Trening oporowy o dużej intensywności dla przepływu krwi w mózgu i funkcji poznawczych u osób starszych

To badanie to jednomiejscowe, randomizowane, równoległe badanie kliniczne, zaprojektowane w celu oceny zarówno behawioralnej skuteczności, jak i mechanistycznego zaangażowania celu treningu oporowego o wysokiej prędkości (HVRT) u starszych dorosłych z podwyższonym ryzykiem choroby Alzheimera i pokrewnych demencji (AD/ADRD). Badanie jest zorganizowane jako wczesna faza badania skuteczności zgodna z ramami Stage IIA, z naciskiem na testowanie hipotetyzowanego fizjologicznego mechanizmu łączącego ćwiczenia z wynikami poznawczymi. Rosnąca liczba badań sugeruje, że dysfunkcja naczyniowa może przyczyniać się do spadku funkcji poznawczych i ryzyka demencji. Zaburzenia regulacji naczyniowo-mózgowej, w tym upośledzone sprzężenie neuro-naczyniowe, zmniejszona dynamiczna autoregulacja mózgowa i osłabiona reaktywność naczyniowo-mózgowa na dwutlenek węgla, obserwowano u starszych dorosłych oraz u osób z czynnikami ryzyka naczyniowego. Te fizjologiczne zaburzenia mogą ograniczać zdolność mózgu do odpowiedniej regulacji przepływu krwi podczas obciążeń poznawczych i fizycznych. Interwencje ćwiczeniowe mogą poprawić funkcję naczyniową; jednak specyficzne efekty treningu oporowego o wysokiej prędkości na mechanizmy regulacji naczyniowo-mózgowej i ich związek z wydolnością poznawczą pozostają niewystarczająco scharakteryzowane. Trening oporowy o wysokiej prędkości kładzie nacisk na szybkie skurcze koncentryczne mięśni wykonywane przeciwko umiarkowanym obciążeniom zewnętrznym. To podejście treningowe ma na celu poprawę mocy neuromięśniowej, która maleje z wiekiem i jest silnie związana z mobilnością funkcjonalną. HVRT może zapewniać odrębne bodźce hemodynamiczne i neuro-naczyniowe w porównaniu z tradycyjnym treningiem oporowym ze względu na prędkość skurczu i związane z nią odpowiedzi presyjne. To badanie przetestuje, czy 12-tygodniowa nadzorowana interwencja HVRT powoduje mierzalną poprawę funkcji wykonawczych, szybkości przetwarzania i wydolności motoryczno-poznawczej, oraz czy takie poprawy są związane ze zmianami w regulacji naczyniowo-mózgowej. Uczestnicy zostaną randomizowani w stosunku 1:1 do interwencji HVRT lub grupy kontrolnej na liście oczekujących. Interwencja składa się z trzech nadzorowanych sesji tygodniowo przez 12 tygodni, z wykorzystaniem progresywnych faz obciążenia obejmujących około 40 do 80 procent jednego powtórzenia maksymalnego. Wszystkie sesje treningowe są prowadzone osobiście pod nadzorem wyszkolonych specjalistów ćwiczeniowych zgodnie ze standardowymi procedurami operacyjnymi. Grupa kontrolna na liście oczekujących będzie utrzymywać zwykłe aktywności przez 12-tygodniowy okres i otrzyma program ćwiczeń po zakończeniu testów po interwencji. Wydolność poznawcza i motoryczno-poznawcza będzie oceniana zarówno w warunkach pojedynczego zadania (siedząc), jak i podwójnego zadania (chodzenie na bieżni), aby ocenić funkcje poznawcze przy różnych poziomach obciążenia fizjologicznego. Paradygmaty podwójnego zadania są włączone w celu zbadania integracji motoryczno-poznawczej w warunkach rzeczywistych i oceny, czy adaptacje związane z ćwiczeniami rozciągają się na funkcjonalnie istotne warunki. Regulacja naczyniowo-mózgowa będzie oceniana nieinwazyjnie przy użyciu ultrasonografii dopplerowskiej przezczaszkowej do pomiaru prędkości przepływu krwi w tętnicach mózgowych. Ciągła elektrokardiografia, monitorowanie ciśnienia krwi uderzenie po uderzeniu i pomiar końcowo-wydechowego dwutlenku węgla będą rejestrowane równocześnie, aby umożliwić zintegrowane modelowanie fizjologiczne. Sprzężenie neuro-naczyniowe będzie oceniane jako zmiana prędkości przepływu krwi mózgowej podczas aktywacji poznawczej. Dynamiczna autoregulacja mózgowa będzie oceniana przy użyciu protokołów oscylacyjnego negatywnego ciśnienia w dolnej części ciała w celu wywołania kontrolowanych fluktuacji ciśnienia krwi. Reaktywność naczyniowo-mózgowa będzie oceniana przy użyciu standardowej procedury hiperkapnicznej ponownego oddychania w celu ilościowego określenia odpowiedzi przepływu krwi mózgowej na podwyższone poziomy dwutlenku węgla. Analizy pierwotne będą badać efekty interakcji grupa-czas na wydolność poznawczą. Analizy wtórne będą oceniać zmiany w sprzężeniu neuro-naczyniowym, dynamicznej autoregulacji mózgowej i reaktywności naczyniowo-mózgowej. Analizy eksploracyjne oszacują, czy zmiany w regulacji naczyniowo-mózgowej statystycznie pośredniczą w poprawach związanych z interwencją w wynikach poznawczych oraz czy płeć biologiczna moderuje te asocjacje. Te mechanistyczne analizy mają na celu poinformowanie o projektowaniu przyszłych w pełni zasilanych badań skuteczności. To badanie przyczyni się do zrozumienia, czy skalowalna, nadzorowana interwencja treningu oporowego może angażować mechanizmy naczyniowo-mózgowe związane z wydolnością poznawczą u starszych dorosłych z podwyższonym ryzykiem demencji. Wyniki mogą poinformować o rozwoju ukierunkowanych strategii opartych na ćwiczeniach wspierających zdrowie mózgu w starzejących się populacjach.