Veränderungen hämodynamischer Parameter durch akute und längerfristige Bewegungsinterventionen

Abstract

Hintergrund: Neben dem Blutdruck (BD) gewinnen Parameter der arteriellen Gefäßsteifigkeit (AS) hinsichtlich kardiovaskulärer Risikostratifizierung an Bedeutung. Welchen Einfluss körperliche Aktivität auf die AS hat, war Zielstellung der vorliegenden Arbeit. Im ersten Teil wurde der Frage nachgegangen, ob ein Zusammenhang zwischen hämodynamischen Parametern in Ruhe sowie während eines Stresstests und der Ausdauerleistungsfähigkeit besteht. Im zweiten Teil wurde geprüft, ob ein hochintensives Intervalltraining (HIIT) günstige Effekte auf die Hämodynamik sowie das Verhalten bei einer Stressbelastung hat, was bereits für ein Ausdauertraining bestätigt wurde. Der dritte Teil sollte untersuchen, ob schon bei Kindern durch ein längerfristiges moderates Intervalltraining hämodynamische Parameter günstig beeinflusst werden können. Methodik: Bei gesunden Erwachsenen wurden Parameter der AS mittels Mobil-O-Graph (I.E.M.) in Ruhe sowie am Ende eines Cold Pressor Tests (CPT) gemessen. Die Ergebnisse wurden hinsichtlich der bei einer Spiroergometrie ermittelten maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max) bewertet. In einer zweiten Studie erfolgten gleichfalls Messungen in Ruhe sowie während eines CPT. Im Anschluss wurde ein HIIT (6 x 1 Minute mit 98% der ermittelten maximalen Wattleistung, 4 Minuten Intervallpause) durchgeführt. In der Erholungsphase erfolgten Messungen bis zu 60 Minuten sowie danach während eines erneuten CPT. Bei der dritten Untersuchung handelte es sich um eine kontrollierte Interventionsstudie mit 46 Grundschülern. Im Gegensatz zur Kontrollgruppe erhielt die Interventionsklasse (INT) während einer neumonatigen Interventionsphase (IP) (2 x 45 Minuten/Woche) zusätzlich zum regulären Schulsportunterricht (3 x 45 Minuten/Woche) eine Bewegungsintervention mit Intervallbelastungen mittlerer Intensität. Hämodynamische Messungen wurden sowohl vor als auch nach der IP in beiden Gruppen standardisiert registriert und verglichen. Ergebnisse: Die VO2max korrelierte in Ruhe als auch während des CPT negativ mit ausgewählten Parametern der AS. Nach dem HIIT fand sich bis zu 45 Minuten eine im Vergleich zur Ruhemessung vor der Belastung signifikante Senkung des peripheren und zentralen BD. Zugleich waren peripherer und zentraler BD während des CPT nach dem HIIT signifikant niedriger im Vergleich zum CPT vor dem HIIT. In der Interventionsstudie zeigte sich bei der INT nach der IP eine signifikante Abnahme des peripheren und zentralen BD sowie der Pulswellengeschwindigkeit. In der CON wurde hingegen ein Anstieg registriert. Schlussfolgerung: Die körperliche Leistungsfähigkeit steht in einem günstigen Zusammenhang mit hämodynamischen Parametern. Bereits eine einmalige Belastung zeigt einen positiven Einfluss auf die AS, hierbei scheinen gerade Belastungsformen mit Intervallcharakter günstige Effekte zu erzielen und stellen somit eine Alternative oder Ergänzung zum herkömmlichen Ausdauertraining dar. Regelmäßige körperliche Aktivität sollte bereits bei Kindern in der Primärprävention zum Einsatz kommen. Auch hier scheint ein Intervalltraining mit moderater Intensität zweckmäßig.

Background: Rising body of literature recommends assessing parameters of arterial stiffness (AS) for cardiovascular risk stratification. Therefore, the goal in the present work was to assess influences of physical activity on AS. The first part of the study investigates the correlation between aerobic capacity and hemodynamic parameters at rest and during a stress test. The second part deals with the question whether a high-intensity interval training (HIIT) exerts beneficial effects on hemodynamics at rest and during stress test as own studies confirmed recently for moderate endurance training. The third part investigates whether a prevention project consisting of moderate interval training has favorable influences on AS already in children. Methods: In healthy volunteers, selected hemodynamic parameters were measured at rest and at the end of a cold pressor test (CPT) using the Mobil-O-Graph (I.E.M.). The results were evaluated due to the subjects' maximal oxygen consumption (VO2max) during a cardio pulmonary exercise test. In a second study, hemodynamic measurements were performed at rest and during CPT. Following a HIIT (6 x 1 minute with 98% of previously determined maximum wattage, 4 minutes rest between intervals) parameters were assessed throughout 60 minutes of rest and thereafter during a second CPT. In a controlled intervention, 46 students were randomized into intervention (INT) and control class (CON). Throughout 9 months, INT received additional moderate interval training (2 x 45 minutes per week) on top of the regular physical education classes (3 x 45 minutes per week). Hemodynamic measurements were recorded and compared before and after intervention. Results: There was a negative correlation between VO2max and parameters of AS at rest and during CPT as well. Compared to measurements before exercise, peripheral and central blood pressure (BP) where significantly lower until 45 minutes after HIIT. Both peripheral and central BP were significantly lower during CPT after HIIT as well when compared with CPT before HIIT. In the longitudinal study, peripheral and central BP and pulse wave velocity were lower in INT after intervention when compared with pre-intervention. In contrast, CON displayed an increase in all parameters. Conclusion: The results demonstrate an inverse relation between VO2max and hemodynamic parameters. Furthermore, a single bout of HIIT achieved positive hemodynamic effects and thus may represent an alternative to traditional endurance training. Regular physical activity improves AS and should already be performed regularly in early childhood for primary cardiovascular prevention. An interval training with moderate intensity seems advisable already in this young age.