Międzyosobnicza odpowiedź fizjologiczna na okres treningu i okresu roztrenowania u osób z kardiometabolicznymi czynnikami ryzyka (VASCU-HEALTH)

Dysfunkcja śródbłonka (EDys) jest scharakteryzowana jako zmiana fenotypowa w śródbłonku tętnic, charakteryzująca się działaniem prozakrzepowym, prozapalnym, brakiem równowagi między działaniem środków rozszerzających i zwężających naczynia krwionośne oraz małymi naczyniami oporowymi. Funkcjonalnie śródbłonek przyjmuje stan prozapalny, o właściwościach prozakrzepowych i jest powszechnie związany z chorobami sercowo-naczyniowymi, takimi jak nadciśnienie tętnicze (HTN, tj. cukrzyca typu 2 (T2DM) i przewlekła niewydolność nerek. Klinicznie spadek funkcji śródbłonka o 0,62%, mierzony za pomocą dylatacji zależnej od przepływu (FMD%), jest związany ze wzrostem skurczowego ciśnienia krwi (SBP) o +20 mmHg. Funkcjonalnie EDys jest wyrażane przez FMD%, prędkość fali tętna (PWV) lub wskaźnik poszerzenia aorty (AIx) tętnicy ramiennej, a strukturalnie EDys jest wyrażane między innymi przez grubość błony środkowej tętnicy szyjnej i błony wewnętrznej (c-IMT). Metodologicznie zarówno wyniki FMD%, jak i c-IMT można ocenić za pomocą nieinwazyjnego badania ultrasonograficznego oraz b) innych, bardziej inwazyjnych technik.

Część mechanizmu wyjaśniającego zmniejszoną zdolność rozszerzania naczyń w EDys obejmuje zmniejszoną produkcję tlenku azotu (NO), zwiększony stres oksydacyjny (ROS) i zmniejszenie produkcji czynników hiperpolaryzujących. Na poziomie molekularnym regulacja w górę cząsteczek adhezyjnych, wytwarzanie peptydu chemotaktycznego makrofagów-1 i wytwarzanie inhibitora aktywatora plazminogenu-1 uczestniczy również w odpowiedzi zapalnej związanej ze stanem prozakrzepowym w EDys. Inne mechanizmy powiązane molekularnie obejmują, że angiotensyna II i endotelina-1, hipercholesterolemia, zmieniona sygnalizacja insuliny i hiperglikemia mogą przyczyniać się do EDys. Tak więc EDys jest zdarzeniem wstępnym przed miażdżycą tętnic, zwiększając akumulację blaszki miażdżycowej, obejmującą molekularne zdarzenia patofizjologiczne, ale także „funkcjonalne” i „strukturalne” wykrywalne uszkodzenia, które są silnie powiązane z chorobami sercowo-naczyniowymi (CVD).

W tym sensie „podwyższone” ciśnienie krwi, klinicznie znane jako stan przednadciśnieniowy (preHTN), oraz samo nadciśnienie tętnicze stanowią ogromny problem zdrowia publicznego, biorąc pod uwagę ich wysoką korelację z udarem, chorobą niedokrwienną serca, niewydolnością serca, a nawet z Chile, gdzie następuje przyspieszone starzenie się populacji, przy czym HTN częściej występuje u osób starszych. Populacja dorosłych z HTN ma kilka innych chorób współistniejących, takich jak nadwaga/otyłość (~40%), T2DM i dyslipidemia (tj. zwiększone stężenie lipidów o małej gęstości [LDL-c], zmniejszone stężenie lipidów o dużej gęstości [HDL-c] lub zwiększone stężenie trójglicerydów), ale są poprzecznie nieaktywne fizycznie ~40% (tj. nie przestrzegają krajowych i międzynarodowych zaleceń dotyczących aktywności fizycznej/ćwiczeń zalecenia treningowe co najmniej 150 min/aktywność fizyczna/trening wysiłkowy tygodniowo wg wytycznych WHO).

Trening wysiłkowy (ExT), szczególna monitorowana modalność aktywności fizycznej, może działać zgodnie z wcześniejszą wiedzą jako „terapia” obniżania BP u pacjentów z HTN iz EDys. ExT to planowana, regulowana i kontrolowana forma aktywności fizycznej, w ramach której uczestnicy mogą uzyskać korzyści w zależności od zastosowanej dawki (tj. HTN, dyslipidemia, T2DM lub inne zwiększają sprawność fizyczną, ale jednocześnie poprawiają wskaźniki naczyniowe i zdrowotne, takie jak FMD%, c-IMT, SBP/DBP lub MAP w HTN. ExT może obejmować trening wytrzymałościowy (ET), składający się z ćwiczeń ciągłych, zwykle o niskiej lub „umiarkowanej” intensywności (chodzenie/bieganie/jazda na rowerze/wiosłowanie itp.), trening oporowy (RT), obejmujący obciążenia i ciężarki zewnętrzne (hantle, ćwiczenia maszyn z obciążeniami) o dużym wpływie na masę mięśniową i kostną, ale także z korzyściami dla układu sercowo-naczyniowego, takimi jak obniżenie BP, oraz ostatni badany tryb treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT), który polega na wykonywaniu krótkich interwałów o małej objętości i wysokiej intensywności (zwykle jazda na rowerze, wioślarstwo lub bieganie) przeplatane okresami odpoczynku regeneracyjnego, które pokazują efektywną czasowo kondycję kardiometaboliczną. Wykazano, że wszystkie te trzy tryby ExT poprawiają funkcjonalnie i strukturalnie EDys, zmniejszają BP i poprawiają kilka parametrów antropometrycznych, składu ciała, sercowo-naczyniowych, metabolicznych i sprawności fizycznej u pacjentów z HTN, co zostało niedawno potwierdzone przez American Colleague of Medycyna sportowa.

Trening fizyczny w dysfunkcji śródbłonka: odpowiednia metaanaliza Higashi i in. ujawniło, że umiarkowana intensywność ET zwiększa dostępność tlenku azotu, promując poprawę markerów EDys u zdrowych osób. Długoterminowe ET promuje również regularne rozszerzenie naczyń zależne od śródbłonka, a te fizjologiczne bodźce są związane z niższymi poziomami ciśnienia krwi u osób z HTN. Niedawno opublikowany artykuł Pedralli i wsp., w którym po 8 tygodniach trzech różnych metod Ext, takich jak ET, RT i CT, autorzy wykazali znaczną poprawę zarówno w zakresie markerów BP, jak i EDys u pacjentów z HTN. Jednak znaczenie tych ustaleń zawiera kilka naukowych i metodologicznych obaw, które należy rozważyć i uogólnić, takich jak: a) nie uwzględniono efektywnej czasowo metody ćwiczeń HIIT, b) badacze zgłosili tylko FMD%, ale nie inne istotne dla funkcji śródbłonka jako c-IMT, c) nie było grup o różnych częstościach ExT/tydzień, d) grupa RT pracowała z intensywnością ≥60% do 80% maksymalnej siły u pacjentów, wyjściowy poziom PA był raportowany za pomocą kwestionariuszy raczej niż obiektywnie mierzyć PA za pomocą akcelerometrów, e) nie było godziny kontrolnej diety przed pomiarami BP i EDys, a co ważniejsze, nie było grupy kontrolnej obejmującej m.in. ', ale nie międzyosobniczą odpowiedź na znane osoby reagujące (R) i osoby niereagujące (NR) na tryby ExT. Ponadto, i jako główny problem, chociaż istnieją dowody wskazujące na znaczną poprawę parametrów naczyniowych po treningu wysiłkowym, takich jak FMD% i c-IMT w okresach interwencji wysiłkowej, nie ma dowodów na to, jak utrzymać te fizjologiczne korzyści naczyniowe podczas „odtrenowania”, gdy brakuje badań z dowodami na potencjalną utratę tych adaptacji naczyniowych, ani propozycji innej minimalnej dawki wysiłkowej, aby utrzymać te adaptacje naczyniowe w okresie po zaprzestaniu ćwiczeń.

Ostre i długotrwałe efekty treningu wysiłkowego w markerach BP i EDys: Pojedyncza sesja treningu wytrzymałościowego (ET) obniża spoczynkowe ciśnienie krwi o 5-7 mmHg u pacjentów z HTN, a efekt ten utrzymuje się do 24h. Zjawisko to nazywane jest efektem niedociśnienia powysiłkowego. Ciolac i in. wykazali, że 40 minut ET przy 60% rezerwy tętna zmniejszyło SBP i DBP w dzień iw nocy, używając monitorów Holtera. Co ciekawe, autorzy wykazali, że nastąpił wzrost grupy pacjentów z HTN, u których SBP w ciągu dnia było prawidłowe (68% vs. 82), a rozkurczowe ciśnienie krwi w nocy (56% vs. 72%). U pacjentów z HTN, po 60 minutach ET (45 min, przy 70% maksymalnym zużyciu tlenu [VO2max]), Taylor-Tolbert i in. obniżone SBP -7,4 i DBP -3,6 mmHg, utrzymując do 24h PEHE. Po ostrej sesji trwającej 60 minut ET inni autorzy zgłaszali spadki SBP -9,9 i DBP -6,2 mmHg u zdrowych dorosłych Chilijczyków. Cade i in. w 1984 roku stwierdzili, że ET normalizował BP i zmniejszał dawki leków u pacjentów z HTN po 12 tygodniach treningu, zmniejszając SBP ~22 i DBP ~18 mmHg. Jednak po czterech dekadach postępu naukowego i technologicznego istnieje wiele dowodów z różnych modalności ExT, takich jak ET, HIIT lub RT, na rzecz normalizacji (funkcjonalnej) BP u pacjentów z HTN. Olea i in. wykazali ostatnio, że po 24 sesjach HIT ExT nastąpiła redukcja SBP ze 145 do 118 mmHg w grupie HTN, gdzie grupa osób zdrowych z normotensją nie wywołuje zmian. Co ciekawe, autorzy odnotowali redukcję tkanki tłuszczowej o -3,9 kg, a ze 100% próbki HTN (n=22) na końcu programu ExT u 73% pacjentów doszło do normalizacji (tj. w stanie normotensyjnym) ich SBP. Chen i in. podali, że pacjenci z HTN obniżyli SBP -15, a DBP -4 mmHg po 12 miesiącach 4-kursów sportowych. Wcześniej, w długoterminowych badaniach ExT dotyczących zmian BP, nasz zespół donosił, że długotrwały trening wysiłkowy (≥4 tygodnie regularnych ćwiczeń) u pacjentów z HTN zmniejsza SBP -20, a DBP -9 mmHg BP po treningu równoległym (CT) połączenia HIT plus RT), zmniejszając SBP ze 143 do 126 mmHg i DBP z 83 do 71 mmHg u pacjentów z HTN. Inni badacze wykazali, że 16-tygodniowy trening HIIT u pacjentów z PreHTN obniża SBP -8, DBP -5,8 mmHg, a osoby zdrowe z normotensją nie wywołują zmian. Co ciekawe w tym badaniu, pacjenci z PreHTN zmniejszyli również masę ciała o -3,3 kg, obwód talii -3 cm, -5,8% tkanki tłuszczowej, trójglicerydy -13,9 mg/dL, wzrost HDL-c o +5,0 mg/dL, wzrost siły mięśni o +3 kg w kończyn dolnych oraz poprawiły wydolność chodu poprzez skrócenie czasu w teście marszu na 2 km -3,1 min. Po 12 tygodniach ExT inni badacze odnotowali istotne spadki u pacjentów z PreHTN w SBP od RT -4 i HIT -6 mmHg oraz DBP -3 mmHg w HIT, przy czym obie metody ExT wykazały znaczną poprawę wyników w zakresie otyłości i sprawności fizycznej. Jednak po 20 tygodniach ExT za pomocą CT (ET plus RT), HTN i PreHTN pacjenci mogą zmienić swoją wyjściową diagnozę na inny lepszy etap, na przykład z HTN na PreHTN lub z PreHTN na normotensję. Te istotne i znaczące zmiany zostały osiągnięte dzięki znacznemu zmniejszeniu wskaźników otyłości, metabolizmu i sprawności fizycznej. Jednak doniesiono również, że istniał szeroki IVET, w którym około 30%, 50% i 20% pacjentów w grupie ćwiczeń TK nie wykazało żadnych zmian w zakresie poprawy składu ciała, ciśnienia krwi i profilu lipidowego. niereagujący. Dlatego konieczne jest dokładniejsze zbadanie efektów ExT, takich jak HIIT i ich fizjologiczne adaptacje na markery EDys oraz odpowiedź BP u osób z czynnikami ryzyka kardiometabolicznego, takich jak osoby dorosłe z preHTN lub HTN, ale ponad badaniem tych parametrów po okres „odtrenowania” i zbadać potencjalną dawkę ćwiczeń, aby utrzymać korzystne adaptacje naczyniowe, a tym samym chronić układ naczyniowy i ogólny stan zdrowia.

SARS Cov-2, choroby współistniejące i ćwiczenia fizyczne: Wirusy SARS Cov-2 (COVID-19) na całym świecie niszczą ogólny stan zdrowia fizycznego i psychicznego całej światowej populacji. Niestety, chociaż istnieje kilka osób bezobjawowych na wirusy, główną część zgonów przypisywanych wirusowi COVID-19 stanowią osoby z poważnymi chorobami współistniejącymi, takimi jak populacja z otyłością, nadciśnieniem tętniczym, chorobami kardiometabolicznymi i innymi poważnymi chorobami układu oddechowego. Niestety, stan pandemii COVID-19 obejmował sytuację dużej braku aktywności fizycznej, która zaostrza stan siedzący i sprzyja większemu upośledzeniu ciśnienia krwi i układu naczyniowego. W szczególności EDys jest upośledzony w COVID-19, gdzie upośledzenie funkcji śródbłonka wiąże się z większym ryzykiem śmiertelności u dorosłych.

PROBLEM BADAWCZY: Chociaż istnieją istotne informacje na temat ExT oraz ich wpływu i mechanizmów na poprawę markerów EDys, takich jak FMD% i c-IMT, niewiele jest informacji dotyczących tego, jak długo ExT pod względem „objętości” i „intensywności” może być byli w stanie utrzymać poprawę ExT po zaprzestaniu ćwiczeń w okresie „odtrenowania”, testując „umiarkowaną” lub „niską” dawkę ćwiczeń o „wysokiej” i „niskiej” intensywności ćwiczeń. Informacje te mogą być przydatne przy podejmowaniu decyzji dotyczących kilku programów zdrowia publicznego ExT dla populacji z kardiometabolicznymi czynnikami ryzyka CVD, a także do ulepszenia przyszłych, bardziej złożonych badań w celu przewidywania odpowiedzi na wysiłek fizyczny.