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Zwei Wochen Aerobic-Übungen verbesserten die Blutflussparameter und das Überleben in einem Rattenmodell der
pulmonalen arteriellen Hypertonie
(PAH) und veränderten den Energieverbrauch der Zellen im Herzen, berichtet eine neue Studie.„Unsere Daten unterstützen die vorteilhafte Wirkung von Bewegungstraining in diesem klinischen Umfeld, da zwei Wochen Training diastolische Dysfunktion verhinderten … und das Überleben verbesserten“, schrieben die Forscher.
Die Studie „
Übungstraining wirkt dem durch experimentelle pulmonale arterielle Hypertonie verursachten Stoffwechselumbau des Herzens entgegen
“ wurde in den
Archives of Biochemistry and Biophysics veröffentlicht .Ein
Merkmal von PAH
ist ein hoher Druck in den Gefäßen, die das Blut zur Lunge transportieren, was das Herz belastet, insbesondere den Teil, der für das Pumpen des Blutes zur Lunge verantwortlich ist, den rechten Ventrikel (RV).
Aerobic-
Übungen
haben viele gesundheitliche Vorteile für das Herz-Kreislauf-System und werden im Allgemeinen für Menschen mit PAH empfohlen. Es ist jedoch wenig darüber bekannt, wie aerobes Training die Gesundheit des RV bei PAH beeinflusst.
Wissenschaftler in Portugal induzierten PAH bei männlichen Ratten mit einer Chemikalie namens Monocrotalin, einem Modell, das „vernünftigerweise RV-Veränderungen nachahmt, die im menschlichen Zustand gefunden werden“, sagten die Forscher. Sie stellten fest, dass dieses Modell auch eine sehr hohe Sterblichkeitsrate aufweist.
Die Ratten wurden entweder sesshaft gehalten oder zwei Wochen lang eine Stunde am Tag auf einem Laufband laufen gelassen. Die PAH-Ratten, die trainierten, zeigten im Vergleich zu ihren sesshaften Gegenstücken Verbesserungen beim Überleben.Analysen der Blutflussdynamik zeigten, dass sesshafte PAH-Ratten eine ausgeprägte diastolische Dysfunktion aufwiesen – d. h. einen abnormalen Druck zwischen den Herzschlägen. Ratten, die trainierten, zeigten dies nicht, was darauf hindeutet, dass „Übungstraining in der Lage war, diastolische Dysfunktion zu verhindern“, schrieben die Forscher.
Analysen der physikalischen Struktur der Rattenherzen zeigten im Allgemeinen keine Unterschiede zwischen den Bewegungs- und Bewegungsgruppen. Es gab jedoch einige Unterschiede in der Aktivität von Stoffwechselproteinen.Die Herzzellen von sesshaften PAH-Ratten zeigten eine deutliche Verringerung der Expression von GLUT4, einem Protein, das benötigt wird, um Glukose – das Zuckermolekül, das von den meisten Zellen zur Energieerzeugung verwendet wird – in die Zelle zu bringen. Die GLUT4-Spiegel waren bei trainierten Ratten vergleichsweise erhöht.„Unsere Daten deuten auf eine verringerte Aufnahme von Glukose im RV von sesshaften [PAH]-Ratten hin, die durch den verringerten Gehalt des GLUT4-Transporters gegeben ist“, schrieben die Forscher.Zellen im RV sind normalerweise auf Fettsäuren als Hauptenergiequelle angewiesen, aber sie durchlaufen typischerweise eine Stoffwechselveränderung und beginnen, bei PAH mehr Glukose für Energie zu benötigen.Bewegung hatte keinen Einfluss auf den Fettsäureverbrauch bei PAH-Ratten, aber es erhöhte die Aktivität eines Proteins namens LDH, das an der „Verbrennung“ von Glukose beteiligt ist, um nutzbare Energie zu erzeugen, indem es sie zu Laktat oxidiert, wie andere Analysen zeigten.„Der verbesserte kardiale Phänotyp, der durch zwei Wochen Laufbandtraining gefördert wurde, war mit einer erhöhten Aufnahme von Glukose in Kardiomyozyten [Herzmuskelzellen] durch GLUT4 verbunden, gefolgt von seiner Oxidation zu Laktat“, schrieben die Forscher.Training veränderte die Anzahl der energieerzeugenden Mitochondrien in den Herzzellen nicht, aber die Forscher stellten eine Zunahme einiger Gene fest, die mit dem Wachstum der Mitochondrien nach dem Training zusammenhängen.„Die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der kardioprotektiven Wirkungen [von körperlicher Betätigung bei PAH] sind nicht gut etabliert“, sagten die Wissenschaftler und stellten fest, dass ihre Studie „neue molekulare Erkenntnisse hinzufügt, hauptsächlich auf metabolischer Ebene.“„Insgesamt zeigt unsere Studie, dass nur zwei Wochen körperliches Training, das nach der Diagnose der Krankheit durchgeführt wird, das Fortschreiten der Krankheit verlangsamt, indem die energetische Substratnutzung des RV in Richtung einer erhöhten Glukoseoxidationsrate moduliert wird“, sagten sie.