Kardiovaskuläre Effekte eines aeroben Ausdauertrainings der oberen Extremität

Abstract

Aerober Ausdauersport wird weltweit als nützliche blutdrucksenkende Therapie empfohlen. Vielen älteren Hypertonikern ist die Ausübung von Sportarten wie Rad fahren oder Laufen jedoch verwehrt, da sie auf Grund von muskuloskleletalen oder vasookklusiven Erkrankungen an Gehproblemen leiden. In dieser randomisierten und kontrollierten Studie wurde der Effekt eines aeroben Ausdauertrainings der Arme auf das kardiovaskuläre System untersucht. 24 Patienten wurden hierfür in eine Trainings- und eine Kontrollgruppe randomisiert. Die Mitglieder der Trainingsgruppe durchliefen ein 12-wöchiges Training an Ergometern der oberen Extremität („Armfahrrädern“), welches angepasst wurde an eine Laktatkonzentration von 2.0 ± 0.5 mmol/l. Bei allen Patienten wurde initial und nach Abschluss der zwölf Wochen der Blutdruck, die Endothelfunktion (gemessen als FMD [flow mediated dilation]), die arterielle Steifigkeit (gemessenen in Compliance der großen und kleinen arteriellen Gefäße [C1, C2] und Augmentations-Index) und die maximale Belastbarkeit während einer klassischen und einer Armfahrrad-Ergometrie untersucht. Das Trainingsprogramm führte bei den Patienten der Trainingsgruppe zu einer signifikanten Blutdruckreduktion von systolisch 7.0 ± 9.1 mmHg (p = 0.03) und diastolisch 5.9 ± 7.4 mmHg (p = 0.02) sowie zu einer signifikanten Verbesserung der Compliance kleiner Arterien (C2) von 3.5 ± 1.6 auf 4.8 ± 2.0 ml/mmHg x 100. Die Endothelfunktion (FMD), die Compliance großer Arterien (C1) und der Augmentations-Index waren nicht signifikant verändert. Die allgemeine körperliche Belastbarkeit in der Fahrradergometrie blieb stabil, während die maximale Belastbarkeit der Patienten der Trainingsgruppe in der Armfahrrad- Ergometrie signifikant zunahm (p = 0.005). In der Kontrollgruppe blieben alle untersuchten Parameter unverändert. Regelmäßiges Herzfrequenz- und Laktat- kontrolliertes Armfahrrad-Training führt bei älteren Hypertonikern zu einer signifikanten systolischen und diastolischen Blutdruckreduktion und einer verbesserten Compliance kleiner Arterien. Es kann als Alternative zu Sportarten wie Joggen oder Fahrrad fahren auch gehbehinderten Patienten empfohlen werden, die ihre arterielle Hypertonie mit Hilfe nicht- medikamentöser Maßnahmen kontrollieren möchten.

Aerobic exercise is recommended as a means to lower blood pressure in hypertensive patients. Many of those, however, are limited by musculoskeletal complaints or vascular occlusive disease from lower-limb exercise such as jogging or cycling. In the present randomized-controlled study, we evaluate whether an aerobic arm-cycling program provides a measurable cardiovascular benefit. Twenty-four probands were randomly assigned to sedentary activity or a heart rate controlled 12 week exercise program, consisting of arm-cycling at target lactate concentrations of 2.0 +/- 0.5 mmol/l. Endothelial function was assessed by flow-mediated dilation of the brachial artery. Augmentation index and large/small artery compliance (C(1) and C(2)) were measured by computerized pulse-wave analysis of the radial artery. The exercise program led to a significant reduction in systolic (134.0 +/- 20.0 to 127.0 +/- 16.4 mmHg; P = 0.03) and diastolic blood pressure (73.0 +/- 21.6 to 67.1 +/- 8.2 mmHg; P = 0.02) accompanied by a significant improvement in C(2) (3.5 +/- 1.6 to 4.8 +/- 2.0 ml/mmHg x 100; P = 0.004). Flow-mediated dilation, augmentation index, and C(2) were not significantly affected (P > 0.05). Physical performance as derived from lactate and heart rate curves of lower-limb stress tests was unchanged, whereas maximal workload in an upper-limb ergometry significantly increased (P = 0.005). Blood pressure and vascular parameters remained unchanged in the control group. Regular arm aerobic exercise leads to a marked reduction in systolic and diastolic blood pressures and an improvement in small artery compliance. Arm-cycling is a reasonable option for hypertensive patients who want to support blood pressure control by sports despite having coxarthrosis, gonarthrosis, or intermittent claudication.