OptimEx – CERG

Toppbanner CERG

OptimEx smacktop

OptimEx

OptimEx: Hva er optimal trening ved diastolisk hjertesvikt?

Mange millioner europeere har hjertesvikt til tross for at hjertet deres har normal pumpefunksjon. Ved slik diastolisk hjertesvikt er det evnen til å fylle hjertet med blod mellom hvert hjerteslag som er svekket. Vi har koordinert EU-studien OptimEx (OPTIMising EXercise training in prevention and treatment of diastolic heart failure), hvor målet har vært å definere den optimale treningsdosen for pasienter med diastolisk hjertesvikt.

Hovedresultatene fra den kliniske delen av studien ble publisert i det verdensledende medisinske tidsskriftet JAMA i februar 2021.

Bakgrunn for studien

Hjertesvikt med bevart pumpefunksjon er en av få hjertelidelser som fortsatt øker i utbredelse, og så mange som hver femte eldre person kan ha slik diastolisk hjertesvikt. Sykdommen innebærer at hjertet har vokst seg stort og stivt, og dermed mistet evnen til å utvide seg og fylles tilstrekkelig med blod i avslapningsfasen mellom to hjerteslag.

Det finnes fortsatt ingen god medikamentell behandling for pasienter med diastolisk hjertesvikt. Trening ser derimot ut til å være en lovende medisin, men det er lite forskning som ser på hvor ofte og hvor hardt pasientene bør trene. Vi vet også lite om de mekanismene som kan forklare oss hvorfor trening kan være effektivt.

EU-studie

OptimEx består både av eksperimentelle studier med rotter og en klinisk del hvor pasienter deltar på overvåket trening. CERG samarbeider om studien med fem andre universiteter i Europa, nærmere bestemt i Antwerpen i Belgia, Graz i Østerrike, og Leipzig, Berlin og München i Tyskland. OptimEx er finansiert av EU.

Overvåket hjemmetrening

De 180 deltakerne i den kliniske delen av studien ble tilfeldig fordelt til tre grupper. Den ene trente 4x4-intervaller med høy intensitet tre dager i uka, den andre trente med jevn, moderat intensitet fem dager i uka, og den fjerde fikk treningsråd, men ingen videre treningsoppfølging. De første tre månedene av studien møtte pasientene i de tre treningsgruppene opp til overvåket trening på ergometersykler på sykehusene.

De neste ni månedene trente pasientene på ergometersykler de fikk med seg hjem. De møtte også opp til ei overvåket treningsøkt hver måned. En viktig del av OptimEx har vært å utvikle et verktøy som gjør at helsepersonell kan overvåke og gi tilbakemeldinger på treningen pasientene gjør hjemme hos seg selv. Det tyske selskapet Vitaphone har vært involvert i utviklingen av denne teknologien. Målet er blant annet å kunne kontrollere at pasientene fortsatt trener slik de skal, når de ikke lenger får direkte treningsoppfølging på sykehuset.

Optimal dose trening

Vi testet alle pasientene før treningsperioden, etter tre måneder, seks måneder og ett år. Målet har vært å se på hva som er den beste metoden for å påvirke kondisjonen til deltakerne, målt som maksimalt oksygenopptak. Vi ønsket også å finne ut hvilken type trening som har størst effekt på funksjonen til hjertet mens det fylles med blod.

I tillegg har vi undersøkt om treningen endrer strukturen til hjertet på en gunstig måte. Vi har målt endringer i funksjonen og stivheten til blodårene i kroppen, og hvorvidt treningen påvirker strukturen til skjelettmuskulaturen. Vi har dessuten gjort en rekke målinger knyttet til funksjonen til musklene, for eksempel om evnen til å ta opp og utnytte oksygen fra blodet øker med trening. Via blodprøver har vi målt treningseffekten på blant annet blodsukker, ulike mikromolekyler og en diagnostisk markør for hjertesvikt.

Et annet fokus har vært å finne den treningsmetoden som har størst betydning for livskvaliteten til pasientene, og vi har også ambisjoner om å vurdere effekten av trening i et helseøkonomisk perspektiv.

Les forskningsartikkelen om hvordan vi gjennomførte den kliniske delen av OptimEx:
Optimising exercise training in prevention and treatment of diastolic heart failure (OptimEx-CLIN): rationale and design of a prospective, randomised, controlled trial

Rottestudier

I rotteforsøkene har vi både trent rotter som er spesielt disponert for å utvikle diastolisk hjertesvikt, og rotter som allerede har sykdommen. Vi har ønsket å se hva slags trening som er best for å hindre utvikling av hjertesvikt, og hva som fungerer best ved etablert sykdom.

Vi har målt effekten på både hjertet, blodårer og skjelettmuskulatur, og undersøkt hvordan ulike typer trening påvirker kondisjonen. I tillegg har vi prøvd å finne potensielle molekyler og mekanismer som kan forklare hvordan trening virker. Hos rottene med etablert hjertesvikt har vi også sett på om trening påvirker risikoen for tidlig død.

Både intervaller og moderat trening forbedrer kondisjonen ved diastolisk hjertesvikt

Både intervaller og moderat trening forbedrer kondisjonen ved diastolisk hjertesvikt

For pasienter med hjertesvikt med bevart pumpefunksjon gav tre måneder med 4x4-intervaller tre dager i uka samme økning i maksimalt oksygenopptak som moderat trening med lengre varighet fem dager i uka. Det er derimot uklart om forbedringen er stor nok til å ha klinisk viktig betydning for pasientene.

Bilde: Colourbox

Lik framgang

Den tredjedelen av deltakerne som trente 4x4-intervaller under overvåkning i tre måneder, forbedret kondisjonen sin med litt over 1 ml/kg/min, eller ca. 6 %. Framgangen var signifikant sammenlignet med kontrollgruppa, som hadde fått 0,6 ml/kg/min lavere maksimalt oksygenopptak i løpet av den samme perioden.

Ni måneder senere, etter en periode hvor deltakerne først og fremst hadde trent hjemme, var framgangen i intervalltreningsgruppa på 0,9 ml/kg/min. Dette var ikke lenger signifikant bedre enn kontrollgruppa, som fortsatt lå 0,6 ml/kg/lavere enn ved oppstart.

Gruppa som trente med moderat intensitet, økte oksygenopptaket med 1,6 ml/kg/min de første tre månedene, men falt tilbake til utgangspunktet etter 12 måneder. Framgangen var større enn i kontrollgruppa etter tre måneder, mens resultate verken var signifikant bedre eller dårligere enn i intervalltreningsgruppa på noen av tidspunktene.

Det er verdt å merke seg at intervalltreningen ble gjort unna på under to timer hver uke, mens de fem øktene med moderat trening varte halvannen time lenger, nærmere bestemt 3 timer og 20 minutter hver uke.

Klinisk relevant?

Før studien definerte vi en forskjell på 2,5 ml/kg/min mellom gruppene som en klinisk signifikant framgang, altså en forbedring som kan forventes å ha innvirkning på livskvaliteten, helserisikoen og prognosen til pasientene. Konklusjonen i forskningsartikkelen blir dermed at verken overvåket moderat trening eller intervaller med høy intensitet har betydningsfull effekt på kondisjonen ved hjertesvikt med bevart pumpefunksjon, sammenlignet med å gi vanlige treningsråd. 

I en kommentarartikkel som følger med hovedartikkelen, påpeker imidlertid to amerikanske eksperter at det er vanlig å regne 1 ml/kg/min som klinisk signifikant framgang i kondisjon, spesielt hos pasienter med hjertesvikt som har lav kondisjon i utgangspunktet. Dermed kan man spørre seg om konklusjonen fra OptimEx er for streng, selv om vi gjerne skulle sett at deltakerne som trente, forbedret kondisjonen enda mer.

Bedre livskvalitet

Deltakerne i alle de tre gruppene rapporterte at livskvaliteten deres hadde forbedret seg i løpet av det året studien varte. Framgangen i alle gruppene er så stor at det regnes som klinisk relevant.

Etter 12 måneder viste det seg at framgangen i helserelatert livskvalitet var signifikant større for deltakerne som hadde trent med moderat intensitet enn for deltakerne i kontrollgruppa som fikk vanlige treningsråd. Det er imidlertid usikkert om dette faktisk viser en reell treningseffekt eller skyldes en tilfeldighet. Det var ingen forskjell mellom de to treningsgruppene.

Ingen hjerteeffekt

Vi undersøkte om treningen endret hjertets struktur og evne til å fylles med blod mellom hvert slag. Ingen av treningsmetodene førte til signifikante endringer på disse områdene. Dette er i og for seg i tråd med tidligere resultater innen trening for denne pasientgruppa, hvor det er vist at det først og fremst er treningstilpasninger i blodåresystemet og skjelettmuskulaturen som gir økt kondisjon. Blodprøvene vi tok, viste at heller ikke nivåene av en markør for hjertesvikt endret seg forskjellig i de tre gruppene.

En del deltakere fikk akutte hjerteproblemer underveis i studien. Dette er å forvente i ei gruppe deltakere med alvorlig hjertesykdom i utgangspunktet. Ingen opplevde hjerteinfarkt i direkte tilknytning til trening, og det var heller ingen forskjell i antall alvorlige eller mindre alvorlig hendelser mellom de tre gruppene.

Dårlig etterlevelse

I OptimEx har vi hatt unik mulighet til å følge opp deltakerne underveis og kontrollere om de faktisk trener på den måten de har blitt bedt om. Til tross for det viste det seg at bare halvparten av deltakerne i både intervalltreningsgruppa og moderatgruppa gjennomførte minst 70 % av øktene slik de ble bedt om, gjennom perioden på 12 måneder.

Man kan tenke seg at dette forklarer den fraværende langtidseffekten på kondisjon og hjertefunksjon, men vi kunne ikke se tydeligere resultater da vi kun analyserte treningen til de deltakerne som faktisk hadde fulgt protokollen.

Typiske pasienter

I OptimEx har vi lykkes med å rekruttere deltakere som er representative for den generelle pasientgruppa med diastolisk hjertesvikt. Gjennomsnittsalderen var på 70 år, to tredjedeler av deltakerne var kvinner, og størsteparten hadde fedme og høyt blodtrykk. Dermed gjenspeiler trolig resultatene forventede treningseffekter for pasienter med slik hjertesvikt generelt. 

To mindre tidligere studier har vist at intervalltrening kan være mer effektivt enn moderat trening for både kondisjon og hjertefunksjon hos pasienter med diastolisk hjertefunksjon. I disse studiene var imidlertid enten antall minutter med moderat trening hver uke vesentlig lavere enn i OptimEx, eller deltakerne var vesentlig yngre og friskere.

Les hele forskningsartikkelen:
Effect of High-Intensity Interval Training, Moderate Continuous Training, or Guideline-Based Physical Activity Advice on Peak Oxygen Consumption in Patients With Heart Failure With Preserved Ejection FractionA Randomized Clinical Trial

Tidsskrift: JAMA
Publisert 9. februar 2021

Resultater fra OptimEx

Resultater fra OptimEx

Hovedfunnene i OptimEx er beskrevet over. Under oppsummerer vi andre publiserte resultater fra OptimEx på en lett forståelig måte, og spesielt interesserte kan lese forskningsartiklene i de vitenskapelige tidsskriftene der de er publisert.

Resultater fra den kliniske delen avOptimEx

Resultater fra rottestudiene i OptimEx

Trening hindret svekket muskelfunksjon ved diastolisk hjertesvikt

Trening hindrer svekket muskelfunksjon ved diastolisk hjertesvikt

Trening kan forhindre flere av de negative effektene diastolisk hjertesvikt har på funksjonen til pustemuskulatur og leggmuskulatur hos rotter. I studien så vi først på hva diastolisk hjertesvikt gjorde med egenskapene til muskulaturen, og sammenlignet deretter rotter som trente intensivt med rotter som forble inaktive.

Vi så at fibertypesammensetningen i pustemuskulaturen ble endret fra raske til langsomme og mer utholdende muskelfibre hos rotter som ble påført diastolisk hjertesvikt. Området som utvikler kraft i muskulaturen ble mindre, og det var også slikt muskelsvin i leggmuskulaturen. Både tettheten av energiproduserende mitokondrier i muskelcellene og kapasiteten til å produsere energi i hvert mitokondrium var også redusert. Trening motvirket altså flere av disse endringene.

Les hele forskningsartikkelen:
Heart failure with preserved ejection fraction induces molecular, mitochondrial, histological, and functional alterations in rat respiratory and limb skeletal muscle

Tidsskrift: European Journal of Heart Failure
På trykk i mars 2015 (publisert på nett 6. februar 2015)

Tilbake til toppen

Intervalltrening kan hindre farlig hjerteflimmer ved diabetes

Intervalltrening kan hindre farlig hjerteflimmer ved diabetes

Hos mus med diabetes og hjerteinfarkt var det vanskeligere å provosere fram farlig hjerteflimmer dersom musene hadde gjennomført seks uker med intervalltrening. Den intensive treningen førte dessuten til at hjertene til disse musene pumpet like kraftig som hjertene til friske mus. Pasienter med diabetes er spesielt utsatt for diastolisk dysfunkjon, altså svekket evne til å fylle hjertet med blod.

Studien viser at mus som har både diabetes og hjerteinfarkt har ekstra store problemer med kalsiumhåndteringen inne i hjertemuskelcellene. Dysfunksjonell kalsiumhåndtering øker tilbøyeligheten for ventrikkelflimmer, som kan føre til hjertestans. Intervalltrening forbedret både kalsiumhåndteringen og andre forhold i cellene til samme nivå som hos diabetiske mus uten infarkt, noe som sannsynligvis forklarer hvorfor det var vanskeligere å påføre de trente musene farlig flimmer.

Les hele forskningsartikkelen:
Aerobic interval training reduces inducible ventricular arrhythmias in diabetic mice after myocardial infarction

Tidsskrift: Basic Research in Cardiology
På trykk i juli 2015 (publisert på nett 26. juni 2015)

Tilbake til toppen

Intervalltrening ved diastolisk hjertesvikt motvirker blodåresvekkelser

Intervalltrening ved diastolisk hjertesvikt motvirker blodåresvekkelser

Foto: Colourbox

Intervalltrening gjorde at rotter med diastolisk hjertesvikt hadde blodårer med omtrent like god evne til å utvide seg som friske, inaktive mus. Hos sedate mus med hjertesvikt observerte vi både svekket blodårefunksjon og mange ugunstige endringer i markører som henger sammen med blodårefunksjonen. Intensiv intervalltrening motvirket helt eller delvis alle disse endringene

Studien varte i 28 uker, og rottene i treningsgruppa trente 4x4-intervaller tre ganger i uka gjenom hele perioden. Resultatene tyder på at hjertesvikt med bevart pumpefunksjon fører til redusert blodårefunksjon, men at denne svekkelsen kan reverseres i alle fall delvis med intensiv trening.

Les hele forskningsartikkelen:
High-intensity interval training attenuates endothelial dysfunction in a Dahl salt-sensitive rat model of heart failure with preserved ejection fraction

Tidsskrift: Journal of Applied Physiology
Publisert 15. september 2015

Tilbake til toppen

Mindre svekket muskulatur ved diastolisk enn systolisk hjertesvikt

Mindre svekket muskulatur ved diastolisk enn systolisk hjertesvikt

Skjelettmuskulaturen svekkes mer hos rotter som har hjertesvikt med redusert pumpefunskjon enn hos rotter med diastolisk hjertesvikt, hvor pumpefunksjonen er bevart. Vi viste at kun rottene med nedsatt pumpefunksjon hadde økte nivåer av markører for muskelsvinn, oksidativt stress og svekkelser i de energiproduserende mitokondriene i leggmuskulaturen. I pustemuskulaturen var det ingen forskjell mellom gruppene.

Betennelsesdannende cytokiner i blodet kan være en del av årsaken til forskjellen. Vi observerte nemlig at enkelte slike betennelsesstoffer var høyere ved systolisk hjertesvikt, mens andre var forhøyet ved diastolisk hjertesvikt.

Les hele forskningsartikkelen:
Skeletal Muscle Alterations Are Exacerbated in Heart Failure With Reduced Compared With Preserved Ejection Fraction: Mediated by Circulating Cytokines?

Tidsskrift: Circulation: Heart Failure
Publisert 8. september 2016

Tilbake til toppen

Hjelper trening ved diastolisk hjertesvikt?

Hjelper trening ved diastolisk hjertesvikt?

Trening forbedret ikke hjertefunksjonen eller svekket pustemuskulatur hos rotter med etablert diastolisk hjertesvikt. Rottene hadde fedme, diabetes, høyt blodtrykk og kronisk nyreskykdom, akkurat som mange pasienter med denne formen for hjertesvikt. Så kanskje det er for seint å starte å trene etter at man har fått diagnosen diastolisk hjertesvikt, hvor hjertet er stort og stivt, men pumpekapasiteten ikke er svekket?

Nei, fordi både intervalltrening og trening med moderat intensitet forbedret treningskapasiteten til rottene. Vi tror forbedringene skyldes at treningen var effektiv for funksjonen til blodårene, ettersom senere analyser viste at heller ikke muskelfunksjonen i beina ble bedret av treningen. Så trening ser ut til å være en effektiv behandlingsstrategi for å forbedre kondisjonen også for pasienter med diastolisk hjertesvikt, til tross for at hjertet og pustemuskulaturen ikke påvirkes.

Les hele forskningsartikkelen:
Exercise Training Reveals Inflexibility of the Diaphragm in an Animal Model of Patients With Obesity‐Driven Heart Failure With a Preserved Ejection Fraction

Tidsskrift: Journal of the American Heart Association
Publisert 24. oktober 2017

Tilbake til toppen

Trening normaliserte ikke muskelfunksjonen ved hjertesvikt

Trening normaliserte ikke muskelfunksjonen ved hjertesvikt

Rotte på to bein

Diastolisk hjertesvikt hos rotter fører til mindre og svakere muskelfibre med dårligere blodtilførsel. Verken intensiv eller moderat trening i to måneder reverserer disse svekkelsene. I likhet med mange mennesker med diastolisk hjertesvikt hadde rottene fedme, diabetes, høyt blodtrykk og nyreproblemer, og vi tror sykdomsbyrden kan være for stor til at kun åtte uker med trening har effekt på muskelfunksjonen. Samtidig forbedret rottene kondisjonen sin betydelig, og vi spekulerer i om det kan skyldes at blodårene blir i stand til å utvide seg mer av trening.

Studien sammenligner to muskler i leggen hos slanke, friske rotter og overvektige rotter påført hjertesvikt med bevart pumpefunksjon. Resultatene viser at muskelfiberstørrelsen, antall blodårer som forsyner muskelen med blod og sammentrekningsevnen til musklene er redusert med mellom 20 og 50 % hos 20 uker gamle rotter med slik hjertesvikt. Sviktrottene ble deretter fordelt til tre grupper som enten trente eller var inaktive i åtte uker, men verken intervalltrening eller trening med moderat intensitet hadde effekt på muskelkvaliteten.

Les hele forskningsartikkelen:
Effects of Endurance Training on Detrimental Structural, Cellular, and Functional Alterations in Skeletal Muscles of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction

Tidsskrift: Journal of Cardiac Failure
Publisert på nett 6. september 2018

Tilbake til toppen

Moderat trening gav flest forbedringer i hjertene til rotter med diastolisk hjertesvikt

Moderat trening gav flest forbedringer i hjertene til rotter med diastolisk hjertesvikt

Både intensiv intervalltrening tre dager i uka og trening med moderat intensitet fem dager i uka minket lekkasjen av kalsium i hjertemuskelceller hos rotter med diastolisk hjertesvikt. Den moderate treningen førte imidlertid også til flere andre forbedringer i kalsiumhåndteringen, og bedret dessuten både kraften i hvert hjerteslag og fyllingen av blod mellom hvert slag signifikant. God kalsiumhåndtering er viktig for både kontraksjonskraften til cellene og for å begrense risikoen for farlige hjerterytmeforstyrrelser.

Studien inngår i den eksperimentelle delen av OptimEx-studien. Ved diastolsk hjertesvikt har hjertet vokst seg stort og stivt uten at selve pumpefunksjonen er svekket. Resultatene viser at rotter med diastolisk hjertesvikt har noe svekket kalsiumhåndtering sammenlignet med friske rotter. To tredjedeler av rottene som var påført hjertesvikt trente deretter enten 4x4-intervaller eller moderatintensitetstrening i åtte uker, før gruppene ble sammenlignet med hverandre og med den tredjedelen som ikke hadde trent. 12 rotter fullførte denne treningsdelen av studien.

Les hele forskningsartikkelen:
Effects of different exercise modalities on cardiac dysfunction in heart failure with preserved ejection fraction

Tidsskrift: ESC Heart Failure
Publisert 25. mars 2021

Tilbake til toppen

Dårlig kondis kobles til økning i muskelnedbrytende prosesser ved hjertesvikt

Dårlig kondis kobles til økning i muskelnedbrytende prosesser ved hjertesvikt

Flere mekanismer som regulerer nedbryting av proteiner er forstyrret hos pasienter med hjertesvikt. Dette bidrar trolig til muskelsvinnet som er vanlig hos disse pasientene. Studien sammenligner to grupper pasienter med hjertesvikt, hvor den ene har redusert pumpefunksjon, mens den andre har intakt pumpefunksjon, men store og stive hjerter som fylles dårlig med blod mellom slagene.

Forskningen benytter data fra 40 tyske pasienter som deltok i de store internasjonale SMARTEX-HF- og OptimEx-studiene, som begge ble ledet av CERG. Blodprøver og muskelbiopsier fra pasientene har også blitt sammenlignet med 12 friske, men utrente personer. Muskulaturen til begge gruppene sviktpasienter hadde økt aktivitet av stoffer som bryter ned proteiner og ødelegger muskelmasse. Det viste seg at aktiviteten var aller størst hos den halvparten av pasientene som hadde dårligst kondisjon. Spesielt deltakerne med sviktende hjertepumpefunksjon hadde dårligere kondisjon enn forventet for alderen, noe som muligens kan knyttes til at funksjonen til de energiproduserende mitokondriene var mest svekket i denne gruppa.

Les hele forskningsartikkelen:
Ubiquitin-proteasome-system and enzymes of energy metabolism in skeletal muscle of patients with HFpEF and HFrEF

Tidsskrift: ESC Heart Failure
På trykk i august 2021 (publisert på nett 5. mai 2021)

Tilbake til toppen

Mikromolekyl kan avsløre dårlig treningsrespons hos hjertesviktpasienter

Mikromolekyl kan avsløre dårlig treningsrespons hos hjertesviktpasienter

Vi fant økte nivåer av mikro-RNA-181c hos OptimEx-deltakerne som forbedret kondisjonen sin minst etter tre måneder med trening. Samtidig så vi større økning i maksimalt oksygenopptak jo lavere nivåer av mikro-RNA-181c deltakerne hadde i utgangspunktet. Pasientene i OptimEx har store og stive hjerter som fylles så dårlig med blod mellom hvert slag at de ikke klarer å pumpe nok blod til resten av kroppen selv om selve hjertepumpefunksjonen er intakt. Funnene kan tyde på at hjertesviktpasienter med høye nivåer av mikro-RNA-181c trenger andre typer rehabilitering for å øke kondisjonen.

Studien inkluderer de 51 deltakerne fra Antwerpen og München som ble trukket til ei av treningsgruppene i OptimEx og som faktisk gjennomførte 70 % eller mer av treningsøktene. For 30 av dem førte ikke treningen til noen større økning i det maksimale oksygenopptaket, mens de 21 siste hadde over 6,4 % økning og ble definert som respondere. Først undersøkte vi nivåene av 377 ulike mikro-RNA hos åtte respondere og seks ikke-respondere med samme alder og kjønn, og fant høyere nivåer av ti av dem hos ikke-responderne. Fire av de samme mikro-RNA-ene hang sammen med hvor mye kondisjonen endret seg i løpet av treningsperioden. Da vi undersøkte disse fire nærmere hos resten av deltakerne, var det kun mikro-RNA-181c som var koblet til treningsrespons. Hos de som responderte dårlig på trening, sank nivåene av mikro-RNA-181c gjennom treningsperioden.

Les hele forskningsartikkelen:
miR-181c level predicts response to exercise training in patients with heart failure and preserved ejection fraction: an analysis of the OptimEx-Clin trial

Tidsskrift: European Journal of Preventive Cardiology
Publisert 11. september 2021

Tilbake til toppen

4x4-intervaller gir mer virksomme HDL-partikler ved diastolisk hjertesvikt

4x4-intervaller gir mer virksomme HDL-partikler ved diastolisk hjertesvikt

Høyintensitetstrening øker evnen til produksjon av nitrogenmonoksid i blodåreveggen til pasienter med hjertesvikt uten svekket pumpefunksjon. Nitrogenmonoksid er avgjørende for blodårenes evne til å utvide seg, en evne som er svært svekket ved denne sykdomstilstanden. HDL-partikler i blodet – ofte omtalt som det gode kolesterolet – kan stimulere til økt produksjon av nitrogenmonoksid ved å binde seg til en spesifikk reseptor i blodåreveggen. Det er denne egenskapen hos HDL-partiklene som forbedres av regelmessig 4x4-intervalltrening hos hjertesviktpasienter, mens de totale nivåene av HDL i blodet er uforandret.

HDL-partiklene fikk også økt antioksidativ kapasitet etter høyintensitetstreningen. I tråd med dette viste det seg at intervalltreningen reduserte nivåene av en viktig markør for oksidativt stress i blodet til deltakerne. Dette kan være viktig med tanke på å redusere graden av betennelse i blodåreveggen og faren for nye hjerte- og karhendelser.

Ved diastolisk hjertesvikt er hjertet stort og stivt, og hjertekamrene blir lite elastiske og fylles dårlig med blod. I studien, som inkluderer 34 av deltakerne i det internasjonale OptimEx-prosjektet vi har ledet, ble pasientene fordelt tilfeldig til 4x4-intervalltrening, trening med moderat intensitet eller til kontrollgruppa som ikke fikk treningsoppfølging. Før, underveis og etter treningsperioden tok vi blodprøver, isolerte HDL-partikler fra disse prøvene, og gjorde eksperimenter for å se om treningen førte til at HDL-partiklene endret sin evne til å iverksette nitrogenmonoksid-produksjon.

I løpet av de tre månedene med organisert treningsoppfølging forbedret denne evnen seg kun hos deltakerne i 4x4-gruppa. Forbedringene var derimot borte igjen ni måneder senere, etter en periode der deltakerne var oppfordret til å trene på egen hånd, men trente vesentlig mindre enn de gjorde de første tre månedene.

Les hele forskningsartikkelen:
Impact of different training modalities on high-density lipoprotein function in HFpEF patients: a substudy of the OptimEx trial

Tidsskrift: ESC Heart Failure
Publisert 23. juni 2022

Tilbake til toppen

O2-puls forutsier treningseffekt på maksimalt oksygenopptak

O2-puls forutsier treningseffekt på maksimalt oksygenopptak

Hjertesviktpasienter med lav O2-puls – et mål som reflekterer hjertets slagvolum og musklenes evne til å trekke oksygen ut fra blodet – oppnår større kondisjonsforbedring med trening enn pasienter med høyere O2-puls. Dermed framstår O2-puls som et enkelt mål som sier noe om hvor stor framgang personer med diastolisk hjertesvikt kan forvente som følge av trening.

Analysene inkluderer data fra alle de 158 OptimEx-deltakerne som testet maksimalt oksygenopptak både før og etter en tre måneder lang treningsperiode. Deltakerne i de to treningsgruppene forbedret oksygenopptaket sitt med 8 % i perioden, mens deltakerne i kontrollgruppa reduserte sin VO2 max med 2 %. Endringer i O2-pulsen kunne forklare nesten tre fjerdedeler av forbedringene deltakerne i treningsgruppene oppnådde i VO2 max sammenlignet med kontrollgruppa. Verken endringer i makspuls eller kroppsvekt kunne på samme måte forklare framgangen i kondisjon.

Slagvolum forteller hvor mye oksygenrikt blod hjertet pumper for hvert slag. Forskjellen på oksygeninnholdet i blodårene som frakter oksygen til og fra musklene – av-O2-differansen – forteller oss hvor mye oksygen musklene klarer å trekke ut av blodet. Begge disse faktorene har betydning for det maksimale oksygenopptaket. Hos friske forklarer først og fremst en økning i slagvolum framgang i kondisjon etter trening, men for pasienter med hjertesvikt kan også økt av-O2-differanse forklare mye av framgangen. I denne studien ble ikke slagvolum og av-O2-differanse målt spesifikt, så vi kan ikke si noe om hvilken del av O2-puls-målingen som er avgjørende for framgang.

Les hele forskningsartikkelen:
Peak O2-pulse predicts exercise training-induced changes in peak V̇O2 in heart failure with preserved ejection fraction

Tidsskrift: ESC Heart Failure
Publisert 15. juli 2022

Tilbake til toppen

Intervalltrening forbedrer stoffskiftet i musklene ved hjertesvikt

Intervalltrening forbedrer stoffskiftet i musklene ved hjertesvikt

Molekylære endringer i skjelettmuskulaturen kan bidra til økt maksimalt oksygenopptak hos pasienter med diastolisk hjertesvikt etter en periode med 4x4-intervalltrening. Denne gruppa pasienter har hjerter med normal pumpekapasitet, men som likevel slår svakt fordi de ikke evner å fylles godt med blod mellom hvert slag. Trening virker å ha begrenset effekt på fyllingen av hjertet hos disse pasientene, og endringer i muskulaturen kan dermed være direkte avgjørende for å oppnå bedre kondisjon.

I en delstudie av OptimEx-studien hentet vi ut muskelprøver fra noen av deltakerne før oppstart, etter tre måneder med overvåket trening, og etter ytterligere ni måneder der de stort sett skulle trene selv. Vi analyserte genuttrykket for flere proteiner koblet til muskelsvinn og aktiviteten til enzymer som har betydning for stoffskiftet i muskelcellene. Mange pasienter med hjertesvikt har dysfunksjonelt stoffskifte som kan føre til svekket insulinfølsomhet og muskelsvinn. Vi målte også mengden og funksjonen til satellittceller i muskulaturen. Dette er stamceller som befinner seg utenfor muskelfibrene, men som etter en treningsperiode kan smelte sammen med muskelfibrene og gjøre dem større.

Både trening med moderat intensitet og intervalltrening med høy intensitet gav deltakerne bedre kondis i løpet av de tre første månedene, sammenlignet med kontrollgruppa som ikke deltok i organisert trening. Moderat trening førte kun til små molekylære endringer i muskulaturen, mens høyintensitetstreningen påvirket stoffskiftet i gunstig retning og i tillegg førte til flere satellittceller med bedre funksjon. Etter tolv måneder hadde imidlertid alle forbedringene forsvunnet, noe som trolig kan forklares av at færre deltakere fortsatte å følge treningsplanen etter at de ble overlatt til seg selv.

Les hele forskningsartikkelen:
Impact of Different Training Modalities on Molecular Alterations in Skeletal Muscle of Patients With Heart Failure With Preserved Ejection Fraction: A Substudy of the OptimEx Trial

Tidsskrift: Circulation: Heart Failure
Publisert 6. oktober 2022

Tilbake til toppen

Trening gav ikke hjertesviktpasienter friskere blodårer

Trening gav ikke hjertesviktpasienter friskere blodårer

Foto: Colourbox

Treningen i OptimEx-studien førte ikke til bedre blodårefunksjon for pasientene. En del pasienter med hjertesvikt har blodårer med skader med svekket funksjon, og blant 159 deltakere i OptimEx målte vi både stivheten i store blodårer, utvidelsesevnen til mindre årer og funksjonen til endotelcellene som dekker innsiden av åreveggen, i de minste blodårene. 70 % hadde svekkelser i en eller flere av disse målingene, og om lag halvparten hadde også lave nivåer av celler som reparerer skader i blodåreveggen.

Verken gruppa som ble trukket til å trene 4x4-intervaller eller de som skulle trene med moderat intensitet, oppnådde bedre blodårefunksjon i løpet av treningsperioden – verken etter tre måneder med overvåket trening eller etter ytterligere ni måneder med egentrening. Det var dessuten ingen forbedring i nivåene av markører for reparasjon av endotelceller.

Deltakerne i OptimEx har hjertesvikt selv om selve pumpefunksjonen til hjertet er intakt. Hovedartikkelen fra studien viste at treningen gav deltakerne bedre kondisjon målt som maksimalt oksygenopptak, til tross for at hjertet ikke ble bedre til å pumpe blod. Ettersom treningen heller ikke forbedret oksygenleveransen til musklene gjennom bedre blodårefunksjonen, ser det ut som om forbedret maksimalt oksygenopptak hos denne pasientgruppa først og fremst skyldes at trening kan forbedre musklenes evne til å ta opp oksygen fra blodet og utnytte dette oksygenet til energiproduksjon.

Les hele forskningsartikkelen:
Effect of Training on Vascular Function and Repair in Heart Failure With Preserved Ejection Fraction

Tidsskrift: JACC: Heart Failure
På trykk i april 2023 (publisert på nett 1. mars 2023)

Tilbake til toppen

person-portlet

Prosjektkoordinator

Ulrik Wisløff
Ulrik Wisløff
Professor og leder av CERG
ulrik.wisloff@ntnu.no
+4772828113

Vitenskapelige publikasjoner OptimEx

Liste over vitenskapelige publikasjoner fra OptimEx-studien

2023:

Gevaert, A. B., Böhm, B., Hartmann, H., Goovaerts, I., Stoop, T., Van De Heyning, C. M., Böhm, B., Hartmann, H., Goovaerts, I., Stoop, T., Van de Heyning, C. M., Beckers, P. J., Baldassarri, F., Mueller, S., Oberhoffer, R., Duvinage, A., Haykowsky, M. J., Wisløff, U., Adams, V., Pieske, B., Halle, M., & Van Craenenbroeck, E. M. (2023). Effect of Training on Vascular Function and Repair in Heart Failure With Preserved Ejection Fraction. JACC: Heart Failure.

2022:

Mueller, S., Haller, B., Feuerstein, A., Winzer, E. B., Beckers, P., Haykowsky, M. J., Gevaert, A. B., Hommel, J., Azevedo, L. F., Duvinage, A., Esefeld, K., Fegers-Wustrow, I. F., Christle, J. W., Pieske-Kraigher, E., Belyavskiy, E., Morris, D. A., Kropf, M., Aravind-Kumar, R., Edelmann, F., Linke, A., Adams, V., Van Craenenbroeck, E. M., Pieske, B., Halle, M., & OptimEx‐Clin Study Group. Peak O2‐pulse predicts exercise training‐induced changes in peak V̇O2 in heart failure with preserved ejection fraction. ESC Heart Failure.

Sowa, P. W., Winzer, E. B., Hommel, J., Männel, A., van Craenenbroeck, E. M., Wisløff, U., Pieske, B., Helle, M., Linke, A., & Adams, V. (2022). Impact of different training modalities on high‐density lipoprotein function in HFpEF patients: a substudy of the OptimEx trial. ESC Heart Failure.

2021:

Gevaert, A. B., Witvrouwen, I., Van Craenenbroeck, A. H., Van Laere, S. J., Boen, J. R., Van de Heyning, C. M., Belyavskiy, E., Mueller, S., Winzer, E., Duvinage, A., Edelmann, F., Beckers, P. J., Heidbuchel, H., Wisløff, U., Pieske, B., Adams, V., Halle, M., Van Craenenbroeck, E., & OptimEx-Clin Study Group. (2021). miR-181c level predicts response to exercise training in patients with heart failure and preserved ejection fraction: an analysis of the OptimEx-Clin trial. European Journal of Preventive Cardiology.

Adams, V., Wunderlich, S., Mangner, N., Hommel, J., Esefeld, K., Gielen, S., Halle, M., Ellingsen, Ø., van Craenenbroeck, E., Wisløff, U., Pieske, B., Linke, A., & Winzer, E. B. (2021). Ubiquitin-proteasome-system and enzymes of energy metabolism in skeletal muscle of patients with HFpEF and HFrEF. ESC Heart Failure.

Bode, D., Rolim, N. P. L., Guthof, T., Hegemann, N., Wakula, P., Primessnig, U., Berre, A. M. O., Adams, V., Wisløff, U., Pieske, B. M., Heinzel, F. R., Hohendanner, F., & OptimEx Study Group (2021). Effects of different exercise modalities on cardiac dysfunction in heart failure with preserved ejection fraction. ESC heart failure.

Mueller, S., Winzer, E. B., Duvinage, A., Gevaert, A. B., Edelmann, F., Haller, B., Pieske-Kraigher, E., Beckers, P., Bobenko, A., Hommel, J., Van de Heyning, C. M., Esefeld, K., von Korn, P., Christle, J. W., Haykowsky, M. J., Linke, A., Wisløff, U., Adams, V., Pieske, B., can Craenenbrock, E., & Halle, M. (2021). Effect of High-Intensity Interval Training, Moderate Continuous Training, or Guideline-Based Physical Activity Advice on Peak Oxygen Consumption in Patients With Heart Failure With Preserved Ejection Fraction: A Randomized Clinical Trial. JAMA, 325(6), 542-551.

2018:

Bowen, T. S., Herz, C., Rolim, N. P., Berre, A. M. O., Halle, M., Kricke, A., Linke, A., da Silva, G. J., Wisløff, U., & Adams, V. (2018). Effects of endurance training on detrimental structural, cellular, and functional alterations in skeletal muscles of heart failure with preserved ejection fraction. Journal of cardiac failure, 24(9), 603-613.

2017:

Bowen, T. S., Brauer, D., Rolim, N. P., Bækkerud, F. H., Kricke, A., Berre, A. M. O., Fischer, T., Linke, A., da Silva G. J., Wisløff, U., & Adams, V. (2017). Exercise Training Reveals Inflexibility of the Diaphragm in an Animal Model of Patients With Obesity‐Driven Heart Failure With a Preserved Ejection Fraction. Journal of the American Heart Association, 6(10), e006416.

2016:

Seiler, M., Bowen, T. S., Rolim, N., Dieterlen, M. T., Werner, S., Hoshi, T., Fischer, T., Mangner, N., Linke, A., Schuler, G., Halle, M., Wisløff, U., & Adams, V. (2016). Skeletal muscle alterations are exacerbated in heart failure with reduced compared with preserved ejection fraction: mediated by circulating cytokines?. Circulation: Heart Failure, 9(9), e003027

2015:

Adams, V., Alves, M., Fischer, T., Rolim, N., Werner, S., Schütt, N., Bowen, T. S., Linke, A., Schuler, G. & Wisloff, U. (2015). High-intensity interval training attenuates endothelial dysfunction in a Dahl salt-sensitive rat model of heart failure with preserved ejection fraction. Journal of Applied Physiology, 119(6), 745-752.

Rolim, N., Skårdal, K., Høydal, M., Sousa, M. M., Malmo, V., Kaurstad, G., Ingul, C. B., Hansen, H. E. M., Alves, M. N., Thuen, M., Haraldseth, O., Brum, P. C., Slupphaug, G., Loennechen, J. P., Stølen, T., & Wisløff, U. (2015). Aerobic interval training reduces inducible ventricular arrhythmias in diabetic mice after myocardial infarction. Basic research in cardiology, 110(4), 1-10.

Bowen, T. S., Rolim, N. P., Fischer, T., Bækkerud, F. H., Medeiros, A., Werner, S., Brønstd, E., Rognmo, Ø., Mangner, N., Linke, A., Schuler, G., Silva, G. J. J., Wisløff, U., Adams, V., & Optimex Study Group. (2015). Heart failure with preserved ejection fraction induces molecular, mitochondrial, histological, and functional alterations in rat respiratory and limb skeletal muscle. European journal of heart failure, 17(3), 263-272.

2014:

Suchy, C., Massen, L., Rognmo, Ø., Van Craenenbroeck, E. M., Beckers, P., Kraigher-Krainer, E., Linke, A., Adams, V., Wisløff, U., Pieske, B., & Halle, M. (2014). Optimising exercise training in prevention and treatment of diastolic heart failure (OptimEx-CLIN): rationale and design of a prospective, randomised, controlled trial. European journal of preventive cardiology, 21(2_suppl), 18-25.

person-portlet

NTNU-forskere som har bidratt i artikler fra OptimEx

person-portlet

Involverte forskere fra samarbeidende sentere

Sosiale medier og kontakt

Følg oss i sosiale medier:
  Facebook-logo Twitter-logo Instagram-logo

Send oss en e-post:
cerg-post@mh.ntnu.no

Send oss vanlig post:
NTNU, Fakultet for medisin og helsevitenskap
Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk
Postboks 8905
7491 Trondheim

Besøk oss:
St. Olavs Hospital
Prinsesse Kristinas gt. 3
Akutten og Hjerte-lunge-senteret, 3. etg.
7006 Trondheim

CERG logo