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Für seine Forschung zur richtigen Dosis eines körperlichen Trainings bei Herzinsuffizienz wurde Stephan Müller, Sportwissenschaftler an der Präventiven Sportmedizin und Sportkardiologie der TUM, mit dem DGK-Young Investigator Award der AG 32 Sportkardiologie ausgezeichnet.

Die Preisverleihung erfolgte virtuell, im Rahmen der 87. DGK-Jahrestagung. Für den Award beworben hatte sich Stephan Müller mit den Ergebnissen der OptimEx-Studie – Optimizing Exercise Training in Prevention and Treatment of Heart Failure with preserved ejection fraction (HFpEF). Diese wurden am 09.02.2021 im renommierten Fachmagazin JAMA publiziert. Gemeinsam mit vier weiteren Studienzentren in Europa hat unser Team dabei die Effekte verschiedener Trainingsarten bei Patienten mit Herzinsuffizienz und erhaltener Pumpfunktion verglichen.

Forschungspreis der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK)

Mit zahlreichen Young Investigator Awards wird während der DGK-Jahrestagung exzellente klinische und grundlagenwissenschaftliche Forschung junger Wissenschaftler ausgezeichnet. Mit dem Young Investigator Award der AG 32 Sportkardiologie werden wissenschaftliche Fortschritte in der Sportkardiologie in Deutschland sowie Nachwuchswissenschaftler unterstützt, die sich um neue Erkenntnisse zu pathophysiologischen Hintergründen, Diagnostik und Therapie sportkardiologischer Fragestellungen bemühen.

Unsere OptimEx-Studie im Überblick

Bei der Herzschwäche mit erhaltener Pumpfunktion – früher als „Diastolische Herzschwäche“ bezeichnet – versteifen die Herzwände zunehmend. Dadurch entstehen Beschwerden wie Atemnot bei Belastung, Anschwellen der Beine durch vermehrte Wasseransammlung sowie eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit und Lebensqualität. Eine Behandlung mit Medikamenten ist bisher ohne nennenswerten Erfolg.

Die größten positiven Effekte zur Verbesserung der Beschwerden scheint ein körperliches Training zu haben, wobei die optimale Dosierung des Trainings bisher unklar war. In der europaweiten wissenschaftlichen OptimEx-Studie wurden daher verschiedene Trainingsintensitäten verglichen. Insgesamt 180 Studienteilnehmer wurden einem moderaten kontinuierlichen Training, einem hochintensiven Intervalltraining oder einer Kontrollgruppe zugeteilt.

Kurzzusammenfassung der Studie

Körperliches Training ist eine effektive Methode zur Erhöhung der maximalen Sauerstoffaufnahme (peak VO₂) bei Patienten mit Herzinsuffizienz. Dies trifft für die Herzinsuffizienz mit reduzierter (HFrEF) und erhaltener Pumpfunktion (HFpEF) zu. Allerdings ist bei HFpEF bisher nicht ausreichend erforscht, ob verschiedene Trainingsintensitäten unterschiedliche Effekte hervorrufen.

Ziel der OptimEx-Studie war es, zu überprüfen, ob hochintensives Intervalltraining (HIIT), moderates kontinuierliches Training (MCT) oder eine leitliniengerechte Empfehlung hinsichtlich körperlicher Aktivität (Kontrollgruppe) einen unterschiedlichen Effekt auf die Veränderung der peak VO₂ bei Patienten mit HFpEF hat.

Hierbei handelte es sich um eine randomisierte klinische Studie, die in fünf Zentren in Europa (Berlin, Leipzig und München, Deutschland; Antwerpen, Belgien; Trondheim, Norwegen) von Juli 2014 bis September 2018 durchgeführt wurde. Von 532 gescreenten Patienten wurden 180 sedentäre Patienten mit chronischer, stabiler HFpEF in die Studie eingeschlossen. Die Endpunkte wurden in sogenannten CoreLabs verblindet ausgewertet, allerdings waren weder die Patienten noch die Untersuchenden in den Studienzentren verblindet. Die Patienten wurden bei Studieneinschluss per Zufall (1:1:1, jeweils 60 Patienten pro Gruppe) zugeordnet, zu:

• HIIT (Leitliniengerechte Therapie plus drei Mal 38 Minuten Training pro Woche; zehn Minuten Aufwärmen bei 35 bis 50 Prozent der Herzfrequenzreserve, vier Intervalle à vier Minuten bei 80 bis 90 Prozent der Herzfrequenzreserve plus jeweils drei Minuten aktive Erholung)
• MCT (Leitliniengerechte Therapie plus fünf Mal 40 Minuten Training pro Woche bei 35 bis 50 Prozent der Herzfrequenzreserve)
• oder einer Kontrollgruppe (Leitliniengerechte Therapie inklusive Empfehlung zu regelmäßiger körperlicher Aktivität)

Die Studie dauerte zwölf Monate pro Patient, wobei das per Telemedizin aufgezeichnete Training die ersten drei Monate in den Untersuchungszentren und ab Monat vier zu Hause stattfand. Hierfür wurde jedem Patienten ein Fahrradergometer zur Verfügung gestellt. Der primäre Endpunkt der Studie war die Veränderung der peak V̇O₂ nach drei Monaten. Der kleinste klinisch relevante Unterschied zwischen den Gruppen wurde vor Studienbeginn auf 2.5 mL/kg/min festgelegt. Sekundäre Endpunkte beinhalteten unter anderem die Veränderung weiterer Spiroergometrie-Parameter, Parameter der diastolischen Funktion, NT-proBNP oder Lebensqualität nach drei und zwölf Monaten.

Ergebnisse der Studie

• Von den 180 randomisierten Patienten (mittleres Alter von 70 Jahren, 120 Frauen [67 Prozent]), haben 166 (92 Prozent) die Untersuchungen nach drei Monaten und 154 (86 Prozent) die Untersuchungen nach 12 Monaten absolviert.
• Die Veränderungen der peak V̇O₂ nach drei Monaten betrugen im Mittel +1.1 mL/kg/min in der HIIT-Gruppe, +1.6 mL/kg/min in der MCT-Gruppe und -0.6 mL/kg/min in der Kontrollgruppe. Die paarweisen Vergleiche zeigten signifikante Unterschiede zwischen HIIT und Kontrollgruppe (1.5 mL/kg/min [95% CI, 0.4 – 2.7], p=0.01) und zwischen MCT und Kontrollgruppe (2.0 mL/kg/min [95% CI, 0.9 – 3.1 mL/kg/min], p=0.001). Die Unterschiede zwischen HIIT und MCT waren nicht signifikant (-0.4 mL/kg/min [95% CI, -1.4 – 0.6], p=0.41). Nach 12 Monaten gab es keine signifikanten Unterschiede bei der Veränderung der peak V̇O₂ zwischen HIIT, MCT und Kontrollgruppe (p=0.11). Des Weiteren fanden sich keine signifikanten Unterschiede in der diastolischen Funktion oder NT-proBNP zwischen den Gruppen.
• Bei Patienten mit HFpEF gab es nach drei Monaten keinen signifikanten Unterschied in der Veränderung der peak V̇O₂ zwischen HIIT und MCT und keine der beiden Gruppen erreichte den vor der Studie definierten kleinsten klinisch relevanten Unterschied gegenüber der Kontrollgruppe. Dennoch sind die mittleren Änderungen größer als in bisherigen pharmakologischen Studien. 
• Weitere Studien müssen zeigen, ob ähnlich wie bei Patienten mit HFrEF bereits geringe Veränderung der maximalen Leistungsfähigkeit von circa sechs Prozent einen relevanten Einfluss auf Mortalität und Hospitalisierungsrate haben.