhteen. pystyy säilyttämään nämä ExT-parannukset harjoituksen lopettamisen jälkeen "harjoittelun" aikana testaamalla "kohtalaista" tai "pientä" harjoitusannosta "korkealla" ja "matalalla" harjoituksen intensiteetillä. Nämä tiedot voivat olla hyödyllisiä päätettäessä useista ExT-kansanterveysohjelmista väestölle, joilla on kardiometabolisia sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijöitä, sekä parantaa tulevia monimutkaisempia tutkimuksia harjoitusvasteen ennustamiseksi.