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Functional Aging in Health and Disease - the COmPLETE Project

English title Functional Aging in Health and Disease - the COmPLETE Project
Applicant Schmidt-Trucksäss Arno
Number 182815
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Institut für Sport und Sportwissenschaft Medizinische Fakultät Universität Basel
Institution of higher education University of Basel - BS
Main discipline Sport Medicine
Start/End 01.12.2018 - 31.12.2021
Approved amount 508'500.00
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All Disciplines (4)

Discipline
Sport Medicine
Clinical Cardiovascular Research
Internal Medicine
Cardiovascular Diseases

Keywords (8)

physical fitness; exercise capacity; muscle strength; health span; neuromuscular coordination; observational study; healthy aging; health distance

Lay Summary (German)

Lead
Das Altern wird unterschieden in eine Phase relativer Gesundheit gefolgt von einer Phase der altersbedingten Krankheiten und Gebrechen. Oftmals ist eine schleichende Verschlechterung der Leistung verschiedener Organsysteme einschliesslich des Herz-Kreislauf-Systems bereits in der ersten Phase zu beobachten. Die Erhaltung der körperlichen Fitness dient dem Schutz der Organe und damit der Gesundheit des älter werdenden Menschen. Im COmPLETE-Forschungsprojekt wird erstmalig der Alterungsprozess umfassend in den Fitness-Komponenten Ausdauer, Kraft und neuromuskuläre Koordination untersucht. Damit wird das funktionelle Altern bei Gesunden zwischen 20 bis 100 Jahren und bei Patienten mit Herzschwäche vergleichend beschrieben, um so neue Ansatzpunkte für deren gezieltere Prävention im Sinne eines gesünderen Alterns zu gewinnen.
Lay summary

Obwohl die Lebenserwartung in den letzten Jahrzehnten stetig gestiegen ist, verlängert die kurative Medizin oftmals eher die Phase von Krankheit und Gebrechen anstatt gesunde Lebensjahre hinzuzufügen. Das gilt auch für weit verbreitete chronische Syndrome wie die Herzschwäche, die mit zunehmendem Alter deutlich zunimmt und zu den dominierenden Beschwerdebildern des älteren Menschen zählt. Mindestens ebenso wichtig wie die kurative Medizin für die Aufrechterhaltung der Arbeitsfähigkeit von Herz und Kreislauf ist die körperliche Fitness im gesunden Alterungsprozess. Die körperliche Fitness wird bestimmt durch die Kernkomponenten Ausdauer, Kraft und neuromuskuläre Koordination und beschreibt damit das funktionelle Altern. Man nimmt an, dass Gebrechlichkeit und Erkrankungen durch eine gute körperliche Fitness hinausgeschoben werden können und sich damit die gesunde Lebensspanne verlängern lässt. Körperliche Fitness und Organfunktion beeinflussen sich gegenseitig im Alterungsprozess.

Die Ziele des COmPLETE-Projekts sind
- die umfassende Bestimmung des Verlaufs von Komponenten der körperlichen Fitness des gesunden Alterns durch Messung der Ausdauerleistung, der Kraft und der neuromuskulären Koordination in einer gesunden Bevölkerungsstichprobe zwischen 20 und 100 Jahren (insgesamt 490 Personen, 70 Teilnehmende pro Altersgruppe (20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80 und 80+ Jahre), jeweils 50% Frauen und Männer und jeweils 50% aus dem städtischen und ländlichen Raum der Region Basel)

Auf dieser Basis erfolgt
- die Bestimmung der Gesundheitsdistanz als ein Mass für den funktionellen Unterschied bei Ausdauer, Kraft und neuromuskulärer Koordination zwischen gesunden Personen (COmPLETE-Health) und Patienten mit Herzschwäche (80 Personen) (COmPLETE-Heart) und
- die fundierte Erfassung von Herz- und Gefässparametern bei beiden Gruppen im Alterungsprozess.

Die Bestimmung der individuellen Gesundheitsdistanz im COmPLETE-Projekt auf Basis der umfassenden Messungen der körperlichen Fitness könnte den Ausgangspunkt für eine individualisierte Prävention und Verlängerung des gesunden Alterns darstellen.              

Direct link to Lay Summary Last update: 02.10.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Project partner

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
201272 Toward prevention of health effects from acute and chronic noise exposure 01.08.2021 Project funding (special)
185217 High-intensity interval training as treatment strategy for heart failure patients with preserved ejection fraction: A prospective, single-blind, randomized controlled trial (The HIT-HF Trial) 01.06.2019 Project funding (Div. I-III)

Abstract

The increasing prevalence of chronic non-communicable diseases and associated risk factors contribute to earlier disability and frailty onset over the course of life in industrialized western countries. This process applies also to diseases of the cardiovascular system, including heart failure, which is a widespread syndrome in middle-aged and older people. Although life expectancy has steadily increased in past decades, the traditional curative way of thinking in medicine is unlikely to compress the disease phase to the final stage of life and thus increase the health span, which is defined as a period of relatively disease-free aging followed by a period of age-related diseases and disabilities. In the period of healthy aging, the function of the organs, including the cardiovascular system, is already deteriorating. To counteract this process and to increase the health span, the preservation or improvement of components of physical fitness (endurance capacity, muscle strength, and neuromuscular function) is thought to be an essential element. The proven, independently predictive value of the single physical fitness components for total and cardiovascular mortality confirms this assumption. However, comprehensive data regarding individual physical fitness characteristics over the course of life are not yet available. Such data is necessary for any targeted prevention program with physical activity and exercise training as crucial pillars. Furthermore, healthy reference values could be used to estimate the adaptive capacity in healthy individuals compared to patients. Therefore, the aims of the COmPLETE project are:1.To determine the trajectories of physical fitness components of healthy aging by measurement of endurance capacity, muscular strength and neuromuscular coordination in a healthy population sample between 20 and 100 years (COmPLETE-Health) and 2.To determine the health distance between healthy individuals (COmPLETE-Health) and heart failure patients (COmPLETE-Heart) on the basis of different physical fitness components (endurance capacity, muscular strength and neuromuscular coordination). After an extensive preparatory phase and obtaining approval from the Ethics Committee North-West Switzerland (EKNZ), we have started the recruitment and investigation. Ninety-nine (as of March 22, 2018) out of 490 planned participants of COmPLETE-Health have already been examined. The aim is to cover every decade up to 100 years of age, with 70 participants per age category (20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80, and 80+ years of age), 50% women and 50% from the rural area of Basel region. Eighty well-characterized patients with heart failure (COmPLETE-Heart) will be examined as an example of chronic condition. The following core examinations will be carried out to characterize the components of physical fitness: cardio-pulmonary exercise test (maximal and submaximal aerobic capacity), leg and grip strength (isometric muscular strength and peak power), balance and coordination (balance plate and gait analysis). To accurately characterize cardiovascular health and to exclude vascular abnormalities, which potentially reduces physical fitness, additional non-invasive measurements of established cardiovascular parameters will be performed. This encompasses measurements such as echocardiography (in participants over 50 years), exercise ECG, pulse wave velocity, brachial artery flow-mediated dilation, and retinal vessel analysis. Several questionnaires, blood analyses, and body composition analyses will supplement the characterization of the participants of both cohorts. We anticipate that, for the first time, a basis for targeted prevention programs will be created through better and comprehensive knowledge of the individual physical fitness to improve the health span. In addition, we are convinced that by calculating the health distance between healthy and heart failure patients, we are laying the foundation for more individual exercise therapy. The COmPLETE project could be the starting point for strengthening the in-depth diagnostics of physical fitness as a component of preventative health care.
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