Controlul tensiunii arteriale în repaus și în timpul exercițiilor fizice la copii și adulți obezi
1 Laborator de fiziologie și biochimie a exercițiilor, Departamentul de științe ale educației fizice și sportului la Serres, Universitatea Aristotel din Salonic, Agios Ioannis, 62110 Serres, Grecia
2 Departamentul de Medicină Sportivă și Biologia Exercițiului, Facultatea de Educație Fizică și Știința Sportului, Universitatea din Atena, 17237 Daphne, Grecia
Abstract
Răspunsurile hemodinamice la exerciții au fost studiate într-o mare măsură în ultimele decenii, iar un răspuns exagerat al tensiunii arteriale în timpul unui atac acut de exerciții fizice a fost considerat un indicator al riscului cardiovascular. Obezitatea este un factor major care influențează răspunsul tensiunii arteriale la exerciții, deoarece dovezile indică faptul că răspunsul la presiunea arterială la exercițiu este exacerbat la obezi în comparație cu adulții slabi. Semnele răspunsurilor crescute (cum ar fi un răspuns exagerat al tensiunii arteriale) la efort fizic apar la începutul vieții (din anii prepubertali) la indivizii obezi. Înțelegerea mecanismelor care determină răspunsurile hemodinamice modificate în timpul exercițiului fizic la persoanele obeze și care previn progresia la hipertensiune este de o importanță vitală. Această lucrare se concentrează pe dovezile care leagă obezitatea de alterările sistemului nervos autonom și discută despre mecanismele potențiale și consecințele comportamentului modificat al sistemului nervos simpatic la persoanele obeze în repaus și în timpul efortului. Mai mult, această lucrare prezintă modificările mecanismelor de reglare reflexă (exercițiul presor reflex și baroreflexul) la copii și adulți obezi și abordează efectele antrenamentului asupra tulburărilor legate de obezitate.
1. Introducere
Prezenta lucrare se va concentra pe dovezile care leagă obezitatea de alterările sistemului nervos autonom și vor discuta despre mecanismele potențiale și consecințele comportamentului modificat al sistemului nervos simpatic (SNS) la persoanele obeze în repaus și în timpul exercițiului. În primul rând, vor fi introduse mecanismele și reflexele care mediază răspunsurile tensiunii arteriale la exerciții. În continuare, vor fi prezentate comportamentul SNS la persoanele obeze în repaus și consecințele modificărilor comportamentului SNS la răspunsul tensiunii arteriale în timpul exercițiului. De asemenea, vor fi abordate modificări ale mecanismelor de reglare a reflexelor (cum ar fi „reflexul presor al exercițiului” și baroreflexul) la copiii și adulții obezi. În cele din urmă, vom încheia cu studii care examinează efectele antrenamentului asupra acestor tulburări legate de obezitate și recomandări de cercetare viitoare.
2. Mecanisme care mediază răspunsurile tensiunii arteriale la exerciții
Controlul neuronal al circulației în timpul exercițiului este un fenomen multifactorial care implică centre cerebrale superioare și reflexe periferice (Figura 1). În timpul exercițiului, semnalele descendente dintr-o rețea de regiuni cerebrale superioare, de la diencefalul caudal la mezencefalul rostral, inclusiv zona tegmentală ventrală [16, 17] (denumită „comandă centrală”), duc la ajustări parasimpatice și simpatice [18] . În plus, semnalele neuronale de la aferențele periferice provenite de la baroreceptorii arteriali (denumiți „baroreflex arterial”) [19] și de la mușchiul scheletic [20, 21], duc la modificări ale fluxului autonom. Acest sistem mediază ajustările caracteristice exercițiului prin controlul ritmului cardiac, al volumului accident vascular cerebral, al rezistenței vasculare și, prin urmare, menținerea tensiunii arteriale [22, 23].
Comanda centrală a fost definită ca un mecanism „feedforward” capabil să activeze simultan două rețele separate, motor si cardiovascular centrul de Control. Comanda centrală este foarte importantă la debutul exercițiului pentru inițierea unui nivel bazal de activitate autonomă și poate fi dictată, cel puțin parțial, de percepția individului despre efort [24, 25]. Comanda centrală joacă un rol important în resetarea baroreflexului arterial în timpul exercițiului [26]. Acest efect pare a fi mediat prin retragerea vagală cuplată cu creșterea intensității exercițiului.
Pe de altă parte, mecanismele de „feedback”, constând din receptori din mușchiul care exercită, activează nervii aferenți și induc ajustări circulatorii și respiratorii pentru a asigura un flux sanguin suficient și pentru a elimina subprodusele metabolice ale mușchiului care lucrează. Acest mecanism neuronal care rezultă din receptorii mecanici și chimici din mușchi este denumit „reflexul presor de exercițiu” [18, 21, 27]. Receptorii mecanici sunt compuși în principal din aferențele grupului III care se descarcă devreme la debutul contracției (mecanoreflex), în timp ce receptorii metabolici sunt compuși în principal din aferențele grupului IV care se descarcă mai târziu (cu o latență de 5-60 secunde) cu acumularea de metaboliți.
Bradichinina, K +, acidul arahidonic, analogii ATP, fosfatul diprotonat și prostaglandinele sunt unele dintre substanțele despre care s-a raportat că activează terminațiile nervoase ale mușchilor scheletici și ale vaselor de sânge [20, 21, 28]. Acidul lactic a fost, de asemenea, considerat ca un stimul metabolic pentru grupul IV aferent muscular [29, 30]. S-a demonstrat că injectarea acidului lactic în artera musculară scheletică evocă creșteri reflexe ale presiunii arteriale care imită pe cele care apar în timpul exercițiilor statice, în timp ce injectarea lactatului de sodiu la un pH neutru nu a reușit să evoce un efect similar [31]. Cu toate acestea, demonstrația că acidul lactic provoacă un reflex presor la exerciții a fost dificilă, deoarece receptorul său pe aferenți subțiri (grupul II și IV) nu a fost identificat în mod clar. Recent, s-a sugerat un efect direct al protonilor (H +) asupra receptorului muscular [32] și s-a demonstrat că canalul ionic de detectare a acidului (ASIC) joacă un rol în evocarea componentei metabolice a reflexului presor de efort [33] ]. Consecința hemodinamică a activării mecanometaboreflexului este creșterea tensiunii arteriale medii [21].