Prescripción de Ejercicio en Rehabilitación Cardiaca Mediado por Función Autonómica (EXCARMA)

La rehabilitación cardíaca (CR) ha demostrado ser un componente esencial de prevención secundaria en el continuo del tratamiento de las enfermedades cardiovasculares (CVD), siendo una recomendación de Clase I con nivel de evidencia A y B en las Guías de la Sociedad Europea de Cardiología (ESC) y la Asociación Americana del Corazón y el Colegio Americano de Cardiología (AHA/ACC). La CR es también una de las intervenciones clínicas más rentables en el tratamiento de las CVD. Estas enfermedades, concretamente la enfermedad arterial coronaria (CAD) y la insuficiencia cardíaca (HF), se asocian con disfunción autonómica, particularmente una sobreactivación del sistema simpático autonómico (ASS), que conduce a vasoconstricción coronaria, remodelado miocárdico y aumento del consumo basal de oxígeno. El componente principal de los programas de CR (CRP) es el entrenamiento con ejercicio (ET), uno de los pilares centrales del tratamiento no farmacológico en las CVD, previniendo así la progresión mencionada de efectos deletéreos. El papel del ET en el CRP ha sido cada vez más enfatizado; sin embargo, aún no está claro, entre la variedad de programas de entrenamiento existentes, cuál es la combinación y tipo de ejercicio óptimos (aeróbico/anaeróbico o ambos), la frecuencia y duración de las sesiones, cuya prescripción debe personalizarse considerando la historia clínica del paciente y los resultados del examen pre-CRP. Esta limitación se señala como un inconveniente importante para obtener resultados optimizados en el CRP. La ausencia de una metodología que pueda evaluar con mayor precisión y, por tanto, cuantificar mejor el efecto de la prescripción, optimizando de forma segura el plan de entrenamiento, es uno de los problemas centrales respecto a la CR, y será abordada en esta propuesta de investigación colocando la modulación autonómica del sistema CV en el centro de la lógica para prescribir ET en el CRP. El objetivo principal de este plan de investigación es diseñar un protocolo objetivo e individualizado para prescribir ET en los CRP basándose en la salida autonómica.

Tras una cuidadosa ponderación, se consideraron dos patologías importantes pero diferentes con sobreactivación del ASS claramente demostrada: "HF no isquémica con fracción de eyección reducida" (NIHFrEF) y "CAD sin HF" (CADnonHF). Los siguientes objetivos secundarios contribuyen al logro de esta meta central, y definen la mayoría de las tareas asociadas:

• Evaluación del patrón de activación simpática basal en pacientes con NIHFrEF y CADnonHF (Tarea 2);
• Definición de un factor de normalización respecto a la activación simpática para fines de prescripción de ET en el contexto de los CRP (Tarea 3)
• Definición de un programa de entrenamiento con ejercicio para CRP con prescripción guiada por la respuesta autonómica (Tarea 4); En la Tarea 2 se caracterizará el nivel de activación basal del sistema nervioso autónomo (ANS) para cada una de las dos condiciones identificadas (NIHFrEF y CADnonHF) utilizando una muestra de 30 pacientes para cada una para asegurar una buena aproximación de la distribución muestral de la media usando el teorema del límite central, y los participantes serán reclutados en la consulta de CR en el departamento de Cardiología del Centro Hospitalar de Leiria (CHL). La Unidad de CR del CHL está acreditada por la Asociación Europea de Cardiología Preventiva (EAPC) desde 2022. Medidas indirectas clásicas del ANS que son relativamente imprecisas, como la variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV) y los índices derivados, se obtendrán con un Holter de 24h y un "ECG de larga duración", así como la recuperación de la FC en el primer minuto con una Prueba de Ejercicio Cardiopulmonar (CPET) y también catecolaminas séricas en muestras de sangre y orina. Además de estas medidas indirectas, se realizará una grabación directa del SNS obtenida por microneurografía (MSNA), disponible en la institución de investigación anfitriona (ciTechCare). El conjunto de variables (autonómicas y sus derivadas), junto con los biomarcadores metabólicos, permitirá un análisis de correlación multivariante seguido del uso del algoritmo de Aprendizaje Automático "Análisis de Componentes Principales" (PCA) para reducir la dimensionalidad del conjunto de datos, y así definir un factor de normalización para fines de prescripción de ejercicio, que corresponde al objetivo principal asociado con la Tarea 3. Este factor de normalización será clave para establecer el patrón individual de activación simpática, estableciendo el mismo punto de partida para la prescripción inicial de ejercicio y un seguimiento imparcial del rendimiento del paciente. Respecto a la Tarea 4, los planes de entrenamiento (carga aeróbica/anaeróbica) se llevarán a cabo en conjunción con los niveles definidos para el modelo de clasificación (uno de los derivables de la Tarea anterior), y serán desarrollados por el candidato junto con el Fisiatra del Equipo de CRP, estableciendo un programa de entrenamiento combinado (aeróbico y de resistencia) y estratificado (con varios niveles de intensidad, frecuencia, etapas y duración). Este protocolo será evaluado por los comités de ética sanitaria correspondientes (Tarea 1), y se respetarán todas las cuestiones legales relativas a seguridad y protección de datos.

En cuanto a los riesgos y estrategias para mitigarlos, el riesgo principal está relacionado con la evaluación de datos. En ese caso, se podrá contactar con otros hospitales para aumentar el número de participantes. Otro riesgo está relacionado con la dependencia de tareas. En este caso, la experiencia de los mentores y la integración de este proyecto en un equipo con experiencia en CRP y familiarizado con aplicaciones de inteligencia artificial en Medicina serán determinantes.