Kardiovaskuläre Effekte eines aeroben versus eines isometrischen Trainings bei arterieller Hypertonie

Abstract

Die arterielle Hypertonie ist die häufigste internistische Erkrankung. Die Folgeerkrankungen der Hypertonie führen die Todesursachenstatistik in Industrieländern an. Aerobes Ausdauertraining wird im Rahmen der Allgemeinmaßnahmen zur Therapie der Hypertonie empfohlen, zeigt aber aufgrund von unterschiedlichen Faktoren eine reduzierte langfristige Therapietreue. Zunehmend weisen Studien in den letzten Jahren auf einen blutdrucksenkenden Effekt durch ein isometrisches Faustschlusstraining hin. Die aktuell vorhandenen Daten bezüglich des Effektes eines isometrischen Trainings auf den Blutdruck und anderen hämodynamischen Parametern sind jedoch spärlich und bleiben kontrovers. Die vorliegende Arbeit führt im Rahmen einer randomisierten, prospektiven, kontrollierten Studie erstmalig einen direkten Vergleich des kardiovaskulären Effektes von aerobem Training und isometrischem Faustschlusstraining durch. 70 Patienten mit bekannter medikamentös behandelter arterieller Hypertonie oder einem Blutdruck ≥ 140/90 mmHg ohne medikamentöse Therapie wurden in drei Gruppen randomisiert. In der ersten Gruppe waren 25 Patienten eingeschlossen, die über einen Zeitraum von 12 Wochen ein isometrisches Training 5 Mal pro Woche durchgeführt haben (Faustschlusskontraktionen mit 30% der maximalen Kraft). In der zweiten Gruppe (Placebo) waren 23 Patienten eingeschlossen, die dasselbe Protokoll wie die aktive Gruppe durchgeführt haben, allerdings mit einem Placebo-Gerät (Kontraktionen mit 5% der maximalen Kraft). In der dritten Gruppe wurden 22 Patienten motiviert, entsprechend der Leitlinien 5 Mal pro Woche 30-45 Minuten aerobes Ausdauertraining zu betreiben. In allen 3 Gruppen, erfolgten in dem Zeitraum der Studie keine zusätzliche Intervention und keine Änderung der Vormedikation. Ein signifikanter Unterschied des systolischen 24h-Blutdrucks nach der 12-wöchigen Intervention im Vergleich zum Ausgangsblutdruck diente als primärer Endpunkt der Studie. Ferner wurden mittels applanationstonometrischer Pulswellenanalyse folgende mechanische Parameter der arteriellen Gefäße bestimmt: Der Augmentationsindex, der Pulsdruck, der zentrale Aortendruck, die Pulswellengeschwindigkeit und die Gefäßelastizitätsindices der großen und kleinen Gefäße und der totale periphere Widerstand. Das aerobe Training führte zu einer statistisch signifikanten Senkung sowohl des systolischen, als auch des diastolischen Blutdrucks in der ambulanten 24-Stunden-Blutdruckmessung (systolisch von 129.1±10.4 mmHg auf 122.7±11.7, p = 0.008 und diastolisch von 79.5±8.9 auf 76.7±10.9, p = 0.009). Zusätzlich wurde eine Verbesserung der Elastizitätsindices der kleinen (3.8±2.3 auf 5.4±2.9, p = 0.036) und der großen Gefäße (9.9±2.9 auf 11.5±3.4, p= 0.03) und ein Abfall des totalen peripheren Widerstands (1798±425 auf 1581±352 dyn·s/cm5 , p < 0.001) gesehen. Isometrisches Training hatte keinen Einfluss auf die ambulante 24-Stunden- Blutdruckmessung (jeweils p > 0.05). Es zeigte sich ebenfalls keine statistisch signifikante Verbesserung der Gefäßelastizitätsparameter (p > 0.05). Unsere Arbeit bestätigt den blutdrucksenkenden Effekt aeroben Trainings bei Hypertonikern, wohingegen isometrisches Faustschlusstraining in der untersuchten Kohorte keine blutdrucksenkenden Effekte ausübte.

Arterial hypertension is the most common disease in internal medicine. The sequelae of hypertension are the leading cause of morbidity and mortality in industrialized countries. Aerobic exercise is recommended as part of the general lifestyle measures for the treatment of hypertension but shows a reduced long-term compliance due to different factors. In recent years studies increasingly indicate an antihypertensive effect of isometric handgrip training. Current data regarding the cardiovascular effects of isometric handgrip training are sparse and remain controversial. This study aims to investigate in terms of a randomized, prospective, controlled trial the effects of isometric handgrip training compared to the known beneficial cardiovascular effects of aerobic training. 70 patients with known arterial hypertension under drug therapy or with a blood pressure ≥ 140/90 without drug therapy were randomized into three groups. In the first group, 25 patients were included, who carried out an isometric handgrip training over a period of 12 weeks. In the second group (placebo), 23 patients were included, who performed the same protocol as the first group, but using a placebo instrument. In the third group, 22 patients were motivated to perform for 30-45 minutes 5 times a week aerobic exercise according to guidelines. Patients in all groups had an unchanged drug therapy and no additional interventions were made in terms of lifestyle change during the study period. A significant reduction in the ambulatory systolic blood pressure after the 12-week intervention in comparison to the baseline values served as the primary endpoint of the study. Furthermore the following vascular parameters were estimated by means of pulse wave analysis after the conduction of applanation tonometry: augmentation index, pulse pressure, central aortic pressure, pulse wave velocity, elasticity indices of the large and small arteries and systemic vascular resistance. Aerobic exercise resulted in statistically significant reduction in both systolic and diastolic blood pressure in the 24-hour ambulatory blood pressure measurement (systolic blood pressure of 129.1 ± 10.4 mmHg to 122.7 ± 11.7, p = 0.008 and diastolic blood pressure of 79.5 ± 8.9 to 76.7 ± 10.9, p = 0.009). In addition, an improvement of the elasticity index of the small (3.8 ± 2.3 to 5.4 ± 2.9, p = 0.036) and the large arteries (9.9 ± 2.9 to 11.5 ± 3.4, p = 0.03) and a decrease in systemic vascular resistance (1798 ± 425 to 1581 ± 352 dyn · s/cm5, p <0.001) were observed. Isometric exercise, as well as placebo training had no effect on the 24-hour ambulatory blood pressure monitoring. It also showed no statistically significant improvement in the vascular elasticity parameters. Our work confirms the antihypertensive effect of aerobic exercise in hypertensive patients, whereas isometric handgrip training did not have any antihypertensive effect in the studied cohort.