Kardiorespiratorische Fitness, Bewegung und Blutdruck

Befunde aus gut konzipierten großen epidemiologischen Studien und verschiedenen Populationen belegen einen robusten, inversen und unabhängigen Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität, kardiorespiratorischer Fitness und kardiovaskulärem und allgemeinem Mortalitätsrisiko. Dieser Zusammenhang ist unabhängig von Alter, Rasse, Geschlecht, dokumentierten kardiovaskulären Erkrankungen oder Begleiterkrankungen, einschließlich Bluthochdruck.1,2 Bei Prähypertonie und Bluthochdruck weist die kardiorespiratorische Fitness präventive, prognostische und therapeutische Eigenschaften auf.1-4 Daher werden im Achten Bericht des Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure (JNC 8) und in den jüngsten Leitlinien der European Society of Hypertension/European Society of Hypertension of Cardiology geeignete Lebensstilmaßnahmen, einschließlich erhöhter körperlicher Aktivität zur Verbesserung der kardiorespiratorischen Fitness, als Initialtherapie zur Prävention, Behandlung und Kontrolle von Bluthochdruck empfohlen.5,6 In dieser Übersichtsarbeit werden Belege für die präventiven, prognostischen und therapeutischen Aspekte von körperlicher Betätigung und Fitness des Einzelnen in Bezug auf den Blutdruck (BP) vorgestellt.

Präventive Aspekte der Fitness in Bezug auf den Blutdruck

Der altersbedingte progressive Anstieg des Blutdrucks geht mit einem zunehmenden Anstieg des kardiovaskulären Risikos einher, der jenseits von Blutdruckwerten von 115/75 mm Hg deutlich wird.7 Es gibt Hinweise darauf, dass diesem Anstieg des Blutdrucks eine arterielle Steifigkeit vorausgeht, die einen wichtigen und unabhängigen Beitrag zur Hypertonie leistet.8-12 Bis zu einem gewissen Grad ist der altersbedingte Anstieg der arteriellen Steifigkeit und des Blutdrucks unvermeidlich (biologische Alterung). Ein erheblicher Teil des in den Industriegesellschaften beobachteten starken Anstiegs ist jedoch pathologisch und eher eine Folge des Lebensstils, der durch fett- und salzreiche Ernährung und Bewegungsmangel gekennzeichnet ist, als eine unvermeidliche Folge des Alterns.13-19 Indigene Bevölkerungsgruppen, die einen relativ traditionellen Jäger- und Sammler-Lebensstil pflegen, weisen im Vergleich zu Personen, die in einem westlichen Umfeld leben, nur einen bescheidenen und wesentlich geringeren Anstieg der arteriellen Steifigkeit und des Blutdrucks auf.14,15 Darüber hinaus wird die vaskuläre Gesundheit durch gewohnheitsmäßige körperliche Aktivität und Bewegungsinterventionsprogramme, die in westlich geprägten Bevölkerungsgruppen16-19 durchgeführt werden, verbessert und durch Inaktivität und Bettruhe verschlechtert.18,19 Der trainingsinduzierte Anstieg der Schubspannung scheint der physiologische Stimulus für die Anpassungen der Endothelfunktion und des Gefäßumbaus zu sein, die nach einem Bewegungstraining bei gesunden Menschen beobachtet werden.20

Prehypertension, definiert als systolischer Blutdruck von 120 bis 139 mm Hg oder diastolischer Blutdruck von 80 bis 89 mm Hg,21 ist häufig eine Vorstufe des Bluthochdrucks.22 Die oben genannten Ergebnisse legen nahe, dass kardiorespiratorische Fitness das Fortschreiten von Prähypertension zu Bluthochdruck abschwächen kann. Dieses Konzept wurde an 2303 prähypertensiven männlichen Veteranen mittleren Alters untersucht, die 9,2 Jahre lang beobachtet wurden. Eine höhere kardiorespiratorische Fitness, die sich in den metabolischen Spitzenäquivalenten (METs; 1 MET = 3,5 ml Sauerstoffverbrauch pro kg Körpergewicht pro Minute) widerspiegelte, die während eines standardisierten Belastungstests erreicht wurden, stand in umgekehrtem Zusammenhang mit der Rate des Fortschreitens der Hypertonie. Im Vergleich zu den Personen mit der höchsten körperlichen Leistungsfähigkeit (>10 METs) war das multivariate bereinigte Risiko für die Entwicklung von Bluthochdruck bei Personen mit einer körperlichen Leistungsfähigkeit von 8,6 bis 10 METs um 36 %, bei Personen mit 6,6 bis 8,5 METs um 66 % und bei Personen, die ≤6,5 METs erreichten, um 72 % erhöht.23 Ähnliche Ergebnisse wurden auch von anderen berichtet,24 und eine kürzlich durchgeführte Meta-Analyse von 13 prospektiven Kohortenstudien bestätigte einen inversen, dosisabhängigen Zusammenhang zwischen dem Ausmaß an körperlicher Aktivität in der Freizeit und dem Risiko für die Entwicklung von Bluthochdruck.3

All diese Studien13-19 belegen, dass der altersbedingte schleichende Anstieg der arteriellen Steifigkeit, des systolischen Blutdrucks und des Bluthochdrucks nicht völlig unvermeidlich ist und dass eine erhöhte körperliche Aktivität oder ein körperlich aktiver Lebensstil, der zu einer verbesserten kardiorespiratorischen Fitness führt, diesen Prozess abschwächen und sogar umkehren kann.18,20

Prognostische Aspekte des Blutdrucks bei körperlicher Betätigung

Bei akuter körperlicher Betätigung kommt es zu einem physiologischen Anstieg des Blutdrucks.1 Bei einigen Personen steigt der systolische Blutdruck jedoch unverhältnismäßig stark im Verhältnis zur Arbeitsbelastung an. Dieser überproportionale Blutdruckanstieg ist mit Schäden an den Endorganen verbunden.25 In unserer Studie mit 790 prähypertensiven Personen mittleren Alters war der systolische Blutdruck bei einer Arbeitsbelastung von ≈5 METs der stärkste Prädiktor für eine linksventrikuläre Hypertrophie (LVH).25 Ein systolischer Blutdruck von ≥150 mm Hg war der Schwellenwert für LVH. Personen, die einen systolischen Blutdruck ≥150 mm Hg erreichten, wiesen eine signifikant größere Herzwanddicke, einen Index der linksventrikulären Masse (LVM) (Abbildung 1) und eine geringere körperliche Leistungsfähigkeit auf als Personen mit einem systolischen Blutdruck <150 mm Hg. Darüber hinaus stieg das LVH-Risiko für jeden 10-mm-Hg-Anstieg des systolischen Blutdrucks >150 mm Hg um das Vierfache. Der Ruheblutdruck war in den beiden Gruppen (systolischer Blutdruck ≥150 mm Hg und <150 mm Hg) ähnlich. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Reaktion des Blutdrucks auf körperliche Anstrengung dazu verwendet werden kann, Personen mit einem Risiko für LVH zu identifizieren.

Blutdruck unter Belastung, Fitnessstatus und klinische Bedeutung

Der übermäßige Anstieg des Blutdrucks während der Belastung kann durch den Fitnessstatus des Einzelnen moduliert werden. Der systolische Blutdruck von fitten Personen bei ≈5 METs25 und der ambulante Blutdruck26 waren im Vergleich zum Blutdruck von wenig fitten Personen deutlich niedriger. In einer randomisierten, kontrollierten Studie mit Hypertonikern, die ein 16-wöchiges aerobes Training absolvierten, lag der systolische Blutdruck bei einer absoluten Arbeitsbelastung von 3 bzw. 5 METs um <27 bzw. <32 mm Hg unter den Werten vor dem Training.27

Es gibt auch Hinweise darauf, dass die Reaktion des Blutdrucks auf Bewegung oder körperliche Anstrengung die linksventrikuläre Struktur beeinflussen kann. In der oben erwähnten Studie mit prähypertensiven Personen25 war die Assoziation zwischen körperlicher Leistungsfähigkeit und LVM-Index stark und invers. Das Risiko für eine LVH sank um 42 % pro 1-MET-Anstieg der körperlichen Leistungsfähigkeit. Bei einer Stratifizierung der Kohorte nach kardiorespiratorischer Fitness wiesen die am wenigsten fitten Personen einen höheren systolischen Blutdruck und LVM-Index bei körperlicher Belastung auf als die mäßig und hoch fitten (Abbildung 2). Außerdem war der Belastungsblutdruck bei einer Arbeitsbelastung von ≈5 METs der stärkste Prädiktor für die LVM, während der Ruheblutdruck ein wesentlich schwächerer Prädiktor war. Studien, die sich mit körperlicher Betätigung befassten, berichteten ebenfalls über signifikante Verringerungen des LVM-Index bei älteren Menschen mit Hypertonie im Stadium 1 und 2.27-30

Gemeinsam deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass (1) der Belastungsblutdruck bei Arbeitsbelastungen von ≈3 bis 5 METs den Blutdruck während der täglichen Aktivitäten widerspiegelt; (2) eine anormale Blutdruckreaktion bei diesen relativ niedrigen Arbeitsbelastungen (3-5 METs) den Anstoß für die Zunahme der LVM und das Fortschreiten der LVH gibt; (3) die übertriebene Blutdruckreaktion durch regelmäßig durchgeführte Übungen mit moderater Intensität oder erhöhte körperliche Aktivität abgeschwächt wird; und (4) der niedrigere tägliche Blutdruck zu einer Rückbildung der LVM führt. Diese Annahmen beruhen jedoch auf prospektiven epidemiologischen Daten25,26 , und es sind interventionelle Übungsstudien erforderlich, um diese Ergebnisse zu untermauern.

Die klinische Bedeutung und die Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit der Beziehung zwischen systolischem Blutdruck und LVM bei körperlicher Betätigung sind zweifach. Erstens kann der Belastungsblutdruck ein Marker für aktuelle und zukünftige LVH und Hypertonie sein. Zweitens deuten der niedrigere Belastungsblutdruck und der LVM-Index, die mit einer höheren Fitness einhergehen, darauf hin, dass das Fortschreiten von Bluthochdruck und LVH durch einen erhöhten Fitnessstatus abgeschwächt werden kann. Somit können Trainingsprogramme, die auf eine Verbesserung der Fitness abzielen, dazu genutzt werden, den progressiven Anstieg der arteriellen Steifigkeit, des Blutdrucks und der LVH abzuschwächen.

Therapeutische Aspekte der kardiorespiratorischen Fitness

Die Meta-Analysen und mehrere Übersichtsarbeiten kommen übereinstimmend zu dem Ergebnis, dass strukturierte aerobe Trainingsprogramme oder eine gesteigerte körperliche Aktivität von mäßiger Intensität und angemessenem Umfang zu einer unabhängigen Senkung des systolischen Blutdrucks um ≈4 bis 10 mm Hg und des diastolischen Blutdrucks um 3 bis 8 mm Hg bei Personen mit Hypertonie im Stadium 1 führen, unabhängig von Alter und Geschlecht.1,3,31-33 Über die Auswirkungen von körperlicher Betätigung bei Personen mit Hypertonie im Stadium 2 oder mit resistenter Hypertonie ist relativ wenig bekannt. Wir stellten bei männlichen Veteranen mit Hypertonie im Stadium 2 und LVH nach 16 Wochen mäßig intensivem aerobem Training eine signifikante Senkung des Blutdrucks fest. Nach 32 Wochen war die Senkung des Blutdrucks in der Trainingsgruppe sogar nach einer 33-prozentigen Reduzierung der blutdrucksenkenden Medikamente noch ausgeprägter, während der Blutdruck in der Gruppe ohne Training deutlich anstieg.28 Wir stellten auch eine signifikante Verringerung der Dicke der Herzwand und der LVM fest, die derjenigen ähnelte, die bei den meisten blutdrucksenkenden Medikamenten beobachtet wird.34 Dieses Ergebnis war beispiellos und klinisch bedeutsam, da LVH als unabhängiger Risikofaktor für die Sterblichkeit gilt.35

Ähnliche Ergebnisse wurden bei Personen mit resistenter Hypertonie beobachtet, d. h. einem Blutdruck, der trotz der gleichzeitigen Einnahme von drei blutdrucksenkenden Mitteln verschiedener Klassen, darunter ein Diuretikum, über dem Zielwert bleibt.36 In dieser Studie führte moderates Training zu einer signifikanten Senkung des ambulanten 24-Stunden-Blutdrucks.37 Die Senkung war ähnlich wie in früheren Studien bei Personen mit leichter bis mittelschwerer Hypertonie.1,3,31-33

Die meisten Informationen über Training und Blutdruck beziehen sich auf aerobes Training. Die verfügbaren Informationen über die Auswirkungen von Widerstands- oder Krafttraining auf den Ruheblutdruck sind begrenzt, widersprüchlich und deuten darauf hin, dass Widerstandstraining bei der Senkung des Ruheblutdrucks weniger wirksam ist als aerobes Training1,3,31,32.38,39 Die Gründe hierfür sind nicht bekannt. Studien zum Widerstandstraining belegen jedoch nicht durchgängig eine Verbesserung des systemischen Gefäßwiderstands, der endothelabhängigen Gefäßerweiterung und der arteriellen Compliance – Mechanismen, von denen angenommen wird, dass sie die blutdrucksenkenden Wirkungen des aeroben Trainings vermitteln.33 Daher wird empfohlen, dass Widerstandstraining als Ergänzung zu einem aeroben Trainingsprogramm zur Senkung des Blutdrucks dienen kann31,32 und als Teil eines vollständigen Trainingsprogramms durchgeführt werden kann.40,41

Bewegungsfähigkeit und Sterblichkeitsrisiko bei hypertensiven und prähypertensiven Personen

Befunde aus großen und gut kontrollierten epidemiologischen Studien unterstützen einen inversen, unabhängigen und abgestuften Zusammenhang zwischen Bewegungsfähigkeit und Sterblichkeitsrisiko bei prähypertensiven und hypertensiven Personen.42-45 In einer Kohorte von 4631 hypertensiven Veteranen mit multiplen kardiovaskulären Risikofaktoren, die erfolgreich eine abgestufte Übung absolvierten, war das Testmortalitätsrisiko beispielsweise um 13 % niedriger für jeden Anstieg der körperlichen Leistungsfähigkeit um 1 MET.43 Im Vergleich zu den am wenigsten fitten Personen (körperliche Leistungsfähigkeit ≤5 METs) war das Mortalitätsrisiko bei den Personen in der nächsten Fitnesskategorie (5,1-7,0 METs) um 34 % niedriger und nahm bei den Personen mit der höchsten körperlichen Leistungsfähigkeit (>10 METs) progressiv auf über 70 % ab. Wurde das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein zusätzlicher Risikofaktoren innerhalb der Fitnesskategorien (am wenigsten fit bis am meisten fit) berücksichtigt, hatten die am wenigsten fitten Personen (≤5 METs) mit zusätzlichen Risikofaktoren ein um 47 % höheres Mortalitätsrisiko als Personen ohne Risikofaktoren. Dieses erhöhte Risiko wurde in der nächsten Fitnesskategorie (5,1-7,0 METs) eliminiert und sank auf ≈≥50 % bei Personen mit einer körperlichen Leistungsfähigkeit >7,0 METs, unabhängig vom Status der kardiovaskulären Risikofaktoren.

Die Wechselwirkung zwischen körperlicher Leistungsfähigkeit, Body-Mass-Index und Mortalitätsrisiko wurde auch bei hypertensiven Veteranen untersucht. Innerhalb jeder Body-Mass-Index-Kategorie wurden progressiv niedrigere Sterblichkeitsraten mit zunehmender körperlicher Leistungsfähigkeit beobachtet. Die Verringerung des Sterblichkeitsrisikos reichte von ≈40 % bei Personen mit einer körperlichen Leistungsfähigkeit von 5,1 bis 7,5 METs bis zu 70 % bei Personen mit >7,5 METs.44

Um die Beziehung zwischen Fitness und Fettleibigkeit und dem Sterblichkeitsrisiko weiter zu untersuchen, verglichen wir normalgewichtige, wenig fitte Personen mit übergewichtigen oder fettleibigen, aber fitten Personen. Das Sterberisiko war bei übergewichtigen Personen mit mittlerer Fitness um 47 % und bei übergewichtigen Personen mit hoher Fitness um 60 % niedriger. Ebenso war das Risiko bei den fettleibigen, mäßig fitten Personen um 55 % und bei den fettleibigen, hochfitten Personen um 78 % geringer. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es vorteilhafter ist, fit und übergewichtig oder fettleibig zu sein, als normalgewichtig und unfit. Außerdem hat es den Anschein, dass fettleibige Bluthochdruck-Patienten mindestens genauso viel (wenn nicht sogar mehr) von Fitness profitieren als ihre übergewichtigen oder normalgewichtigen Kollegen.44

Schließlich wurden bei 4478 prähypertensiven Personen und solchen mit hohem Normalblutdruck (130-139/85-89 mm Hg) unabhängig von Risikofaktoren ähnliche Tendenzen im Zusammenhang zwischen Fitness und Sterblichkeitsrisiko festgestellt.45,46 Die ausgeprägteste Risikoreduktion (40 %) wurde bei Personen mit geringer Fitness (MET-Spitzenwert 6,1-8,0) im Vergleich zu den am wenigsten fitten Personen (MET-Spitzenwert ≤6,0) beobachtet, was darauf hindeutet, dass ein relativ niedriges Niveau an kardiorespiratorischer Fitness für einen gesundheitsfördernden Effekt von Bewegung erforderlich ist. Die Risikoreduktion war bei mäßig fitten (58 %) und hochfitten (73 %) Personen progressiv größer. Die Tendenzen waren ähnlich, aber bei jüngeren Personen stärker ausgeprägt als bei älteren. Für jeden 1-MET-Anstieg der körperlichen Leistungsfähigkeit war das bereinigte Risiko bei Personen ≤60 Jahren um 18 % und bei Personen >60 Jahren um 12 % niedriger.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es starke Belege dafür gibt, dass regelmäßige körperliche Betätigung oder eine chronische Steigerung der körperlichen Aktivität, die zu einer Steigerung der kardiorespiratorischen Fitness führt, den altersbedingten progressiven Anstieg des Blutdrucks abschwächt und Bluthochdruck vorbeugt. Bei Hypertonikern senkt regelmäßige körperliche Aktivität den Blutdruck und das Sterberisiko, unabhängig von anderen Risikofaktoren. Schließlich gibt es Hinweise darauf, dass eine erhöhte kardiorespiratorische Fitness den 24-Stunden-Blutdruck und die Blutdruckreaktion auf Bewegung oder körperliche Anstrengung abschwächt und damit das Risiko für eine LVH senkt. Der Dosis-Wirkungs-Zusammenhang zwischen erhöhter kardiorespiratorischer Fitness, Blutdruck und Senkung des Mortalitätsrisikos spricht für das Vorhandensein eines kausalen Mechanismus bzw. kausaler Mechanismen. Der Mechanismus oder die Mechanismen sind jedoch nicht gut verstanden. Es ist wahrscheinlich, dass die günstigen Auswirkungen von kardiorespiratorischer Fitness, Bewegung und körperlicher Aktivität auf verschiedene biologische Systeme und traditionelle Risikofaktoren1 mitverantwortlich sind.

Fußnoten