Abnormale vasculaire, metabole en neurale functie tijdens inspanning bij hartfalen met behouden ejectiefractie

Protocol 1.1: Om hypothese 1.1 te testen, zullen de onderzoekers snelle vasodilatatie meten als reactie op een enkele KE-contractie als een marker van vasculaire responsiviteit op spiercontractie, evenals de dynamische aanvang en steady-state vasodilatoire reacties op continue KE-oefening. De snelle vasodilatoire (ROV) respons op een korte (1 seconde) enkelvoudige isometrische knie-extensiecontractie zal worden gemeten zoals beschreven door onze medewerkers50. Proefpersonen voeren enkelvoudige contracties uit bij 5, 10 of 20% van hun maximale vrijwillige contractie (MVC). Slag-voor-slag lokale vasculaire responsen (d.w.z. femorale doorbloeding; FBF en vasculaire geleiding; FVC) wordt gedurende 30 seconden continu geregistreerd met de initiële respons (eerste ononderbroken hartcyclus na contractie), piekrespons (maximale toename), latentie (tijd tot piekrespons) en oppervlakte onder de curve (totale vaatverwijdende respons over 30 seconden) geanalyseerd om ROV volledig te karakteriseren in HFpEF. Bovendien wordt de vasculaire en hemodynamische respons op dynamische KE-training (beat-by-beat onset en steady-state FBF en FVC) gemeten vanaf het begin van de training gedurende zes minuten bij submaximale werktempo's (10, 15 W en 60% maximale belasting). werktempo). Deze onderzoeken zullen individueel worden uitgevoerd en met 20 minuten rust tussen de condities om ervoor te zorgen dat patiënten elk van deze onderzoeken kunnen voltooien. Naast de lokale vasculaire hemodynamiek, zal de systemische hemodynamiek (HR, MAP, CO, SV) gedurende het hele proces worden gecontroleerd om te bevestigen dat eventuele veranderingen in de lokale bloedstroom onafhankelijk zijn van centrale cardiovasculaire aanpassingen (zie afb. 2, dag 2)

Hypothese 1.2: De V̇O2-kinetiek van skeletspieren zal worden vertraagd in HFpEF.

Protocol 1.2: Breath-by-breath pulmonale V̇O2-kinetiek wordt gemeten tijdens fietstraining bij een relatief lichte werksnelheid van 20 W (~30% V̇O2-piek) om de V̇O2-kinetiek te karakteriseren waar er geen hartbeperking is, waardoor een submaximale beoordeling van "perifere" oxidatieve efficiëntie tijdens inspanning met grote spiermassa. Tijdens fietsoefeningen wordt de V̇O2-kinetiek gemeten in combinatie met nabij-infraroodspectroscopie als een marker van de koppeling tussen zuurstoftoevoer en zuurstofverbruik (zie Fig. 2, Dag 3).

Hypothese 1.3: HFpEF-patiënten vertonen verhoogde MSNA in rust en overdreven metaboreflexgevoeligheid tijdens inspanning.

Protocol 1.3: Microneurografie zal worden gebruikt voor het meten van uit meerdere eenheden bestaande spiersympathische zenuwontlading bij proefpersonen in rust, tijdens dynamische knie-extensieoefening (30, 40% MVC) en gedurende 2 minuten en 15 seconden ischemie (PEI) na inspanning bereikt via het opblazen van een bloeddrukmanchet tot bovensystolische druk. Deze benadering maakt experimentele isolatie mogelijk van de bijdrage van metaboreflex aan veranderingen in MSNA en hemodynamica door uitspoeling van metabolieten die worden geproduceerd door spiercontractie tijdens inspanning te voorkomen. Belangrijk is dat de sympathische respons onafhankelijk is van de verstorende activering van de mechanoreflex of het centrale commando, aangezien er geen spiercontracties meer worden uitgevoerd. Er zal een koudedruktest worden gebruikt om de specifieke gevoeligheid voor de metaboreflex te bevestigen en niet de algemene gevoeligheid voor sympatho-excitatoire stimuli. Multi-unit post-ganglionische MSNA zal worden geregistreerd vanaf de nervus peroneus met behulp van standaard microneurografische technieken en gekwantificeerd als burst-frequentie (bursts/min), burst-incidentie (burst/100 hartcycli) en totale activiteit (burst-frequentie x gemiddelde burst-amplitude).

Experimentele serie 2 - Globale hypothese 2: het isoleren van perifere aanpassingen aan oefentraining met behulp van enkele KE-oefentraining zal de perifere vasculaire, metabole en neurale functie verbeteren en resulteren in een grotere functionele capaciteit in HFpEF.

Benadering: Hypothese 2.1: Geïsoleerde KE-oefentraining zal de vaatverwijdende respons op inspanning verbeteren, de V̇O2-kinetiek versnellen en MSNA in rust HFpEF verminderen.

Protocol 2.1: 1) Vasculaire respons: ROV wordt beoordeeld zoals beschreven in protocol 1. Proefpersonen voeren enkelvoudige contracties uit bij 5, 10 of 20% van hun pre- en post-test maximale vrijwillige contractie (MVC). De perifere hemodynamische respons op dynamische KE-oefeningen (slag-voor-slag aanvang en steady state) wordt continu gemeten vanaf het begin van de inspanning gedurende zes minuten bij dezelfde absolute (10 en 15 W) en relatieve (60% van post- interventie maximale werktempo) trainingsintensiteiten. Lokale vasculaire (FBF, FVC) en systemische (HR, MAP, CO, SV) hemodynamiek zal tijdens deze onderzoeken worden gecontroleerd om te bevestigen dat eventuele veranderingen in de lokale bloedstroom onafhankelijk zijn van centrale cardiovasculaire aanpassingen (zie Fig. 2, Dag 2). 2) V̇O2-kinetiek: Adem-voor-ademhaling Pulmonale V̇O2-kinetiek wordt gemeten tijdens geïsoleerde enkelvoudige KE-oefeningen en tijdens rechtopstaande fietsoefeningen. Dynamische KE-oefeningen worden gedurende zes minuten uitgevoerd met dezelfde absolute submaximale werktempo's (10 en 15 W) en dezelfde relatieve (60% post-interventie maximale werktempo; zie Fig. 2, Dag 2) in combinatie met beat- by-beat bloedstroom maatregelen. Bovendien zal de V̇O2-kinetiek worden beoordeeld tijdens milde intensiteitscyclusoefeningen bij 20 W en worden gebruikt als een marker voor de werkzaamheid van de interventie, zoals hierboven besproken (zie Fig. 2, Dag 3). 3) MSNA: Microneurografie zal worden gebruikt om ontlading van de sympathische zenuw in meerdere eenheden te meten bij proefpersonen in rust, tijdens knie-extensieoefeningen en PEI (zie afbeelding 2, dag 3).

Hypothese 2.2: Een enkele KE-oefentraining zal de inspanningstolerantie van het hele lichaam, de maximale V̇O2 en de functionele capaciteit in HFpEF verbeteren.

Protocol 2.2: Naast submaximale V̇O2-kinetiek: maximale KE-werksnelheid, piek-V̇O2 tijdens fietstraining en prestatie in de 6-minuten looptest worden opnieuw geëvalueerd na geïsoleerde quadriceps-inspanningstraining op dezelfde manier als voorafgaand aan de interventie ( zie het specifieke oefentrainingsprotocol hieronder).