Abstract des Autors

Die Menopause ist der wichtigste kardiovaskuläre Risikofaktor der Frau. Ursächlich hierfür ist u.a. die mit ihr verbundene Reduzierung des kardioprotektiv wirkenden Hormons Östrogen, das Einfluss auf zahlreiche kardiovaskuläre Risikofaktoren hat. Das Risiko ein metabolisches Syndrom (MetS) zu entwickeln ist dadurch erhöht. Die Entwicklung präventiver und sekundärpräventiver Maßnahmen für postmenopausale Frauen hat in diesem Kontext eine gesundheitspolitische Bedeutung.
Ziele der Studie waren die Prävalenz des MetS bei der postmenopausalen Frau ohne Hormonsubstitution zu evaluieren und die Effektivität gezielter Präventionsmaßnahmen unter besonderer Berücksichtigung des Energiestoffwechsels zu überprüfen.
In einer ersten Studie im Querschnittsdesign wurde die kardiometabolische Situation von 12 prämenopausalen (25,0 ± 3,5 Jahre) und 12 postmenopausalen (57,7 ± 4,3 Jahre) normalgewichtigen Frauen verglichen.
Untersucht wurden folgende Parameter: Arterieller Blutdruck in Ruhe (systolisch (BDsys), diastolisch (BDdias), und bei einer Leistung von 100 Watt, Bauchumfang (BU), Körpergewicht, Body-Mass-Indes (BMI), Körperfett (KF), Magermasse (MA), stoffwechselaktive Körperzellmasse (BCM), Ruheenergiebedarf (REB), Nüchternglukose (BZ), HbA1C, Triglyzeride (TG), Gesamtcholesterin (G-CHOL), HDL- Cholesterin, LDL-Cholesterin, Pulswellengeschwindigkeit (PWV), Augmentationsindex (AI@75), Pulsdruck (PD), LF/HF-Ratio, total Power (TP), pNN50, r-MSSD, maximale Leistung (Wattmax), maximale relative Leistung (Wattmax/kg KG), maximale Sauerstoffaufnahme am Belastungsende (VO2peak), Leistung bei definierten Laktatwerten (2,0mmol/L, 2,5mmol/L, 3,0mmol/L Laktat) und der Leistung bei 60% der 4mmol/L Laktat, Respiratorischer Quotient (RQ) und Laktat in Ruhe nach zehn, 20, und 30 Minuten Dauerbelastung.
Die statistische Auswertung erfolgte unter Anwendung des t-test für unabhängige Stichproben bzw. des nicht parametrischen Mann-Whitney-U-Test.
Die Ergebnisse zeigten bei vergleichbarem BMI im Normalbereich (p=0,444) einen höheren BU (p=0,003), schlechtere Werte der Körperzusammensetzung (KF (p=0,001), MA (p=0,001), BCM (p=0,001) und REB (p=0,001)) und der Laborparameter (BZ (p=0,002), HbA1c (p=0,001), G-CHOL (p=0,001) und LDL (p=0,001)) bei den postmenopausalen Frauen. Weiter zeigte sich ein höherer
arterieller Blutdruck in Ruhe (BDsys (p=0,014); BDdias (p=0,018)) und bei einer Leistung von 100 Watt (p=0,001). Zusätzlich war die PWV (p=0,001) und der AI@75 (p=0,020) bei den postmenopausalen Frauen höher und die Parameter der HRV zeigen ein sympatho-vagales Ungleichgewicht der postmenopausalen Frau.
Die Ergebnisse der körperlichen Leistungsfähigkeit zeigten eine geringere Leistungs- und Ausdauerleistungsfähigkeit in der Gruppe postmenopausaler im Vergleich zu den prämenopausalen Frauen (Wattmax (p=0,001); Wattmax/kg KG (p=0,001), VO2peak (p=0,001), Leistung bei 2,0 mmol/L (p=0,031), 2,5 mmol/L (p=0,003), 3mmol/L (p=0,008) und bei einer Leistung von 60% von 4mmol/L Laktat (p=0,005)).
In der postmenopausalen Gruppe wurde eine niedrigere Fettoxidationsrate (p=0,011) im Vergleich zu der prämenopausalen Kohorte festgestellt.
Die Ergebnisse verdeutlichen die veränderte kardiometabolische Situation und damit das erhöhte Risiko der postmenopausalen Frau ein MetS zu entwickeln. Sie unterstreichen die Notwendigkeit geeigneter Trainingsinterventionen zur Verbesserung des Energiestoffwechsels und der Reduzierung des kardiovaskulären Risikos der postmenopausalen Frau ohne zusätzliche Hormonsubstitution.
In einer zweiten prospektiven randomisierten kontrollierten Interventionsstudie wurde der Einfluss unterschiedlicher Trainingsinterventionen auf das kardiovaskuläre Risiko und den Energiestoffwechsel, ohne Einfluss einer Hormonsubstitution, bei postmenopausalen Frauen untersucht.
Die Untersuchungsgruppe (49 gesunde, übergewichtige postmenopausale Frauen; 56,5 ± 3,7 Jahren) wurden zu drei Interventionsgruppen: Ausdauertrainingsgruppe (ATG) (n=12; 57,5 ± 5,0 Jahre); Intervalltrainingsgruppe (ITG) (n=12; 55,6 ± 3,6 Jahre) oder Krafttrainingsgruppe (KTG) (n=15; 56,8 ± 2,8 Jahre); bzw. einer Kontrollgruppe (KG) (n=10; 55,9 ± 3,6 Jahre) randomisiert. Vor Beginn und nach Abschluss der zwölfwöchigen Intervention wurden folgende Untersuchungen durchgeführt: Arterielle Blutdruckmessungen in Ruhe und bei einer Leistung von 100 Watt, Ermittlung von BMI und BU, Gefäßelastizitätsmessung, Bioimpedanzanalyse, Spiroergometrische Untersuchung auf dem Fahrradergometer, venöse Blutabnahme, 30minütige Fahrradspiroergometrie mit 60% der Leistung, die bei einem Laktatwert von 4mmol/L erreicht wurde und Bestimmung des one-repetition-maximum (1RM) mittels gezielter Kraftübungen (Rudern (RU), Brustpresse (BRP), Beinpresse (BP), Bauchmuskulatur
(BA), Rückenstrecker (RÜ), Beinstrecker (BS), Beinbeuger (BB), Schulterdrücken (SD), Schulterziehen (SZ), Adduktoren (AD), Abduktoren(AB)).
Die statistische Auswertung erfolgte unter Anwendung eines linearen Modells mit gemischten Effekten (LME). Die Post-Hoc-Auswertung wurde mittels t-test für gepaarte Stichproben bzw. des nicht parametrischen Wilcoxon-Testes durchgeführt. Im Gruppenvergleich zeigte das Ausdauertraining (AT) die größte Effizienz zur Steigerung der VO2peak (p=0,015) und der Leistungen bei definierten Laktatwerten (jeweils, p=0,001), während durch das Intervalltraining (IT) die Leistungsfähigkeit (Wattmax (p=0,022), Wattmax/kg KG (p=0,026) am effektivsten gesteigert wurde. Der systolische Blutdruck bei einer Leistung von 100 Watt wurde nicht beeinflusst.
Es wurde ein positiver Einfluss des AT auf die Fettoxidationsrate der postmenopausalen Frau festgestellt (p=0,031).
Das Krafttraining (KT) war am Effektivsten zu Verbesserung der dynamischen Muskelkraft (1RM). Signifikante Unterschiede wurden bei folgenden Kraftübungen festgestellt: RU (p=0,001), BRP (p= 0,001), SD (p=0,001), BS (p=0,001) BP (p=0,001). Durch die Trainingsinterventionen wurden nur bei einzelnen Parametern geringe Veränderungen des kardiovaskulären Risikoprofils erzielt: ITG: Reduktion des Körperfett (T1 zu T2; p=0,025), (Gruppenvergleich; p=0,020); KTG: Reduktion des systolischen Blutdruckes (T2 zu T1; p=0,004)). Bei allen andern Messparametern wurden keine Veränderungen festgestellt.
Die Ergebnisse bestätigen die Effizienz verschiedener Trainingsinterventionen bei postmenopausalen Frauen. Durch ein AT kann die kardiorespiratorische Leistungsfähigkeit, die aerobe Energiebereitstellung und der Energiestoffwechsel der postmenopausalen Frau am effektivsten gesteigert werden. Ein IT hat eine größere Effizienz zur Steigerung der maximalen Leistungsfähigkeit. Nur durch ein KT kann eine Verbesserung der dynamischen Kraft erzielt werden. Zukünftige Interventionen sollten daher die Kombination von aeroben Ausdauertraining und Krafttraining beinhalten.
Der Einfluss der Trainingsinterventionen auf die kardiovaskulären Risikofaktoren war geringer als in vergleichbaren Untersuchungen festgestellt. Die in dem zu geringen Trainingsumfang und der Programmdauer begründet sind. Die Frage des optimalen Umfangs und der optimalen Dauer solcher Interventionen muss durch zukünftige Studien beantwortet werden.

Abstract des Autors

The menopause is the main cardiovascular risk factor of women. The main reason for this risk is the reduction of the hormone estrogen which possesses a highly cardio- protective effect on several cardiovascular risk factors. Hence, there is an increasing risk to develop the metabolic syndrome (MetS). In the context of health policy, the development of preventive and secondary preventive interventions is of high importance.
The aims of the studies were to evaluate the prevalence of the MetS in postmenopausal women without hormone substitution and to evaluate the effects of specific training interventions on postmenopausal women with special consideration of the energy metabolism.
In the first study, the cardio-metabolic situation of 12 premenopasual (25.0 ± 3.5 years) women was compared to 12 postmenopausal women (57.7 ± 4.3 years) in a cross- sectional study design.
Parameters that were evaluated were: Baseline blood pressure ((systolic (BDsys), diastolic (BDdias)) and BDsys at 100 watt power during a bicycle ergometer test, waist circumference (BU), body weight, body-mass-index (BMI), body fat (KF), lean body mass (MA), body cell mass (BCM), baseline energy demand (REB), fasting glucose (BZ), HbA1C, triglycerides (TG), total cholesterol (G-CHOL), HDL, LDL, pulse wave velocity (PWV), augmentation index (AI@75), pulse pressure (PD), LF/HF Ratio, total power, pNN50, r-MSSD, maximum watt power (Wattmax), maximum relative watt power (Wattmax/kg KG), maximum oxygen consumption (VO2peak), watt power at defined lactate thresholds (2.0mmol/L, 2.5mmol/L, 3.0mmol/L), respiratory ratio (RQ), and lactate concentration after 10, 20 and 30 minutes of a constant load.
Statistical analyses were conducted using the unpaired t-test and the Mann-Whitney- U test.
Results revealed that the BMI was similar in both groups (p=0.444). Postmenopausal women possessed higher values in BU (p=0.003), worse values in body composition (KF; p=0.001), MA (p=0.001), BCM (p=0.001), and REB (p=0.001). The following laboratory parameters were also worse in postmenopausal women: BZ (p=0.002), HbA1c (p=0.001), G-CHOL (p=0.001), and LDL (p=0.001). Further, BDsys (p=0.014), BDdias (p=0.018), BD at 100 watt power (p=0.001), PWV (p=0.001), and AI@75
Abstract 236
(p=0.020) were higher in postmenopausal women. Heart rate variability (HRV) parameters showed a sympatho-vagal imbalance in postmenopausal women. Results of the cardio-respiratory fitness revealed that postmenopausal women possessed a lower endurance capacity compared to premenopausal women measured in the following parameters: Wattmax (p=0.001), Wattmax/kg KG (p=0.001), VO2peak (p=0.001), watt power at 2.0mmol/L (p=0,031) 2.5mmol/L (p=0.003), 3.0mmol/L (p=0.008), and at watt power corresponding to 60% of the 4mmol/L lactate threshold (p=0.005).
Postmenopausal women showed a lower fat oxidation (p=0.011) compared to the premenopausal women.
Results illustrate an altered cardio-metabolic situation in postmenopausal women that goes along with an increased risk to develop the MetS. Further, this study emphasizes the fact that it is imperative to develop specific training interventions that improve the energy metabolism and reduce the cardiovascular risk of postmenopausal women without hormonal substitution.
The differential effects of different training interventions on the cardiovascular risk and energy metabolism of postmenopausal women without hormonal substitution were evaluated in the second prospective, randomized and controlled interventional study.
49 healthy, obese postmenopausal women (56.6 ±3.7 years) were recruited for the second study. Subjects were randomly devided into three intervention groups and one control group: Endurance training group (ATG; n=12; 57.5 ± 5.9 years), interval training group (ITG; n=12; 55.6 ± 3.6 years), resistance training group (KTG; n=15; 56.8 ± 2.8 years), and a control group (KG; n=10; 55.9 ± 3.6 years). The following tests were conducted before and after the 12-week intervention in all groups: Baseline BD measurement, BD measurement at 100 watt power, measurement of BMI and BU, measurement of arterial stiffness, bioimpedance-analysis, spirometric measurement on the bicycle ergometer, venous blood sampling, 30-minute bicycle spirometric measurement at watt power corresponding 60% of the 4mmol/L lactate threshold, and estimation of the one-repetition-maximum (1RM) using specific resistance training exercises (rowing (RU), chest press (BRP), leg press (BP), abs exercises (BA), back
exercises (RÜ), leg extension (BS), leg curl (BB), shoulder press (SD), shoulder pull (SZ), adductors (AD), and abductors (AB)).
Statistical analyses were conducted using a linear model with mixed effects (LMA). Post-hoc analyses were conducted using paired t-tests and Wilcoxon test. Endurance training (AT) had the highest effect in improving VO2peak (p=0.015) and watt power at defined lactate theresholds (all p=0.001). Interval training (IT) was most effective in improving Wattmax (p=0.022), Wattmax/kg KG (p=0.026). This training had no effect on BDsys.
AT had a positive effect on fat oxidation of postmenopausal women (p=0.031). Resistance training (KT) was most effective in improving the dynamic muscle strength (1RM). Significant differences were observed in the following exercises: RU (p=0.001), BRP (p=0.001), SD (p=0.001), BS (p=0.001), and BP (0=0.001).
The different training interventions led to differences in the cardio vascular risk profile only in the following parameters: ITG: Reduction of body fat (T2 to T1; p=0.025; group effect p=0.020); KTG: Reduction of the BDsys (T2 to T1; p=0.004). In all other parameters no difference was observed.
Results confirm the positive effects of the different training interventions in postmenopausal women. AT was most effective in improving cardio-respiratory fitness, aerobic endurance capacity, and the energy metabolism of postmenopausal women. IT was more effective in improving dynamic force parameters compared to the other interventions. Future intervention studies should therefore combine elements of AT and KT.
The effect of the training interventions on cardiovascular risk factors was more moderate compared to similar studies. This might be explained by the low training volume and the low overall intervention duration. Hence, future studies should focus on the optimal training volume and optimal intervention time.