Kestävyysliikunta, endoteeli ja typpioksidi

Kestävyysliikunta, endoteeli ja typpioksidi

Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että kestävyysliikunta laskee verenpainetta erityisesti henkilöillä, joilla verenpainetasot ovat ennestään koholla (Cornelissen & Smart 2013). Vaikka tutkimusnäyttö kestävyysliikunnan edullisista vaikutuksista verenpaineeseen on vahva, ovat sen vaikutusmekanismit monilta osin epäselviä. Kuitenkin joitakin kestävyysliikunnan vaikutusmekanismeja kohonneessa verenpaineessa on tutkimuksissa pystytty tunnistamaan, joista yksi on kestävyysliikunnan vaikutus verisuonien endoteelin toimintaan.

Kestävyysliikunta eli aerobinen liikunta on kehon suuria lihasryhmiä vähintään kohtalaisesti kuormittavaa liikuntaa, joka kehittää erityisesti hengitys- ja verenkiertoelimistöä. Kestävyysliikunnan avulla voidaan kehittää yksilön jaksamista liikuntasuorituksessa. Kestävyysliikuntaa tehdään tyypillisesti pitkäkestoisesti yhtäjaksoisesti tai jaksoittain. Esimerkiksi reipas kävely, juokseminen, pyöräily ja uinti ovat tyypillisiä kestävyysliikunnan liikuntamuotoja. (Liikunta: Käypä hoito -suositus 2016; U.S. Department of Health and Human Services 2018) 

Verenpaineen säätely on monimutkainen fysiologinen kokonaisuus, mutta lopulta verenpaine määrittyy sydämen minuuttitilavuuden ja ison verenkierron vastuksen perusteella (Delong & Sharma 2022). Käypä hoito -suosituksen mukaan verenpaine on kohonnut, kun terveydenhuollon vastaanotolla mitattu systolinen verenpaine (yläpaine) on ≥ 140 mmHg ja/tai diastolinen verenpaine (alapaine) ≥ 90 mmHg (mmHg, elohopeamillimetri). Kotimittausten perusteella verenpaine tulkitaan kohonneeksi, kun systolinen verenpaine on ≥ 135 mmHg ja/tai diastolinen verenpaine ≥ 85 mmHg. (Kohonnut verenpaine: Käypä hoito -suositus 2020)

Kohonneen verenpaineen hoito on tärkeää, sillä se on eniten terveitä elinvuosia vähentävä sairauksien riskitekijä aiheuttaen vuosittain maailmanlaajuisesti yli 10 miljoonaa ennenaikaista kuolemaa (Kohonnut verenpaine: Käypä hoito -suositus 2020).

Kestävyysliikunnan vaikutus endoteelin toimintaan

Endoteeli on verisuonien sisäpinnan ohut solukerros, joka vaikuttaa olennaisesti verisuonien toimintaan ja verenpaineen säätelyyn. Verenpaineen säätelyssä korostuu endoteelin osalta erityisesti sen kyky laajentaa ja supistaa verisuonia. Endoteelissa tuotetuista aineista typpioksidilla on verisuonien laajenemista edistävä vaikutus. Endoteelin toimintahäiriön on osoitettu olevan yhteydessä useisiin sydän- ja verisuonisairauksiin, kuten kohonneeseen verenpaineeseen. (Krüger-Genge ym. 2019)

Kestävyysliikunta lisää verisuonien verenvirtausta ja leikkausjännitystä, minkä seurauksena typpioksidin tuotanto endoteelissa kasvaa ja verisuonet laajenevat (Gambardella ym. 2020). Näyttäisi siltä, että erityisesti kohtuukuormitteinen kestävyysliikunta aiheuttaa edullisia vasteita endoteelin toiminnassa (Higashi 2016; Goto ym. 2003). Kestävyysliikunnan on osoitettu lisäävän endoteelin typpioksidin tuotantoa henkilöillä, joiden verenpainetasot ovat olleet ennestään normaalit tai koholla (Higashi ym. 1999). Kestävyysliikunnan aiheuttamat edulliset muutokset endoteelin toiminnassa näyttäisivät kuitenkin poistuvan joissakin viikoissa kestävyysliikunnan lopettamisen jälkeen, minkä takia kestävyysliikuntaa tulisi tehdä säännöllisesti ja pitkäjänteisesti vasteiden ylläpitämiseksi (Green ym. 2004).

Kestävyysliikunnan aiheuttamat vasteet endoteelin toiminnassa näyttäisivät siis lisääntyneen typpioksidin tuotannon kautta laajentavan verisuonistoa ja vähentävän ison verenkierron vastusta. Tämän määrittäessä olennaisesti verenpainetasoa, ilmenee säännöllinen kestävyysliikuntaharjoittelu verenpaineen laskuna.

Sanasto

iso verenkierto (systeeminen verenkierto): vasemmasta sydänpuoliskosta alkava ja sydämen oikeaan eteiseen päättyvä verenkierron osa

ison verenkierron vastus (perifeerinen vastus): ison verenkierron verisuonissa vallitseva vastus, joka vaikuttaa verenpaineeseen, veren virtaukseen ja sydämen toimintaan

sydämen minuuttitilavuus: sydämen sykkeen ja iskutilavuuden tulo, sydämen pumppaustuotos minuutissa

leikkausjännitys (verisuonessa): verenvirtauksen aiheuttama jännitys verisuonen sisäkerroksessa eli endoteelissa

Lähteet

_{Cornelissen, V. A., & Smart, N. A. (2013). Exercise training for blood pressure: a systematic review and meta-analysis. Journal of the American Heart Association, 2(1), e004473. https://doi.org/10.1161/JAHA.112.004473} 

_{Delong, C., & Sharma, S. (2022). Physiology, Peripheral Vascular Resistance. In StatPearls. StatPearls Publishing. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538308/} 

_{Gambardella, J., Morelli, M. B., Wang, X. J., & Santulli, G. (2020). Pathophysiological mechanisms underlying the beneficial effects of physical activity in hypertension. Journal of clinical hypertension (Greenwich, Conn.), 22(2), 291–295. https://doi.org/10.1111/jch.13804}   

_{Goto, C., Higashi, Y., Kimura, M., Noma, K., Hara, K., Nakagawa, K., Kawamura, M., Chayama, K., Yoshizumi, M., & Nara, I. (2003). Effect of different intensities of exercise on endothelium-dependent vasodilation in humans: role of endothelium-dependent nitric oxide and oxidative stress. Circulation, 108(5), 530–535. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000080893.55729.28} 

_{Green, D. J., Maiorana, A., O'Driscoll, G., & Taylor, R. (2004). Effect of exercise training on endothelium-derived nitric oxide function in humans. The Journal of physiology, 561(Pt 1), 1–25. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2004.068197} 

_{Higashi, Y., Sasaki, S., Kurisu, S., Yoshimizu, A., Sasaki, N., Matsuura, H., Kajiyama, G., & Oshima, T. (1999). Regular aerobic exercise augments endothelium-dependent vascular relaxation in normotensive as well as hypertensive subjects: role of endothelium-derived nitric oxide. Circulation, 100(11), 1194–1202. https://doi.org/10.1161/01.cir.100.11.1194} 

_{Higashi Y. (2016). Exercise is a double-edged sword for endothelial function. Hypertension research : official journal of the Japanese Society of Hypertension, 39(2), 61–63. https://doi.org/10.1038/hr.2015.127} 

_{Kohonnut verenpaine. Käypä hoito -suositus. (2020). Suomalaisen Lääkäriseuran Duodecimin ja Suomen Verenpaineyhdistys ry:n asettama työryhmä. Helsinki: Suomalainen Lääkäriseura Duodecim. https://www.kaypahoito.fi/hoi04010}

_{Krüger-Genge, A., Blocki, A., Franke, R. P., & Jung, F. (2019). Vascular Endothelial Cell Biology: An Update. International journal of molecular sciences, 20(18), 4411. https://doi.org/10.3390/ijms20184411}

_{Liikunta. Käypä hoito -suositus. (2016). Suomalaisen Lääkäriseuran Duodecimin ja Käypä hoito -johtoryhmän asettama työryhmä. Helsinki: Suomalainen Lääkäriseura Duodecim. https://www.kaypahoito.fi/hoi50075}  

_{U.S. Department of Health and Human Services. (2018). Physical Activity Guidelines for Americans, 2nd edition. Washington, DC: U.S. Department of Health and Human Services. https://health.gov/sites/default/files/2019-09/Physical_Activity_Guidelines_2nd_edition.pdf}