Verenvirtauksen rajoituskoulutus kroonisessa sydämen vajaatoiminnassa: tehokas harjoitusstrategia? (BFR-CHF)

Liikuntaharjoittelu CHF:ssä on potentiaalisesti tehokas toimenpide oireiden ja prognostisten tulosten parantamiseksi, mutta sitä ei hyödynnetä edelleen nykyisessä CHF-hallinnassa Yhdistyneessä kuningaskunnassa. Tämä vajaakäyttö voi johtua osittain useista koulutuksen lähestymistavoista, mutta myös epäjohdonmukaisista ja yleisesti ottaen vaatimattomista tuloksista, jotka liittyvät tärkeisiin potilaslähtöisiin tuloksiin. Keskeinen näkökohta tässä jälkimmäisessä suhteessa on se, onko sairauteen liittyviä oireita (esim. hengenahdistus) harjoituksen aikana rajoittavat harjoituksen aikana saavutettavaa fysiologista työtä ja rajoittavat harjoitusärsykkeen asteen alle sen tason, jolla fysiologinen sopeutuminen voidaan saavuttaa. Esimerkiksi keuhkoahtaumatautiin osallistuneilla vain ne, joilla luustolihasten väsymystä esiintyi harjoituksen jälkeen, osoittivat toiminnallisen harjoittelukyvyn ja terveyteen liittyvän elämänlaadun parantumista 3 kuukauden kuntoutusohjelman jälkeen. Uusien koulutustapojen tutkiminen, jotka edistävät harjoitteluvaikutuksen lisäämistä, voi siksi johtaa suurempiin muutoksiin potilaskeskeisissä tuloksissa, mikä lopulta stimuloi suurempaa ottamista ja lievittää kroonisen sydämen vajaatoiminnan kliinistä taakkaa.

Blood Flow Restriction (BFR) -harjoittelu on uusi strategia, jossa painemansetti puhalletaan harjoittelevien raajojen proksimaalisen osan ympärille (esim. käsivarsien tai jalkojen yläosaan) harjoituksen aikana tai kuntoutusjaksojen välillä. Mansetin paine on säädetty sallimaan valtimoveren virtaus, mutta tukkimaan laskimoiden paluu, mikä muuttaa (tai ylläpitää) paikallista aineenvaihduntamiljööä, mikä johtaa useiden myötävirtareittien säätelyyn, mikä lisää adaptiivista vastetta harjoitteluun. BFR:ää on käytetty menestyksekkäästi aiemmin yhdessä resistanssiharjoittelun (RE) kanssa lisäämään luurankolihasten hypertrofiaa yksittäisissä perifeerisissä lihaksissa. Tärkeää on, että tämän harjoittelun on osoitettu edistävän lihasten hypertrofiaa ja samanaikaisesti isokineettisen voiman lisääntymistä iäkkäillä henkilöillä, jotka suorittavat alhaista harjoitusta. Tämä osoittaa siksi, että BFR voi indusoida verrattain samanlaisia ​​mukautuksia pienemmällä teholla iäkkäissä populaatioissa, mikä viittaa siihen, että tällä harjoitusstrategialla voi olla sovelluksia muissa ryhmissä, kuten CHF-potilailla.

Lisätutkimukset ovat myös osoittaneet parannuksia V̇O2peakissa yhdistämällä BFR perinteiseen matalan intensiteetin kestävyysharjoitteluun tai korkean intensiteetin intervalliharjoitteluun (HIIT). Mittojen sisäistä suunnittelua käyttäen ensimmäinen näistä tutkimuksista osoitti, että 4 viikon harjoitusinterventio (4 harjoitusta viikossa) 45 minuutin yhden jalan pyöräily iskeemisissä olosuhteissa (joka aiheutti 50 mmHg:n ulkoinen paine painekammiossa ) paransi väsymysaikaa ja V̇O2-huippua huomattavasti enemmän kuin identtinen harjoitus interventio kontralateraaliseen jalkaan normoksisissa (ei-iskeemisissä) olosuhteissa. Lisätutkimukset mittausten välisellä suunnittelulla osoittivat, että 8 viikon matalan intensiteetin pyöräily (40 % V̇O2-huippu) jatkuvalla BFR:llä (160-210 mmHg) voi lisätä sekä lihasvoimaa että poikkileikkausalaa sekä V̇O2-huippua huomattavasti enemmän kuin ohjata interventiota käyttämällä samaa protokollaa ilman BFR:ää. Mielenkiintoista on, että kontrolliryhmä harjoitteli pidempään harjoitustensa aikana (45 minuuttia vs. 15 minuuttia BFR:lle), mikä osoitti, että BFR ei vain voi lisätä mukautumisia, vaan se on myös aikaa säästävä harjoitusmuoto. Koska ajan puute mainitaan usein esteeksi säännölliselle harjoittelulle, uusia harjoitustoimenpiteitä, kuten BFR, jotka eivät vie aikaa, voidaan pitää houkuttelevana vaihtoehtoisena harjoituksena.

HIIT:tä mainostetaan myös aikaa säästävänä harjoittelumuotona, jonka tiedetään edistävän vertailukelpoisia fysiologisia mukautuksia perinteiseen korkean volyymin matalan intensiteetin kestävyysharjoitteluun. HIIT sisältää tyypillisesti toistuvia intensiivisen ("lähes maksimaalisen") harjoituksen jaksoja, joita erottaa lyhyet palautumisjaksot. Joissakin harjoitustutkimuksissa BFR on nyt yhdistetty HIIT:iin (BFR+HIIT) ja painemansetti on käytetty palautumisjaksojen aikana harjoituksen sijaan. Tämä BFR+HIIT-yhdistelmä mahdollistaa työlihaksen suorituksen normaalisti lyhyiden harjoitusten aikana; mansetin asettamisen toipumisen aikana osoitettiin kuitenkin edistävän parempia fysiologisia mukautuksia kuin pelkkä HIIT. Tarkemmin sanottuna tämä tutkimus osoitti, että 4 viikkoa (2 kertaa viikossa) sprinttiintervalliharjoittelu (4–7 jaksoa maksimissaan 30 s pyöräilysprinttejä, joissa palautuminen kesti 4,5 minuuttia) yhdistettynä BFR:ään (2 minuuttia 130 mmHg:llä palautumisjakson aikana) lisäsi merkittävästi V̇O2peak-arvoa verrattuna kontrolliryhmään, joka suoritti saman harjoitusprotokollan ilman BFR:ää.

Vaikka tarkat mekanismit, jotka ovat vastuussa tästä ylivoimaisesta fysiologisesta vasteesta, ei ole vielä täysin selvitetty, on todennäköistä, että BFR:n ja HIIT:n yhdistelmä edistää paikallisia mukautumisia perifeerisiin lihaskudoksiin harjoituksen suorittaessa ja sen jälkeen BFR:n alaisuudessa, eli pyöräilyn tapauksessa. , nelipäinen lihasryhmä. Tällaisia ​​mukautuksia koordinoivat aineenvaihduntamuutokset, joiden tiedetään tapahtuvan sekä harjoituksen että paikallisen iskemian yhteydessä. Nämä johtavat useiden solunsisäisten transkriptiotekijöiden lisääntyneeseen ilmentymiseen, jotka myöhemmin järjestävät sarjan alavirran signalointireittejä, jotka edistävät fysiologisia mukautumisia luurankolihaksissa. Näitä mukautuksia ovat lisääntynyt kapillaarisaatio (angiogeneesi), mitokondrioiden biogeneesi ja fenotyyppinen siirtyminen pääasiassa hitaasti oksidatiivisiin ei-väsyttäviin tyypin 1 lihaskuituihin. On myös esitetty ehdotus, että BFR voi lisätä perifeeristen verisuonten mukautumista. Yhdessä nämä lisäävät lihasten hapen toimitusta (̇Q̇mO2) ja ottoa (V̇mO2), joita kumpaakin pidetään nyt ratkaisevana harjoittelun aiheuttamina adaptiivisina vasteina koko kehon V̇O2-huippujen nostamiseksi ja liikunta-intoleranssin oireiden lievittämiseksi CHF-potilailla.

Itse asiassa useat CHF-potilaiden harjoittelutoimenpiteet ovat aiemmin keskittyneet adaptiivisten vasteiden edistämiseen verisuoniston ja perifeeristen luustolihasten sisällä keinona lisätä V̇O2-huippua. Näiden tutkimusten perusteet perustuvat huonoon korrelaatioon LV:n ejektiofraktion ja rasitus-intoleranssioireiden välillä CHF:ssä. Lisäksi nyt tiedetään hyvin, että useat luurankolihasjärjestelmän perifeeriset vauriot myötävaikuttavat CHF:n liikunta-intoleranssin oireisiin. Näitä ovat verisuonten toimintahäiriöt, lihaskuitujen surkastuminen, vähentynyt kapillaarisaatio, mitokondrioiden toimintahäiriö ja siirtyminen pääasiassa nopeasti nykiviin glykolyyttisiin tyypin IIx kuituihin. Yhdessä nämä vaikuttavat huonoihin oireisiin, ja siksi aiemmat liikuntaharjoittelutoimenpiteet CHF-potilailla ovat keskittyneet edistämään sopeutumista periferiassa keinona lisätä V̇O2piikkiä ja lievittää liikunta-intoleranssia. Monet näistä tutkimuksista ovat onnistuneesti osoittaneet V̇O2piikin kasvun ensisijaisesti edistämällä mukautuksia periferian sisällä. Sellaisenaan uskomme, että BFR+HIIT edustaa uutta harjoitusärsykettä, joka voi edistää adaptiivisia vasteita verisuoni- ja luustolihasjärjestelmissä, joilla on todennäköisesti merkittäviä vaikutuksia V̇O2-huippujen nostamiseen, liikunnan intoleranssin parantamiseen ja CHF-potilaiden elämänlaadun parantamiseen. .