Onormal vaskulär, metabolisk och neural funktion under träning vid hjärtsvikt med bevarad ejektionsfraktion

Protokoll 1.1: För att testa hypotes 1.1 kommer utredarna att mäta snabb insättande vasodilatation som svar på en enda KE-kontraktion som en markör för vaskulär känslighet för muskelsammandragning, såväl som den dynamiska debuten och steady state vasodilatatoriska svar på kontinuerlig KE-träning. Det snabba insättande vasodilaterande (ROV) svaret på en kort (1 sekund) enskild isometrisk knäförlängningskontraktion kommer att mätas enligt beskrivningen av våra medarbetare50. Försökspersonerna kommer att utföra enstaka sammandragningar vid 5, 10 eller 20 % av sin maximala frivilliga sammandragning (MVC). Lokala vaskulära reaktioner slag för slag (dvs. femoralt blodflöde; FBF och vaskulär konduktans; FVC) kommer att registreras kontinuerligt i 30 sekunder med det initiala svaret (första oavbrutna hjärtcykeln efter kontraktion), toppsvar (maximal ökning), latens (tid till toppsvar) och area under kurvan (totalt vasodilatorsvar över 30 sekunder) analyseras för att helt karakterisera ROV i HFpEF. Dessutom kommer det vaskulära och hemodynamiska svaret på dynamisk KE-träning (beat-by-beat-start och steady state FBF och FVC) att mätas från början av träningen i sex minuter vid submaximala arbetshastigheter (10, 15 W och 60 % maximalt arbetshastighet). Dessa prövningar kommer att utföras individuellt och med 20 minuters vila mellan tillstånden för att säkerställa att patienterna kommer att kunna slutföra var och en av dessa prövningar. Förutom lokal vaskulär hemodynamik kommer systemisk hemodynamik (HR, MAP, CO, SV) att övervakas genomgående för att bekräfta att eventuella förändringar i det lokala blodflödet är oberoende av centrala kardiovaskulära justeringar (se fig. 2, dag 2).

Hypotes 1.2: Skelettmuskelns V̇O2-kinetik kommer att bromsas i HFpEF.

Protokoll 1.2: Breath-by-breath pulmonell V̇O2-kinetik kommer att mätas under cykelträning med en relativt lätt arbetshastighet på 20 W (~30% V̇O2-topp) för att karakterisera V̇O2-kinetiken där det inte finns någon hjärtbegränsning, vilket möjliggör en submaximal bedömning av "perifer" oxidativ effektivitet under träning med stor muskelmassa. Under cykelträning kommer V̇O2-kinetiken att mätas i samband med nära infraröd spektroskopi som en markör för kopplingen mellan syretillförsel och behov (se fig. 2, dag 3).

Hypotes 1.3: HFpEF-patienter kommer att visa förhöjd MSNA i vila och överdriven metaboreflexkänslighet under träning.

Protokoll 1.3: Mikroneurografi kommer att användas för att mäta multi-unit muskelsympatisk nervurladdning hos försökspersoner i vila, under dynamisk knäförlängningsträning (30, 40 % MVC) och under 2 minuter och 15 sekunder av post-exercise ischemi (PEI) uppnådd via uppblåsning av en blodtrycksmanschett till suprasystoliskt tryck. Detta tillvägagångssätt möjliggör experimentell isolering av metaboreflex-bidraget till förändringar i MSNA och hemodynamik genom att förhindra utspolning av metaboliter som produceras av muskelsammandragning under träning. Viktigt är att det sympatiska svaret är oberoende av den förvirrande aktiveringen av mekanoreflexen eller centralkommandot eftersom muskelsammandragningar inte längre utförs. Ett kalltryckstest kommer att användas för att bekräfta specifik känslighet för metaboreflex och inte generaliserad känslighet för sympatoexcitatoriska stimuli. Multi-unit post-ganglion MSNA kommer att registreras från peronealnerven med standardmikroneurografiska tekniker och kvantifieras som burstfrekvens (bursts/min), burst-incidens (burst/100 hjärtcykler) och total aktivitet (burstfrekvens x genomsnittlig burst-amplitud).

Experimental Series 2 - Global Hypothesis 2: isolering av perifera anpassningar till träningsträning med enstaka KE-träning kommer att förbättra perifer vaskulär, metabolisk och neural funktion och resultera i större funktionell kapacitet i HFpEF.

Tillvägagångssätt: Hypotes 2.1: Isolerad KE-träning kommer att förbättra det vasodilaterande svaret på träning, påskynda V̇O2-kinetiken och minska MSNA i vila HFpEF.

Protokoll 2.1: 1) Vaskulär respons: ROV kommer att bedömas enligt beskrivningen i protokoll 1. Försökspersonerna kommer att utföra enstaka sammandragningar vid 5, 10 eller 20 % av sin maximala frivilliga kontraktion före och efter testning (MVC). Det perifera hemodynamiska svaret på dynamisk KE-träning (beat-by-beat-start och steady state) kommer att mätas kontinuerligt från början av träningen under sex minuter vid samma absoluta (10 och 15 W) och relativa (60 % av post- intervention maximal arbetshastighet) träningsintensiteter. Lokal vaskulär (FBF, FVC) och systemisk (HR, MAP, CO, SV) hemodynamik kommer att övervakas under dessa försök för att bekräfta att eventuella förändringar i lokalt blodflöde är oberoende av centrala kardiovaskulära anpassningar (se fig 2, dag 2). 2) V̇O2-kinetik: Andetag-för-andning Lung V̇O2-kinetik kommer att mätas under isolerad enstaka KE-träning och under träning med upprätt cykel. Dynamisk KE-träning kommer att utföras i sex minuter med samma absoluta submaximala arbetshastigheter (10 och 15 W) såväl som samma relativa (60 % maximal arbetshastighet efter intervention; se fig 2, dag 2) i samband med beat- by-beat blodflödesmätningar. Dessutom kommer V̇O2-kinetiken att bedömas under mild intensitetscykelträning vid 20 W och användas som en markör för interventionseffektivitet som diskuterats ovan (se Fig. 2, Dag 3). 3) MSNA: Mikroneurografi kommer att användas för att mäta multi-unit muskelsympatisk nervurladdning hos försökspersoner i vila, under knäförlängningsträning och PEI (se fig 2, dag 3).

Hypotes 2.2: Enskild KE-träning kommer att förbättra träningstoleransen för hela kroppen, maximal V̇O2 och funktionell kapacitet i HFpEF.

Protokoll 2.2: Förutom submaximal V̇O2-kinetik: maximal KE-arbetshastighet, topp V̇O2 under cykelträning och prestation i 6-minuters gångtestet kommer att omvärderas efter isolerad quadriceps-träning på samma sätt som före interventionen ( se specifikt träningsprotokoll nedan).