Progressiv modstandstræning af lårets ekstensormuskel hos KOL-patienter indlagt med en eksacerbation

Baggrund Kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) er en af ​​de mest kostbare kroniske sygdomme (1). I Danmark kan det anslås, at cirka 400.000 mennesker lider af KOL, svarende til cirka 15 % af den voksne befolkning. KOL forårsager 10.000 besøg på skadestuen, ca. 25.000 akutte indlæggelser og 3.500 dødsfald om året. Sygdommen koster omkring 2 milliarder danske croners (400 millioner dollars) om året. Hospitalsindlæggelser på grund af eksacerbationer øger den mest omkostningsfulde del af sygdomsbyrden for samfundet. KOL er en af ​​de få kroniske sygdomme, der stadig er i stigning (1).

KOL er karakteriseret ved et accelereret fald i lungefunktionen. De fleste af patienterne med svær grad af KOL lider af tilbagevendende akut forværring kaldet eksacerbationer. En eksacerbation er defineret som en forværring af symptomer, herunder åndenød og opspytproduktion, hvilket fører til en chance for medicinsk behandling. Hyppige eksacerbationer er forbundet med en ekstra høj grad af nedsat lungefunktion og en stærkt negativ indvirkning på livskvaliteten. Sygdomsforløbet efterfølges af et gradvist tab i muskelmasse og styrke (3).

Indlæggelse på hospital har velkendte effekter på maksimalt iltforbrug, og en reduktion i den fysiske tilstand fører til en mere alvorlig grad af åndenød ved fysisk aktivitet (4). Bare et par dage i sengen efterfølges af et vigtigt tab af muskelmasse og styrke. Immobilisering forårsager et fald i stofskiftet og et tab af aktive motoriske enheder og en nedsat evne til at aktivere de hvilende motoriske enheder. Dette har en større negativ indflydelse på styrken i de ekstensorer, der er engageret i at opretholde den oprejste stilling end andre muskelgrupper. I overensstemmelse hermed sker tabet af muskelstyrke med dobbelt så høj hastighed i musklerne i underekstremiteterne end i musklerne i overekstremiteterne (5). Dette fører til en øget produktion af mælkesyre og tilsvarende muskeltræthed (6). Muskler, der er engageret i knæforlængelse, mister styrke med den højeste hastighed under immobilisering. Dette tab har stor indflydelse på dagligdagens aktiviteter, såsom at komme ud af sengen, rejse sig fra en stol og gå op af trapper. Selvom patienterne genvinder deres præmorbide lungefunktion, og deres symptomer forbedres til det "normale" niveau normalt inden for 6 uger, når de ikke deres sædvanlige fysiske aktivitetsniveau som udtrykt ved 6MWT (7). Indlæggelse på grund af eksacerbationer efterfølges af muskelsvind og langvarig inaktivitet, hvilket fører til en øget risiko for tilbagevendende eksacerbationer.

Fysisk træning af musklerne er den mest effektive behandling til at opretholde eller øge muskelstyrken for at forhindre muskelsvind under immobilisering. Da det meste af faldet i muskelstyrke sker i løbet af de første dage af sengeleje - 3-4 % om dagen - og mest udtalt i musklerne i underekstremiteterne, er der god grund til tidlig intervention med fysisk træning af extensorerne af underekstremitet, jo tidligere efter indlæggelsen, jo bedre.

Der er solid evidens for en positiv effekt af træning af klinisk stabile KOL-patienter. Kun to studier har undersøgt effekten af ​​træning under indlæggelse for en akut eksacerbation (8) I studiet af Troosters bestod træningen af ​​3 sæt af 8 gentagelser svarende til 70% af 1 gentagelse maksimum (1RM: gentagelser maksimum: den maksimale vægt som kun kan håndteres én gang). Forsøgspersonerne havde en FEV1 på 40 ± 12 % af forventet og blev trænet ved brug af en knæforlængelsemaskine. Vi kender ikke de nøjagtige eksklusionskriterier for undersøgelsen - omfattede de patienter, der ikke var i stand til at bevæge sig fra sengen til knæforlængelsen? Håndterede fysioterapeuterne de hårdest syge patienter forskelligt? Desuden ville det være mere generelt anvendeligt, hvis træningen kunne udføres med et mindre krævende og dyrt udstyr end en knæforlængermaskine. I overensstemmelse hermed er der behov for at studere med en mere detaljeret beskrivelse af træningsproceduren ved anvendelse af et simpelt, billigt træningsapparat, der er anvendeligt på mange centre og hospitalsenheder.

De fleste patienter, der lider af en svær grad af KOL (GOLD III og IV) (3) vil opleve alvorlig åndenød, der fører til udmattelse, selv efter aktiviteter på meget lavt niveau. Unilateral modstandstræning af quadriceps ved brug af håndledsvægte er lavpris, lavteknologi.

Pilotstudiet på vores afdeling for lungemedicin, Frederikssund Sygehus, med 8 svært syge KOL-patienter, trænet efter håndledsvægte i gennemsnit i 5 dage, viste, at alle patienter forbedrede deres muskelstyrke - svarende til i gennemsnit 50 %.

Undersøgelsen viste, at progressiv muskeltræning i underekstremiteterne var mulig selv hos de mest alvorligt handicappede patienter på hjemmeilt. Vi ved ikke, om den overraskende høje grad af forbedring skal tilskrives træningen eller andre faktorer. Derfor ønsker vi at udføre et randomiseret kontrolleret enkeltblindet studie for at afklare, om progressiv styrketræning med håndledsvægte kan forbedre styrken af ​​den store ekstensormuskel i underekstremiteterne i en grad, der vil udmønte sig i forbedret fysisk formåen efter udskrivelse fra hospitalet.

Randomisering Undersøgelsen er designet som en randomiseret, kontrolleret, enkeltblindet undersøgelse. Patienter, der opfylder inklusionskriterierne og ingen af ​​eksklusionskriterierne, inviteres til at deltage i undersøgelsen. Efter en indledende evaluering og testning randomiseres patienterne til enten standard lungefysioterapi og fysisk træning (interventionsgruppe) eller standard fysioterapi uden træning (kontrolgruppe). Listen over randomisering er baseret på et computerprogram. Antal randomiseringer opbevares i 70 lukkede kuverter. Indholdet af kuverten oplyses først efter inklusion, indledende evaluering og test. Konvolutterne er nummereret på ydersiden (en fortløbende linje med tal, der er forskellig fra numrene for randomisering) og opbevares af en sekretær og frigives i rækkefølgen af ​​det udvendige nummer.

Test ved inklusion og efter 6 uger vil blive udført af fysioterapeuter, der er blindet for randomiseringen. Det er umuligt at blinde læger, sygeplejersker og fysioterapeuter på lungeafdelingen.

Sikkerhed og etik Baseret på den aktuelle evidens er patienterne ikke udsat for nogen form for risiko, bortset fra at der kan opstå en lille grad af muskelømhed efter de første par dages fysisk træning. Undersøgelsen er ikke blændet over for de fysioterapeuter, der udfører træningen, og hvis der skulle opstå et problem relateret til træning, vil det nemt blive løst.

Nærværende undersøgelse sigter mod progressiv fysisk træning med billigt udstyr, som er let at håndtere for både fysioterapeuterne og patienterne med minimal risiko for patienterne. Dette øger betydningen af ​​undersøgelsen.

Kontrolgruppen vil blive behandlet efter sædvanlige terapeutiske retningslinjer. Undersøgelsen indberettes til den lokale etiske komité. Patienterne er dækket af Frederikssund Hospitals patientforsikring.

Registrering af data og informeret samtykke Dataevaluering er i overensstemmelse med de tekniske krav fra Datatilsynet. Patienterne er bekendt med alle indsamlede data, og oplysninger herom indgår i det informerede samtykke.

Alle data fra undersøgelsen vil blive opbevaret i en separat aflåst beholder i et aflåst rum. Kun hovedefterforskeren har adgang til lokalet og containeren. Data vil blive lagret i excel, hvor hver patient har et unikt nummer, og alle data fra den pågældende patient er gemt under dette nummer. Sikkerhedsbeholderen er anskaffet til det specifikke formål med undersøgelsen og er i overensstemmelse med den lokale regions procedurer vedrørende login på internettet.

Patienterne vil blive kontaktet af den primære investigator eller et andet medlem af personalet, der er tilstrækkeligt uddannet til undersøgelsen, inden for 24 timer efter indlæggelse på Frederikssund Hospitals lungeafdeling.

Patienterne vil modtage mundtlig information og skriftlig information om studiet på optagelsesdagen, om deres rettigheder som frivillige i et videnskabeligt studie inden for det sundhedsvidenskabelige område. Patienten vil blive informeret om undersøgelsens karakter i henhold til Det Etiske Råds retningslinjer. Den mundtlige information er styret af den skriftlige information, hvor hvert aspekt af undersøgelsen forklares i detaljer for patienten. Informeret samtykke indhentes dagen efter information efter minimum 24 timers genovervejelse. Patienten kan beslutte at trække sig fra undersøgelsen til enhver tid under undersøgelsen. Investigatorerne kan også beslutte, at en patient skal trækkes ud af undersøgelsen, og årsagen til udelukkelsen skal dokumenteres i forskningsfilerne.

Statistik Det primære formål med undersøgelsen er at sammenligne styrken af ​​lårets strækker i interventionsgruppen med styrken af ​​kontrolgruppen ved en isometrisk kontraktionstest.

Beregninger har vist, at der er behov for 35 forsøgspersoner i hver gruppe for at kunne afsløre en styrkeforskel på mindst 30 % med en grænse for statistisk signifikans på 5 % og en styrke på 80 %. Effektberegningen er baseret på den forventede ændring i forlængelsesstyrke fra studiestart til udledning, hvor det ikke forventes, at kontrolgruppen forbedres i styrke. .

De anvendte statistiske analyser (af SPSS) vil være gentagne mål (ANOVA) for at bestemme en systematisk forskel mellem muskelstyrke med eller uden quadriceps træning.

Målinger Alle deltagere testes senest på dag ét efter indlæggelse, ved udskrivelse fra hospitalet og ambulant 6 uger senere. Indlæggelsesdagen betegnes som dag 0. De 6 ugers opfølgning er valgt på grund af den tro, at de fleste KOL-patienter er klinisk stabile 6 uger efter en eksacerbation.

Økonomi og tidsplan Undersøgelsen startes op af de undersøgelsesansvarlige. Undersøgelsen er endnu ikke fuldt finansieret. Vi planlægger at ansøge om yderligere endelig støtte. Ingen af ​​fondene vil have nogen tilknytning til lægemiddelindustrien, og ingen af ​​de mulige støtter vil have nogen indflydelse på resultaterne, deres fortolkning eller offentliggørelse.

Studiet starter i efteråret 2012 og afsluttes, når alle 70 KOL-patienter er inkluderet og fulgt op, forhåbentlig afsluttet efteråret 2013.

Resultaterne af undersøgelsen både positive, negative og inkonklusive vil blive rapporteret i et internationalt tidsskrift for lungemedicin. Resultaterne vil blive præsenteret på relevante kongresser både i Danmark og i udlandet

Referencer

(1) Juel K, Døssing M. KOL i Danmark: sygdommen der hver dag koster 10 danskere livet. Kbh.: Statens Institut for Folkesundhed; 2003.

(3) GULD- Retningslinjer. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2011. Tilgængelig på: www.goldcopd.org. Tilgået 26.06.12.

(4) Bernard S, LeBlanc P, Whittom F, Carrier G, Jobin J, Belleau R, et al. Perifer muskelsvaghed hos patienter med kronisk obstruktiv lungesygdom. Am J Respir Crit Care Med 1998 Aug;158(2):629-634.

(5) Bloomfield SA. Ændringer i muskuloskeletal struktur og funktion ved langvarig sengeleje. Med Sci Sports Exerc 1997 Feb;29(2):197-206.

(6) Steiner MC, Evans R, Deacon SJ, Singh SJ, Patel P, Fox J, et al. Adenin-nukleotidtab i skeletmuskulaturen under træning ved kronisk obstruktiv lungesygdom. Thorax 2005 Nov;60(11):932-936.

(7) Pitta F, Troosters T, Probst VS, Spruit MA, Decramer M, Gosselink R. Fysisk aktivitet og hospitalsindlæggelse for eksacerbation af KOL. Chest 2006 Mar;129(3):536-544.

(8) Troosters T, Probst VS, Crul T, Pitta F, Gayan-Ramirez G, Decramer M, et al. Modstandstræning forhindrer forringelse af quadriceps muskelfunktion under akutte eksacerbationer af kronisk obstruktiv lungesygdom. Am J Respir Crit Care Med 2010 15. maj;181(10):1072-1077