Intervalltrening ved alvorlig kols – CERG
Kan personer med alvorlig kols dra nytte av intensiv intervalltrening?
Lars Aakerøy har undersøkt effekten av høyintensiv intervalltrening både hos mennesker med alvorlig grad av kols og hos mus utsatt for langvarig sigarettrøyk.
Doktorgradsprosjekt: Effects of high-intensity interval training on extrapulmonary manifestations of cigarette smoking and COPD with emphasis on the cardiovascular system and pulmonary circulation
Stipendiat: Lars Aakerøy
Disputas: 27. april 2023
Bakgrunn
Ved alvorlig kols klarer ikke kroppen å ta opp nok oksygen fra lufta, og da kan oksygeninnholdet i blodet bli lavt. Slik hypoksemi kan gi økt trykk i blodårene i lungekretsløpet og påfølgende hjertesvikt på høyre side av hjertet.
Trening og fysisk aktivitet er anbefalt for personer med kols, uavhengig av alvorlighetsgrad, til tross for at det er gjennomført få treningsstudier med personer som har hypoksemi. Vi vet for eksempel ikke om intervalltrening med høy intensitet er gjennomførbart for denne gruppa, og vi vet heller ikke hvilken effekt slik trening gir for kondisjon og hjertefunksjon.
I sin doktorgrad har Lars Aakerøy både fått mus utsatt for sigarettrøyk og mennesker med alvorlig kols til å trene intervalltrening med høy intensitet. Pasientene hadde tilførsel av ekstra oksygen under treningen, og vi undersøkte hvordan treningen påvirket fysisk kapasitet, hjertefunksjon og trykket i blodårene i lungekretsløpet.
Hos musene så vi på hvordan sigarettrøyken påvirket blant annet kondisjon og hjertefunksjon, og vi undersøkte om intervalltrening kunne rette opp skadene av "røykingen". Vi lette også etter genuttrykk som potensielt kan forklare effekten av intervalltrening.
Mus som ble utsatt for sigarettrøyk, fikk 15 % dårligere kondisjon i løpet av 20 uker. I tillegg ble pumpekapasiteten til høyre side av hjertet redusert, blodårene mistet noe av evnen til å utvide seg, og pustemuskulaturen ble svekket, sammenlignet med hos mus som fikk puste frisk luft.
Seks uker etter at musene sluttet å "røyke", var kondisjonen tilbake på normalt nivå igjen, men bare hos de musene som hadde gjennomført intensiv intervalltrening i disse seks ukene. De hadde også reversert svekkelsene i pustemuskulaturen og tilnærmet normalisert funksjonen til både blodårene og høyre hjertekammer.
Tidsskrift: Medicine & Science in Sports & Exercise
Publisert 1. mai 2017
Både gangkapasitet og hjertefunksjon økte etter ti uker med strukturert 4x4-intervalltrening for personer med kols med høy alvorlighetsgrad. Deltakerne fikk ekstra oksygentilførsel under treningen, som viste seg å være fullt gjennomførbar.
De 16 deltakerne i studien skulle møte opp til 4x4-intervalltrening på sykehuset tre ganger hver uke i ti uker, men bare ti av dem fullførte treningsperioden. På grunn av lav oksygenmetning i blodet er pasienter med alvorlig kols utsatt for høyt trykk i lungepulsårene og påfølgende hjertesvikt på høyre side av hjertet. På gruppenivå førte ikke treningen til endringer i pulmonaltrykket, men vi så tendenser til forbedring hos de seks pasientene som hadde forhøyet pulmonaltrykk ved oppstart.
Ved oppstart hadde deltakerne som fullførte studien, i snitt 30 % av normal lungefunksjon. Verken mengden luft i et kraftig utpust eller lungenes kapasitet til å overføre oksygen til blodet ble bedre av treningen. Derimot klarte deltakerne i snitt å gå hele 45 meter lenger på seks minutter enn da de ble med i studien – en økning fra 364 til 409 meter. Vi så også en liten forbedring i pumpefunksjonen til venstre hjertekammer, mens funksjonen til høyre side av hjertet ikke endret seg. Deltakerne rapporterte ikke om signifikant bedre livskvalitet etter treningsperioden.
Studien er liten og mangler ei kontrollgruppe som ikke fikk treningsoppfølging. Resultatene bidrar like fullt med ny kunnskap om gjennomførbarheten og effekten av høyintensitetstrening for personer med alvorlig kols og lav oksygenmetning i blodet.
Tidsskrift: European Clinical Respiratory Journal
Publisert 11. oktober 2021
To spesifikke endringer i genuttrykk etter intervalltrening ser ut til å kunne rette opp noen av skadene som oppstår i hjertet når man røyker. I en tidligere studie viste vi at mus som ble utsatt for sigarettrøyk, fikk svekket hjertefunksjon, men at seks uker med intervalltrening tilnærmet reverserte disse svekkelsene. Nå har vi lett etter genetiske mekanismer som kan forklare denne treningseffekten.
Det viste seg at uttrykket for flere gener i både venstre og høyre hjertekammer var annerledes hos musene som hadde trent intensiv intervalltrening, sammenlignet med musene som kun ble eksponert for røyking uten å trene i etterkant. Videre undersøkelser viste at to av genmarkørene i venstre hjertekammer – Agt og Retnla – trolig reguleres av trening hos mus som er utsatt for sigarettøyk. Røyking kan skade DNA direkte og også påvirke hvilke RNA-kopier som lages av arvestoffet. På samme måte kan trening endre uttrykket av viktige gener. Basert på funnene spekulerer vi i at treningsutløste endringer i Agt- og Retnla-genene kan gi bedre hjertefunksjon og fysisk kapasitet hos mus utsatt for sigarettrøyk.
Tidsskrift: Physiological Reports
Publisert 2. november 2022
Forskere som har bidratt i artikler fra doktorgradsprosjektet
-
Volker Adams Universitetet i Leipzig, Tyskland
-
Anne Marie Ormbostad Berre Enhetsleder for læringsareal og timeplan
+4741449948 anne.m.ormbostad@ntnu.no Seksjon for læringsstøtte og digitale tjenester -
T. Scott Bowen University of Leeds, England
-
Eivind Brønstad Førsteamanuensis
+4795948079 eivind.bronstad@ntnu.no Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk -
Fredrik Hjulstad Bækkerud Rådgiver
fredrik.h.bakkerud@ntnu.no Direktør organisasjon og infrastruktur -
Chew W. Cheng University of Leeds, England
-
Sophia Eisenkolb Universitetet i Leipzig, Tyskland
-
Tina Fisher Universitetet i Leipzig, Tyskland
-
Knut Hegbom St. Olavs hospital
-
Espen Holte
espen.holte@stolav.no -
Patricia Kunth Universitetet i Leipzig, Tyskland
-
Ester Alfer Nørstebø St. Olavs hospital
-
Gerhard Schuler Universitetet i Leipzig, Tyskland
-
Nathan Robert Scrimgeour Overingeniør ved CERG
+4747157236 nathan.scrimgeour@ntnu.no Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk -
Sigurd Steinshamn
+4795778551 +4772828191 sigurd.steinshamn@ntnu.no -
Pavla Sustova St. Olavs hospital
-
Karen Marie Thomas St. Olavs hospital
-
Sissel Gyrid Freim Wahl Forsker
sissel.g.f.wahl@ntnu.no Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk -
Ulrik Wisløff Professor og leder av CERG
+4772828113 ulrik.wisloff@ntnu.no Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk
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