Unormal vaskulær, metabolsk og nevral funksjon under trening ved hjertesvikt med bevart ejeksjonsfraksjon

Protokoll 1.1: For å teste hypotese 1.1 vil etterforskerne måle rask innsettende vasodilatasjon som respons på en enkelt KE-sammentrekning som en markør for vaskulær respons på muskelkontraksjon, så vel som den dynamiske utbruddet og steady state vasodilatatoriske responser på kontinuerlig KE-trening. Den raske innsettende vasodilatatoriske (ROV) responsen på en kort (1 sekund) enkelt isometrisk kneekstensjonskontraksjon vil bli målt som beskrevet av våre samarbeidspartnere50. Forsøkspersonene vil utføre enkeltsammentrekninger ved 5, 10 eller 20 % av deres maksimale frivillige sammentrekning (MVC). Lokale vaskulære responser slag for slag (dvs. femoral blodstrøm; FBF og vaskulær konduktans; FVC) vil bli registrert kontinuerlig i 30 sekunder med den første responsen (første uavbrutt hjertesyklus etter sammentrekning), topprespons (maksimal økning), latens (tid til topprespons) og området under kurven (total vasodilatorrespons på tvers av 30 sekunder) analysert for å fullt ut karakterisere ROV i HFpEF. I tillegg vil den vaskulære og hemodynamiske responsen på dynamisk KE-trening (beat-by-beat-start og steady state FBF og FVC) bli målt fra begynnelsen av treningen i seks minutter ved submaksimale arbeidshastigheter (10, 15 W og 60 % maksimal arbeidsrate). Disse forsøkene vil bli utført individuelt og med 20 minutters hvile mellom tilstandene for å sikre at pasientene vil være i stand til å fullføre hver av disse forsøkene. I tillegg til lokal vaskulær hemodynamikk, vil systemisk hemodynamikk (HR, MAP, CO, SV) overvåkes gjennomgående for å bekrefte at eventuelle endringer i lokal blodstrøm er uavhengig av sentrale kardiovaskulære justeringer (se fig. 2, dag 2).

Hypotese 1.2: Skjelettmuskel V̇O2 kinetikk vil bli bremset i HFpEF.

Protokoll 1.2: Pust-for-pust lunge-V̇O2-kinetikk vil bli målt under syklustrening med en relativt lett arbeidshastighet på 20 W (~30 % V̇O2-topp) for å karakterisere V̇O2-kinetikk der det ikke er noen hjertebegrensning, noe som gir mulighet for en submaksimal vurdering av "perifer" oksidativ effektivitet under trening med stor muskelmasse. Under syklustrening vil V̇O2 kinetikk bli målt i forbindelse med nær infrarød spektroskopi som en markør for koblingen mellom oksygentilførsel og behov (se fig. 2, dag 3).

Hypotese 1.3: HFpEF-pasienter vil vise forhøyet MSNA i hvile, og overdrevet metaborefleks-sensitivitet under trening.

Protokoll 1.3: Mikronevrografi vil bli brukt til å måle sympatisk nerveutladning i flere enheter hos forsøkspersoner i hvile, under dynamisk kneekstensjonstrening (30, 40 % MVC), og i løpet av 2 minutter og 15 sekunder med post-exercise ischemi (PEI) oppnådd via oppblåsing av en blodtrykksmansjett til suprasystolisk trykk. Denne tilnærmingen tillater eksperimentell isolering av metaborefleksens bidrag til endringer i MSNA og hemodynamikk ved å forhindre utvasking av metabolitter produsert av muskelkontraksjon under trening. Viktigere er at den sympatiske responsen er uavhengig av den forvirrende aktiveringen av mekanorefleksen eller sentralkommandoen ettersom muskelsammentrekninger ikke lenger utføres. En kaldpressor-test vil bli brukt for å bekrefte spesifikk følsomhet for metaborefleksen og ikke generalisert følsomhet for sympatoeksitatoriske stimuli. Multi-unit post-ganglion MSNA vil bli registrert fra peroneal nerve ved bruk av standard mikroneurografiske teknikker og kvantifisert som burst frekvens (bursts/min), burst forekomst (burst/100 hjertesykluser) og total aktivitet (burst frekvens x gjennomsnittlig burst amplitude).

Experimental Series 2 - Global Hypothesis 2: isolering av perifere tilpasninger til treningstrening ved bruk av enkel KE-trening vil forbedre perifer vaskulær, metabolsk og nevral funksjon og resultere i større funksjonell kapasitet i HFpEF.

Tilnærming: Hypotese 2.1: Isolert KE-treningstrening vil forbedre den vasodilatatoriske responsen på trening, øke hastigheten på V̇O2-kinetikken og redusere MSNA i hvile HFpEF.

Protokoll 2.1: 1) Vaskulær respons: ROV vil bli vurdert som beskrevet i protokoll 1. Forsøkspersonene vil utføre enkeltsammentrekninger ved 5, 10 eller 20 % av deres maksimale frivillige kontraksjon før og etter testing (MVC). Den perifere hemodynamiske responsen på dynamisk KE-trening (beat-by-beat-start og steady state) vil bli målt kontinuerlig fra starten av treningen i seks minutter med samme absolutte (10 og 15 W) og relative (60 % av post- intervensjon maksimal arbeidshastighet) treningsintensiteter. Lokal vaskulær (FBF, FVC) og systemisk (HR, MAP, CO, SV) hemodynamikk vil bli overvåket gjennom disse forsøkene for å bekrefte at eventuelle endringer i lokal blodstrøm er uavhengig av sentrale kardiovaskulære tilpasninger (se fig 2, dag 2). 2) V̇O2-kinetikk: Pust-for-pust Pulmonal V̇O2-kinetikk vil bli målt under isolert enkelt KE-trening og under trening med oppreist syklus. Dynamisk KE-trening vil bli utført i seks minutter med de samme absolutte submaksimale arbeidsratene (10 og 15 W) så vel som den samme relative (60 % maksimal arbeidsrate etter intervensjon; se fig 2, dag 2) i forbindelse med beat- foreløpig blodstrømsmål. I tillegg vil V̇O2-kinetikk bli vurdert under mild intensitetssyklustrening ved 20 W og brukt som en markør for intervensjonseffektivitet som diskutert ovenfor (se fig. 2, dag 3). 3) MSNA: Mikronevrografi vil bli brukt til å måle sympatisk nerveutladning i flere enheter hos pasienter i hvile, under kneekstensjonstrening og PEI (se fig. 2, dag 3).

Hypotese 2.2: Enkel KE-trening vil forbedre treningstoleranse for hele kroppen, topp V̇O2 og funksjonell kapasitet i HFpEF.

Protokoll 2.2: I tillegg til submaksimal V̇O2-kinetikk: maksimal KE-arbeidshastighet, topp V̇O2 under sykkeltrening og ytelse i 6-minutters gangtesten vil bli re-evaluert etter isolert quadriceps treningstrening på samme måte som før intervensjonen ( se spesifikk treningsprotokoll nedenfor).