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The autonomic nervous system’s role in exercise intolerance in post-COVID-19 syndrome

Autonomic Nervous

Autonomic nervous system as the underlying cause of exercise intolerance in post-COVID-19 – The Fourth Wasserman Gear.

A recent review article featured in the International Journal of Clinical and Health Psychology (IJCHP), jointly spearheaded by Fabian Schwendinger and Vera Nina Looser, offers new insights into the role of the autonomic nervous system in exercise intolerance and low cardiorespiratory fitness in patients with post-COVID-19 syndrome as well as potential underlying mechanisms.

Many individuals recovering from COVID-19 continue to experience significant challenges in daily life caused by low cardiorespiratory fitness and persistent symptoms such as exercise intolerance. The Wasserman gear system reflects the interdependence of lungs, cardiovascular system, and periphery to determine cardiorespiratory fitness. Cardiopulmonary exercise testing is commonly used to identify limitations in one or several of the gears in this system. Previous research of our group has shown that peripheral, cardiovascular, and lung diffusion limitations may contribute to persistent post-COVID-19 symptoms.

The present work proposed the inclusion of a fourth gear in this system, namely the autonomic nervous system. The authors summarised four potential pathways into a psycho-pathophysiological model (see Figure) that could contribute to low cardiorespiratory fitness and exercise intolerance via this fourth gear. These include alterations in:

  • cerebral haemodynamics
  • afferent and efferent signalling
  • central hypersensitivity
  • appraisal and engagement in physical activity

This work urges a new perspective examining the pulmonary, cardiovascular, peripheral, and autonomic nervous systems, for a holistic understanding of exercise intolerance and low cardiorespiratory fitness in patients with post-COVID-19. It is a collaboration of the Division of Rehabilitative and Regenerative Sport Medicine and the Division of Sport and Psychosocial Health at the Department of Sport, Exercise and Health.

The article is freely available here.

 

Autonomes Nervensystem als mögliche Ursache der Belastungsintoleranz bei Post-COVID-19-Syndrom

Ein kürzlich im International Journal of Clinical and Health Psychology (IJCHP) veröffentlichter Übersichtsartikel, der von Fabian Schwendinger und Vera Nina Looser gemeinsam verfasst wurde, bietet neue Einblicke in die Rolle des autonomen Nervensystems bei Belastungsintoleranz und geringer kardiorespiratorischer Fitness bei Betroffenen mit Post-COVID-19-Syndrom sowie in die möglichen zugrundeliegenden Mechanismen.

Viele Personen, die sich von COVID-19 erholen, haben weiterhin erhebliche Probleme im täglichen Leben, die durch eine geringe kardiorespiratorische Fitness und anhaltende Symptome wie Bewegungsunverträglichkeit verursacht werden. Das Wasserman-Zahnradsystem spiegelt die Interdependenz von Lunge, Herz-Kreislauf-System und Peripherie wider, um die kardiorespiratorische Fitness zu bestimmen. Kardiopulmonale Belastungstests werden in der Regel eingesetzt, um Einschränkungen in einem oder mehreren der Zahnräder dieses Systems zu ermitteln. Frühere Forschungsarbeiten unserer Gruppe haben gezeigt, dass periphere, kardiovaskuläre und Lungen-Diffusionseinschränkungen zu anhaltenden Post-COVID-19-Symptomen beitragen können.

In der vorliegenden Arbeit wurde vorgeschlagen, ein viertes Zahnrad in diesem System zu ergänzen, nämlich das autonome Nervensystem. Die Autoren fassten vier potenzielle Wege in einem psycho-pathophysiologischen Modell zusammen (siehe Abbildung), die über dieses vierte Zahnrad zu geringer kardiorespiratorischer Fitness und Belastungsintoleranz beitragen könnten. Dazu gehören Veränderungen in:

  • der zerebralen Hämodynamik
  • afferente und efferente Signalübertragung
  • zentrale Überempfindlichkeit
  • Bewertung und Engagement für körperliche Aktivität

Diese Arbeit drängt auf eine neue Perspektive, die das pulmonale, kardiovaskuläre, periphere und autonome Nervensystem untersucht, um ein ganzheitliches Verständnis von Belastungsintoleranz und geringer kardiorespiratorischer Fitness bei Betroffenen mit Post-COVID-19 zu ermöglichen. Sie ist eine Zusammenarbeit zwischen der Abteilung für Rehabilitative und Regenerative Sportmedizin und der Abteilung für Sport und Psychosoziale Gesundheit am Departement für Sport, Bewegung und Gesundheit.

Der Artikel ist hier frei verfügbar.