Influence du système nerveux autonome en réponse à l'exercice chez les personnes hypertendues

INTRODUCTION

La dysfonction endothéliale précède l'athérosclérose. Les cellules endothéliales jouent un rôle important dans la modulation de l'angiogenèse vasculaire, des réponses inflammatoires, de l'homéostasie, ainsi que du tonus et de la perméabilité vasculaires. Cette fonction de protection vasculaire est largement attribuée à l'endothélium de l'oxyde nitrique synthase, une enzyme responsable de la production d'oxyde nitrique (NO).

La diminution de la biodisponibilité locale du NO et/ou l'insuffisance de la réponse vasomotrice caractérisent la dysfonction endothéliale ; un fait mis en évidence dans des situations telles que l'HSA, le diabète sucré, l'obésité, la dyslipidémie, la ménopause et la sédentarité. L'évaluation de la dilatation médiée par le flux (FMD) de l'artère brachiale, bien qu'il s'agisse d'une méthode indirecte pour évaluer la fonction endothéliale, n'est pas invasive et une grande partie de son résultat dépend du NO. Les résultats résultant du stimulus aigu de l'exercice physique peuvent également prédire des adaptations à long terme, par conséquent, ils ont été largement utilisés.

Dans ce scénario, le changement de mode de vie, y compris l'exercice physique régulier, fait partie des recommandations du traitement antihypertenseur. Les facteurs les plus cités, responsables de l'effet antihypertenseur potentiel et d'une meilleure réponse endothéliale à l'exercice à long terme, comprennent une activité sympathique réduite, un équilibre entre les facteurs vasodilatateurs et vasoconstricteurs et des niveaux réduits d'endothéline-1 vasoconstrictrice.

Les analyses d'une séance d'exercices de résistance dans la fièvre aphteuse ont démontré que l'exercice d'extension du genou effectué avec une intensité modérée, ainsi qu'avec une intensité légère peut réduire la fièvre aphteuse 10-30-60 minutes après la séance chez les individus en bonne santé. Fait intéressant, la même séance, lorsqu'elle était effectuée à haute intensité, n'a pas été en mesure de fournir des changements dans la fièvre aphteuse, ce qui a conduit à l'idée d'une relation inverse entre l'intensité de l'exercice de résistance et la réponse à la fièvre aphteuse. Récemment, les chercheurs ont démontré qu'une séance d'exercices aérobies, résistés et combinés (résistants et aérobies) effectués à intensité modérée pendant 40 minutes et exclusivement avec les membres inférieurs, n'étaient pas en mesure de modifier la fièvre aphteuse de l'artère brachiale des individus atteints d'HSA lorsqu'ils étaient analysés 10 -40-70 minutes après les séances. Ces résultats ont été accompagnés par le maintien des niveaux de microvésicules endothéliales et des facteurs impliqués dans le stress oxydatif. Collectivement, les chercheurs peuvent émettre l'hypothèse que d'autres facteurs, tels que l'exacerbation de l'activité sympathique chez les membres non entraînés, peuvent provoquer une vasoconstriction et rediriger le flux sanguin vers les membres entraînés, par conséquent, en concurrence avec l'activité vasodilatatrice dépendante de l'endothélium.

Les chercheurs ont montré que le blocage α1-adrénergique avec la phentolamine atténuait la réduction du flux sanguin dans l'avant-bras, démontrée dans une condition placebo, lors d'une séance d'exercice de pression manuelle chez des personnes souffrant d'insuffisance cardiaque. Pourtant, considérant que l'activation exacerbée du système nerveux sympathique a été proposée comme un facteur important dans le développement et le maintien de l'HSA, les chercheurs peuvent émettre l'hypothèse qu'après une séance d'exercice physique aigu, il existe une compétition entre l'activité sympathique ( vasoconstriction potentialisante) et la capacité de vasodilatation dépendante de l'endothélium, chez les personnes atteintes d'HSA.

Alors que l'effet aigu de différentes modalités d'exercice physique sur la fièvre aphteuse a des résultats contradictoires chez les individus sains et hypertendus, ainsi qu'un manque d'informations dans la population hypertendue concernant l'influence de l'activité du SNA sur la réactivité des vaisseaux en réponse à l'exercice physique, les chercheurs ont développé un essai clinique randomisé dont l'objectif principal était d'analyser l'influence de l'activité du système nerveux autonome sur la fièvre aphteuse de l'artère brachiale d'individus atteints d'HSA après un exercice aigu aérobie, résisté et combiné (résistant et aérobie) effectué exclusivement avec les membres inférieurs.

MÉTHODES

Cadre d'étude.

L'étude sera réalisée à l'Institut de cardiologie du Rio Grande do Sul/Fundação Universitária de Cardiologia sous l'approbation du comité d'éthique de cette institution (UP 5678/19).

Critère d'éligibilité.

Les hommes et les femmes atteints d'HSA, âgés de 35 à 55 ans, qui fréquentent les services de l'Institut de cardiologie du Rio Grande do Sul et ne pratiquent pas d'exercice physique régulier (≥ 2 séances par semaine) seront sélectionnés. L'échantillon exclura les personnes atteintes de diabète sucré, d'insuffisance rénale chronique, d'indice de masse corporelle (IMC) ≥ 35 kg/m2, de maladie coronarienne, d'insuffisance cardiaque, ne prenant pas de médicaments antihypertenseurs, utilisant des bêta-bloquants et/ou des alpha-bloquants , présentent des lésions aux membres inférieurs qui empêchent le protocole, le tabagisme et la ménopause (femme).

Taille de l'échantillon.

Les chercheurs ont comparé la fièvre aphteuse chez des individus sains après une séance d'exercice aérobie réalisée avec la condition de placebo (ET 1,13 %) et de bloc α1-adrénergique (ET 1,91 %) (différence des moyennes : 3,1 %). Ainsi, pour trouver une différence similaire de fièvre aphteuse entre les conditions (placebo et bloc α1-adrénergique) après notre séance d'exercice, les investigateurs ont calculé un échantillon total de 15 individus (α=0,05 et 80% de puissance). Pour la comparaison dans la fièvre aphteuse entre les types d'exercices, le pré-exercice (SD 1,18%) et le post-exercice (SD 1,91%) du groupe bloc α1-adrénergique. Pour trouver une différence de FMD de 1,62 % (α=0,05, puissance 80 %), l'échantillon total calculé était de 30 individus. En supposant une perte de 30 % au cours des protocoles, l'échantillon total était de 39 individus.

Évaluation et interventions.

Les volontaires seront sélectionnés parmi les informations décrites dans les dossiers médicaux du service de cardiologie IC/FUC. Le premier contact avec le volontaire se fera par téléphone pour tenter de vérifier, a priori, les critères d'exclusion.

Étape 1. La première visite de l'individu à l'IC/FUC aura lieu au Laboratoire de recherche clinique (LIC) et tous les critères d'inclusion/exclusion seront repris. Après la signature respective du formulaire de consentement éclairé, les personnes répondront à un questionnaire clinique et au questionnaire international sur l'activité physique. La tension artérielle clinique de l'individu sera vérifiée (3 vérifications de la tension artérielle sur le bras avec la valeur la plus élevée).

L'anthropométrie sera effectuée au LIC et divisée en évaluation de la masse corporelle totale, de la taille et du tour de taille.

Le test d'effort sera effectué sur un tapis roulant, avec le protocole Bruce, conformément aux directives de la Société brésilienne de cardiologie. Le test sera réalisé dans une salle spécialisée ICF/FUC par un professionnel qualifié en présence d'un cardiologue. Par la suite, la consommation maximale d'oxygène, les équivalents respiratoires et la fréquence cardiaque maximale seront vantés (prescription d'exercices aérobies).

Étape 2. La deuxième visite aura lieu au LIC, la personne étant à jeun pendant 12 heures pour le prélèvement sanguin et l'analyse biochimique. Après le prélèvement sanguin, une collation standardisée sera offerte et les volontaires seront dirigés vers une salle contrôlée où ils resteront allongés pendant 10 minutes. L'évaluation de la rigidité artérielle se fera par la vitesse de l'onde de pouls carotido-fémorale (PWV), avec l'équipement Complior Analyze®. La distance entre les deux points est mesurée par un infantomètre et les données de tension artérielle, de taille, de masse corporelle totale et de distance entre les points des artères carotide et fémorale sont saisies dans le logiciel Complior Analyze pour calculer la PWV.

Après analyse du PWV, les volontaires seront testés pour la force maximale des membres inférieurs en testant une répétition maximale (1-RM). Le test sera réalisé au LIC dans un environnement spécifique à l'exercice physique (extension du genou, flexion du genou, pression des jambes et exercices de flexion plantaire). Un échauffement local sera effectué avec 10-12 répétitions et une charge relative à 30% du poids estimé pour le test 1-RM et une cadence 2:2 (concentrique:excentrique), contrôlée par un métronome. Après 3 à 5 minutes de repos, le test 1-RM commencera. Le test sera interrompu pour ajuster la charge lorsque l'individu effectue plus d'une répétition ou lorsqu'il n'a pas pu surmonter la charge proposée. Lorsque d'autres tentatives sont nécessaires, une période de repos de 5 minutes est autorisée. Le poids auquel l'individu n'effectue qu'une seule répétition sera déterminé comme 1-RM.

Étape 3-4. Pour analyser l'influence du SNS sur la FMD en réponse à des séances d'exercices physiques, le blocage α1-adrénergique décrit dans la littérature sera utilisé. Compte tenu de l'interruption de la commercialisation du médicament prazosine au Brésil, celui-ci sera remplacé par son analogue doxazosine. Brièvement, 90 minutes avant de commencer le protocole d'exercice, les individus se verront proposer une capsule contenant un placebo (cellulose microcristalline) ou un bloqueur des récepteurs α1-adrénergiques (doxazosine 0,05 mg.kg-1 de poids corporel) et seront invités à s'allonger. Un chercheur collaborant au groupe et aveugle au type d'exercice physique, sera chargé de mettre les capsules à disposition de l'individu le jour de la séance, selon la randomisation précédente.

Évaluation de la fonction endothéliale : l'évaluation de la fonction endothéliale sera réalisée par ultrasons selon la technique FMD, comme décrit précédemment. Dans un premier temps, la vitesse du flux sanguin et le diamètre de l'artère brachiale seront évalués, simultanément, dans le bras droit du volontaire, dans une pièce calme, obscure et à température contrôlée (23-24°C) du LIC, par un seul praticien qualifié enquêteur et aveuglé à la condition. La pression artérielle initiale (bras gauche), la fréquence cardiaque au repos, la vitesse du flux sanguin et le diamètre de l'artère brachiale seront évalués après un repos de 10 à 15 minutes en décubitus dorsal, avec le bras du sujet étendu et positionné à un angle de ~ 40° du tronc. L'évaluation aura lieu 10 minutes avant la séance d'exercices, ainsi que 10-40-70 minutes après la séance d'exercices.

Pour analyser la fièvre aphteuse de l'artère brachiale, les personnes doivent être à jeun pendant ≥ 6 heures, médicamentées pour l'HSA. Un brassard à dégonflage rapide sera placé autour de l'avant-bras à 5 cm en aval de la fosse antécubitale et l'image de l'artère brachiale sera obtenue dans le tiers distal du bras en mode B à l'aide d'un transducteur multifréquence linéaire (12 MHz) connecté à un système d'échographie Doppler haute résolution. Le volume de l'échantillon sera ajusté pour couvrir la largeur du vaisseau et un angle d'insonation de 60° sera utilisé. Les diamètres de base seront enregistrés pendant 1 minute, avant que le brassard de l'avant-bras ne soit gonflé à 50 mmHg au-dessus de la PAS, pendant 5 minutes. L'enregistrement des images sera repris 30 secondes avant le dégonflage du brassard et maintenu 3 minutes après le dégonflage. Le signal vidéo de l'échographie Doppler sera enregistré en temps réel par une carte vidéo USB et sauvegardé pour une analyse hors ligne. L'analyse de la vitesse du flux sanguin et du diamètre de l'artère brachiale sera effectuée à l'aide d'un logiciel de détection des bords et de suivi des parois (CardiovasculareSuit™ ; Pise, Italie). À partir des données de vitesse du flux sanguin synchronisées et du diamètre de l'artère brachiale, le flux sanguin sera calculé à 30 Hz. Le FMD sera calculé comme la variation en pourcentage du diamètre du pic après dégonflage du brassard par rapport au diamètre de référence (ligne de base).

Système nerveux : l'évaluation du SNA sera réalisée à travers la variabilité de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle, comme déjà décrit dans la littérature. Les données seront collectées via le système d'acquisition d'ondes de pression de manière continue et non invasive par le système Finometer®. Pour cela, un brassard sera installé sur le majeur (main droite) couplé à un convertisseur de signal analogique-numérique. La fréquence d'échantillonnage des signaux sera acquise en continu à 1000 Hz, après le repos de l'individu (allongé pendant 10 minutes) et avant l'analyse FMD.

Les données collectées seront enregistrées dans les logiciels BeatsScope® et LabChart® pour l'analyse des histogrammes de variabilité de la pression artérielle (BPV) et des séries d'intervalles de pouls (intervalle RR) pour l'analyse de la puissance spectrale (variabilité de la fréquence cardiaque, HRV). L'intervalle d'impulsion (PI) sera calculé comme la différence entre les points de début et de fin du cycle. L'analyse de la HRV et de la BPV dans le domaine temporel, telle que la composition spectrale (transformée de Fourier rapide) sera effectuée à l'aide du logiciel CardioSeries® (après suppression des éléments transitoires et discordants). Les bandes spectrales à évaluer : très basse fréquence (VLF, 0,007-0,04Hz), basse fréquence (LF, 0,04-0,15 Hz), haute fréquence (HF, 0,15-0,4 Hz) et puissance totale (TP, VLF+LF+HF). La sensibilité baroréflexe spontanée (SBE) sera déduite par la racine carrée de (LF/HRV m2)/(LF/BPV m2).

Les séances d'exercices physiques se dérouleront en deux visites, toujours l'après-midi (13h00) et dans un ordre aléatoire pour le placebo ou le bloc α1-adrénergique. Un jeûne modéré (6 heures) sera nécessaire et les séances doivent avoir des intervalles d'au moins 5 à 7 jours. Les séances d'exercices seront : aérobie, résistance et combiné, précédemment publiées par notre groupe.

La séance d'exercices aérobiques sera effectuée sur un vélo ergomètre horizontal. Un échauffement sera effectué (5 minutes), suivi de 40 minutes d'intensité modérée (réserve FC 60%) et contrôlé par un cardiofréquencemètre, ainsi que l'échelle d'effort subjective (Borg 6 à 20 points). La tension artérielle, la fréquence cardiaque et l'échelle de Borg seront évaluées au début de l'exercice aérobique et toutes les 5 minutes jusqu'à la fin.

La séance d'exercices de résistance sera structurée avec extension du genou, flexion du genou, pression des jambes et flexion plantaire, dans une station avec poids guidés, avec 4x12 répétitions et 60% d'intensité de 1-RM ; la cadence sera ajustée à 2:2 (concentrique : excentrique) et contrôlée par un métronome. Le repos entre les séries et les exercices sera de 90 secondes (durée totale : 40 minutes). La tension artérielle, la fréquence cardiaque et l'échelle de Borg seront enregistrées au début et à la fin de la 4ème série de chaque exercice.

La séance d'exercices combinés sera structurée avec 20 minutes d'exercices de résistance + 20 minutes d'exercices aérobiques, comme déjà décrit, sauf que les exercices de résistance auront 2 séries de chaque exercice. Comme pour les autres séances, la pression artérielle, la fréquence cardiaque et l'échelle de Borg seront évaluées au début et à la fin de la deuxième série d'exercices de résistance, ainsi qu'au début et toutes les 5 minutes d'exercice aérobie jusqu'à 15 minutes après la fin de des exercices.

Analyses statistiques.

La normalité des données sera évaluée par Shapiro-Wilk. Les valeurs seront présentées sous forme de moyenne ± écart type ou médiatisé et IC à 95 %, selon la distribution des variables. L'ANOVA unidirectionnelle sera utilisée pour les comparaisons préalables des données de base entre les groupes. L'analyse multivariée des données sera réalisée à l'aide du GEE pour mesures répétées avec le post-hoc de Bonferroni. L'évaluation des corrélations possibles entre les variables sera effectuée à l'aide des tests de Pearson ou de Spearman. Analyse statistique : SPSS 24.0, valeur p <0,05.