Vysokointenzivní silový trénink u pacientů s CHOPN po exacerbaci

Pozadí

Exacerbace chronické obstrukční plicní nemoci (CHOPN) představují kritické události v průběhu onemocnění, které významně zvyšují mortalitu, hospitalizační readmise a snižují kvalitu života. Po exacerbaci postižení jedinci často pociťují vyšší symptomy a funkční pokles, který může být reverzibilní nebo nikoliv.

Jedinci zotavující se z exacerbací CHOPN často čelí výrazné periferní svalové slabosti, zejména v kvadricepsech. To je připisováno systémovému zánětu, užívání kortikosteroidů, chronické neaktivitě a nutričním deficitům během akutních fází.

Současné mezinárodní směrnice doporučují plicní rehabilitaci (PR) během postakutní rekonvalescence CHOPN. Tyto programy integrují cvičební trénink, edukaci v sebeřízení, psychologickou podporu a farmakologickou optimalizaci. Programy PR musí být přizpůsobeny klinickým stavům, komorbiditám a potřebám každého účastníka.

Ideální načasování zahájení PR po akutní exacerbaci CHOPN zůstává předmětem diskuse. Některé důkazy ukazují, že časná rehabilitace zahrnující vytrvalostní trénink během hospitalizace nesnížila míru readmisí ani nezlepšila dlouhodobou fyzickou kapacitu a byla spojena se zvýšenou mortalitou za 12 měsíců ve srovnání s odloženou PR. V důsledku toho doporučují směrnice zahájit PR do tří týdnů po propuštění z akutní nemocniční péče, aby se zmírnilo jakékoli riziko spojené s časným zahájením během akutní fáze.

Pokud jde o modalitu, hlavní složkou programů PR je středně až vysokointenzivní vytrvalostní trénink, doporučovaný jako zlatý standard pro zlepšení tolerance zátěže, funkční kapacity a zdravím podmíněné kvality života u stabilní CHOPN. Vysokointenzivní vytrvalostní sezení však mohou být obtížně tolerovatelná pro jedince zotavující se z exacerbace, kteří stále pociťují závažné symptomy a výrazná omezení v denních aktivitách.

Byly zkoumány alternativní typy tréninku, které umožňují trénovat svaly bez vyvolání výrazné dušnosti a únavy. Předchozí důkazy popisují nižší kardiorespirační zátěž vyvolanou silovým tréninkem ve srovnání s vytrvalostním tréninkem u jedinců s CHOPN.

V kontextu exacerbací CHOPN bylo prokázáno, že silový trénink zahájený brzy během hospitalizace účinně předchází svalové deterioraci, podporuje anabolickou rovnováhu a působí proti katabolickým procesům bez exacerbace systémového zánětu. Jedinci podstupující silový trénink prokázali významná zlepšení síly kvadricepsů a vzdálenosti u šestiminutového chůzového testu (6MWD), což zdůrazňuje jeho potenciál jako klíčové složky časné PR během exacerbace CHOPN.

Další důkazy naznačují, že přidání silového tréninku k vytrvalostnímu tréninku během postexacerbační fáze vede k významnému zvýšení svalové síly při srovnatelných přínosech v dušnosti, zátěžové kapacitě a kvalitě života.

Silový trénink se tedy jeví jako proveditelný a bezpečný jak v akutní, tak postakutní fázi exacerbace CHOPN, ale zůstává neznámé, zda silové programy mohou umožnit trénink jedincům, kteří nesnesou vysokointenzivní vytrvalostní sezení.

Mezi silovými tréninkovými programy má maximální silový trénink (MST) potenciál nejúčinněji zlepšit funkci dolních končetin. MST spočívá v cvičení s vysokými zátěžemi a malým počtem opakování, což vyžaduje, aby účastníci rozvíjeli maximální rychlost mobilizace síly během koncentrické fáze. Důkazy u stabilní CHOPN ukazují, že MST je bezpečný, proveditelný a významně zlepšuje rychlost rozvoje síly kvadricepsů, mechanickou účinnost a toleranci zátěže.

V současnosti neexistují jasné směrnice pro protokol, který by měl být použit pro účastníky v počáteční rehabilitační fázi po exacerbaci. V klinické praxi, během rané fáze rehabilitační cesty, vysoké procento jedinců (odhadováno mezi 40 % a 50 %) není schopno provádět vytrvalostní trénink podle zlatého standardu pro stabilní CHOPN (intenzita na 70 % maxima wattů při inkrementálním testu).

Z tohoto důvodu by MST mohl představovat platnou alternativu pro jedince, kteří nejsou schopni nebo ještě nejsou schopni tolerovat vysokointenzivní vytrvalostní trénink po exacerbaci. Vzhledem k nižší respirační zátěži spojené s tímto typem tréninku předpokládají vyšetřovatelé vyšší toleranci, větší zlepšení dušnosti a svalové účinnosti dolních končetin a podobné změny v toleranci zátěže.

Primární cíl

Primárním cílem této studie je porovnat účinky časného programu MST versus konvenčního programu vysokointenzivního vytrvalostního tréninku na snížení dušnosti, když jsou zahájeny krátce po propuštění z nemocnice pro exacerbaci CHOPN.

Sekundární cíle

Sekundární cíle jsou porovnat MST s vysokointenzivním vytrvalostním tréninkem z hlediska:

1. Funkční kapacity měřené 6MWD a tolerance zátěže
2. Snižování únavy v čase měřené Škálou závažnosti únavy
3. Svalové síly měřené jako maximální volní kontrakce kvadricepsů a 1-Repetition Maximum (1RM) na leg pressu

4. Dopadu onemocnění a kvality života

   Pouze pro účastníky, kteří nevypadli:

5. Periferní svalové únavy hodnocené neuromuskulárním testováním

6. Účinnosti chůze hodnocené speciálním testem na běžeckém pásu

   Pouze po posledním tréninkovém sezení:

7. Spokojenosti a přijatelnosti tréninkových programů

   Materiál a metody

   1. Studijní protokol Při zápisu, po poskytnutí informovaného souhlasu, budou účastníci randomizováni po blocích po čtyřech externím operátorem do dvou skupin (1:1): jedna skupina bude provádět vysokointenzivní silový trénink (HIRT, experimentální skupina) a druhá konvenční vytrvalostní trénink (HIET, kontrolní skupina). Oba tréninkové programy budou zahrnovat sezení 5krát/týden, cvičení běžně používaná v respirační rehabilitaci, která nezahrnují další rizika ve srovnání s běžnou klinickou praxí. Všechna tréninková sezení bude dohlížet senior fyzioterapeut.

   2. Intervence

      Rehabilitační program bude sestávat, pro prvních 15 sezení, z:

   1. Vysokointenzivní silový trénink (HIRT) - Experimentální skupina Účastníci budou provádět vysokointenzivní silový trénink s progresivním zvyšováním zátěže a nízkointenzivní vytrvalostní trénink bez progrese. Silový trénink bude prováděn na horizontálním leg pressu:

      • Čtyři série po pěti opakováních na 90-95 % 1RM

      • Zaměření na koncentrickou kontrakci kvadricepsů z 90° do plné extenze

      • Dvouminutový odpočinek mezi sériemi
      • Zátěž zvýšena o 2,5 kg, když účastníci překročí pět opakování Vytrvalostní trénink bude sestávat z nízkointenzivní jízdy na kole na 20 % maximální zátěže odhadnuté z 6MWD. Intenzita zůstane po celou dobu studie nezměněna.

      Možné vedlejší účinky zahrnují opožděnou svalovou bolest (DOMS), která se typicky vyřeší během krátké doby.

      HIRT bude prováděn v cyklech 2 dny trénink a 1 den odpočinek.

   2. Vysokointenzivní vytrvalostní trénink (HIET) - Kontrolní skupina

   Účastníci budou provádět:

   • Jízdu na kole na 70 % maximální zátěže odhadnuté 6MWD po dobu 25 minut

   • Zátěž zvýšena o 10 wattů, když jsou dušnost a únava hodnoceny pod 5 na Borgově škále

   • Tříminutový rozcvičení a tříminutový závěrečný strečink
   • Monitorování srdeční frekvence, krevního tlaku, saturace kyslíkem a symptomů na konci sezení
   • Pět sezení/týden Navíc budou účastníci provádět nízkointenzivní silový trénink (20 % 1RM), čtyři série po pěti opakováních na stejném leg pressu, 6-7 dní/týden, bez progrese.

   Po 15sezením programu podstoupí všichni účastníci hodnocení T1 a budou pokračovat s kombinovaným programem (HIRT + HIET nebo HIET + HIRT) až do propuštění.

   3. Vypadnutí Odstoupení bude definováno, pokud účastníci nemohou dokončit první tréninkové sezení bez nežádoucích událostí nebo vedlejších účinků.

   Kritéria:

   - Skupina HIRT: alespoň 18/20 opakování dokončeno

   - Skupina HIET: alespoň 20 minut jízdy na kole s ≤1minutovou přestávkou Účastníci, kteří nemohou dokončit první sezení, budou klasifikováni jako vypadlí a budou pokračovat v tréninku nízké intenzity.

   4. Měření 4.1 Hodnocení při zápisu

1. Antropometrická měření (věk, pohlaví, BMI)
2. Komorbidity (CIRS škála)
3. Plicní funkce (spirometrie)
4. Krevní plyny v arteriální krvi v ambientním vzduchu

4.2 Výsledná měření Sběrná v T0 (do 3 dnů od přijetí na rehabilitaci), T1 (po 15 sezeních) a T2 (propuštění).

Primární výsledek

• Dušnost během denních aktivit pomocí Barthelova indexu dušnosti

Sekundární výsledky

1. Funkční kapacita

   • Šestiminutový chůzový test (6MWT): vzdálenost, rychlost, srdeční frekvence, saturace kyslíkem a skóre dušnosti/únavy na Borgově škále.

2. Snižování únavy

   • Škála závažnosti únavy (FSS)

3. Svalová síla a struktura

   • MVC kvadricepsů

   • 1RM na horizontálním leg pressu

   • Ultrazvukové hodnocení struktury kvadricepsů

   • Ultrazvukové hodnocení struktury bránice

4. Dopad onemocnění • COPD Assessment Test (CAT) • Dotazník Maugeri Respiratory Failure 26 (MRF-26)

Neuromuskulární únava (pouze per-protokol) Hodnocena pomocí interpolované techniky záškubu, včetně MVC, M vln, elektricky stimulované klidové síly (Qtpot) a maximální volní aktivace (MVA).

Účinnost chůze Určena testem na běžeckém pásu rychlostí 3,0 km/h s metabolickou analýzou.

Přijatelnost a spokojenost Hodnocena po posledním tréninkovém sezení pomocí Likertovy škály (0-4).

Velikost vzorku Velikost vzorku byla vypočtena na základě předchozích klinických dat a odborného posouzení, odhadována potřeba 64 účastníků (32 na skupinu) k detekci významných rozdílů ve zlepšení dušnosti.

Statistická analýza Data budou analyzována pomocí deskriptivní statistiky. Bude aplikována analýza záměru k léčbě i per-protokol. Dvoucestná ANOVA s opakovanými měřeními posoudí interakční efekty mezi časem (před/po intervenci) a skupinou (silový vs. vytrvalostní). Statistická významnost je stanovena na p < 0,05.