Neurovaskulär reglering under träning hos människor med kronisk njursjukdom: Sympati vid CKD

Patienter med kronisk njursvikt lider av träningsintolerans och dålig fysisk kapacitet. Både patienter med njursjukdom i slutstadiet (ESRD) och kronisk njursjukdom (CKD) som ännu inte är i dialys har signifikanta försämringar i mått på träningskapacitet inklusive maximal arbetskapacitet (PWC) och maximal syreupptagningsförmåga (VO2-topp). Mekanismerna bakom träningsintolerans vid CKD är multifaktoriella och inte helt klarlagda, och de mekanistiska rollerna för onormala neurocirkulatoriska och vaskulära svar under träning har inte klarlagts helt. Sådana abnormiteter har visat sig vara en viktig patogen mekanism som ligger till grund för träningsdysfunktionen vid andra kroniska tillstånd, men förblir ändå till stor del outforskade vid kronisk nyck- och sjukdomstillstånd. Detta translationella forskningsprogram kommer att fylla detta tomrum genom att undersöka rollen av onormala neurala och vaskulära svar i patogenesen av träningsdysfunktion vid kronisk njursjukdom.

De normala fysiologiska reaktionerna på träning inkluderar en ökning av hjärtminutvolymen och blodtrycket (BP) som tjänar till att möta de ökade metaboliska kraven från skelettmuskulaturen. BP-svaret medieras av en balans mellan vasokonstriktiva och vasodilatoriska krafter som induceras under träning. Den huvudsakliga vasokonstriktiva kraften är reflexaktivering av det sympatiska nervsystemet (SNS) som hjälper till att shunta blod till arbetande skelettmuskel. Samtidigt motverkar lokal vasodilatation till stor del förmedlad av kväveoxid (NO) och adenosintrifosfat (ATP) sympatisk innervation i den tränande skelettmuskeln för att bevara blodflödet och konduktansen till de metaboliskt aktiva vävnaderna, så kallad funktionell sympatolys (FS). Tänkbart kan en rubbning i balansen mellan vasokonstriktion (genom överaktivering av neuralt SNS-utflöde) och vasodilatation (av nedsatt FS) resultera i ett överdrivet BP-svar under träning och bidra till dålig träningstolerans.

Tidigare studier visar att patienter med både ESRD och CKD har en överdriven ökning av BP under isometrisk och rytmisk träning. En ökad ökning av BP under träning kan bidra till träningsnedsättning genom att öka hjärtarbetsbelastningen mot ett förhöjt perifert motstånd och försämra muskelblodflödet under träning. Dessutom har överdrivna pressorsvar under träning visat sig korrelera med en ökad risk för kardiovaskulär (CV) sjukdom. Därför är det avgörande att förstå patogenesen av detta förstärkta BP-svar vid CKD. Denna studie kommer att undersöka de potentiella mekanismerna bakom det överdrivna BP-svaret hos CKD-patienter genom att utvärdera balansen mellan vasokonstriktiva och vasodilatoriska krafter som induceras under träning. Forskarna antar att CKD-patienter har en försämring av FS under träning, en förstärkning av vasokonstriktion medierad av förstärkt sympatisk nervaktivering som svar på större sänkningar av muskelinterstitiellt pH och större vaskulär reaktivitet. Det slutliga målet är att avgöra om interventioner som förbättrar NO-biotillgängligheten (aerob träning) och förbättrar muskelinterstitiellt pH (natriumbikarbonattillskott), kommer att förbättra det överdrivna träningspressorsvaret och förbättra FS och aktivering av sympatiska nerver under träning vid CKD.

Det första studiens syfte är att fastställa vilken roll muskelinterstitiell acidos spelar på den förstärkta träningspressorreflexen hos patienter med kronisk njursjukdom (CKD) genom att registrera 120 individer med CKD och 36 kontrolldeltagare utan CKD. För det andra syftet med denna studie kommer deltagarna med CKD att gå in i en randomiserad, dubbelblind, parallellgrupps-, placebokontrollerad studie för att avgöra om natriumbikarbonat förstärker de fördelaktiga effekterna av träningsträning på fysisk funktion hos CKD-patienter. CKD-patienter kommer att randomiseras till att ta natriumbikarbonat med träningsträning eller att ta placebo med träning i 12 veckor.