Zusammenhang zwischen maximaler Sauerstoffaufnahme und arterieller Gefäßsteifigkeit in Ruhe und während eines Cold Pressure Tests // Relationship between Maximal Oxygen Consumption and Arterial Stiffness at Rest and during Cold Pressor Stress Testing

Journal für Kardiologie - Austrian Journal of Cardiology 2016; 23 (1-2): 14-19

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Keywords: Arterielle Gefäßsteifigkeit,  Augmentationsindex,  Cold Pressure Test,  maximale Sauerstoffaufnahme,  Pulswellengeschwindigkeit,  arterial stiffness,  augmentation index,  Cold Pressure Test,  maximal oxygen consumption,  pulse wave velocity

Introduction: The favorable influence of endurance exercise on arterial stiffness (AS) is widely known. It is also well accepted that stress contributes the development of arterial stiffness and predict the risk of cardiovascular events. The aim of this study was to investigate the relationship between maximal oxygen consumption (VO2max) and arterial stiffness (AS), quantified by aortic pulse wave velocity (aPWV) and augmentation index (AIx), at rest, but in par- ticular during stress testing.
Methods: 32 recreationally active men completed a cardiopulmonary exercise testing. aPWV and AIx were measured non-invasively at rest and during a 2 minute cold pressor test (CPT) using Mobil-O-Graph®. After applying partial correlation analysis, the cohort was divided into tertiles of VO2max. Thereafter, ANCOVAs adjusted for age, body mass index and height were performed.
Results: In the total cohort VO2max showed negative correlations with AIx (r = –0.49, p = 0.006) at rest and with AIx (r = –0.51, p = 0.005) as well as aPWV (r = –0.55, r = 0.001) stress test-related. Subjects in the highest tertile of VO2max showed significantly lower stiffness parameters than subjects in the lowest tertile. This was true for AIx (1.1% vs 10.2%, p = 0.012) at rest and for AIx (3.3% vs 13.9%, p = 0.015) as well as aPWV (6.0 m/s vs 6.9 m/s, p = 0.006) during CPT, respectively.
Discussion: The study provides evidence for an inverse relationship between VO2max and stress test-related AS. Furthermore higher VO2max values seem to be associated with more favorable effects on arterial compliance during stress testing irrespective of known factors influencing AS.

Kurzfassung: Einleitung: Ausdauertraining besitzt bekanntermaßen günstige Effekte auf die arterielle Gefäßsteifigkeit (AS). Evidenzen aus der kardiovaskulären Forschung sprechen jedoch dafür, dass das kardiovaskuläre Risiko insbesondere durch die Gefäßcompliance während körperlicher und psychischer Belastungen charakterisiert ist. Ziel der vorliegenden Studie war zu untersuchen, ob für die AS, quantifiziert durch die aortale Pulswellengeschwindigkeit (aPWV) und den Augmentationsindex (AIx), insbesondere unter stresstestbezogenen Bedingungen ein Zusammenhang zur maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max) besteht.
Methoden: 32 Freizeitsportler absolvierten zur Erfassung der VO2max eine Spiroergometrie. aPWV und AIx wurden vor sowie während eines 2-minütigen Cold Pressor Tests (CPT) nicht-invasiv mittels Mobil-O-Graph® registriert. Neben der Durchführung von partiellen Korrelationen, erfolgte ein nach Alter, BMI und Körpergröße adjustierter Gruppenvergleich (Terzile der VO2max) zur Prüfung auf Unterschiede in aPWV und AIx.
Ergebnisse: Für das Gesamtkollektiv zeigte sich nach Adjustierung für Alter, BMI und Körpergröße unter Ruhebedingungen eine negative Korrelation zwischen VO2max und AIx (r = –0,49, p = 0,006), nicht jedoch zwischen VO2max und aPWV (r = –0,29, p = 0,10). Stresstestbezogen zeigte sowohl AIx (r = –0,51, p = 0,005) als auch aPWV (r = –0,55, p = 0,001) eine inverse Assoziation zur VO2max. Beim Gruppenvergleich ließen sich für Probanden des oberen VO2max-Terzils unter Ruhebedingungen für AIx (1,1 % vs. 10,2 %, p = 0,012) sowie stresstestbezogen für AIx (3,3 % vs. 13,9 %, p = 0,015) und aPWV (6,0 m/s vs. 6,9 m/s, p = 0.006) signifikant niedrigere Gefäßparameter registrieren als für Probanden des unteren VO2max-Terzils.
Diskussion: Die Studie liefert Hinweise dafür, dass insbesondere die stresstestbezogene AS in inverser Beziehung zur VO2max steht. Eine höhere VO2max ist auch unabhängig von bekannten Einflussfaktoren (Alter, BMI, Körpergröße) mit einer günstigeren Gefäßreaktion während eines standardisierten Stresstests assoziiert.