Påvirkning av det autonome nervesystemet som respons på trening hos hypertensive individer

INTRODUKSJON

Endotel dysfunksjon går foran aterosklerose. Endotelceller spiller en viktig rolle i moduleringen av vaskulær angiogenese, inflammatoriske responser, homeostase, så vel som vaskulær tonus og permeabilitet. Denne vaskulære beskyttelsesfunksjonen tilskrives i stor grad nitrogenoksidsyntase endotelial, et enzym som er ansvarlig for produksjonen av nitrogenoksid (NO).

Nedgangen i lokal NO-biotilgjengelighet og/eller utilstrekkelig vasomotorisk respons karakteriserer endotelial dysfunksjon; et faktum dokumentert i situasjoner som SAH, diabetes mellitus, fedme, dyslipidemi, overgangsalder og stillesittende livsstil. Evalueringen av strømningsmediert dilatasjon (FMD) av arterien brachialis, selv om det er en indirekte metode for å vurdere endotelfunksjon, er ikke invasiv og en stor del av resultatet avhenger av NO. Funnene som følge av akutt stimulans av fysisk trening kan også forutsi langsiktige tilpasninger, derfor har det blitt mye brukt.

Innenfor dette scenariet er endringen i livsstil, inkludert regelmessig fysisk trening, en del av anbefalingene for antihypertensiv terapi. De mest siterte faktorene, som er ansvarlige for den potensielle antihypertensive effekten og bedre endotelrespons på langvarig trening inkluderer redusert sympatisk aktivitet, balanse mellom vasodilator og vasokonstriktorfaktorer og reduserte nivåer av vasokonstriktorendotelin-1.

Analyser av en styrketreningsøkt i MKS viste at kneekstensjonsøvelsen utført med moderat intensitet, så vel som med lett intensitet, kan redusere MKS 10-30-60 minutter etter økten hos friske individer. Interessant nok var den samme økten, når den ble utført med høy intensitet, ikke i stand til å gi endringer i FMD, noe som førte til ideen om et omvendt forhold mellom intensiteten av motstandstrening og FMD-respons. Nylig viste etterforskerne at en aerob treningsøkt, motstand og kombinert (motstand og aerob) utført i moderat intensitet i 40 minutter og utelukkende med underekstremiteter, ikke var i stand til å endre FMD i brachialisarterien til individer med SAH når de ble analysert 10 -40-70 minutter etter øktene. Disse resultatene ble ledsaget av vedlikehold av endotelmikrovesikkelnivåer og faktorer involvert med oksidativt stress. Samlet kan etterforskerne reise hypotesen om at andre faktorer, som forverring av sympatisk aktivitet hos utrente medlemmer, kan forårsake vasokonstriksjon og omdirigere blodstrømmen til trente medlemmer, og følgelig konkurrere med endotelavhengig vasodilaterende aktivitet.

Forskere har vist at α1-adrenerg blokade med Phentolamin dempet reduksjonen i blodstrømmen i underarmen, vist i en placebotilstand, under en manuell trykkøkt hos personer med hjertesvikt. Men med tanke på at den forverrede aktiveringen av det sympatiske nervesystemet har blitt foreslått som en viktig faktor i utviklingen og vedlikeholdet av SAH, kan etterforskerne anta at det etter en økt med akutt fysisk trening er en konkurranse mellom den sympatiske aktiviteten ( potenserende vasokonstriksjon) og endotelavhengig vasodilatasjonskapasitet, hos personer med SAH.

Mens den akutte effekten av ulike modaliteter for fysisk trening på MKS har motstridende resultater hos friske og hypertensive individer, så vel som mangel på informasjon i den hypertensive befolkningen om påvirkningen av SNA-aktivitet på karreaktivitet som svar på fysisk trening, utviklet etterforskerne en randomisert klinisk studie med det primære målet å analysere påvirkningen av aktiviteten i det autonome nervesystemet på MKS i brachialisarterien til individer med SAH etter akutt aerob, motstand og kombinert (motstand og aerob) trening utført utelukkende med nedre lemmer.

METODER

Studiemiljø.

Studien vil bli utført ved Institutt for kardiologi i Rio Grande do Sul/Fundação Universitária de Cardiologia under godkjenning av denne institusjonens etiske komité (UP 5678/19).

Kvalifikasjonskriterier.

Menn og kvinner med SAH, mellom 35-55 år gamle som deltar på tjenestene til Institutt for kardiologi i Rio Grande do Sul og ikke utfører regelmessig fysisk trening (≥2 økter per uke), vil bli valgt. Prøven vil ekskludere personer med diabetes mellitus, kronisk nyresvikt, kroppsmasseindeks (BMI) ≥35 kg/m2, koronararteriesykdom, hjertesvikt, ikke å ta antihypertensive medisiner, ved bruk av betablokker og/eller alfablokker , presentere lesjoner i underekstremitetene som forhindrer protokollen, røyking og overgangsalder (kvinne).

Prøvestørrelse.

Forskere har sammenlignet MKS hos friske personer etter en økt med aerob trening utført med tilstanden placebo (SD 1,13 %) og α1-adrenerg blokkering (SD 1,91 %) (middelforskjell: 3,1 %). For å finne en lignende forskjell i FMD mellom tilstander (placebo og α1-adrenerg blokkering) etter treningsøkten vår, beregnet etterforskerne en total prøve på 15 individer (α=0,05 og 80 % kraft). For sammenligningen ved FMD mellom treningstypene, pre-trening (SD 1,18%) og post-exercise (SD 1,91%) av gruppen α1-adrenerge blokker. For å finne en forskjell i FMD på 1,62 % (α=0,05, kraft 80 %), var den beregnede totale prøven 30 individer. Forutsatt et tap på 30 % i løpet av protokollene, var den totale prøven 39 individer.

Evaluering og intervensjoner.

De frivillige vil bli valgt ut fra informasjonen beskrevet i medisinske journaler til IC/FUC kardiologisk tjeneste. Den første kontakten med den frivillige vil bli tatt via telefon i et forsøk på å sjekke på forhånd eksklusjonskriteriene.

Trinn 1. Individets første besøk til IC/FUC vil finne sted ved Clinical Research Laboratory (LIC) og alle inklusjons-/eksklusjonskriterier vil bli gjenopptatt. Etter den respektive underskriften på skjemaet for informert samtykke, vil personene svare på et klinisk spørreskjema og det internasjonale spørreskjemaet for fysisk aktivitet. Individets kliniske blodtrykk vil bli kontrollert (3 blodtrykkskontroller på armen med høyest verdi).

Antropometri vil bli utført ved LIC og delt inn i vurdering av total kroppsmasse, høyde og midjeomkrets.

Treningstesten vil bli utført på en tredemølle, med Bruce-protokollen, i henhold til retningslinjer fra Brazilian Society of Cardiology. Testen vil bli utført i et spesialisert ICF/FUC-rom av en kvalifisert fagperson i nærvær av en kardiolog. Etterpå vil maksimalt oksygenforbruk, respirasjonsekvivalenter og maksimal hjertefrekvens bli hyllet (resept av aerobe øvelser).

Trinn 2. Det andre besøket vil bli holdt ved LIC, hvor den enkelte faster i 12 timer for blodinnsamling og biokjemisk analyse. Etter blodprøvetaking vil det bli tilbudt en standardisert matbit og frivillige blir henvist til et kontrollert rom hvor de skal ligge i 10 minutter. Evalueringen av arteriell stivhet vil skje gjennom carotis-femoral pulse wave velocity (PWV), med Complior Analyze equipment®. Avstanden mellom de to punktene måles med et infantometer og data om blodtrykk, høyde, total kroppsmasse og avstand mellom punktene på halspulsårene og lårbensarteriene legges inn i Complior Analyse-programvaren for å beregne PWV.

Etter å ha analysert PWV, vil de frivillige bli testet for maksimal styrke av underekstremitetene ved å teste en maksimal repetisjon (1-RM). Testen vil bli utført ved LIC i et spesifikt miljø for fysisk trening (kneekstensjon, knefleksjon, bentrykk og plantarfleksjonsøvelser). En lokal oppvarming vil bli utført med 10-12 repetisjoner og en belastning i forhold til 30 % av estimert vekt for 1-RM testen og 2:2 tråkkfrekvens (konsentrisk:eksentrisk), kontrollert av en metronom. Etter å ha hvilet i 3-5 minutter vil 1-RM-testen begynne. Testen vil bli avbrutt for å justere belastningen når personen utfører mer enn 1 repetisjon eller når han ikke var i stand til å overvinne den foreslåtte belastningen. Når ytterligere forsøk er nødvendig, tillates en 5-minutters hvileperiode. Vekten som individet utfører kun én repetisjon med vil bli bestemt som 1-RM.

Trinn 3-4. For å analysere påvirkningen av SNS på MKS som respons på fysiske treningsøkter, vil den α1-adrenerge blokkeringen beskrevet i litteraturen bli brukt. Med tanke på avbruddet i kommersialiseringen av stoffet prazosin i Brasil, vil det bli erstattet av dets analoge doxazosin. Kort fortalt, 90 minutter før treningsprotokollen starter, vil individer bli tilbudt en kapsel som inneholder placebo (mikrokrystallinsk cellulose) eller α1-adrenoreseptorblokker (Doxazosin 0,05 mg.kg-1 kroppsvekt) og vil bli bedt om å legge seg ned. En forsker som samarbeider i gruppen og som er blindet for typen fysisk trening, vil være ansvarlig for å gjøre kapslene tilgjengelige for den enkelte på øktdagen, i henhold til tidligere randomisering.

Evaluering av endotelfunksjon: Evaluering av endotelfunksjon vil bli utført ved ultralyd ved bruk av MKS-teknikken, som tidligere beskrevet. Innledningsvis vil hastigheten på blodstrømmen og diameteren på arterien brachialis bli evaluert, samtidig, i den frivilliges høyre arm, i et stille, mørklagt rom med kontrollert temperatur (23-24°C) av LIC, av en enkelt kvalifisert etterforsker og blindet for tilstanden. Det initiale blodtrykket (venstre arm), hvilepuls, blodstrømningshastighet og diameteren på arterien brachialis vil bli evaluert etter hvile i 10-15 minutter i ryggleie, med forsøkspersonens arm forlenget og plassert i en vinkel på ~ 40° av stammen. Evalueringen vil finne sted 10 minutter før treningsøkten, samt 10-40-70 minutter etter treningsøkten.

For å analysere FMD i brachialisarterien, bør individer faste i ≥6 timer, medisinert for SAH. En hurtig deflasjonsmansjett vil bli plassert rundt underarmen 5 cm distalt fra antecubital fossa og bildet av brachialis arterien vil bli tatt i den distale tredjedelen av armen i B-modus ved bruk av en lineær multi-frekvens transduser (12MHz) koblet til et høyoppløselig Doppler-ultralydsystem. Prøvevolumet vil bli justert for å dekke karets bredde og en insonasjonsvinkel på 60° vil bli brukt. Grunnlinjediametre vil bli registrert i 1 minutt, før underarmsmansjetten blåses opp med 50 mmHg over SBP, i 5 minutter. Opptaket av bildene vil bli gjenopptatt 30 sekunder før mansjetten tømmes og opprettholdes i 3 minutter etter tømming. Videosignalet til Doppler-ultralyden vil bli tatt opp i sanntid av et USB-skjermkort og lagret for offline-analyse. Analysen av blodstrømningshastighet og brachialisarteriediameter vil bli utført ved hjelp av kantdeteksjon og veggsporingsprogramvare (CardiovasculareSuit™; Pisa, Italia). Fra de synkroniserte blodstrømhastighetsdataene og brachialisarteriediameteren vil blodstrømmen beregnes ved 30Hz. FMD vil bli beregnet som prosentvis endring i toppdiameteren etter at mansjetten har tømt luft fra referansediameteren (grunnlinje).

Nervesystemet: vurderingen av ANS vil bli utført gjennom variasjonen av hjertefrekvens og blodtrykk, som allerede beskrevet i litteraturen. Dataene vil bli samlet inn gjennom trykkbølgeoppsamlingssystemet på en kontinuerlig og ikke-invasiv måte av Finometer®-systemet. For dette vil en cuffing bli installert på langfingeren (høyre hånd) koblet til en analog-til-digital signalomformer. Frekvensen for sampling av signalene vil bli innhentet kontinuerlig ved 1000 Hz, etter å ha hvilet individet (liggende i 10 minutter) og før MKS-analysen.

De innsamlede dataene vil bli lagret i BeatsScope® og LabChart®-programvaren for analyse av blodtrykksvariabilitet (BPV) histogrammer og pulsintervallserier (RR-intervall) for spektral effektanalyse (hjertefrekvensvariabilitet, HRV). Pulsintervallet (PI) vil bli beregnet som differansen mellom start- og sluttpunktene for syklusen. Analysen av HRV og BPV i tidsdomenet, slik som den spektrale sammensetningen (rask Fourier-transformasjon) vil bli utført ved bruk av CardioSeries®-programvaren (etter fjerning av forbigående og avvikende elementer). Spektralbåndene for evaluering: svært lav frekvens (VLF, 0,007-0,04Hz), lav frekvens (LF, 0,04–0,15 Hz), høy frekvens (HF, 0,15-0,4Hz) og total effekt (TP, VLF+LF+HF). Spontan baroreflekssensitivitet (SBE) vil bli utledet av kvadratroten av (LF/HRV m2)/(LF/BPV m2).

De fysiske treningsøktene vil bli gjennomført i to besøk, alltid på ettermiddagen (13:00) og i tilfeldig rekkefølge for placebo eller α1-adrenerg blokkering. Moderat faste (6 timer) vil være nødvendig og økter bør ha intervaller på minst 5-7 dager. Treningsøktene vil være: aerobic, motstand og kombinert, tidligere publisert av vår gruppe.

Den aerobe treningsøkten vil bli utført på en horisontal syklus ergometer. Det vil bli utført en oppvarming (5 minutter), etterfulgt av 40 minutter med moderat intensitet (60 % HRreserve) og kontrollert av en pulsklokke, samt den subjektive innsatsskalaen (Borg 6 til 20 poeng). Blodtrykk, hjertefrekvens og Borg-skalaen vil bli vurdert i begynnelsen av aerobic trening og hvert 5. minutt til slutten.

Motstandsøvelsen vil være strukturert med kneekstensjon, knefleksjon, bentrykk og plantarfleksjon, i en stasjon med veilede vekter, med 4x12 repetisjoner og 60 % intensitet på 1-RM; tråkkfrekvensen vil bli justert til 2:2 (konsentrisk: eksentrisk) og kontrollert av en metronom. Resten mellom sett og øvelser vil være 90 sekunder (total varighet: 40 minutter). Blodtrykk, hjertefrekvens og Borg-skala vil bli registrert i begynnelsen og på slutten av den 4. serien av hver øvelse.

Den kombinerte treningsøkten vil være strukturert med 20 minutter med motstandstrening + 20 minutter med aerobic trening, som allerede beskrevet, bortsett fra at motstandsøvelsene vil ha 2 sett av hver øvelse. Som med andre økter vil blodtrykk, hjertefrekvens og Borg-skalaen bli vurdert ved begynnelsen og slutten av den andre serien med motstandstrening, samt ved begynnelsen og hvert 5. minutt med aerobic trening inntil 15 minutter etter slutten av øvelser.

Statistisk analyse.

Normaliteten til dataene vil bli vurdert av Shapiro-Wilk. Verdier vil bli presentert som gjennomsnitt ± standardavvik eller mediert og 95 % KI, i henhold til fordelingen av variabler. Enveis ANOVA vil bli brukt for tidligere sammenligninger av baseline data mellom grupper. Den multivariate analysen av dataene vil bli utført ved å bruke GEE for gjentatte mål med Bonferronis post-hoc. Evalueringen av mulige korrelasjoner mellom variabler vil bli utført ved hjelp av Pearson- eller Spearman-tester. Statistisk analyse: SPSS 24,0, p-verdi <0,05.