Das Verhalten der Herzparameter unter Kraftbelastung

Zusammenfassung Ziel der Studie: Der Zweck dieser Querschnittsstudie war es, die akuten Auswirkungen eines mit unterschiedlichen Belastungsintensitäten durchgeführten Krafttrainings der unteren Extremitäten auf mehrere Herzparameter nicht invasiv mittels Pulswellenanalyse zu untersuchen. Methode: 109 gesunde Testpersonen 44 Frauen (34 ± 9 Jahre) und 65 Männer (35 ± 9 Jahre) im Alter zwischen 18 und 72 Jahren (35 ± 9 Jahre) nahmen an der Studie teil. Die Kraftbelastung wurde mittels schräger Beinpresse (Kovarik, J., Wien) durchgeführt. Die Herzparameter wurden mit einem Pulswellenanalysesystem (CardioMON, Medifina Medizinprodukte-Vertriebs GmbH, Wien) erfasst. Die Erfassung der Pulswellen erfolgte dabei mittels einfacher Manschettenmessung am Oberarm, die Analysesoftware erlaubte die Berechnung einer Vielzahl von physiologischen Parametern welche die Aussagekraft von klassischen Blutdruckwerten ergänzen. Neben systolischen (SBD) und diastolischen Blutdruck (DBD), wurden die Herzfrequenz (HF), das Schlagvolumen (SV), das Herzminutenvolumen (HMV), der peripheren Gefäßwiderstand (PR), die zentrale Pulswellengeschwindigkeit (PWV) und die zentrale Gefäßelastizität mittels Augmentationsindex (AIx) erfasst. Diese acht unterschiedlichen Herzparameter wurden jeweils zu acht Zeitpunkten vor und nach den Belastungen gemessen. Nach Bestimmung des individuellen Einwiederholungsmaximums (1RM) erfolgte ein Training der unteren Extremitäten mittels Beinpresse welches aus je einem Satz mit 30% und 50% der Maximalkraft (1RM) zu je 20 Wiederholungen (WH) bestand, sowie einem Satz mit 70% des 1RM welcher bis zum Muskelversagen durchgeführt wurde (14 ± 4 WH). Die Messung der Herzparameter erfolgte vor der Belastung (PRE), unmittelbar nach den einzelnen Belastungssätzen (30%, 50% und 70% UNB) sowie jeweils drei Minuten nach den Belastungen (30%, 50% und 70% E3). Nach der 70% Belastung wurde zusätzlich nach sechs Minuten Erholung eine weitere Messung durchgeführt (70% E6). Ergebnisse: Die zentrale Gefäßelastizität, dargestellt durch den Augmentationsindex (AIx) bleibt über alle Messungen unverändert (p > 0,05). Darüber hinaus unterscheiden sich weder die Pulswellengeschwindigkeit (PWV) noch der periphere Widerstand (PR) nach den unmittelbaren Belastungsstufen (UNB) oder in den Ruhephasen (E3, E6) von den Basiswerten. Die übrigen Werte systolischer (SBD) und diastolischer Blutdruck (DBD), Herzfrequenz (HF), Schlagvolumen (SV) und Herzminutenvolumen (HMV) unterscheiden sich, bis auf Ausnahme des unveränderten 30% UNB Wertes des Schlagvolumens, unmittelbar nach den Belastungsstufen (UNB) durchwegs signifikant (p < 0,05) von den Basiswerten. Bei den Ruhewerten (E3, E6) der gleichen Parameter (SBD, DBD, HF, SV, HMV) unterscheiden sich nur die 50% E3 der Systole und die 70% E3 und 70% E6 der Herzfrequenz signifikant (p < 0.05) von den Basiswerten. Schlussfolgerung: Diese Ergebnisse zeigen, dass eine akute Kraftbelastung mit drei unterschiedlichen Belastungsstufen von leicht, moderat und moderat-intensiv, die zentrale Gefäßelastizität (AIx) nicht ändert aber Änderungen anderer Herzparameter wie SBD, DBD, HF, SV, HMV hervorruft. Weitere Studien in diese Richtung sind notwendig, da diese Ergebnisse nur teilweise mit anderen Untersuchungen übereinstimmen, die Reaktionen der Herzparameter auf eine akute Kraftbelastung nachgeprüft haben. Deskriptoren: systolischer Blutdruck, diastolischer Blutdruck, Herzfrequenz, Schlagvolumen, Herzminutenvolumen, peripherer Gefäßwiderstand, zentrale Pulswellengeschwindigkeit, Augmentationsindex (zentrale Gefäßelastizität)Abstract The aim of the study: The purpose of this cross-sectional study was to examine the acute effects of a resistance training of the lower extremities, which were performed with different strength intensities, on several cardiac parameters non-invasively using pulse wave analysis. Methods: 109 healthy subjects, 44 women (34 ± 9 years) and 65 men (35 ± 9 years) between the ages of 18 and 72 years (35 ± 9 years) participated in the study. The strength exercise was performed by means of an oblique leg press (Kovarik, J., Vienna). Cardiac parameters were recorded using a pulse wave analysis system (CardioMON, Medifina Medizinprodukte-Vertriebs GmbH, Vienna). The pulse waves were recorded by means of a simple cuff measurement on the upper arm. The analysis software allowed the calculation of a large number of physiological parameters, which complete the information value of classical blood pressure values. In addition to systolic (SBP) and diastolic blood pressure (DBP), heart rate (HR), stroke volume (SV), cardiac output (CO), peripheral resistance (PR), central pulse wave velocity (PWV) and central arterial compliance were determined by means of augmentation index (AIx). These eight different cardiac parameters were measured at eight time points before and after the strength exercise. After the individual one repetition maximum (1RM) was determined, the lower extremities were trained by means of a leg press consisting of a set of 30% and 50% of the one repetition maximum (1RM) of 20 repetitions (reps) and a set of 70% of the 1RM until voluntary muscle fatigue (14 ± 4 reps). The heart parameters were measured before the strength training started (PRE), immediately after the different sets (30%, 50% und 70% UNB) as well as three minutes after each exercise level (30%, 50% und 70% E3). After the 70% level, a further measurement was performed after six minutes of recovery (70% E6). Results: The central arterial compliance represented by the augmentation index (AIx) remains unchanged over all measurements (p > 0.05). In addition, neither the pulse wave velocity (PWV) nor the peripheral resistance (PR) differs directly after the load phases (UNB) and the resting periods (E3, E6) from the basic values. The remaining values of systolic (SBP) and diastolic blood pressure (DBP), heart rate (HR), stroke volume (SV) and cardiac output (CO) differ significantly (p < 0.05) immediately after the load stages (UNB) from the baseline values, except the unchanged 30% UNB value from stroke volume. For the rest values (E3, E6) of the same parameters (SBP, DBP, HR, SV, CO) only the 50% E3 of the systole and the 70% E3 and 70% E6 of the heartrate differ significantly (p < 0.05) from the baseline values. Conclusion: These results indicate that one bout of light; moderate and moderate-high resistance exercise acutely does not change AIx but changes heart parameters such as SV, HF, CO, DBP, SBP. Further investigations will be need, because these results are only partly consistent with other studies, which examined the responses of heart parameters to acute resistance exercise. Keywords: systolic blood pressure, diastolic blood pressure, heart rate, stroke volume, cardiac output, peripheral resistance, central pulse wave velocity, augmentation index, (central arterial compliance