Påvirkning av to treningsprogrammer på hjertefrekvensvariasjon, kroppstemperatur, tretthet i sentralnervesystemet og kortikal opphisselse etter et hjerteinfarkt Del 1

Abstrakt:Kardiovaskulære sykdommer (CVD) er den ledende dødsårsaken globalt. Hjerterehabiliteringsprogrammer (CR) fordeler er generelt konsensus; under trening har imidlertid ikke progressive fysiologiske effekter blitt studert hos hjertepasienter. Vår studie tar sikte på å analysere fysiologiske parametere for termografi, hjertefrekvensvariabilitet (HRV), blodtrykk, tretthet i sentralnervesystemet (CNS) og kortikal opphisselse hos hjerteinfarktpasienter (HAP) som tilhører CR-programmer for høyintensiv intervalltrening ( HIIT) og Moderat-intensity Continuous Training (MICT) sammenlignet med friske deltakere. I denne case-kontrollstudien ble to HAP-pasienter (begge menn, henholdsvis 35 og 48 år) og to friske personer (begge menn, henholdsvis 38 og 46 år) tilfeldig tildelt i et tildelingsforhold på 1:1:1:1 til en av fire grupper: hjerte-MICT, hjerte-HIIT, kontroll-MICT og kontroll-HIIT. HIIT ved ≈85–95 % av maksimal hjertefrekvens (HR) ble fulgt av et ett-minutters restitusjonsintervall ved 40 % peakHR, og MICT ved ≈70–75 % av peakHR. Utfallsmålinger inkluderte termografi, HRV, blodtrykk, CNS-tretthet og kortikal opphisselse; HAP presenterer mer enn to ganger CNS fatigue i MICT enn kontrolldeltakere, men HIIT har nesten samme CNS fatigue i HAP og kontroll. I tillegg viste begge HAP-gruppene høyere temperaturer i brystet. HIIT-protokollen viste bedre fysiologiske responser under trening, sammenlignet med MICT i HAP.

Cistanche kan fungere som en anti-tretthets- og utholdenhetsforsterker, og eksperimentelle studier har vist at avkok av Cistanche tubulosa effektivt kunne beskytte leverhepatocytter og endotelceller skadet i vektbærende svømmende mus, oppregulere uttrykket av NOS3 og fremme hepatisk glykogen syntese, og utøver dermed anti-tretthetseffekt. Phenylethanoid glykosid-rik Cistanche tubulosa-ekstrakt kan redusere serumkreatinkinase, laktatdehydrogenase og laktatnivåer betydelig, og øke hemoglobin (HB) og glukosenivåer i ICR-mus, og dette kan spille en anti-tretthetsrolle ved å redusere muskelskaden. og forsinke melkesyreanrikningen for energilagring hos mus. Compound Cistanche Tubulosa Tabletter forlenget den vektbærende svømmetiden betydelig, økte den hepatiske glykogenreserven og reduserte serumureanivået etter trening hos mus, noe som viste dens anti-tretthetseffekt. Avkoket av Cistanchis kan forbedre utholdenhet og akselerere eliminering av tretthet hos trenende mus, og kan også redusere økningen av serumkreatinkinase etter belastningstrening og holde ultrastrukturen til skjelettmuskulaturen til mus normal etter trening, noe som indikerer at det har effektene. for å øke fysisk styrke og anti-tretthet. Cistanchis forlenget også overlevelsestiden til nitrittforgiftede mus betydelig og forbedret toleransen mot hypoksi og tretthet.

Klikk på binyretretthet

【For mer informasjon:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】

Nøkkelord:kardiovaskulære sykdommer; hjertefrekvensvariasjon; termografi; tretthet i sentralnervesystemet; prognose

1. Introduksjon

I følge Verdens helseorganisasjon (WHO) [1] er hjerte- og karsykdommer (CVD) den største dødsårsaken globalt. Anslagsvis 17,9 millioner mennesker døde av CVD i 2019, noe som representerer 32% av alle globale dødsfall over hele verden. Av disse dødsfallene skyldtes 85 % hjerteinfarkt og hjerneslag [1]. I 2019 var det 3,9 millioner dødsfall som følge av CVD i Europa, som tilsvarte 45 % av alle dødsfall, betydelig høyere enn den nest mest utbredte dødsårsaken, kreft [2]. Videre, av de 17 millioner for tidlige dødsfallene (under 70 år) på grunn av ikke-smittsomme sykdommer i 2019, var 38 % forårsaket av CVD [1].

Hjerterehabilitering (CR) er en tverrfaglig prosess for pasienter som blir friske etter en akutt hjertehendelse eller kronisk kardiovaskulær sykdom som reduserer dødelighet og sykelighet og forbedrer livskvaliteten [3]. CR er gullstandardbehandlingen for utmerket restitusjon, ikke bare fysisk, men også mental og sosial etter en hjerteepisode, slik at deres inkludering i dagliglivet kan bli så normalisert som mulig; Imidlertid er det dårlig etterlevelse av denne typen programmer, noe som kan betinge restitusjonen til pasienter [4], idet bare 10 % av pasientene med en CR-indikasjon deltar på denne typen programmer [5]. To typer trening brukes i dag i CR-programmer. Kontinuerlig trening med moderat intensitet (MICT) er rutinemessig foreskrevet for hjertepasienter i CR. Vanligvis er den øvre intensitetsgrensen som er foreskrevet i de tidlige stadiene av fase II hjerterehabilitering 60–70 % av hjertefrekvensreserven. Denne treningsintensiteten utføres kontinuerlig i 10–30 minutter, avhengig av utholdenhet og tolerert av pasienten [6]. Høyintensiv intervalltrening (HIIT) har vært brukt som en effektiv type trening hos friske voksne i mange år. Imidlertid er rutinemessig implementering av HIIT i CR-programmer for hjertepasienter med høyere risiko ennå ikke etablert. Nyere kliniske studier [7–9] har implementert HIIT i CR-programmer. HIIT-programmet lar pasienter jobbe med høyere intensitet i to til tre minutter mens de veksler med restitusjonsintervaller med moderat intensitet. I disse kliniske studiene varierte arbeidsintervallene fra en intensitet på 80–95 % av hjertefrekvensreserven, og hvileintervaller varierte fra 50–70 % av hjertefrekvensreserven med en varighet på 30–45 minutter per rehabiliteringsøkt [7–9] . En fersk metaanalyse som evaluerte 16 studier (n=969 pasienter) konkluderte med at studier ville ha nytte av å ligge mellom moderat til kraftig og kraftig intensitet [10].

Hypertensjon, hyperlipidemi, diabetes og fedme er kardiovaskulære risikofaktorer som kan reduseres med denne typen treningsprogram [11,12], og som følgelig påvirker reduksjonen av kronisk systemisk betennelse [13], som er en viktig risikofaktor for CVD [14]. Utøvelsen av regelmessig trening er assosiert med anti-inflammatoriske effekter som er gunstige for helsen, hovedsakelig hos pasienter med CVD, som forårsaker reduserte nivåer av serum C-reaktivt protein [12], bedre hjertevolum [15], slagvolum [15], vaskulær endotelfunksjon [9], og endringer i hjertefrekvensvariabilitet [16].

CR-programmers fordeler er internasjonalt konsensuelle [1,2], men under treningen oppstår progressive fysiologiske effekter på kroppstemperatur, hjertefrekvensvariabilitet (HRV), blodtrykk og kortikal opphisselse, som ennå ikke er studert i CR-programmer . Det virkelige spørsmålet er, hva er de fysiologiske forskjellene mellom hjertepasienter og friske mennesker under trening, og er det mulig å forutsi utseendet til sykdommen hos personer som er klinisk friske eller som har en tvetydig hjerteklinisk tilstand?

Nye evaluerings- og kontrollmetoder brukes på ulike idrettsområder som prestasjon, men også helse. En av disse er analysen av HRV som et verktøy for å forstå det autonome nervesystemets status og respons på ulike stimuli [17, 18], fakta direkte relatert til hjerte- og kardiovaskulære patologier [19]. Analysen av HRV er basert på studiet av forskjeller i millisekunder (ms) mellom RR-bølger i elektrokardiogrammet; deretter, ved hjelp av lineære, frekvens- eller ikke-lineære analysemetoder, kan vi analysere det autonome nervesystemets respons [20,21]. Den andre metoden er bruk av termografianalyse, som lar oss studere mikrosirkulasjonsavvik og kapillaritetsforstyrrelser for å forhindre skader og oppdage dem i de tidlige stadiene [22,23].

Denne case-kontrollstudien tar sikte på å analysere de fysiologiske parameterne for termografi, HRV, blodtrykk og kortikal opphisselse hos hjertepasienter som tilhører CR-programmer av HIIT og MICT, sammenlignet med friske deltakere.

2. Materialer og metoder

2.1. Deltakere

To pasienter ble rekruttert innen kardiologisk enhet ved Hospital of Évora (Portugal). To pasienter som hadde gjennomgått et hjerteinfarkt og ble henvist av sin kardiolog til hjerterehabilitering (CR) fase III, to måneder etter angioplastikk og lavrisiko medisinske anbefalinger, ble evaluert for inkludering i denne case-kontrollstudien. Inklusjonskriteriene var alder 18–80 år, som hadde venstre ventrikulær ejeksjonsfraksjon større enn eller lik 45 %, og var New York Heart Association (NYHA) funksjonell klasse I, II eller III. I tillegg ble pasienter ekskludert fra studien hvis følgende kriterier var oppfylt: alvorlig anstrengelsesintoleranse, ukontrollert arytmi, ukontrollert angina pectoris, alvorlige nyre- eller lungesykdommer, muskel- og skjelett- eller nevromuskulære tilstander som hindrer treningstesting eller trening, og tegn eller symptomer på iskemi. Kontrollgruppen inkluderte to friske deltakere uten hjerte- og karsykdommer.

Randomisering og maskering

Denne case-kontrollstudien hadde fire deltakere, to HAP-pasienter (begge menn, henholdsvis 35 og 48 år) og to friske kontroller (begge menn, henholdsvis 38 og 46 år) som ble tilfeldig tildelt i en 1:1:1: 1 allokeringsforhold til en av fire grupper: hjerte-HIIT (n=1), hjerte-MICT (n=1), kontroll-HIIT (n=1) og kontroll-MICT (n {{12 }}) (Tabell 1). Alle gruppene er sammenlignbare i alder og vekt, og de to hjerteinfarktpasientene (HAP) var like i omfanget av koronararteriesykdom, koronare risikofaktorer, type koronarhendelse eller venstre ventrikkel ejeksjonsfraksjon (tabell 1).

2.2. Resultatmål og vurderinger

2.2.1. Treningstesting

Til å begynne med leste og signerte deltakerne et informert samtykkeskjema ved første besøk, og de to HAP-ene ble sendt til en klinisk evaluering utført av en kardiolog. En overvåket, gradert treningstest for å registrere frivillig tretthet, risiko eller symptomer på iskemi ble utført på en tredemølle, ved bruk av Bruce-protokollen, før intervensjonen. Testen ble utført under ikke-fastende forhold og under medisinering. Elektrokardiografi ble registrert kontinuerlig, og blodtrykket ble målt med en armmansjett hvert 3. min.

2.2.2. Termografi, hjertefrekvensvariasjon og kortikal opphisselse

Ved det andre besøket fylte hver deltaker ut et standardisert spørreskjema som inkluderte demografiske data, medisinsk historie, medisinbruk, familiehistorie med CVD og røykestatus; deretter ble den perifere vaskulære responsen samlet ved hjelp av et termografisystem i to forskjellige øyeblikk: før- og etter-tredemølleprotokoll. Alle termiske bilder ble samlet inn i samsvar med retningslinjer fra European Association of Thermology [24]. Termogrammene til hver deltaker ble innhentet i et rom med en kontrollert og konstant temperatur på 20 ◦C og 40 % fuktighet. Deltakerne var i testrommet 20 minutter før datainnsamlingen for å akklimatisere seg, og all datainnsamlingen skjedde om morgenen for å kontrollere døgnrytmer [25]. For å analysere de termografiske bildene delte vi kroppen inn i forskjellige seksjoner: hode, bryst, mage, høyre arm, høyre hånd, venstre arm, venstre underarm og venstre hånd. Analysen av hudoverflatetemperaturen ble utført ved å lokalisere midtpunktet av hver kroppsseksjon, og gjennom en sirkel i midten av hver dorsal og palmar hånd (diameter 70 × 70 mm), etter tidligere prosedyrer [26].

Hjertefrekvensvariabiliteten (HRV) ble målt med en H10 bryststropp (Polar ©nc., Kempele, Finland) og registrert med en RS800CX-monitor (Polar Inc., Kempele, Finland). Denne trådløse enheten ble plassert under deltakernes brystmuskler, noe som muliggjorde et pålitelig opptak [27]; deretter ble Kubios HRV-programvaren (v. 3.3) [28] brukt til å forhåndsbehandle og analysere HRV-dataene. Et medianfilter ble brukt for å korrigere mulige artefakter. Dette filteret tillater identifisering av RR-intervaller som er kortere/lengre enn 0,25 s, sammenlignet med gjennomsnittet av de forrige slagene. Korreksjon erstatter de identifiserte artefaktene med kubisk spline-interpolasjon. Alle HRV-indekser ble trukket ut ved å bruke MATLAB Release 2019a (The MathWorks, Inc., Natick, MA, USA). Tidsdomene, frekvensdomene og ikke-lineære mål ble trukket ut. For denne studien vurderte vi kun tidsdomenet og ikke-lineære domener. Følgende beregninger ble beregnet:

• Tidsdomeneanalyse: (a) kvadratroten av forskjeller mellom tilstøtende RR-intervaller (RMSSD);

• Ikke-lineære analyser) ikke-lineære beregninger: RR-variabiliteten fra hjerteslag til kortsiktig Poincaré-graf (bredde) (SD1), RR-variabilitet fra hjerteslag til langsiktig Poincaré-graf (lengde) (SD2), kortsiktig fluktuasjon av den oppgitte fluktuasjonsanalysen (alfa-1), langsiktig fluktuasjon av den oppgitte fluktuasjonsanalysen (alfa-2), og prøveentropien (SampEn), som måler regulariteten og kompleksiteten til en tidsserie .

Den kortikale opphisselsen ble målt med kritisk flimmerfusjonsterskel (CFFT) av en Lafayette Instrument Flicker Fusion Control Unit modell 12.021 (Lafayette, IN, USA), ved bruk av standardprotokoller som tidligere ble brukt [29]. Deltakerne ble kjent med prosedyren ved å utføre praksisforsøk før testing. Praksisen var før basalprøven, i tråd med tidligere studier [17]. Tre stigende forsøk ble utført; i hver av dem ble tiden kvantifisert som hvor lang tid en student brukte på å oppdage endringene i lysene fra begynnelsen av testen til det øyeblikket han trykket på en knapp [30]. Vi brukte den kritiske flimmerfusjonsterskelen (CFFT) i denne forskningen siden den har blitt mye brukt i forskjellige sammenhenger, som utdanning, farmasi, sport og militær, og for å evaluere kortikal opphisselse og sentral tretthet [31–36].

Til slutt ble oppfatningen av tretthet målt med en visuell analog skala (VSA) der den subjektive trettheten ble skalert til en {{0}}-100 skala, 0 er ingen tretthet og 100 er ekstrem tretthet etter en lignende VSA [37].

2.3. Protokoll og eksperimentelle prosedyrer

Når det gjelder vurderingsprosedyrer, måtte deltakerne hvile i 15 minutter før baseline HRV-innsamling i sittende stilling, som anbefalt [38,39]. Etter 15 minutter i hvile ble 5 minutter med baseline samlet. Blodtrykk, CNS-tretthet og kortikal opphisselse ble målt ved begynnelsen og slutten av økten. Den perifere vaskulære responsen ved termografi ble samlet ved to forskjellige øyeblikk: protokoller før og etter tredemølle. Hjertefrekvensvariasjonen ble samlet inn: protokoller før, under og etter tredemølle (Figur 1). Deretter utførte deltakerne en aleatorisk tredemølleøkt av et CR-program (HIIT og MICT), overvåket av en fysiolog (figur 1).

Vurderingene og datainnsamlingen ble utført av en ekstern agent som var opplært til å gjøre det slik at forskerne ble blindet i håndteringen av dataene.

Treningsøkter på tredemøllen ble startet med en 5–10 min oppvarming ved 50–60 % maksimal hjertefrekvens (peakHR) og ble avsluttet med 5 min nedkjøling ved 40 % peakHR. HIIT-studien involverte totalt 20 minutter ved 85–95 % peakHR, etterfulgt av ett minutts restitusjonsintervall ved 40 % peakHR, forutsagt med en overvåket gradert treningstest på en tredemølle, ved bruk av Bruce-protokollen. Under de høyintensive øvelsene ble deltakerne motivert til å gradvis øke treningsintensiteten mot 15–17 på Borg-skalaen. MICT-protokollen besto av en kontinuerlig trening med moderat intensitet for å fremkalle 70–75 % peakHR i 27,5 minutter, for å likestille energiforbruket med HIIT-protokollen (figur 2).

Etter hvert som treningsintensiteten økte, ble pasientens hjertefrekvens, frekvens av opplevd anstrengelse (Borg-skala) og hjertesymptomer også tatt i betraktning.

2.4. Etiske vurderinger

Alt arbeid ble utført etter Helsinki-erklæringen og registrert på ClinicalTrials.gov (NCT03538119). Etikkgodkjenning ble innhentet fra University of Evoras etiske komité (referansenummer: 17039). Alle deltakerne signerte et skriftlig informert samtykke før de deltok i denne studien.

3. Resultater

3.1. Termografi

Før man startet protokollene på tredemøllen, var temperaturen ganske lik mellom gruppene til HAP og friske deltakere. Fra pre- til post-protokoller var det alltid en reduksjon i temperatur i alle kroppsvariabler som ble evaluert i studien, bortsett fra temperaturen på høyre hånd, hvor begge HIIT-gruppene økte temperaturen (temperaturforskjell: 0.8 ± 0.5 ◦C i HAP vs. 1.0 ± 0 ◦C i kontroll). Derimot opprettholdt MICT-gruppene temperaturen fra før til etter protokoll. Det samme ble ikke observert i temperaturen på venstre hånd, som forble den samme (tabell 2, figur 3).

Temperaturforskjellen i brystet var større hos pasienter med uønskede hjertehendelser enn hos pasienter uten hendelser (temperaturforskjell: 2,3 ± 1,2 ◦C i HIIT vs. 3,0 ± 1,6 ◦C i MICT). I gruppene med friske deltakere forble temperaturen praktisk talt den samme. Det var også en større forskjell i temperatur i magen i MICT-gruppen (temperaturforskjell: 3,7 ± 1,8 ◦C i HAP vs. 2,8 ± 0.0 ◦C i kontrollgruppen) sammenlignet til HIIT-gruppen (temperaturforskjell: 1,5 ± 1.0 ◦C i HAP vs. 1.0 ± 0.0 ◦C i kontroll) (tabell 2).

【For mer informasjon:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】