Vliv NMES na svalovou sílu a vytrvalost čtyřhlavého svalu u pacientů s CHOPN (NMES)

Chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN) je respirační stav, který vede ke směsi onemocnění malých dýchacích cest a destrukce parenchymu, což jsou změny, které jsou charakteristické pro emfyzém. Výzkum ukázal, že CHOPN je také charakterizována přetrvávajícím omezením průtoku vzduchu, což je aspekt, který někteří autoři označili za hlavní příčinu morbidity a zátěže nemocemi na celém světě. Každý osmý pacient, který trpí exacerbací CHOPN, musí být přijat do nemocnice. Literatura také uvádí, že opětovné přijetí po propuštění činilo více než 20 % během prvních 20 dnů a dále se zvyšovalo na přibližně 33 % během prvních 90 dnů po propuštění z nemocnice. Vzhledem k tomu, že velká část pacientů bude vyžadovat další hospitalizace, bude to znamenat finanční zátěž pro systémy zdravotní péče.

Zdůraznila skutečnost, že kromě plicních změn a respiračního postižení mají pacienti s diagnózou CHOPN systémové morfologické a biomechanické změny. Morfologické změny zahrnují zmenšení plochy průřezu a redukci svalové hmoty. Biochemické změny jsou primárně způsobeny dlouhodobým užíváním steroidů a chronickým systémovým zánětlivým syndromem (CSIS). Vzhledem k těmto změnám je u takových pacientů vyžadováno více energie při činnostech denního života (ADL), což má za následek dušnost (SOB) po minimálním cvičení.

V důsledku svalové dysfunkce se u těchto pacientů rozvine fyzická dekondice, která je jedním z primárních hlášených příznaků. Primární příčina toho souvisí s přítomnými ventilačními omezeními.

Závažnost stavu a související patofyziologické změny také predikují úroveň tolerance zátěže, přičemž horší stav má za následek zvýšenou úroveň svalové atrofie, slabost postihující převážně dolní končetiny a špatnou oxidační kapacitu. V roce 2008 bylo zjištěno, že většina pacientů s těžkou formou CHOPN byla tak křehká nebo dyspnoická, takže nebyli schopni tolerovat dostatečné intenzity cvičení potřebné ke zlepšení úrovně fyzické aktivity. U těchto pacientů bylo zaznamenáno, že se po fyzické aktivitě s nízkou intenzitou stali dušnými, což vedlo ke snížení fyzické aktivity ke kontrole jejich SOB, přičemž nakonec jedna třetina těchto pacientů vykazovala svalovou slabost čtyřhlavého stehenního svalu související s nehybností a sníženou tolerancí cvičení.

Zhoršení svalové síly bylo nejčastěji hlášeným příznakem charakteristickým pro dysfunkci svalů končetin u lidí s CHOPN. V roce 2014 Mathur a spol. poznamenali, že výskyt pacientů s CHOPN, u nichž došlo k předčasnému ukončení cvičení související s únavou nohou, byl přibližně o 40 % častější než pacienti s hodnocením SOB. Dalších 30 % vzorku populace uvádělo stejnou únavu nohou a dušnost.

Čím vyšší je počet pacientů s CHOPN, kteří se stanou imobilními, tím více se ztrácí svalová hmota a tato ztráta se dále zvyšuje v obdobích hospitalizace v důsledku exacerbace. Gosselink a Langer (2016) uvedli, že nehybnost a nečinnost významně přispěly ke svalové atrofii prostřednictvím termínu „mechanické umlčení“.

Strach a nehybnost během a nebo přesně po AECHOPD také hrají obrovskou roli v síle kvadricepsu. V průběhu onemocnění bylo zaznamenáno zhoršení fyzické aktivity a svalové síly, především čtyřhlavého svalu. Dále je patrná ve fázi hospitalizace v důsledku akutního nástupu CHOPN.

Výzkum nyní změnil směr, aby našel nové metody a modality, které mohou pomoci pacientům s CHOPN udržet si určitou formu svalové aktivity i během jejich nejslabších dnů. Neuromuskulární elektrická nervová stimulace (NMES) je nejvíce zkoumanou modalitou v kombinaci s plicní rehabilitací (PR) s variací v parametrech použití a trvání aplikace.

NMES je neinvazivní prostředek svalové kontrakce a byl zaveden jako způsob rehabilitace po svalovém zranění, operaci a případně u některých onemocnění. NMES zahrnuje umístění vodivého polštářku přes sval a používá přerušovaný elektrický proud ke spouštění akčních potenciálů a aktivaci intramuskulárních nervových větví a svalových vláken k vytvoření silné svalové kontrakce. Jedná se o přístroj, který se samoobsluhuje, nevyžaduje dohled a nese nízkou metabolickou zátěž a poskytuje přijatelnou terapii pro pacienty s vysokou symptomatickou zátěží.

Proto po přezkoumání výše uvedených mezer v literatuře, kde se NMES ukazuje jako slibná modalita v pomoci pacientům s exacerbující epizodou CHOPN.

Metodologie

Aby bylo možné odpovědět na výše uvedenou výzkumnou otázku, měl by být přijat typ studie randomizované kontrolní studie (RCT). RCT je studie, kde jsou účastníci náhodně zařazeni do experimentální a kontrolní skupiny. Při provádění studie je jediným očekávaným rozdílem mezi kontrolní a experimentální skupinou v randomizované kontrolované studii sledovaná výsledná proměnná. To je důležité pro aproximaci řízeného experimentu, snížení zkreslení a také pro zlepšení statistické účinnosti. V této výzkumné studii jsou hlavními výstupními proměnnými síla a vytrvalost kvadricepsu. S CAT a změnami v rectus femoris budou tloušťka a šířka pomocí diagnostického ultrazvuku působit jako sekundární výstupní měřítka.

Sběr dat se zaměří na měření síly kvadricepsu a posouzení strukturálních změn, změn v počtu opakování ze sedu do stoje po dobu 1 minuty a změn ve skóre COPD Assessment Test (CAT). Pacienti budou požádáni, aby provedli tyto testy při přijetí a ve stejný den propuštění z nemocnice. Bude následovat kvantitativní analýza, která určí, zda NMES ovlivnil sílu a vytrvalost čtyřhlavého svalu během akutní exacerbace CHOPN. Současně bude stejný kvantitativní přístup použit ke stanovení závažnosti pacientů přijatých s AECHOCHP do nemocnice spolu s úrovní úzkosti a deprese související s chronickým onemocněním.

Tato výzkumná studie přijme randomizovanou experimentální výzkumnou studii. Pacienti budou náhodně rozděleni do dvou skupin, kontrolní skupiny a experimentální skupiny prostřednictvím nepředvídané randomizované sekvence a implementace sekvence, která skrývá léčbu, dokud nejsou pacienti formálně přiřazeni do svých skupin. Kontrolní skupině bude poskytnuta obvyklá fyzioterapeutická léčba, kterou těmto pacientům v současnosti nabízejí na oddělení fyzioterapeuti odpovědní za jejich péči. Před zahájením studie obdrží účastníci jedinečný kód. Všichni museli mít dříve diagnostikovanou CHOPN podle kritérií Global Initiative for Chronic Obstructive Pulmonary Disease (GOLD), což znamená, že pacientům byl předložen nucený výdechový průtok za jednu sekundu (FEV1) < 70 % předpokládané hodnoty a nucený Výdechový tok za jednu sekundu na vynucenou vitální kapacitu (FEV1: FVC) <0,70.

Zásah

Všichni zařazení pacienti budou náhodně rozděleni do dvou skupin, kontrolní skupiny a experimentální skupiny. Každý účastník obdrží před zahájením studie kód. Kód bude znám pouze výzkumníkovi a supervizorovi, který nemá přístup k počítači používanému pro sběr dat. Kontrolní skupině se dostane obvyklé fyzioterapeutické léčby na příslušných odděleních. Pacienti zařazení do experimentální skupiny budou mít po celou dobu hospitalizace obvyklou fyzioterapeutickou léčbu s přidáním NMES. Elektrody se umístí na skupinu čtyřhlavých svalů bilaterálně a současně.

Svalové stimulace se dosahuje pomocí přenosného stimulátoru, který dokáže generovat elektrické impulzy. Elektrody musí být umístěny nad motorickým bodem svalu nebo svalové skupiny, která má být stimulována. Amplituda, frekvence a tvar vlny, které mohou být také označovány jako stimulační parametry, jsou upraveny tak, aby usnadnily kvalitu pohybu a kontrakci, aniž by se sval během léčebného sezení unavoval (Hultman et al., 1983). NMES je popisován jako snadno použitelný, snadno čitelný a pohodlný přístroj, jehož parametry jsou nastavitelné podle progrese pacienta a pacient může snadno používat rozpoznávání programů.

Tyto parametry byly zvoleny na základě zpráv, které dospěly k závěru, že frekvence více než 50 Hz stimuluje vyvolá tetanickou fúzi, a tím stimuluje svalovou kontrakci. Různé další studie také podporovaly takové parametry

Etické úvahy

Etický souhlas byl vyžádán a schválen Etickým výborem pro výzkum Maltské univerzity (UREC). Pacienti budou poučeni o studii prostřednictvím ústních a písemných informačních dopisů a bude vyžadován souhlas. Od účastníků bude vyžadován informovaný souhlas a v případě potřeby jim bude umožněno ukončit výzkumnou studii. Všechna data, která budou shromážděna o pacientovi, budou použita pouze pro tuto studii. Všechny informace shromážděné před a po výzkumné studii budou po dokončení vyřazeny.