Indflydelse af to træningsprogrammer på hjertefrekvensvariation, kropstemperatur, træthed i centralnervesystemet og kortikal ophidselse efter et hjerteanfald, del 1

Abstrakt:Hjerte-kar-sygdomme (CVD) er den største dødsårsag globalt. Hjerterehabiliteringsprogrammer (CR) fordele er generelt konsensus; under træning er progressive fysiologiske virkninger dog endnu ikke blevet undersøgt hos hjertepatienter. Vores undersøgelse har til formål at analysere fysiologiske parametre for termografi, hjertefrekvensvariabilitet (HRV), blodtryk, træthed i centralnervesystemet (CNS) og cortical arousal hos hjerteanfaldspatienter (HAP), som tilhører CR-programmer for højintensiv intervaltræning ( HIIT) og Moderat-intensity Continuous Training (MICT) sammenlignet med raske deltagere. I dette case-kontrolstudie blev to HAP-patienter (begge mænd, henholdsvis 35 og 48 år) og to raske personer (begge mænd, henholdsvis 38 og 46 år) tilfældigt tildelt i et tildelingsforhold på 1:1:1:1 til en af ​​fire grupper: hjerte-MICT, hjerte-HIIT, kontrol-MICT og kontrol-HIIT. HIIT ved ≈85-95 % af peak-puls (HR) blev efterfulgt af et minuts restitutionsinterval ved 40 % peakHR og MICT ved ≈70-75 % af peakHR. Resultatmålinger omfattede termografi, HRV, blodtryk, CNS-træthed og cortical arousal; HAP viser mere end dobbelt så stor CNS-træthed i MICT end kontroldeltagere, men HIIT har næsten den samme CNS-træthed i HAP og kontrol. Derudover viste begge HAP-grupper højere temperaturer i brystet. HIIT-protokollen viste bedre fysiologiske reaktioner under træning sammenlignet med MICT i HAP.

Cistanche kan fungere som en anti-trætheds- og udholdenhedsforstærker, og eksperimentelle undersøgelser har vist, at afkog af Cistanche tubulosa effektivt kunne beskytte leverhepatocytter og endotelceller beskadiget i vægtbærende svømmemus, opregulere ekspressionen af ​​NOS3 og fremme hepatisk glykogen syntese og udøver således anti-træthedseffektivitet. Phenylethanoid-glycosid-rigt Cistanche tubulosa-ekstrakt kunne signifikant reducere serum-kreatinkinase, lactatdehydrogenase og lactatniveauer og øge hæmoglobin- (HB) og glukoseniveauerne i ICR-mus, og dette kunne spille en anti-træthedsrolle ved at mindske muskelskaden og forsinkelse af mælkesyreberigelsen til energilagring i mus. Compound Cistanche Tubulosa-tabletter forlængede den vægtbærende svømmetid betydeligt, øgede leverglykogenreserven og sænkede serumurinstofniveauet efter træning hos mus, hvilket viste dens anti-træthedseffekt. Afkog af Cistanchis kan forbedre udholdenheden og fremskynde elimineringen af ​​træthed hos motionsmus og kan også reducere forhøjelsen af ​​serumkreatinkinase efter belastningsøvelser og holde ultrastrukturen af ​​skeletmuskulaturen hos mus normal efter træning, hvilket indikerer, at det har virkningerne for at øge fysisk styrke og anti-træthed. Cistanchis forlængede også signifikant overlevelsestiden for nitritforgiftede mus og forbedrede tolerancen over for hypoxi og træthed.

Klik på binyretræthed

【For mere info:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】

Nøgleord:hjerte-kar-sygdomme; pulsvariabilitet; termografi; træthed i centralnervesystemet; prognose

1. Introduktion

Ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) [1] er hjerte-kar-sygdomme (CVD) den største dødsårsag på verdensplan. Anslået 17,9 millioner mennesker døde af CVD i 2019, hvilket repræsenterer 32% af alle globale dødsfald på verdensplan. Af disse dødsfald skyldtes 85 % hjerteanfald og slagtilfælde [1]. I 2019 var der 3,9 millioner dødsfald som følge af CVD i Europa, hvilket svarede til 45 % af alle dødsfald, betydeligt højere end den næstmest udbredte dødsårsag, kræft [2]. Ud af de 17 millioner for tidlige dødsfald (under 70 år) på grund af ikke-smitsomme sygdomme i 2019, var 38 % desuden forårsaget af hjerte-kar-sygdomme [1].

Hjerterehabilitering (CR) er en multidisciplinær proces for patienter, der kommer sig efter en akut hjertehændelse eller kronisk kardiovaskulær sygdom, som reducerer dødelighed og sygelighed og forbedrer livskvaliteten [3]. CR er guldstandardbehandlingen for fremragende restitution, ikke kun fysisk, men også mentalt og socialt efter en hjerteepisode, så deres inklusion i dagligdagen kan blive så normaliseret som muligt; dog er der dårlig overholdelse af disse typer programmer, hvilket kunne betinge patienternes helbredelse [4], idet kun 10 % af patienterne med en CR-indikation deltager i disse typer programmer [5]. To typer træning bruges i øjeblikket i CR-programmer. Moderat intensitet kontinuerlig træning (MICT) ordineres rutinemæssigt til hjertepatienter i CR. Typisk er den øvre grænse for intensitet, der er ordineret i de tidlige stadier af fase II hjerterehab, 60-70 % af pulsreserven. Denne træningsintensitet udføres kontinuerligt i 10-30 minutter, afhængig af udholdenhed og som patienten tolererer [6]. Højintensiv intervaltræning (HIIT) har været brugt som en effektiv form for træning hos raske voksne i mange år. Imidlertid er rutinemæssig implementering af HIIT i CR-programmer for hjertepatienter med højere risiko endnu ikke etableret. Nylige kliniske undersøgelser [7-9] har implementeret HIIT i CR-programmer. HIIT-programmet giver patienterne mulighed for at arbejde med en højere intensitet i to til tre minutter, mens de veksler med restitutionsintervaller med en moderat intensitet. I disse kliniske undersøgelser varierede arbejdsintervallerne fra en intensitet på 80-95% af pulsreserven, og hvileintervaller varierede fra 50-70% af pulsreserven med en varighed på 30-45 minutter pr. genoptræningssession [7-9] . En nylig metaanalyse, der evaluerede 16 undersøgelser (n=969 patienter) konkluderede, at undersøgelser ville have gavn af at ligge mellem moderat til kraftig og kraftig intensitet [10].

Hypertension, hyperlipidæmi, diabetes og fedme er kardiovaskulære risikofaktorer, som kan reduceres med denne type træningsprogram [11,12], og som følgelig påvirker reduktionen af ​​kronisk systemisk inflammation [13], som er en vigtig risikofaktor for hjerte-kar-sygdomme [14]. Udøvelsen af ​​regelmæssig træning er forbundet med antiinflammatoriske virkninger, der er gavnlige for helbredet, hovedsageligt hos patienter med hjerte-kar-sygdomme, hvilket forårsager nedsatte niveauer af serum C-reaktivt protein [12], bedre hjerteoutput [15], slagvolumen [15], vaskulær endotelfunktion [9] og ændringer i hjertefrekvensvariabilitet [16].

CR-programmers fordele er internationalt konsensus [1,2], men under træningen opstår progressive fysiologiske effekter på kropstemperaturen, hjertefrekvensvariabiliteten (HRV), blodtryk og cortical arousal, som endnu ikke er blevet undersøgt i CR-programmer . Det virkelige spørgsmål er, hvad er de fysiologiske forskelle mellem hjertepatienter og raske mennesker under træning, og er det muligt at forudsige sygdommens udseende hos mennesker, der er klinisk raske eller har en tvetydig hjerte-klinisk tilstand?

Nye evaluerings- og kontrolmetoder anvendes på forskellige sportsområder, såsom præstation, men også sundhed. En af disse er analysen af ​​HRV som et værktøj til at forstå det autonome nervesystems status og respons på forskellige stimuli [17, 18], fakta direkte relateret til hjerte- og kardiovaskulære patologier [19]. Analysen af ​​HRV er baseret på undersøgelsen af ​​forskelle i millisekunder (ms) mellem RR-bølger i elektrokardiogrammet; så kan vi ved hjælp af lineære, frekvens- eller ikke-lineære analysemetoder analysere det autonome nervesystems respons [20,21]. Den anden metode er brugen af ​​termografianalyse, som giver os mulighed for at studere mikrocirkulationsabnormiteter og kapillaritetsforstyrrelser for at forhindre skader og opdage dem i de tidlige stadier [22,23].

Denne case-kontrol undersøgelse har til formål at analysere de fysiologiske parametre for termografi, HRV, blodtryk og cortical arousal hos hjertepatienter, der tilhører CR-programmer for HIIT og MICT, sammenlignet med raske deltagere.

2. Materialer og metoder

2.1. Deltagere

To patienter blev rekrutteret inden for den kardiologiske enhed på Hospitalet i Évora (Portugal). To patienter, der havde gennemgået et hjerteanfald og blev henvist af deres kardiolog til hjerterehabilitering (CR) fase III, to måneder efter angioplastik og lavrisiko medicinske anbefalinger, blev evalueret med henblik på inklusion i denne case-kontrol undersøgelse. Inklusionskriterierne var alderen 18-80 år, som havde venstre ventrikulær ejektionsfraktion større end eller lig med 45 %, og var New York Heart Association (NYHA) funktionel klasse I, II eller III. Derudover blev patienter udelukket fra undersøgelsen, hvis følgende kriterier var opfyldt: svær træningsintolerance, ukontrolleret arytmi, ukontrolleret angina pectoris, alvorlige nyre- eller lungesygdomme, muskuloskeletale eller neuromuskulære tilstande, der forhindrer træningstest eller træning, og tegn eller symptomer på iskæmi. Kontrolgruppen omfattede to raske deltagere uden hjerte-kar-sygdomme.

Randomisering og maskering

Denne case-kontrol undersøgelse havde fire deltagere, to HAP-patienter (begge mænd, henholdsvis 35 og 48 år) og to raske kontroller (begge mænd, henholdsvis 38 og 46 år), som blev tilfældigt tildelt i en 1:1:1: 1 allokeringsforhold til en af ​​fire grupper: hjerte-HIIT (n=1), hjerte-MICT (n=1), kontrol-HIIT (n=1) og kontrol-MICT (n {{12 }}) (Tabel 1). Alle grupper er sammenlignelige i alder og vægt, og de to hjerteanfaldspatienter (HAP) var ens i omfanget af koronararteriesygdom, koronar risikofaktorer, type af koronar hændelse eller venstre ventrikel ejektionsfraktion (tabel 1).

2.2. Resultatmål og vurderinger

2.2.1. Træningstest

Indledningsvis læste og underskrev deltagerne en informeret samtykkeerklæring ved det første besøg, og de to HAP'er blev underkastet en klinisk evaluering udført af en kardiolog. En overvåget gradueret træningstest for at registrere frivillig træthed, risici eller symptomer på iskæmi blev udført på et løbebånd ved brug af Bruce-protokollen før interventionen. Testen blev udført under ikke-fastende forhold og under medicin. Elektrokardiografi blev optaget kontinuerligt, og blodtrykket blev målt med en armmanchet hvert 3. min.

2.2.2. Termografi, hjertefrekvensvariabilitet og cortical arousal

Ved det andet besøg udfyldte hver deltager et standardiseret spørgeskema inklusive demografiske data, sygehistorie, medicinbrug, familiehistorie med CVD og rygestatus; derefter blev den perifere vaskulære respons opsamlet ved hjælp af et termografisystem i to forskellige øjeblikke: præ- og post-løbebåndsprotokol. Alle termiske billeder blev indsamlet i overensstemmelse med European Association of Thermology-retningslinjerne [24]. Termogrammerne for hver deltager blev opnået i et rum med en kontrolleret og konstant temperatur på 20 ◦C og 40 % luftfugtighed. Deltagerne var i testrummet 20 minutter før dataindsamlingen for at akklimatisere sig, og al dataindsamlingen fandt sted om morgenen for at kontrollere døgnrytmer [25]. For at analysere de termografiske billeder opdelte vi kroppen i forskellige sektioner: hoved, bryst, mave, højre arm, højre hånd, venstre arm, venstre underarm og venstre hånd. Analysen af ​​hudoverfladetemperaturen blev udført ved at lokalisere midtpunktet af hver kropssektion og gennem en cirkel i midten af ​​hver dorsal og palmar hånd (diameter 70 × 70 mm), efter tidligere procedurer [26].

Hjertefrekvensvariabiliteten (HRV) blev målt med en H10 brystbælte (Polar ©nc., Kempele, Finland) og registreret ved hjælp af en RS800CX-monitor (Polar Inc., Kempele, Finland). Denne trådløse enhed blev placeret under deltagernes brystmuskler, hvilket muliggjorde en pålidelig optagelse [27]; derefter blev Kubios HRV-softwaren (v. 3.3) [28] brugt til at forbehandle og analysere HRV-dataene. Et medianfilter blev anvendt for at korrigere mulige artefakter. Dette filter tillader identifikation af RR-intervaller, der er kortere/længere end 0,25 s, sammenlignet med gennemsnittet af de foregående slag. Korrektion erstatter de identificerede artefakter med kubisk spline-interpolation. Alle HRV-indekser blev ekstraheret ved hjælp af MATLAB Release 2019a (The MathWorks, Inc., Natick, MA, USA). Tidsdomæne, frekvensdomæne og ikke-lineære mål blev ekstraheret. Til denne undersøgelse overvejede vi kun tidsdomænet og ikke-lineære domæner. Følgende metrics blev beregnet:

• Tidsdomæneanalyse: (a) kvadratroden af ​​forskelle mellem tilstødende RR-intervaller (RMSSD);

• Ikke-lineære analyser) ikke-lineære metrikker: RR-variabiliteten fra hjerteslag til kortsigtet Poincaré-graf (bredde) (SD1), RR-variabiliteten fra hjerteslag til langsigtet Poincaré-graf (længde) (SD2), kortsigtet udsving af den detrendede fluktuationsanalyse (alfa-1), langsigtet fluktuation af den aftrendede fluktuationsanalyse (alfa-2) ​​og prøveentropien (SampEn), som måler en tidsseries regelmæssighed og kompleksitet .

Den kortikale ophidselse blev målt ved den kritiske flimmerfusionstærskel (CFFT) af en Lafayette Instrument Flicker Fusion Control Unit model 12.021 (Lafayette, IN, USA), ved hjælp af standardprotokoller, der tidligere er brugt [29]. Deltagerne blev bekendt med proceduren ved at udføre praksisforsøg før test. Praksis var før basalprøven, på linje med tidligere undersøgelser [17]. Tre opstigende forsøg blev udført; i hver enkelt blev tiden kvantificeret som den tid, det tog en elev at detektere ændringerne i lysene fra begyndelsen af ​​testen til det øjeblik, hvor han trykkede på en knap [30]. Vi brugte den kritiske flimmerfusionstærskel (CFFT) i denne forskning, da den har været meget brugt i forskellige sammenhænge, ​​såsom uddannelse, apotek, sport og militær, og til at evaluere cortical arousal og central træthed [31-36].

Endelig blev opfattelsen af ​​træthed målt med en visuel analog skala (VSA), hvor den subjektive træthed blev skaleret til en {{0}}-100 skala, hvor 0 er ingen træthed og 100 er ekstrem træthed efter en lignende VSA [37].

2.3. Protokol og eksperimentelle procedurer

Med hensyn til vurderingsprocedurer måtte deltagerne hvile i 15 minutter før baseline HRV-opsamling i siddende stilling, som anbefalet [38,39]. Efter 15 minutter i hvile blev 5 minutter af baseline opsamlet. Blodtryk, CNS-træthed og cortical arousal blev målt ved begyndelsen og slutningen af ​​sessionen. Det perifere vaskulære respons ved termografi blev opsamlet på to forskellige tidspunkter: præ- og post-løbebåndsprotokoller. Hjertefrekvensvariabiliteten blev indsamlet: protokoller før, under og efter løbebånd (figur 1). Efterfølgende udførte deltagerne en aleatorisk løbebåndssession af et CR-program (HIIT og MICT), overvåget af en fysiolog (figur 1).

Vurderingerne og dataindsamlingen blev udført af en ekstern agent, som var uddannet til at gøre det, så forskerne blev blindet i håndteringen af ​​dataene.

Træningssessioner på løbebåndet blev påbegyndt med en 5-10 min opvarmning ved 50-60 % peak puls (peakHR) og endte med 5 min nedkøling ved 40 % peakHR. HIIT-forsøget involverede i alt 20 minutter ved 85-95 % peakHR, efterfulgt af et minuts restitutionsinterval ved 40 % peakHR, forudsagt med en overvåget gradueret træningstest på et løbebånd ved brug af Bruce-protokollen. Under de højintensive øvelser blev deltagerne motiveret til gradvist at øge deres træningsintensitet mod 15-17 på Borg-skalaen. MICT-protokollen bestod af en kontinuerlig træning med moderat intensitet for at fremkalde 70-75 % peakHR i 27,5 minutter for at sidestille energiforbruget med HIIT-protokollen (figur 2).

Efterhånden som træningsintensiteten steg, blev patientens hjertefrekvens, hastighed af opfattet anstrengelse (Borg-skala) og hjertesymptomer også taget i betragtning.

2.4. Etiske overvejelser

Alt arbejde blev udført efter Helsinki-erklæringen og registreret på ClinicalTrials.gov (NCT03538119). Etisk godkendelse blev opnået fra University of Evoras etiske udvalg (referencenummer: 17039). Alle deltagere underskrev et skriftligt informeret samtykke, før de deltog i denne undersøgelse.

3. Resultater

3.1. Termografi

Før man startede protokollerne på løbebåndet, var temperaturen ret ens mellem HAP og raske deltagergrupper. Fra før- til post-protokoller var der altid et fald i temperaturen i alle kropsvariabler, der blev evalueret i undersøgelsen, bortset fra temperaturen i højre hånd, hvor begge HIIT-grupper øgede temperaturen (temperaturforskel: 0.8 ± 0,5 ◦C i HAP vs. 1.0 ± 0 ◦C i kontrol). I modsætning hertil opretholdt MICT-grupperne temperaturen fra før- til post-protokol. Det samme blev ikke observeret i venstre hånds temperatur, som forblev den samme (tabel 2, figur 3).

Temperaturforskellen i brystet var større hos patienter med uønskede hjertehændelser end hos patienter uden hændelser (temperaturforskel: 2,3 ± 1,2 ◦C i HIIT vs. 3.0 ± 1,6 ◦C i MICT). I grupperne af raske deltagere forblev temperaturen praktisk talt den samme. Der var også en større forskel i temperatur i abdomen i MICT-gruppen (temperaturforskel: 3,7 ± 1,8 ◦C i HAP vs. 2,8 ± 0.0 ◦C i kontrolgruppen) sammenlignet til HIIT-gruppen (temperaturforskel: 1,5 ± 1.0 ◦C i HAP vs. 1.0 ± 0.0 ◦C i kontrol) (tabel 2).

【For mere info:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】