Effekter af aerob træning med blodstrømsbegrænsning på inflammation, hypoxi, træningskapacitet og lungfunktion ved KOL (BFR-COPD)

1. BAGGUND OG FORMÅL MED STUDIET

   Kronisk Obstruktiv Lungesygdom (KOL) er en progressiv respiratorisk tilstand, der er kendetegnet ved luftstrømsbegrænsning, systemisk inflammation, nedsat gasudveksling og betydelig skelettmuskeldysfunktion.
   Personer med KOL oplever ofte reduceret fysisk kapacitet, perifer muskelsvaghed, kronisk hypoxæmi, træthed, søvnforstyrrelser og nedsat livskvalitet.
   Disse systemiske træk bidrager til øget symptombelastning og reduceret funktionel uafhængighed.

   Lungerehabilitering (PR) er en etableret intervention, der forbedrer motionstolerance, reducerer åndenød og forbedrer livskvalitet.
   Men mange patienter er ude af stand til at opretholde højintensiv motion på grund af ventilationsbegrænsninger, tidlig muskeltørhed eller iltmætningsfald.
   Dette skaber behov for alternative motionstilgange, der giver en tilstrækkelig fysiologisk stimulus, mens de forbliver tolererbare for personer med begrænset motionsreserve.

   Blodstrømsbegrænsnings- (BFR) motion er en lavintensiv træningsmetode, der inducerer lokaliseret hypoxisk og metabolisk stress og fremmer fysiologiske tilpasninger såsom øget muskelaktivering og forbedret funktionel præstation.
   Selvom tidlige resultater antyder potentielle fordele ved BFR, er dens effekter, når den integreres i et PR-program – især på systemisk inflammation, iltmætning, respiratorisk muskelfunktion og motionskapacitet – ikke blevet undersøgt omfattende.

   Dette studie har til formål at sammenligne konventionel PR med PR kombineret med lavintensiv aerob motion udført under BFR hos personer med stabil KOL.
   Studiet vil evaluere systemiske inflammatoriske markører, iltmætnings- og hypoxæmirespons, motionskapacitet, spirometriske målinger, respiratorisk muskelstyrke, arterielle blodgasser og patientrapporterede symptomer.
   Ved at vurdere fysiologiske, funktionelle og subjektive resultater sammen søger studiet at afgøre den potentielle merværdi af BFR-assisteret aerob træning inden for lungerehabilitering.

   Resultaterne forventes at afklare, om BFR kan forbedre effektiviteten af PR, give et mere tolererbart træningsalternativ for personer med begrænset motionskapacitet og støtte udviklingen af individuelle rehabiliteringsstrategier for mennesker med KOL.

2. DESIGN Til dette studie vil stikprøven bestå af patienter i alderen 40-80 år med en diagnose af KOL, der henvises til Lungerehabiliteringsafdelingen på Pulmonologiafdelingen på Sultan Abdülhamid Han Trænings- og Forskningshospital, Sundhedsvidenskabeligt Universitet, af en pulmonologispecialist.
   Deltagere vil blive tilfældigt tildelt to grupper ved hjælp af en computeriseret randomiseringsmetode: en rutinemæssig lungerehabiliteringsgruppe (kontrolgruppe) og en gruppe, der modtager blodstrømsbegrænsning (BFR) under aerob motion, som er en af parametrene for lungerehabilitering (interventionsgruppe).
   Lungerehabiliteringsprogrammer for begge grupper vil blive administreret af en erfaren fysioterapeut under opsyn af en pulmonologispecialist.
   Før start på rehabiliteringsprogrammet vil patienternes kardiovaskulære egnethed til lungerehabilitering blive fastlagt af en kardiolog.
   Programmet vil starte, når medicinsk godkendelse, der angiver "egnet til lungerehabilitering", er opnået.
   Studiet har en tværfaglig og multidimensionel struktur.

   Begge grupper vil deltage i i alt 16 lungerehabiliteringssessioner afholdt to gange ugentligt i 8 uger på hospitalet.
   Hver session vil vare 60 minutter.

   2.1.
   Interventionsgruppe I interventionsgruppen vil lungerehabiliteringsprogrammet omfatte den aktive cyklus af åndedrætsteknikker, mellemgulvsåndedræt, læbe-åndedræt og respiratorisk muskeltilæring.
   Derudover vil et bilateral modstandsøvelsesprogram blive givet for at målrette skulderfleksorer, albuefleksorer og quadriceps-muskelgrupper.
   Endvidere vil aerob motion med blodstrømsbegrænsning (BFR) blive udført på en cykelergometer.

   Aktiv Cyklus af Åndedrætsteknikker (ACBT) ACBT består af en række teknikker anvendt til at forbedre ventilationseffektiviteten.
   Disse teknikker styrker åndedrætsmusklerne og forbedrer åndedrætsfunktionen.
   I denne cyklus anvendes forskellige åndedrætsstrategier i træk for at øge ventilationskapaciteten.
   Hos KOL-patienter hjælper disse teknikker med at åbne luftvejene og optimere ventilation.
   Teknikker inkluderer dyb åndedræt, åndedrætsholdning og kontrolleret udåndingsstrategier.

   Mellemgulvsåndedræt Mellemgulvsåndedræt er en metode til indånding udført ved hjælp af mellemgulvet i stedet for hjælpemusklerne.
   Denne teknik øger ventilationen af de nedre lunger, forbedrer iltoptagelsen og reducerer åndedrætsmuskeltræthed.
   Hos KOL-patienter reducerer mellemgulvsåndedræt arbejdet ved åndedrættet og lader patienter ånde mere effektivt.

   Læbe-Åndedræt Læbe-åndedræt er en teknik, der hjælper med at holde luftvejene åbne under udånding.
   Patienten udånder langsomt gennem let sammenpressede læber under åndedrættet.
   Denne teknik letter overvindelse af luftvejsmodstand, regulerer luftstrømmen hos KOL-patienter og muliggør mere effektiv åndedræt.
   Det hjælper også med at korrigere ventilation-perfusions ubalancer og reducerer åndenød.

   Respiratorisk Muskeltilæring I dette studie vil inspiratorisk muskeltilæring blive udført ved hjælp af Powerbreathe Medic Plus (grå) enheden to gange om ugen i 8 uger.
   Den indledende belastning vil blive indstillet til 30% af patientens målte maksimale inspiratoriske tryk (MIP).
   Fremgang vil blive foretaget i henhold til den opfattede sværhedsgrad rapporteret under motion baseret på den Modificerede Borg Skala (0-10), hvor den opfattede anstrengelse (RPE) holdes mellem 3-4 og belastningen øges med 5-10% hver uge.
   Målet vil være at nå 60% af MIP.
   Træningen vil følge en protokol på 5 åndedrag × 6 sæt med hvilintervaller justeret baseret på patienttolerance.

   Perifer Muskeltilæring Modstandstræning vil blive anvendt som 2 sæt × 8 gentagelser ved en RPE på 3-4 på den Modificerede Borg Skala.
   Målrettede muskelgrupper vil inkludere quadriceps femoris, skulderfleksorer og albuefleksorer.

   BFR + Aerobt Motion Program BFR vil blive anvendt ved hjælp af en trådløs AirBands manchet placeret proximalt på låret på niveau med arteria femoralis ved 45% af den individuelle lemokklusionstryk (LOP).
   Aerob motion vil blive udført på en cykelergometer ved 40-60% af målpulsen (lav-moderat intensitet).
   Målpulsen vil blive bestemt ved hjælp af Karvonen-formlen [THR=HRmax-HRrest)×%intensitet]+HRrest].
   Hver session vil bestå af 3 minutters opvarmning, 15 minutters motion og 3 minutters afkøling (i alt 21 minutter).
   BFR vil starte efter opvarmning og forblive oppustet gennem hele motionen.
   Ved sessionens afslutning vil manchetten blive løsladt, efterfulgt af en 5-minutters reaktiv hyperæmiperiode.
   Motionsfremgang vil blive individualiseret i henhold til MBS RPE-scorerne registreret under hver session; den målrettede opfattede anstrengelse vil holdes mellem 2-3 (let-moderat), og arbejdsbelastningen (watt) vil øges med 5-10% ugentligt som tolereret.

   2.2.
   Kontrolgruppe I kontrolgruppen vil lungerehabiliteringsprogrammet omfatte den aktive cyklus af åndedrætsteknikker, mellemgulvsåndedræt, læbe-åndedræt og respiratorisk muskeltilæring.
   Derudover vil et bilateral modstandstræningsprogram målrettet skulderfleksorer, albuefleksorer og quadriceps-muskelgrupper blive implementeret.
   Aerob motionstræning vil blive udført på en cykelergometer uden brug af BFR.

   Aktiv Cyklus af Åndedrætsteknikker (ACBT) ACBT består af teknikker anvendt til at forbedre effektiviteten af åndedrættet.
   Disse teknikker styrker åndedrætsmusklerne og forbedrer åndedrætsfunktionen.
   Forskellige åndedrætsstrategier anvendes i træk for at øge ventilationskapaciteten.
   Hos KOL-patienter åbner disse strategier luftvejene, optimerer ventilationen og forbedrer luftstrømmen.
   Cyklussen inkluderer teknikker såsom dyb åndedræt, åndedrætsholdning og kontrolleret udånding.

   Mellemgulvsåndedræt Mellemgulvsåndedræt er en metode til åndedræt udført ved effektivt at bruge mellemgulvet snarere end mavemusklerne eller hjælpemusklerne.
   Denne teknik forbedrer ventilationen af de nedre lunger, øger iltindtaget og reducerer åndedrætsmuskeltræthed.
   Hos KOL-patienter reducerer mellemgulvsåndedræt arbejdet ved åndedrættet og hjælper patienter med at ånde mere effektivt.

   Læbe-Åndedræt Læbe-åndedræt er en teknik, der hjælper med at opretholde luftvejspatency under udånding.
   Patienten udånder langsomt gennem let sammenpressede læber.
   Denne teknik letter overvindelse af luftvejsmodstand, regulerer luftstrømmen hos KOL-patienter og gør åndedrættet mere effektivt.
   Det korrigerer også ventilationsubalancer og reducerer åndenød.

   Respiratorisk Muskeltilæring Inspiratorisk muskeltilæring vil blive udført ved hjælp af Powerbreathe Medic Plus (grå) enheden, to gange om ugen i 8 uger.
   Den indledende træningsbelastning vil blive indstillet til 30% af patientens målte maksimale inspiratoriske tryk (MIP).
   Fremgang vil baseres på opfattet anstrengelse rapporteret under motion i henhold til den Modificerede Borg Skala (0-10), hvor en RPE på 3-4 opretholdes, med ugentlige stigninger på 5-10% i modstand.
   Målet er at nå 60% af MIP.
   Træningen vil følge "5 åndedrag × 6 sæt"-formatet med individualiserede hvilintervaller i henhold til patienttolerance.

   Perifer Muskeltilæring Modstandstræning vil blive anvendt som 2 sæt af 8 gentagelser ved en RPE på 3-4.
   Målrettede muskelgrupper vil inkludere quadriceps femoris, skulderfleksorer og albuefleksorer.

   Aerobt Motion Program Det aerobe motionsprotokol på cykelergometeret vil blive udført ved 60-80% af målpulsen.
   Målpulsen vil blive beregnet ved hjælp af Karvonen-formlen, der inkorporerer pulsreserven (HRR):[THR=(HRmax-HRrest)×%intensitet]+HRrest] Denne formel giver en mere præcis estimering af træningspulsen, især i kliniske populationer.
   Aerob træning vil blive udført to gange ugentligt i 8 uger, hvor hver session består af 3 minutters opvarmning, 15 minutters målrettet aerob motion og 3 minutters afkøling (i alt 21 minutter).
   Pedalmodstand og pedalhastighed vil blive justeret i henhold til Borg RPE-scorerne rapporteret under sessionen.
   Den målrettede RPE under motion vil holdes på 3-4, med ugentlige stigninger på 5-10% i arbejdsbelastning.

3. Stikprøvestørrelsesberegning

   Studiets primære resultat er ændringen i 6MWT-afstand.
   Baseret på tidligere rapporterede klinisk meningsfulde forskelle i 6MWT-afstand hos personer med KOL og antaget en medium effektstørrelse blev en poweranalyse udført ved hjælp af et signifikansniveau på 0,05 og en styrke på 80%.
   Beregningen indikerede, at 17 deltagere pr. gruppe (34 i alt) ville være tilstrækkelige til at detektere klinisk relevante mellemgruppeforskelle i 6MWT-afstand.

4. Statistisk Analyse

Alle data vil blive analyseret ved hjælp af et statistisk softwarepakke.
Normaliteten af fordelingen for kontinuerte variable vil blive vurderet ved hjælp af passende tests.
Parametriske variable vil blive præsenteret som middelværdi ± standardafvigelse, og ikke-parametriske variable som median med interkvartilområde.

Baselineforskelle mellem grupper vil blive analyseret ved hjælp af uafhængige prøver t-tests eller Mann-Whitney U tests, som passende.
Kategoriske variable vil blive sammenlignet ved hjælp af chi-square testen.

Ændringer inden for gruppe fra før til efter intervention vil blive evalueret ved hjælp af parrede prøver t-tests eller Wilcoxon signed-rank tests, afhængigt af datadistribution.
Gruppe × tid-interaktioner vil blive undersøgt ved hjælp af tovejs gentagne målinger ANOVA eller lineære blandede modeller.

Korrelationer mellem ændringer i inflammatoriske markører og ændringer i 6MWT-afstand vil blive analyseret ved hjælp af passende korrelationskoefficienter.
En p-værdi på <0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikant for alle analyser, og effektstørrelser vil blive rapporteret for at hjælpe fortolkningen af klinisk relevans.