Kardiovaskulární účinky cvičení u pacientů s Parkinsonovou chorobou

Parkinsonova nemoc (PD) je spojena s abnormální kontrolou kardiovaskulárního systému až u 50 % pacientů. Kardiovaskulární autonomní dysfunkce je výsledkem abnormální regulace kardiovaskulárního systému autonomním nervovým systémem (ANS). Projevuje se jako ortostatická hypotenze, hypertenze vleže a může zahrnovat abnormální srdeční frekvenci a rytmus, stejně jako abnormální hemodynamické reakce na zátěž. Ortostatická hypotenze je náhlý pokles krevního tlaku (TK) v důsledku zaujetí vzpřímenějšího držení těla, jako je vstávání, a může se projevovat jako celková slabost, točení hlavy, duševní „zakalení“ až synkopa. Stres z cvičení může navíc zhoršit projevy asymptomatické kardiovaskulární autonomní dysfunkce, což má za následek sníženou kontrolu rovnováhy, což může způsobit, že pacient nebude schopen cvičit a/nebo pacienta predisponuje k vyššímu riziku pádů, snížené schopnosti v činnostech každodenního života (ADL) a zmatek. Pády u starších pacientů, kteří tvoří většinu pacientů s PD, jsou potenciálně nebezpečné a invalidizující. Není však známa odpověď kardiovaskulárního systému ani na rutinně předepisovaná fyzioterapeutická cvičení, ani na rutinní pohybové aktivity pacientů s PD. Vzhledem k nedostatku jakýchkoliv výzkumných dat o účincích těchto cvičení/aktivit tedy nelze určit, zda jsou určité složky rutinní fyzioterapeutické léčby pro pacienta vhodné a bezpečné s ohledem na rozvoj nebo zhoršení kardiovaskulární autonomní dysfunkce. Totéž platí pro některé ADL pacienta, které mohou spouštět známky a příznaky kardiovaskulární autonomní dysfunkce. Vědci proto hodlají prozkoumat totéž.

Tento výzkum má dvě části – fázi 1 a fázi 2. Pouze fáze 2 je randomizovaná kontrolovaná studie. Konkrétní cíle týkající se každé fáze jsou:

Fáze 1 - Analýza spektra kardiovaskulárních dysfunkcí u pacientů s PD -

• Podle zjištění autonomního reflexního screeningu; a
• V reakci na různé pozice/aktivity/cviky a na nošení břišního pásu.

Fáze 2 – Zjistit, zda posilování břišních svalů může být účinnou strategií ke zlepšení schopnosti kardiovaskulárního systému čelit rozvoji OH.

Fáze 1:

Po zařazení do studie se provede základní screening autonomních reflexů. Tento screening má následující součásti:

1. Kvantitativní sudomotorický axonový reflex (QSART): QSART vyhodnocuje postgangliový sympatický sudomotorický axon, tj. vyhodnocuje reakci potních buněk, které jsou řízeny ANS, na acetylcholin (ACh). K tomu je kůže účastníků vyčištěna a připravena na čtyřech místech. Poté se na tato místa aplikuje ACh. Pohyb ACh přes kůži je usnadněn iontoforézou (pomocí elektrického proudu nízké intenzity 2 mA).

   Záznamy se provádějí po dobu 5 minut s aplikací stimulu, po které následuje dalších 5 minut po ukončení stimulu.

   Pro následující 3 testy v rámci autonomního reflexního testování jsou účastníkům vybaveni přístrojem na měření krevního tlaku a třísvodovým elektrokardiogramem (EKG).

2. Odezva srdeční frekvence na hluboké dýchání (HRDB) s účastníkem vleže: Zaznamená se 1minutová základní linie. Bezprostředně poté proběhne osm po sobě jdoucích dechových cyklů. Každý dechový cyklus se skládá z maximální nádechové a výdechové fáze, každá po 5 sekundách. Pro zajištění konzistence dýchání je poskytována vizuální zpětná vazba. Postup se opakuje po 2 minutách odpočinku.
3. Reakce TK na Valsalvův manévr: Účastník v poloze na zádech je požádán, aby po hlubokém nádechu vydechl, přičemž udržuje sloupec rtuti na 40 mm po dobu 15 sekund a zároveň vyfukuje vzduch hadičkou s únikem vzduchu. . Manévr se opakuje, dokud se nedosáhne dvou podobných tepů a tepů. Každý manévr je oddělen 3 minutami odpočinku.
4. Head-up Tilt: Účastník je připevněn k automatickému naklápěcímu stolu. 5minutový záznam HR a TK se získá, když pacient leží na zádech. Stůl se pomalu nakloní na 70 stupňů v průběhu 10 sekund (je to podobné jako vstávání). Subjekty zůstávají nakloněny po dobu 5 minut nebo dokud není splněno jedno z kritérií pro zastavení. Manuální TK navíc k automatickému TK lze odebírat 1 minutu před záklonem, 1, 3 a 5 minut během záklonu hlavy a 1 minutu po záklonu hlavy. Všechny automatizované parametry jsou zobrazeny na počítačové konzoli. Specifická pravidla pro zastavení jsou 1) žádost pacienta, 2) presynkopa a 3) rychlý pokles systolického krevního tlaku v reakci na náklon. Pokud je některá z těchto podmínek splněna, pacient bude umístěn zpět do polohy vleže.

Pět primárních koncových bodů testování autonomních reflexů je:

1. celkový objem potu na QSART;
2. variace HR na HRDB;
3. Valsalvův poměr během Valsalvova manévru;
4. změna HR v reakci na náklon hlavy nahoru; a
5. Změna TK v reakci na sklon hlavy nahoru. Závažnost a distribuce autonomní dysfunkce bude kvantifikována pomocí Composite Autonomic Severity Score (CASS).

Rychlost průtoku krve ve střední cerebrální arterii (MCA) a frontální/prefrontální kortikální perfuze bude měřena pomocí transkraniálního dopplera (TCD) a funkční blízké infračervené spektroskopie (fNIRS). U TCD se na hlavu subjektu před provedením jakéhokoli autonomního testu umístí pásek na hlavu se suchým zipem s plochou sondou a před jakýmkoli autonomním testováním se po dobu 5 minut zaznamená rychlost průtoku krve. Po dokončení TCD se získá fNIRS, zatímco pacient provádí každý manévr ve zbytku protokolu. Účastník bude ležet se sondami fNIRS (dvě emisní a čtyři detekční) umístěnými na čele. Sondy jsou bezpečně drženy na místě pomocí držáku, který obsahuje pásek na suchý zip, který se obepíná kolem hlavy. Toto umístění sondy poskytne citlivost prefrontální kůře, o které je známo, že je aktivována úlohami zpracování informací. Pro následující manévry ve zbytku protokolu budou sondy fNIRS umístěny v místě C3 (tj. nad primární motorickou kůrou) podle mezinárodního systému 10-20 pro umístění elektrod EEG. fNIRS je neinvazivní optická metoda, kterou lze použít k detekci kortikální aktivity u lůžka. Systémy fNIRS využívají absorpční vlastnost hemoglobinu závislou na vlnové délce ke sledování změn koncentrace oxy- a deoxyhemoglobinu v mozku během funkčního úkolu [analogické k funkční MRI (fMRI)]. Poměr mezi oxy- a deoxyhemoglobinem umožňuje odhadnout kortikální perfuzi. Údaje fNIRS doplní informace TCD. TCD poskytuje informace týkající se rychlosti toku MCA, což nám umožňuje odhadnout rychlosti toku arterií pial, zatímco fNIRS poskytuje informace týkající se změn kortikální perfuze, a tedy vazokonstrikce intraparenchymálních arterií.

Poté zaznamenáme šestiměsíční retrospektivní historii pádů. K posouzení a kvantifikaci se použije inventář postižení závratí (DHI), profil autonomních příznaků (ASP), dotazník o závratě Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA-DQ), dotazník ortostatické hypotenze (OHQ) a ortostatická škála diskriminace a závažnosti (ODSS). vlivu autonomní dysfunkce, ortostatické hypotenze a závratí na život účastníka.

Po skončení výše uvedeného základního hodnocení účastníka bude účastník testován na kardiovaskulární odezvy na různé polohy/aktivity/cvičení a na použití abdominálního vazače. Za tímto účelem budou účastníci muset podstoupit záznam TK, srdeční frekvence (pomocí EKG), analýzu rychlosti průtoku krve v MCA a frontální/prefrontální kortikální perfuzi (jak je popsáno výše) při provádění některého/některého z následujících cvičení v jakákoli sekvence nebo kombinace:

• Cvičení hlubokého dýchání vsedě na židli nebo ve stoje, se zadrženým dechem nebo bez něj;
• Posaďte se do sedu ze židle a vraťte se ze stoje do sedu do stejné židle;
• Cvičení elevace ramen a/nebo flexe-extenze v loktech při držení 500ml láhve s vodou (naplněné) v každé ruce (ve stoje);
• Tandemová chůze (chůze po rovné čáře, kde se prsty zadní nohy dotýkají paty přední nohy při každém kroku);
• Stoj na jedné noze (pro každou nohu);
• stoj se zkříženýma nohama;
• Cyklistické cvičení vleže;
• Cvičení na stacionárním kole;
• cvičení na kontrakci břišních svalů; a
• Stlačování břicha pomocí břišního pojiva. Břišní vazač je přiléhavý elastický oděv, který se používá ke stlačení břišní stěny. Je k dispozici v různých velikostech. Lze jej použít k podpoře svalů břišní stěny.

Účastníci absolvují cvičení na zádech/stacionárním kole po dobu maximálně 12 minut, aby došlo k aktivaci sympatického ANS. Stacionární kolo bude přizpůsobeno na základě omezení jednotlivce při stálém pracovním zatížení. Maximální bezpečná pracovní zátěž bude vypočítána pomocí vzorce Karvonen/Rezerva srdečního tepu podle aktuálních pokynů. Po 1minutové zahřívací periodě při pracovní zátěži 0 wattů se přidá zátěžová zátěž 10 wattů/min a udrží se po celých 12 minut, pokud není splněno kritérium pro zastavení. Specifická pravidla pro zastavení jsou 1) žádost pacienta, 2) rychlý pokles systolického krevního tlaku a 3) rozhodnutí výzkumníka/zaměstnance ukončit cvičení z důvodu bezpečnosti účastníka.

Všichni účastníci musí dokončit fázi 1. Do fáze 2 studie však postoupí pouze ti účastníci, kteří mají významnou autonomní dysfunkci.

Fáze 2:

Pacienti identifikovaní s autonomní dysfunkcí pomocí autonomního reflexního screeningu (ve fázi 1) budou náhodně rozděleni do jedné ze dvou skupin. Skupiny budou označeny jako skupina „Cvičení na posílení břicha“ (experimentální) a skupina „Rutinní péče“ (kontrola). Pacienti v experimentální skupině budou kromě běžné péče provádět cvičení na posilování břicha po dobu tří měsíců doma a vést záznam o cvičení, zatímco pacienti v kontrolní skupině budou pokračovat v běžné péči další tři měsíce. Během tříměsíčního sledování budou pacienti v obou skupinách opět podstupovat stejné testování, jak je uvedeno ve fázi 1.

Cviky na posílení břicha zapojují břišní svaly. Břišní svaly se stahují poté, co účastník zaujímá různé polohy po předem stanovenou dobu a na předem stanovený početkrát za den. Obě skupiny budou porovnány z hlediska účinnosti cvičení na posilování břicha v prevenci ortostatické hypotenze po testování autonomních reflexů po 3 měsících. Obě skupiny musí být dodatečně porovnány při použití břišních pásů během druhé zkoušky náklonu. Bude zaznamenána tříměsíční historie pádů a všichni účastníci budou požádáni, aby odpověděli na čtyři dotazníky, tj. Opět DHI, ASP, OHQ a ODSS.