การตอบสนองของหัวใจและหลอดเลือดต่อการออกกำลังกายแบบเกร็งค้างในผู้สูงอายุเบาหวานชนิดที่ 2 ร่วมกับความดันโลหิตสูง: การศึกษานำร่อง

Cardiovascular Responses to Static Exercise in Older Adults with Type 2 Diabetes Mellitus and Hypertension: a Pilot Study

Authors

  • ประวิตร พระโคศรี
  • เบญจรัตน์ แสงทอง
  • ฉัตรชัย พิมพศักดิ์
  • ชุลี โจนส์

Keywords:

รีเฟล็กซ์จากกล้ามเนื้อที่กำลังออกกำลังกาย, การทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติก, ผู้สูงอายุ, เบาหวานชนิดที่ 2, ความดันโลหิตสูง, Exercise pressor response, Sympathetic functions, Elderly, Diabetes mellitus type 2, Hypertension

Abstract

ที่มาและความสำคัญ: เนื่องจากความดันโลหิต (BP) และอัตราการเต้นของหัวใจ (HR) ขณะออกกำลังกายเพิ่มขึ้นมากในผู้สูงอายุ เบาหวานชนิดที่ 2 และความดันโลหิตสูง จึงเป็นไปได้ว่าผู้สูงอายุที่มีทั้ง 3 ภาวะร่วมกัน (DM-HT) อาจมีการตอบสนองของ BP และ HR ที่สูงมาก ซึ่งมีการศึกษาวิจัยค่อนข้างจำกัด  วัตถุประสงค์: ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของ BP และ HR ต่อการออกกำลังกายแบบเกร็งค้างในผู้สูงอายุ DM-HT วิธีการวิจัย: ผู้สูงอายุ DM-HT 10 คน อายุ 65.6±3.8 ปี ได้รับการทดสอบรีเฟล็กซ์จากกล้ามเนื้อที่กำลังออกกำลังกาย (exercise pressor responses) ซึ่งกระตุ้นโดยการออกกำลังกายแบบเกร็งค้าง ที่ความหนักร้อยละ 30 ของแรงบีบมือสูงสุด 2 นาที และกั้นการไหลเวียนเลือด เมื่อหยุดออกกำลังกายทันที (post exercise circulatory occlusion, PECO) 2 นาที วัด BP และ HR ในระยะพักจุดสุดท้ายก่อนหยุดออกกำลังกายและ PECO  ผลการวิจัย: ในจุดสุดท้ายก่อนหยุดออกกำลังกายแบบเกร็งค้าง พบว่าความดันซิสโตลิกและความดันเลือดแดงเฉลี่ยเพิ่มขึ้น 21.7±7.86 (14.17%) และ 14.40±8.57 (13.15%) มิลลิเมตรปรอท (p <0.05) HR เพิ่มขึ้น 4.80 ± 3.55 (6.75%) ครั้ง/นาที (p <0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับก่อนออกกำลังกาย อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ค่าความดันโลหิตและอัตราการเต้นของหัวใจหลังจาก PECO ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p > 0.05)  สรุปผล: การออกกำลังกายแบบเกร็งค้าง เพิ่มการทำงานของหัวใจและหลอดเลือดมากในผู้สูงอายุ DM-HT โดยเป็นผลจากการเพิ่มการทำงานของหัวใจมากกว่าหลอดเลือด อย่างไรก็ตามยังต้องศึกษาในอาสาสมัครจำนวนมากขึ้นและเปรียบเทียบกับผู้สูงอายุสุขภาพดีต่อไป  Background: Since blood pressure (BP) and heart rate (HR) are highly increased during exercise in either aging, diabetes type 2 and hypertension. Therefore, it would be possible that the responses to static exercise may be amplified to higher level in elderly with combination of diabetes mellitus type 2 and hypertension (DM-HT). But very few of this studies were found.  Objective: To study the changes of BP and HR responses to static exercise in elderly with DM-HT  Methods: Ten elderly with DM-HT age 65.6±3.84 years were tested the exercise pressor responses (EPR) with 2 minutes static handgrip exercise at 30 percent of the maximum voluntary contraction force and 2 minutes of immediately post exercise circulatory occlusion (PECO). BP and HR were measured at rest, immediately before the end exercise and PECO cessation.  Results: At immediately before the static hand grip exercise cessation, systolic BP and mean BP were significantly increased by 21.7±7.86 (14.17%) and 14.40±8.57 (13.15%) mmHg, (p <0.05), respectively. The HR was increased by 4.80 ± 3.55 (6.75%) beats/min (p < 0.05). There were no statistically significant differences of BP and HR during PECO cessation (p > 0.05).  Conclusion: Static exercise increases cardiovascular functions markedly in elderly with DM-HT. This is contributed by augmented cardiac function rather than vascular functions. However, further study is required in larger sample size and comparison the responses to healthy volunteer.

References

Khangura D, Kurukulasuriya LR, Whaley-Connell A, Sowers JR. Diabetes and Hypertension: Clinical Update. Am J Hypertens. 2018;31(5):515-21.

Boer IH de, Bangalore S, Benetos A, Davis AM, Michos ED, Muntner P, et al. Diabetes and Hypertension: A Position Statement by the American Diabetes Association. Diabetes Care. 2017;40(9): 1273-84.

Huggett Robert J, Scott Eleanor M, Gilbey Stephen G, Stoker John B, Mackintosh Alan F, Mary David A.S.G. Impact of Type 2 Diabetes Mellitus on Sympathetic Neural Mechanisms in Hypertension. Circulation. 2003;108(25): 3097-101.

Murphy MN, Mizuno M, Mitchell JH, Smith SA. Cardiovascular regulation by skeletal muscle reflexes in health and disease. Am J Physiol Heart CircPhysiol. 2011;301(4):1191-204.

Esler M, Hastings J, Lambert G, Kaye D, Jennings G, Seals DR. The influence of aging on the human sympathetic nervous system and brain norepineph rine turnover. Am J PhysiolRegulIntegr Comp Physiol. 2002;282(3):909-16.

Chen R, Ovbiagele B, Feng W. Diabetes and Stroke: Epidemiology, Pathophysiology, Pharmaceuticals and Outcomes. Am J Med Sci. 2016;351(4):380-6.

Whelton PK, Carey RM, Aronow WS, Casey DE, Collins KJ, Dennison HC et al. 2017 ACC/AHA/AAPA/ABC/ACPM/AGS/APhA/ASH/ASPC/NMA/PCNA Guideline for the Prevention, Detection, Evaluation, and Management of High Blood Pressure in Adults: Executive Summary: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines. Hypertension. 2018;71(6):1269-324.

Hansen D, Peeters S, Zwaenepoel B, Verleyen D, Wittebrood C, Timmerman N, et al. Exercise Assessment and Prescription in Patients With Type 2 Diabetes in the Private and Home Care Setting: Clinical Recommendations From AXXON (Belgian Physical Therapy Association). Physical Therapy. 2013; 93(5):597-610.

Colberg SR. Key points from the Updated Guidelines on Exercise and Diabetes. Front Endocrinol. 2017; 8(33): 1-7.

Fisher JP, White MJ. Muscle afferent contributions to the cardiovascular response to isometric exercise. Experimental Physiology. 2004; 89(6): 639-46.

Ubolsakka-Jones C, Sangthong B, Aueyingsak S, Jones DA. Older Women with Controlled Isolated Systolic Hypertension: Exercise and Blood Pressure. Med Sci Sports Exerc. 2016; 48(6):983-9.

Greaney JL, Matthews EL, Boggs ME, Edwards DG, Duncan RL, Farquhar WB. Exaggerated exercise pressor reflex in adults with moderately elevated systolic blood pressure: role of purinergic receptors.Am J Physiol Heart CircPhysiol. 2013;306(1):132-41.

Ubolsakka-Jones C, Sangthong B, Khrisanapant W, Jones DA. The effect of slow-loaded breathing training on the blood pressure response to handgrip exercise in patients with isolated systolic hypertension. Hypertens Res. 2017;40(10):885-91.

Petrofsky JS, Stewart B, Patterson C, Cole M, Al Malty A, Lee S. Cardiovascular responses and endurance during isometric exercise in patients with Type 2 diabetes compared to control subjects. Med Sci Monit. 2005;11(10):470-7.

Holwerda SW, Restaino RM, Manrique C, Lastra G, Fisher JP, Fadel PJ. Augmented pressor and sympathetic responses to skeletal muscle metaboreflex activation in type 2 diabetes patients. Am J Physiol Heart CircPhysiol. 2016;310(2):300-9.

Al-Sharea A, Lee MKS, Whillas A, Michell DL, Shihata WA, Nicholls AJ, et al. Chronic sympathetic driven hypertension promotes atherosclerosis by enhancing hematopoiesis. Haematologica. 2019;104(3):456-67.

Boushel R. Muscle metaboreflex control of the circulation during exercise. Acta Physiol(Oxf). 2010;199(4):367-83.

Kaufman MP, Hayes SG. The Exercise Pressor Reflex. Clin Auton Res. 2002; 12(6):429-39.

Secher NH, Amann M. Human investigations into the exercise pressor reflex. Experimental Physiology. 2012;97(1):59-69.

Delaney EP, Greaney JL, Edwards DG, Rose WC, Fadel PJ, Farquhar WB. Exaggerated sympathetic and pressor responses to handgrip exercise in older hypertensive humans: role of the muscle metaboreflex. Am J Physiol Heart CircPhysiol. 2010;299(5):1318-27.

Vranish JR, Holwerda SW, Kaur J, Fadel PJ. Augmented pressor and sympathoexcitatory responses to the onset of isometric handgrip in patients with type 2 diabetes. Am J PhysiolRegulIntegr Comp Physiol. 2020;318(2):311-9.

Roberto S, Milia R, Doneddu A, Pinna V, Palazzolo G, Serra S, et al. Hemodynamic abnormalities during muscle metaboreflex activation in patients with type 2 diabetes mellitus. J Appl Physiol (1985). 2019;126(2):444-53.

Cameron JD, Cruickshank JK. Glucose, insulin, diabetes and mechanisms of arterial dysfunction. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2007;34(7):677-82.

Holwerda SW, Luehrs RE, DuBose L, Collins MT, Wooldridge NA, Stroud AK, et al. Elevated Muscle Sympathetic Nerve Activity Contributes to Central Artery Stiffness in Young and MiddleAge/Older Adults. Hypertension. 2019;73(5):1025-35.

Downloads

Published

2022-09-26