Die Wirkung eines erweiterten langfristigen Periodisierungstrainings bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Die kardiale Rehabilitation (CR) von Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) wird in Europa seit den frühen 1970er Jahren in unterschiedlichem Maße praktiziert. CR ist ein umfassendes, langfristiges Programm, das medizinische Untersuchung, verschriebenes Bewegungstraining (ET), Modifikation der kardialen Risikofaktoren, Aufklärung und Beratung umfasst. Diese Programme sollen die physiologischen und psychologischen Auswirkungen von Herzerkrankungen begrenzen, das Risiko eines plötzlichen Todes oder eines erneuten Infarkts verringern, Herzsymptome kontrollieren, den atherosklerotischen Prozess stabilisieren oder umkehren und den psychosozialen und beruflichen Status ausgewählter Patienten verbessern. Darüber hinaus ist es eine sichere, nützliche und wirksame Behandlung für Patienten mit koronarer Herzkrankheit (KHK), insbesondere nach Myokardinfarkt, aber auch für Patienten mit Herzeingriffen und chronisch stabiler Herzinsuffizienz.

Es wird berichtet, dass die Übungsadhärenz nach einem CR-Programm im Krankenhaus schlecht ist, da nur 30 % bis 60 % derjenigen, die ein Phase-II-CR-Programm abschließen, 6 Monate später und nach 12 Monaten noch trainieren, bis zu 50 bis 80 % der Teilnehmer versagen Übung einzuhalten. Trotz der Vorteile, die mit regelmäßiger ET verbunden sind, bleibt die Adhärenz mit überwachter übungsbasierter CR gering.

Es wird nun ein kurzer Überblick über Metaanalyse-Studien gegeben, die die Auswirkungen verschiedener Arten von körperlicher Betätigung auf die kurzfristigen Ergebnisse für CR-Teilnehmer bewerten. Die Ergebnisse einer Metaanalyse aus dem Jahr 2015 zeigten, dass ein hochintensives Intervalltraining (HIIT) effektiver ist als ein moderates kontinuierliches Training (MCT), um sowohl den VO2-Peak als auch die anaerobe Schwelle bei Patienten mit stabiler KHK zu verbessern. Die größere Verbesserung des VO2-Peaks nach HIIT im Vergleich zu MCT (4,6 ± 3,1 gegenüber 2,8 ± 2,4 ml/kg/min) ist wichtig im Zusammenhang mit einem Überlebensvorteil von 10-25 % bei jeder Verbesserung des VO2-Peaks um 3,5 ml/kg/min .

Eine weitere Metaanalyse aus dem Jahr 2016 verglich HIIT und MCT hinsichtlich ihrer Fähigkeit, die aerobe Trainingskapazität der Patienten und verschiedene kardiovaskuläre Risikofaktoren zu verbessern. Zehn Studien mit 472 Patienten wurden in die Analysen eingeschlossen (218 HIIT, 254 MCT) und die wichtigsten Schlussfolgerungen waren, dass HIIT die mittlere VO2-Spitze bei Patienten mit KHK stärker verbessert als MCT, obwohl MCT mit einem ausgeprägteren numerischen Rückgang bei Patienten mit Ruheherz verbunden war Geschwindigkeit und Körpergewicht.

Aktuelle CR-Leitlinien empfehlen die Einbeziehung eines standardisierten Widerstandstrainingsprogramms (RT). Eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse von ET-Programmen bei Patienten mit KHK ergab, dass das Hinzufügen von RT-Training zu MCT zu überlegenen Verbesserungen der Körperzusammensetzung, Muskelkraft, Spitzenleistungsfähigkeit und einem Trend zu stärkeren Anstiegen der VO2-Spitze führte. Ähnlich wie bei HIIT hat sich für RT keine Beeinträchtigung der Patientensicherheit oder Programmtreue gezeigt.

Weniger bekannt ist über zentrale und periphere Anpassungen bei langfristigen Auswirkungen auf HIIT, MCT oder sogar aerobes kombiniertes Training mit RT. Im Jahr 2016 wurden ein systematischer Review und eine Metaanalyse mit insgesamt 63 Studien mit 14.486 Teilnehmern mit einer medianen Nachbeobachtungszeit von 12 Monaten für KHK eingeschlossen. Es wurde der Schluss gezogen, dass übungsbasierte CR die kardiovaskuläre Sterblichkeit senkt und wichtige Daten liefert, die eine Verringerung der Krankenhauseinweisungen und eine Verbesserung der Lebensqualität belegen. Madssen et al. zeigten, dass ein 12-monatiges Erhaltungsübungsprogramm, das aus seltenen beaufsichtigten Übungssitzungen bestand, bei KHK-Patienten im Vergleich zur üblichen Behandlung nicht zu einer verbesserten Einhaltung der Übung oder einem erhöhten VO2-Peak führte. Eine monatliche Sitzung während eines Jahres HIIT reichte nicht aus, um die Trainingskapazität zu verbessern oder aufrechtzuerhalten. In der Literatur gibt es einen Mangel an Beweisen für die Auswirkungen auf die körperliche Leistungsfähigkeit, Muskelkraft und Körperzusammensetzung bei langfristigen wöchentlichen überwachten Trainingseinheiten im Rahmen eines Erhaltungsübungsprogramms bei CVD-Patienten.

Aktuelle Trainingsrichtlinien für CR konzentrieren sich auf Steady-State-Übungen mit moderater Intensität, wobei Gehen und Radfahren die am meisten empfohlenen Arten von ET sind. Mehrere Trainingsvariablen können während der Trainingsvorgabe manipuliert werden, einschließlich Wiederholungen, Intervalllänge, Ruhezeitlänge und Intensität des Widerstands. In dieser Hinsicht könnten viele Erkenntnisse aus Ansätzen gewonnen werden, die in der Sportkonditionierung verwendet werden, wo die Trainingsvorschrift mithilfe von Periodisierung physiologisch und psychologisch nachhaltig gestaltet wird.

Periodisierung ist definiert als ein organisiertes zyklisches Programm, das geplante Variationen in Intensität, Volumen und Spezifität verwendet, um die Ermüdung zu minimieren und die Leistungsergebnisse zu maximieren. Bei gesunden oder trainierten Populationen zielt die Periodisierung darauf ab, ET-Anpassungen im Vergleich zu nicht periodisiertem Training zu optimieren, Übertraining zu verhindern und ein Plateau von Trainingsanpassungen zu vermeiden. Periodisierte Methoden gelten bei trainierten Populationen als überlegen gegenüber nicht periodisierten Methoden und scheinen bei inaktiven Erwachsenen überlegen zu sein. Interessanterweise untersuchte eine kürzlich durchgeführte Studie die Wirkung von 22 Wochen von 2 verschiedenen Arten von Widerstandstrainingsprotokollen mit und ohne Periodisierung auf ein umfassendes Spektrum an körperlichen Funktionen und Gesundheitsergebnissen bei scheinbar gesunden, untrainierten älteren Erwachsenen. Entgegen der Hypothese waren alle drei Trainingsmodelle gleichermaßen effektiv, um signifikante Verbesserungen verschiedener körperlicher Funktionen und physiologischer Gesundheitsergebnisse durch Widerstandstraining in dieser Population zu fördern.

In den meisten CR-Programmen gibt es keine Periodisierung oder Übungsprogression während mittel- bis langfristiger Interventionen. Die Bewertung langfristiger Periodisierungsergebnisse und die Bewertung der Dauer der beobachteten Veränderungen in überwachten CR-Programmen könnten von Interesse und notwendig sein.

Diese Studie wird hoffentlich dazu beitragen, evidenzbasierte Ansätze zur Verschreibung von Übungen zu entwickeln, um die ET nach dem Ende von krankenhausbasierten CR-Programmen zu verlängern.

Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist zweierlei:

1. Durchführung einer 12-monatigen randomisierten Kontrollstudie zur Bewertung der Auswirkungen eines periodisierten ET-Regimes im Vergleich zu einem nicht periodisierten ET-Regime (Richtlinien) auf VO2-Peak, Maximalkraft, Körperzusammensetzung, Funktionalität und Lebensqualität bei CVD.
2. um die Auswirkungen eines 12-monatigen periodisierten ET-Regimes gegenüber einem nicht periodisierten ET-Regime auf die verschiedenen Komponenten der Reaktion der Sauerstoffkinetik und der oxidativen Anpassungen bei CVD-Patienten zu unterscheiden.

Die Hypothese für diese Studie lautet: 1) In Anbetracht dessen, dass diese Art der Periodisierung eine höhere Belastung auf das kardiovaskuläre und neuromuskuläre System ausübt, so dass es größere Anpassungen geben könnte, die zu einem höheren Anstieg der VO2max, der Muskelkraft, der Körperzusammensetzung und der Funktionalität im Vergleich zu nicht periodisierten führen ET-Regime; 2) Es wird eine bessere Verbesserung der mikrovaskulären O2-Versorgung in der Belastungstransiente als Reaktion auf ein periodisiertes ET-Regime geben, das mit einer schnelleren Anpassung der pulmonalen VO2-Kinetik verbunden sein wird als in der nicht periodisierten Gruppe. Verbesserungen bei der mikrovaskulären O2-Versorgung werden durch eine bessere Übereinstimmung zwischen der Anpassungsrate der Muskeldesoxygenierung relativ zur pulmonalen VO2 der Phase II angezeigt, was eine geringere Abhängigkeit von der O2-Extraktion für eine gegebene pulmonale VO2 darstellt.

STUDIENDESIGN:

Ein longitudinales RCT-Forschungsdesign, das im Herz-Kreislauf-Rehabilitationszentrum der Universität Lissabon (CRECUL) im Universitätsstadion von Lissabon (EUL) unter Verwendung von zwei unterschiedlichen ET-Verschreibungen (Periodisierung vs. Nicht-Periodisierung) durchgeführt wird, wird bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen angewendet. Kurz gesagt, nach dem Einwilligungsverfahren werden die Patienten randomisiert und (nach Geschlecht und Alter) in Periodisierungs- oder Nicht-Periodisierungsgruppen eingeteilt. Der Randomisierungscode wird mit einem Computer-Zufallszahlengenerator entwickelt, um zufällig permutierte Blöcke auszuwählen. Die Teilnehmer trainieren über einen Zeitraum von 12 Monaten. Alle gleichen Bewertungen, mit Ausnahme des Echokardiogramms, das in M0 und M3 (zur Risikostratifizierung) durchgeführt wird, werden zu 4 verschiedenen Zeitpunkten während eines Jahres durchgeführt: M0 - Ausgangswert, M1 - 3 Monate nach Beginn der ET, M2 - 6 Monate nach Beginn des ET und M3 - 12 Monate nach Beginn des ET. Die Patienten werden in eine der beiden ET-Gruppen randomisiert.

Stichprobenumfang wurde berechnet (G-Power, Version 3.1.3) unter der Annahme, dass ein Unterschied in der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2-Spitze) zwischen den Gruppen von 3 ml/kg/min ein klinisch wichtiger Unterschied mit einer Standardabweichung von 3,5 ml/kg/min, α = 0,05, 1-β = 0,80 und einem erwarteten Wert ist Abbruchquote von 50 %. Die Berechnungen ergaben eine Gesamtmindeststichprobengröße von 56 Teilnehmern (28 in jeder Gruppe).

Die folgenden Bewertungen zu den 4 Zeitpunkten werden am Pulido Valente Hospital, Faculty of Human Kinetics – University of Lisbon (FMH-UL) und Academia de Fitness at EUL durchgeführt: Echokardiogramm (Echo) (MyLab Alpha, ESAOTE); Kardiopulmonaler Belastungstest (CPET) (Ergostik, Geratherm Respiratory GmbH, Bad Kissingen); Skelettmuskel-Desoxygenierungsdynamik (NIMO, Nirox srl); Körperzusammensetzung – Röntgen-Absorptiometrie mit dualer Energie (DXA, Hologic Explorer-W); objektiv gemessene körperliche Aktivität – Beschleunigungsmesser (ActiGraph GT3X+); funktionelle körperliche Fitness – Fullerton Functional Fitness Test; isometrische Kraft - tragbares Handdynamometer JAMAR plus digital (Sammons Preston); Maximalkraft – 1RM und Fragebogen zur Lebensqualität (Short Form-36 Health Survey).

Alle Bewertungsmomente werden in 1 bis 2 Wochen durchgeführt:

Tag 1 – Echo und CPET werden im Krankenhaus durchgeführt; Tag 2 und 3 – während des Tages und der Uhrzeit der ET-Sitzung im EUL führt der Patient Folgendes durch: funktionelle körperliche Fitnesstests; Maximalkraft; Fragebogen zu isometrischer Kraft und Lebensqualität; Tag 4 - In FMH-UL werden die radiographische Absorptiometrie-Prüfung (DXA) mit dualer Energie und die Aktivierung des Beschleunigungsmessers zur Messung der objektiv gemessenen körperlichen Aktivität durchgeführt.

Tag 5 – Submaximaler CPET mit der Skelettmuskel-Desoxygenierungsdynamik im Krankenhaus.

Um die Vertraulichkeit der Teilnehmer zu gewährleisten, wird jedem Teilnehmer in der Datenbank und allen verwendeten Geräten und Blättern ein ID-Code zugeordnet. Ein einzelner Forscher wird die Datenbankverwaltung durchführen.

DATENANALYSE:

Die Daten werden in M0, M1, M2 und M3 analysiert. Es werden die Daten auf Normalität und Varianzhomogenität mit dem Shapiro-Wilk- bzw. dem Levene-Test getestet. Die Datenanalyse wird gemäß den festgelegten Zwecken für dieses Projekt beschrieben (beschreibende Werte: Mittelwert, Standardabweichung, Bereich, prozentuale Änderung) und Mittelwertvergleiche werden für alle beabsichtigten Ergebnisse innerhalb und zwischen Gruppen verwendet. Grundlinienmerkmale zwischen den Gruppen werden mit Einweg-ANOVA bewertet. Eine gemischte ANOVA innerhalb der Fächer wird in einem 2-Design (vor vs. nach ET) durchgeführt, um die Effizienz des Programms zu bewerten. Wenn eine signifikante Wechselwirkung beobachtet wird, werden t-Tests oder Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Tests verwendet, um festzustellen, wo die Wechselwirkung aufgetreten ist.

M0 vs. M1, M0 vs. M2, M0 vs. M3, M1 vs. M2, M2 vs. M3 und M1 vs. M3 werden verglichen, um die Veränderungen bei Patienten zu bewerten und die notwendige Zeitspanne für solche Veränderungen unter Verwendung der allgemeinen linearen gemischten Modellanalyse für wiederholte Messungen mit zu verfolgen Post-hoc-Verfahren nach Tukey für die Mittelwertvergleiche. Der Produktmoment-Korrelationskoeffizient nach Pearson oder der Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman werden verwendet, um die Beziehung zwischen verschiedenen Variablen nach Gruppen zu untersuchen, und die Korrelationskoeffizienten werden zwischen den Gruppen verglichen. Die statistische Signifikanz wird auf ein Alpha-Niveau von 0,05 gesetzt. Andere statistische Verfahren können durchgeführt werden.

Statistische Analysen werden mit Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 22.0 (IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA) durchgeführt.