Utjecaj dvaju programa vježbanja na varijabilnost otkucaja srca, tjelesnu temperaturu, umor središnjeg živčanog sustava i kortikalno uzbuđenje nakon srčanog udara 1. dio

Sažetak:Kardiovaskularne bolesti (KVB) vodeći su uzrok smrti u svijetu. Dobrobiti programa kardiološke rehabilitacije (CR) općenito su dogovorne; međutim, tijekom vježbanja, progresivni fiziološki učinci još nisu proučavani kod srčanih bolesnika. Naša studija ima za cilj analizirati fiziološke parametre termografije, varijabilnost srčanog ritma (HRV), krvni tlak, umor središnjeg živčanog sustava (SŽS) i kortikalno uzbuđenje kod pacijenata sa srčanim udarom (HAP) koji pripadaju CR programima visokointenzivnog intervalnog treninga ( HIIT) i kontinuiranog treninga umjerenog intenziteta (MICT) u usporedbi sa zdravim sudionicima. U ovoj studiji slučaj-kontrola, dva pacijenta s HAP-om (oba muška, u dobi od 35 i 48 godina) i dvoje zdravih ljudi (obojica u dobi od 38 i 46 godina) nasumično su raspoređeni u omjeru raspodjele 1:1:1:1 u jednu od četiri skupine: srčani MICT, srčani HIIT, kontrolni MICT i kontrolni HIIT. Nakon HIIT-a na ≈85-95% vršne brzine otkucaja srca (HR) slijedio je jednominutni interval oporavka na 40% vršnog HR-a i MICT na ≈70-75% vršnog HR-a. Mjerenja ishoda uključivala su termografiju, HRV, krvni tlak, umor CNS-a i kortikalno uzbuđenje; HAP predstavlja više nego dvostruko veći umor središnjeg živčanog sustava u MICT nego ispitanici u kontrolnoj skupini, ali HIIT ima gotovo isti umor središnjeg živčanog sustava u HAP-u i kontrolnoj skupini. Osim toga, obje HAP skupine pokazale su višu temperaturu u prsima. Protokol HIIT pokazao je bolje fiziološke odgovore tijekom vježbanja, u usporedbi s MICT-om u HAP-u.

Cistanche može djelovati kao sredstvo protiv umora i pojačivač izdržljivosti, a eksperimentalne studije su pokazale da dekokcija Cistanche tubulosa može učinkovito zaštititi jetrene hepatocite i endotelne stanice oštećene kod plivajućih miševa koji nose težinu, pojačati ekspresiju NOS3 i pospješiti jetreni glikogen sinteza, čime se postiže učinkovitost protiv umora. Ekstrakt Cistanche tubulosa bogat feniletanoidnim glikozidom mogao bi značajno smanjiti razinu serumske kreatin kinaze, laktat dehidrogenaze i laktata te povećati razinu hemoglobina (HB) i glukoze u ICR miševa, a to bi moglo igrati ulogu protiv umora smanjujući oštećenje mišića i odgađanje obogaćivanja mliječne kiseline za skladištenje energije kod miševa. Tablete Compound Cistanche Tubulosa značajno su produžile vrijeme plivanja s utezima, povećale rezervu glikogena u jetri i smanjile razinu uree u serumu nakon vježbanja kod miševa, pokazujući svoj učinak protiv umora. Uvarak Cistanchis može poboljšati izdržljivost i ubrzati uklanjanje umora kod miševa koji vježbaju, a također može smanjiti povišenje serumske kreatin kinaze nakon vježbanja s opterećenjem i održavati normalnu ultrastrukturu skeletnih mišića miševa nakon vježbanja, što ukazuje da ima učinke za povećanje fizičke snage i protiv umora. Cistanchis je također značajno produljio vrijeme preživljavanja miševa otrovanih nitritima i povećao otpornost na hipoksiju i umor.

Kliknite na adrenalni umor

【Za više informacija:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】

Ključne riječi:kardiovaskularne bolesti; varijabilnost otkucaja srca; termografija; umor središnjeg živčanog sustava; prognoza

1. Uvod

Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO) [1], kardiovaskularne bolesti (KVB) su broj jedan uzrok smrti u svijetu. Procjenjuje se da je 17,9 milijuna ljudi umrlo od kardiovaskularnih bolesti u 2019., što predstavlja 32% svih globalnih smrtnih slučajeva u svijetu. Od tih smrti, 85% je bilo zbog srčanog i moždanog udara [1]. U 2019. u Europi je bilo 3,9 milijuna smrtnih slučajeva uzrokovanih kardiovaskularnim bolestima, što je odgovaralo 45% svih smrtnih slučajeva, što je znatno više od drugog najraširenijeg uzroka smrti, raka [2]. Nadalje, od 17 milijuna preuranjenih smrti (ispod 70 godina) zbog nezaraznih bolesti u 2019., 38% je uzrokovano KVB [1].

Kardiološka rehabilitacija (CR) je multidisciplinarni proces za pacijente koji se oporavljaju nakon akutnog srčanog događaja ili kronične kardiovaskularne bolesti koji smanjuje mortalitet i morbiditet te poboljšava kvalitetu života [3]. CR je zlatni standard liječenja za izvrstan oporavak, ne samo fizički, već i mentalni i društveni nakon srčane epizode, tako da se njihovo uključivanje u svakodnevni život može normalizirati što je više moguće; no pridržavanje ovih vrsta programa je slabo, što bi moglo uvjetovati oporavak bolesnika [4], budući da samo 10% bolesnika s indikacijom CR pohađa ove vrste programa [5]. Dvije vrste treninga trenutno se koriste u CR programima. Kontinuirani trening umjerenog intenziteta (MICT) rutinski se propisuje kardiološkim bolesnicima u CR. Tipično, gornja granica intenziteta koja se propisuje tijekom ranih faza faze II srčane rehabilitacije je 60-70% rezerve srčanog ritma. Ovaj intenzitet vježbe izvodi se kontinuirano 10-30 minuta, ovisno o izdržljivosti i kako pacijent podnosi [6]. Intervalni trening visokog intenziteta (HIIT) već se godinama koristi kao učinkovita vrsta treninga kod zdravih odraslih osoba. Međutim, tek treba uspostaviti rutinsku implementaciju HIIT-a u CR programe za visokorizične srčane bolesnike. Nedavne kliničke studije [7-9] implementirale su HIIT u CR programe. HIIT program omogućuje pacijentima da rade većim intenzitetom dvije do tri minute dok se izmjenjuju s intervalima oporavka umjerenim intenzitetom. U ovim kliničkim studijama, radni intervali kretali su se od intenziteta od 80-95% rezerve srčanog ritma, a intervali odmora u rasponu od 50-70% rezerve srčanog ritma u trajanju od 30-45 minuta po sesiji rehabilitacije [7-9] . Nedavna meta-analiza koja je procijenila 16 studija (n=969 pacijenata) zaključila je da bi studije imale koristi od studija između umjerenog do snažnog i snažnog intenziteta [10].

Hipertenzija, hiperlipidemija, dijabetes i pretilost čimbenici su kardiovaskularnog rizika koji se mogu smanjiti ovakvim programom vježbanja [11,12], a koji posljedično utječu na smanjenje kronične sistemske upale [13], koja je važan čimbenik rizika za KVB. [14]. Praksa redovite tjelovježbe povezana je s protuupalnim učincima koji su korisni za zdravlje, uglavnom kod bolesnika s kardiovaskularnim bolestima, uzrokujući snižene razine serumskog C-reaktivnog proteina [12], bolji minutni volumen [15], udarni volumen [15], funkciju vaskularnog endotela [9] i promjene u varijabilnosti srčanog ritma [16].

Prednosti CR programa su međunarodno prihvaćene [1,2], ali tijekom vježbanja dolazi do progresivnih fizioloških učinaka na tjelesnu temperaturu, varijabilnost otkucaja srca (HRV), krvni tlak i kortikalno uzbuđenje, koji još nisu proučavani u CR programima . Pravo je pitanje koje su fiziološke razlike između srčanih bolesnika i zdravih osoba tijekom tjelesnog napora te je li moguće predvidjeti pojavu bolesti kod ljudi koji su klinički zdravi ili imaju dvojbeno srčano kliničko stanje?

Nove metode evaluacije i kontrole primjenjuju se na različita sportska područja kao što su performanse, ali i zdravlje. Jedna od njih je analiza HRV-a kao alata za razumijevanje statusa autonomnog živčanog sustava i odgovora na različite podražaje [17, 18], činjenica izravno povezanih sa srčanim i kardiovaskularnim patologijama [19]. Analiza HRV-a temelji se na proučavanju razlika u milisekundama (ms) između RR valova elektrokardiograma; tada, koristeći linearne, frekvencijske ili nelinearne metode analize, možemo analizirati odgovor autonomnog živčanog sustava [20,21]. Druga metoda je korištenje termografske analize, koja nam omogućuje proučavanje poremećaja mikrocirkulacije i kapilarnih poremećaja kako bismo spriječili ozljede i otkrili ih u ranim fazama [22,23].

Ova studija kontrole slučaja ima za cilj analizirati fiziološke parametre termografije, HRV, krvnog tlaka i kortikalnog uzbuđenja u srčanih bolesnika koji pripadaju CR programima HIIT i MICT, u usporedbi sa zdravim sudionicima.

2. Materijali i metode

2.1. Sudionici

Dva pacijenta su angažirana unutar kardiološke jedinice bolnice u Évori (Portugal). Dva pacijenta koji su doživjeli srčani udar i koje je njihov kardiolog uputio na rehabilitaciju srca (CR) faze III, dva mjeseca nakon angioplastike i niskorizičnih medicinskih preporuka, procijenjeni su za uključivanje u ovu studiju slučaja-kontrola. Kriteriji za uključivanje bili su dob od 18 do 80 godina, koji su imali ejekcijsku frakciju lijeve klijetke veću ili jednaku 45%, te pripadali New York Heart Association (NYHA) funkcionalnoj klasi I, II ili III. Osim toga, pacijenti su bili isključeni iz studije ako su bili zadovoljeni sljedeći kriteriji: teška intolerancija na tjelovježbu, nekontrolirana aritmija, nekontrolirana angina pektoris, ozbiljne bolesti bubrega ili pluća, mišićno-koštana ili neuromišićna stanja koja sprječavaju testiranje tjelesne napora ili trening, te znakove ili simptome ishemije. Kontrolnu skupinu činila su dva zdrava ispitanika bez kardiovaskularnih bolesti.

Randomizacija i maskiranje

Ova studija slučaja-kontrola imala je četiri sudionika, dva pacijenta s HAP-om (oba muška, u dobi od 35 odnosno 48 godina) i dvije zdrave kontrolne osobe (obojica muškarci u dobi od 38 odnosno 46 godina) koji su nasumično raspoređeni u omjeru 1:1:1: 1 omjer raspodjele u jednu od četiri skupine: srčani HIIT (n=1), srčani MICT (n=1), kontrolni HIIT (n=1) i kontrolni MICT (n {{12 }}) (Stol 1). Sve su skupine usporedive po dobi i težini, a dva bolesnika sa srčanim udarom (HAP) bila su slična u opsegu koronarne arterijske bolesti, koronarnim čimbenicima rizika, vrsti koronarnog događaja ili ejekcijskoj frakciji lijeve klijetke (Tablica 1).

2.2. Mjere ishoda i procjene

2.2.1. Testiranje vježbi

U početku su sudionici pročitali i potpisali obrazac informiranog pristanka na prvom posjetu, a dva HAP-a su podvrgnuta kliničkoj procjeni koju je izvršio kardiolog. Nadzirani stupnjevani test tjelovježbe za bilježenje voljnog umora, rizika ili simptoma ishemije proveden je na traci za trčanje, koristeći Bruceov protokol, prije intervencije. Test je rađen u uvjetima bez gladovanja i pod lijekovima. Elektrokardiografija je snimana kontinuirano, a krvni tlak je mjeren manšetom svake 3 minute.

2.2.2. Termografija, varijabilnost otkucaja srca i kortikalno uzbuđenje

Prilikom drugog posjeta, svaki je sudionik ispunio standardizirani upitnik koji je uključivao demografske podatke, povijest bolesti, korištenje lijekova, obiteljsku povijest kardiovaskularnih bolesti i status pušenja; zatim je periferni vaskularni odgovor prikupljen korištenjem termografskog sustava u dva različita trenutka: prije i nakon protokola na traci za trčanje. Sve toplinske slike prikupljene su u skladu sa smjernicama Europske udruge za termologiju [24]. Termogrami svakog sudionika dobiveni su u prostoriji s kontroliranom i konstantnom temperaturom od 20 ◦C i 40% vlage. Sudionici su bili u sobi za testiranje 20 minuta prije prikupljanja podataka kako bi se aklimatizirali, a svi podaci prikupljani su ujutro kako bi se kontrolirali cirkadijalni ritmovi [25]. Kako bismo analizirali termografske slike, podijelili smo tijelo u različite dijelove: glava, prsa, abdomen, desna ruka, desna šaka, lijeva ruka, lijeva podlaktica i lijeva šaka. Analiza temperature površine kože provedena je lociranjem središnje točke svakog dijela tijela i kroz krug u središtu svake dorzalne i dlanovne šake (promjera 70 × 70 mm), slijedeći prethodne postupke [26].

Varijabilnost otkucaja srca (HRV) izmjerena je H10 prsnom trakom (Polar ©nc., Kempele, Finska) i snimljena pomoću RS800CX monitora (Polar Inc., Kempele, Finska). Ovaj bežični uređaj postavljen je ispod prsnih mišića sudionika, omogućujući pouzdano snimanje [27]; zatim je Kubios HRV softver (v. 3.3) [28] korišten za prethodnu obradu i analizu HRV podataka. Primijenjen je srednji filtar za ispravljanje mogućih artefakata. Ovaj filter omogućuje identifikaciju RR intervala kraćih/dužih od 0,25 s, u usporedbi s prosjekom prethodnih otkucaja. Ispravak zamjenjuje identificirane artefakte interpolacijom kubičnog splajna. Svi HRV indeksi ekstrahirani su pomoću MATLAB Release 2019a (The MathWorks, Inc., Natick, MA, SAD). Izdvojene su mjere vremenske domene, frekvencijske domene i nelinearne mjere. Za ovu studiju razmatrali smo samo vremensku domenu i nelinearne domene. Izračunate su sljedeće metrike:

• Analiza vremenske domene: (a) kvadratni korijen razlika između susjednih RR intervala (RMSSD);

• Nelinearne analize) nelinearne metrike: varijabilnost RR od otkucaja srca do kratkoročnog Poincaréovog grafikona (širina) (SD1), varijabilnost RR od otkucaja srca do dugoročnog Poincaréovog grafa (duljina) (SD2), kratkoročna fluktuacija analize fluktuacije s detrendom (alpha-1), dugoročne fluktuacije analize fluktuacije s detrendom (alpha-2) ​​i entropije uzorka (SampEn), koja mjeri pravilnost i složenost vremenske serije .

Kortikalno uzbuđenje izmjereno je kritičnim pragom fuzije treperenja (CFFT) pomoću Lafayette Instrument Flicker Fusion Control Unit modela 12,021 (Lafayette, IN, SAD), koristeći standardne protokole koji su se ranije koristili [29]. Sudionici su se upoznali s procedurom izvodeći probe prije testiranja. Praksa je bila prije bazalnog uzorka, u skladu s prethodnim studijama [17]. Provedena su tri uzlazna ispitivanja; u svakom je vrijeme kvantificirano kao vrijeme koje je učeniku trebalo da otkrije promjene u svjetlima od početka testa do trenutka pritiskanja tipke [30]. Koristili smo kritični prag fuzije treperenja (CFFT) u ovom istraživanju budući da se široko koristi u različitim kontekstima, kao što su obrazovanje, farmacija, sport i vojska, te za procjenu kortikalnog uzbuđenja i središnjeg umora [31-36].

Konačno, percepcija umora mjerena je vizualnom analognom ljestvicom (VSA) pri čemu je subjektivni umor skaliran na ljestvici {{0}}–100, gdje 0 znači da nema umora, a 100 je ekstremni umor nakon sličnog VSA [37].

2.3. Protokol i eksperimentalni postupci

Što se tiče postupaka procjene, sudionici su se morali odmoriti 15 minuta prije osnovnog prikupljanja HRV u sjedećem položaju, kao što je preporučeno [38,39]. Nakon 15 minuta mirovanja, prikupljeno je 5 minuta osnovne vrijednosti. Krvni tlak, umor CNS-a i kortikalno uzbuđenje mjereni su na početku i na kraju sesije. Periferni vaskularni odgovor termografijom prikupljen je u dva različita trenutka: prije i nakon protokola na traci za trčanje. Prikupljena je varijabilnost otkucaja srca: prije, tijekom i nakon protokola na traci za trčanje (Slika 1). Nakon toga, sudionici su izveli aleatornu sesiju na traci za trčanje CR programa (HIIT i MICT), pod nadzorom fiziologa (Slika 1).

Procjene i prikupljanje podataka izvršio je vanjski agent koji je za to bio obučen tako da su istraživači bili zaslijepljeni u upravljanju podacima.

Sesije treninga na traci za trčanje započinjale su 5-10 minuta zagrijavanja pri 50-60% vršne brzine otkucaja srca (peakHR) i završavale s 5 minuta hlađenja pri 40% peakHR. Ispitivanje HIIT-a uključivalo je ukupno 20 minuta pri 85–95% vršnog HR-a, nakon čega je uslijedio interval oporavka od jedne minute pri 40% vršnog HR-a, predviđenog nadziranim stupnjevanim testom vježbanja na traci za trčanje, korištenjem Bruceovog protokola. Tijekom vježbi visokog intenziteta sudionici su bili motivirani da postupno povećavaju intenzitet vježbe prema 15-17 na Borgovoj ljestvici. Protokol MICT sastojao se od kontinuirane vježbe umjerenog intenziteta kako bi se postigao 70-75% vršnog HR-a tijekom 27,5 minuta, kako bi se izjednačila potrošnja energije s HIIT protokolom (Slika 2).

Kako se intenzitet treninga povećavao, u obzir su također uzeti pacijentov broj otkucaja srca, stopa percipiranog napora (Borgova ljestvica) i srčani simptomi.

2.4. Etička razmatranja

Sav rad je proveden u skladu s Helsinškom deklaracijom i registriran na ClinicalTrials.gov (NCT03538119). Etičko odobrenje dobiveno je od Etičkog odbora Sveučilišta u Evori (referentni broj: 17039). Svi su sudionici potpisali pismeni informirani pristanak prije sudjelovanja u ovoj studiji.

3. Rezultati

3.1. Termografija

Prije početka protokola na traci za trčanje, temperatura je bila prilično slična između HAP-a i skupina zdravih sudionika. Od prije do post protokola, uvijek je postojao pad temperature u svim tjelesnim varijablama procijenjenim u studiji, osim temperature desne ruke, gdje su obje HIIT grupe povećale temperaturu (temperaturna razlika: 0).8 ± 0.5 ◦C u HAP-u u odnosu na 1.0 ± 0 ◦C u kontroli). Nasuprot tome, skupine MICT održavale su temperaturu od prije do post protokola. Isto nije zabilježeno kod temperature lijeve ruke, koja je ostala ista (tablica 2, slika 3).

Temperaturna razlika u prsima bila je veća u bolesnika s štetnim srčanim događajima nego u bolesnika bez događaja (temperaturna razlika: 2,3 ± 1,2 ◦C u HIIT naspram 3.0 ± 1,6 ◦C u MICT). U skupinama zdravih sudionika temperatura je ostala praktički ista. Također je postojala veća razlika u temperaturi u abdomenu u skupini MICT (temperaturna razlika: 3,7 ± 1,8 ◦C u HAP-u u odnosu na 2,8 ± 0.0 ◦C u kontrolnoj skupini) u usporedbi grupi HIIT (temperaturna razlika: 1,5 ± 1.0 ◦C u HAP-u u odnosu na 1.0 ± 0.0 ◦C u kontroli) (Tablica 2).

【Za više informacija:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】