Az ismétlődő mágneses stimuláció és a négyfejű izomgyakorlat összehasonlítása COPD-ben

Jelentős érdeklődés mutatkozott a COPD-ben szenvedő négyfejű izomműködés javítására szolgáló módszerek megtalálása iránt, mivel a quadriceps diszfunkció a tüdőfunkciótól függetlenül csökkent terhelési kapacitással5 és betegek túlélésével jár16. A gyakorlatokat és oktatást magában foglaló tüdőrehabilitációs (PR) tanfolyamok növelhetik az oxidatív enzimek szintjét, a négyfejű izom erejét és állóképességét COPD-s betegeknél17, valamint javíthatják a járási kapacitást akár 8 hét alatt is12, 18. A PR azonban nem teljes megoldás: az Egyesült Királyság nem minden régiója kínál PR-t, a PR-t átlagosan csak 50%-ban veszik igénybe a betegek, és 30%-os a lemorzsolódási arány. Szintén a betegek jelentős része (kb. 30%) nem növeli a gyakorlati kapacitását a PR19 hatására, talán azért, mert a légszomj korlátozza az edzést, vagy a perifériás izomerejük normális19. Ezért van érdeklődés az alternatív kezelések vagy a testmozgás kiegészítései iránt, különösen a lokális izomkezelések tekintetében, amelyeket nem korlátoz a károsodott légzési funkció. A femorális ideg ismétlődő elektromos stimulációja (rES) hatékony alternatív módszernek tűnik a négyfejű izom passzív edzésére. Hetente ötször 30 perc rES 10 Hz-en mindkét lábra növelte az izomerőt és a gyakorlati teljesítményt COPD-ben21 és szívelégtelenségben22 szenvedő betegeknél. Hasonló eredményeket értek el a femorális ideg (rMS) heti háromszori tizenöt perces ismétlődő mágneses stimulációjával23. Mindazonáltal az rES-sel végzett kezelési vizsgálatok az edzésteljesítményre gyakorolt ​​hatások vizsgálatára gyakran külön kezelési és kontrollcsoportokat alkalmaztak, ami az alanyok közötti különbségeket vezeti be a mintanagyság által már korlátozottan243 végzett vizsgálatokba, és csak a quadriceps funkciójának önkéntes méréseit alkalmazták96. Az egyetlen rES biopsziás vizsgálatban keresztezett elrendezést használtak, de a biopsziákat csak az rES képzési periódus előtt és után vették, a kontroll időszak előtt és után nem.244 Az rMS vizsgálatban összesen tizennyolc alany vett részt (tíz az rMS-hez, nyolc a kontrollhoz), és nem vettek biopsziát az izomszövet szövettani változásainak értékelésére. Ezzel a vizsgálattal elsősorban arra törekedtem, hogy értékeljem a négyfejű izomrostok jellemzőiben egy intenzív rMS protokoll hatására bekövetkező változásokat, másodsorban pedig a négyfejű izomműködésben az rMS hatására bekövetkező változásokat hasonlítsam össze az izomfunkció javításának klinikai aranystandardjával, a PR-val.

Mód

Etikai jóváhagyás Az Ealing & West London Mental Health Trust Kutatási Etikai Bizottsága jóváhagyta a tanulmányt (06/Q0410/54). A vizsgálatot a National Clinical Trials Database (NCT 00737698) nyilvántartásba vették. 2.13.1

A minta méretének kiszámítása Az edzésvizsgálathoz szükséges mintanagyságot a csoportunkban végzett korábbi PR-vizsgálat teljesítményszámításain221, valamint csoportunk kísérleti adatain, az rMS izomerőre gyakorolt ​​hatásáról (Swallow et al, nem publikált) alapul vettük a Stata 10 statisztikai adatok felhasználásával. szoftver. A teljesítményszámítások a funkcionális fejlesztéseken alapultak (54 m-es növekedés 6 MW-on a PR eredményeként és 10%-os quadriceps TwQ növekedés az rMS következtében, mint klinikailag szignifikáns minimális növekmény), nem pedig az izomrost CSA vagy I. típusú rost növekedése. arányaiban, mivel az utóbbira vonatkozó adatok nem álltak rendelkezésre. Minimálisan szignifikáns növekedésnek a 10%-os rángatóerő-növekedést választottuk, mivel Mador és munkatársai korábbi adatai 9,7%-os rángatóerő-növekedést mutattak a 8 hetes PR17 eredményeként. Hagyományos 80%-os hatványt választottunk ≤0,05 kétirányú p értékkel, jelezve, hogy a PR-karhoz legalább tíz, az rMS-karhoz pedig huszonhat betegre volt szükség. Tizenötöt a PR-csoportba, harmincat az rMS-csoportba kívántunk felvenni, hogy lehetővé tegyük a betegek lemorzsolódását a korábban tapasztalt arányban. A befejezéskor a PR-csoportban tizenhét, az rMS-csoportban pedig harminchét fő volt.

Az alanyok kiválasztása Nyolcvanhat COPD-s beteg hozzájárult a keresztmetszeti vizsgálathoz a tréning vizsgálathoz is, így a beválasztási és kizárási kritériumok megegyeztek a keresztmetszeti vizsgálatéval. A betegeket kizárták bármilyen új edzésprogram vagy új rendszeres gyógyszeres kezelés megkezdéséből a beleegyezésüktől a vizsgálat befejezéséig, és a betegeket arra biztatták, hogy az akut exacerbáció első napján lépjenek kapcsolatba velem, hogy megfelelő kezelést lehessen kezdeni. A vizsgálat felépítését és a résztvevők áramlását a vizsgálaton keresztül a 4.1. és 4.2. ábra mutatja.

Randomizálás Az FFMI-t bioelektromos impedanciával (Módszerek fejezet, 2.4.2.1. fejezet) számítottuk ki, és a betegeket alacsony FFMI-re (<15 kg/m2 nőknél, <16 kg/m2 férfiaknál) és normál FFMI-re osztották. Az alacsony és a normál FFMI-csoportokat külön-külön randomizáltuk (tehát az alacsony FFMI-s betegek egyenletesen oszlottak el a kezelési csoportok között), lezárt borítékrendszert és 4 eljárásból álló blokkot, 2:1:1 arányban súlyozva az rMS-re: PR: nincs aktív kezelés, mint a teljesítményszámítás. azt sugallta, hogy legalább kétszer annyi betegre volt szükség a PR-karon, mint az rMS-karon.

Edzés előtti felmérések Tüdőfunkció, FFMI, négyfejű izom erő, négyfejű izom állóképesség, fizikai aktivitás és 6MW, valamint maximális ciklusergometriai teljesítmény és HRQOL méréseket végeztünk a Módszerek fejezet 2.4-2.7. szakaszában leírtak szerint. A quadriceps percutan biopsziáját és az izomrost típus elemzését végeztük. A randomizációt követő négy héten belül a betegek edzés előtti fiziológiai értékelésen és biopszián estek át. Az értékelés a keresztmetszeti vizsgálatnál leírtak szerint történt (az rMS csoportban mindkét lábat ugyanazon a napon, a másik két csoportban a domináns kézhez képest azonos oldali lábat vizsgálták), majd a betegek két napon belül folytatták a számukra kijelölt kezelést. hétig.

Képzési protokollok

A femorális ideg ismétlődő mágneses stimulációja (rMS) Ezt a Magstim Rapid mágneses idegstimulátor rendszer (Magstim, Whitland Dyfed, Egyesült Királyság) segítségével végeztem, és én felügyeltem az RBH Muscle Lab-ban. A páciens egyenesen vagy kissé hátradőlve ült, a szőnyegtekercs az edzendő négyfejű izom teste köré tekerte, és a stimulált lábfejet hevederben helyezték el úgy, hogy az összehúzódások izometrikusak legyenek (2.8. ábra). A stimulációs frekvencia 40 Hz volt, 0,4-es munkaciklussal (1 mp be, 4 s kikapcsolva). A betegek három órás folyamatos RMS-t kaptak (a WC-szüneteket leszámítva) hetente kétszer egy 8 hetes időszak alatt, legalább huszonnégy órás pihenővel az ülések között. Az első ülésen az inger intenzitása 22%-ról 40%-ra nőtt, a következő alkalmakkor pedig 40%-os volt, mivel ez volt a felső határa annak, amit a betegek elviselnek, és a gép a teljes munkamenet során képes volt leadni. A 40%-os energia általában a páciens MVC-jének 10-20%-át hozta létre.

Tüdőrehabilitáció (PR) Ezt hetente kétszer a Royal Brompton Kórház légzőszervi fizioterapeutája végezte, ülésenként legfeljebb három beteggel, így az edzést szorosan felügyelték. Az edzés bemelegítésből, majd egy órás aerob munkából állt az alanyokkal, akik asztali kerékpáron gyakoroltak olyan terhelés mellett, amely maximális inkrementális ciklusergometria protokoll mellett a VO2 csúcs 80%-át produkálta, futópadon, lépcsőn mászva és láb-ellenállási gyakorlatok, amelyek magukban foglalják a lábsúlyokat, guggolásokat és ülő-állni manővereket, majd lehűlést. Minden ülésen megkísérelték növelni az egyes gyakorlatok intenzitását és/vagy az ismétlések számát. A felügyelő gyógytornász által az eredmények feltérképezésére használt gyakorlatlap a 2.9. ábrán látható.

Nincs aktív kezelés. A vizsgálat befejezése után ezeket a betegeket beíratták az RBH PR tanfolyamára, ha akarták.

Edzés utáni értékelések A PR és RMS csoportok esetében a fiziológiai teszteket az utolsó edzés után négy-öt nappal végezték el, majd három-négy nappal később vették a biopsziát. A kontrollokat ugyanazon a héten értékelték, mint a többit. Az időzítés célja az volt, hogy minimalizálja a csoportok közötti különbségeket az utolsó edzés és a tesztelés közötti változó késések miatt. A képzés utáni értékelések ugyanazokat a teszteket tartalmazták, mint a képzés előtti értékelés.

Statisztikai elemzés Az elsődleges eredmények mérései a következők voltak: a) a quadriceps rostok arányának és a rostok CSA-jának változása edzett lábban a nem edzett lábhoz képest az rMS csoportban és b) a négyfejű izom funkciójának változása az rMS csoportban a PR csoporthoz képest. Az összes statisztikai elemzést SPSS (SPSS 15, Chicago, USA) segítségével végeztük. Mann-Whitney U tesztet használtunk a csoportok közötti különbségek felmérésére (betegek vs kontrollok, edzett vs edzetlen láb, edzett láb változás vs edzetlen láb változása), Spearman rangkorrelációs együtthatóját számítottuk ki a korrelációk értékelésére, és a Wilcoxon Signed-Ranks tesztet alkalmaztuk. az edzés előtti és utáni eredmények közötti különbségek vizsgálata mind az edzett, mind az edzetlen lábon (az adatok nem oszlanak el normálisan). Egy interakciós tényezőt számítottunk ki, hogy értékeljük az exacerbáció hatását a vizsgálat során. A statisztikai szignifikancia meghatározásához ≤0,05 kétirányú p értéket használtunk.