Аномальные сосудистые, метаболические и нервные функции во время физической нагрузки при сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса

Протокол 1.1: Чтобы проверить гипотезу 1.1, исследователи будут измерять быстрое начало вазодилатации в ответ на однократное КЕ-сокращение в качестве маркера сосудистой реакции на мышечное сокращение, а также динамическое начало и устойчивые сосудорасширяющие реакции на непрерывные КЭ-упражнения. Быстрое начало вазодилататорной (ROV) реакции на короткое (1-секундное) однократное изометрическое разгибание колена будет измеряться, как описано нашими сотрудниками50. Субъекты будут выполнять одиночные сокращения на 5, 10 или 20% от их максимального произвольного сокращения (MVC). Местные сосудистые реакции в каждом ударе (т.е. бедренный кровоток; FBF и сосудистая проводимость; ФЖЕЛ) будет непрерывно записываться в течение 30 секунд с начальным ответом (первый непрерывный сердечный цикл после сокращения), пиковым ответом (максимальным увеличением), латентным периодом (время до пикового ответа) и площадью под кривой (общим сосудорасширяющим ответом через 30 секунд) проанализированы, чтобы полностью охарактеризовать ROV при HFpEF. Кроме того, сосудистый и гемодинамический ответ на динамическую КЭ-тренировку (начало в каждом ударе и устойчивое состояние ФСК и ФЖЕЛ) будет измеряться с начала тренировки в течение шести минут при субмаксимальной рабочей нагрузке (10, 15 Вт и 60% от максимальной). Скорость работы). Эти испытания будут проводиться индивидуально и с 20-минутным отдыхом между состояниями, чтобы гарантировать, что пациенты смогут завершить каждое из этих испытаний. В дополнение к местной сосудистой гемодинамике, будет контролироваться системная гемодинамика (HR, MAP, CO, SV), чтобы подтвердить, что любые изменения местного кровотока не зависят от центральных сердечно-сосудистых изменений (см. рис. 2, день 2).

Гипотеза 1.2: кинетика V̇O2 в скелетных мышцах будет замедлена при HFpEF.

Протокол 1.2: Легочная кинетика V̇O2 на вдохе будет измеряться во время циклических упражнений при относительно легкой рабочей частоте 20 Вт (~ 30% пика V̇O2), чтобы охарактеризовать кинетику V̇O2 при отсутствии сердечного ограничения, что позволяет провести субмаксимальную оценку «периферическая» окислительная эффективность во время упражнений с большой мышечной массой. Во время циклических упражнений кинетика V̇O2 будет измеряться в сочетании с спектроскопией в ближней инфракрасной области в качестве маркера связи между доставкой кислорода и потребностью (см. рис. 2, день 3).

Гипотеза 1.3: у пациентов с HFpEF будет повышена MSNA в покое и преувеличена чувствительность метаборефлексов во время нагрузки.

Протокол 1.3: Микронейрография будет использоваться для измерения разряда симпатического нерва из нескольких единиц мышц у субъектов в состоянии покоя, во время динамического разгибания колена (30, 40% MVC) и в течение 2 минут и 15 секунд постнагрузочной ишемии (PEI). путем надувания манжеты для измерения артериального давления до супрасистолического давления. Этот подход позволяет экспериментально выделить вклад метаборефлекса в изменения MSNA и гемодинамики, предотвращая вымывание метаболитов, образующихся при сокращении мышц во время физической нагрузки. Важно отметить, что симпатический ответ не зависит от искажающей активации механорефлекса или центральной команды, поскольку мышечные сокращения больше не выполняются. Холодовой прессорный тест будет использоваться для подтверждения специфической чувствительности к метаборефлексу, а не генерализованной чувствительности к симпато-возбуждающим стимулам. Многоэлементная постганглионарная MSNA будет зарегистрирована из малоберцового нерва с использованием стандартных микронейрографических методов и количественно оценена как частота вспышек (вспышек/мин), частота вспышек (вспышек/100 сердечных циклов) и общая активность (частота вспышек x средняя амплитуда вспышек).

Экспериментальная серия 2 - Общая гипотеза 2: изоляция периферических адаптаций к тренировке с использованием одного упражнения KE улучшит периферическую сосудистую, метаболическую и нервную функцию и приведет к большей функциональной способности при HFpEF.

Подход: Гипотеза 2.1: Изолированная тренировка с КЭ улучшит вазодилататорную реакцию на нагрузку, ускорит кинетику V̇O2 и уменьшит MSNA в покое, HFpEF.

Протокол 2.1: 1) Сосудистая реакция: ROV будет оцениваться, как описано в протоколе 1. Субъекты будут выполнять одиночные сокращения на 5, 10 или 20% от их максимального произвольного сокращения (MVC) до и после тестирования. Периферический гемодинамический ответ на динамическую КЭ-нагрузку (начало от удара к удару и устойчивое состояние) будет измеряться непрерывно с начала упражнения в течение шести минут при той же абсолютной (10 и 15 Вт) и относительной (60% пост-интенсивности). вмешательство максимальная скорость работы) интенсивность упражнений. Местная сосудистая (FBF, FVC) и системная (HR, MAP, CO, SV) гемодинамика будет контролироваться на протяжении этих испытаний, чтобы подтвердить, что любые изменения местного кровотока не зависят от центральных сердечно-сосудистых адаптаций (см. рис. 2, день 2). 2) Кинетика V̇O2: Легочная кинетика V̇O2 будет измеряться во время изолированного одиночного упражнения KE и во время упражнений вертикального цикла. Динамические упражнения КЭ будут выполняться в течение шести минут с той же абсолютной субмаксимальной интенсивностью работы (10 и 15 Вт), а также с той же относительной (60% максимальной рабочей скоростью после вмешательства; см. рис. 2, день 2) в сочетании с ритмом. пошаговые измерения кровотока. Кроме того, кинетика V̇O2 будет оцениваться во время цикла упражнений легкой интенсивности при 20 Вт и использоваться в качестве маркера эффективности вмешательства, как обсуждалось выше (см. рис. 2, день 3). 3) MSNA: микронейрография будет использоваться для измерения разряда симпатического нерва из нескольких единиц мышц у субъектов в состоянии покоя, во время упражнений на разгибание колена и PEI (см. рис. 2, день 3).

Гипотеза 2.2: Тренировка с одним КЭ улучшит толерантность к физической нагрузке всего тела, пик V̇O2 и функциональную способность при HFpEF.

Протокол 2.2: В дополнение к субмаксимальной кинетике VO2: максимальная рабочая скорость KE, пик VO2 во время циклических упражнений и производительность в тесте с 6-минутной ходьбой будут повторно оцениваться после изолированной тренировки четырехглавой мышцы таким же образом, как и до вмешательства ( см. специальный протокол тренировок ниже).