L'effetto di un allenamento di esercizi di periodizzazione a lungo termine esteso nei pazienti con malattie cardiovascolari

La riabilitazione cardiaca (CR) di pazienti con malattie cardiovascolari (CVD) è stata praticata in Europa a vari livelli dall'inizio degli anni '70. CR è un programma completo a lungo termine che comprende valutazione medica, allenamento prescritto per l'esercizio fisico (ET), modifica dei fattori di rischio cardiaco, istruzione e consulenza. Questi programmi sono progettati per limitare gli effetti fisiologici e psicologici delle malattie cardiache, ridurre il rischio di morte improvvisa o reinfarto, controllare i sintomi cardiaci, stabilizzare o invertire il processo aterosclerotico e migliorare lo stato psicosociale e professionale di pazienti selezionati. Inoltre, è un trattamento sicuro, utile ed efficace per i pazienti con malattia coronarica (CAD), in particolare dopo infarto del miocardio, ma anche per i pazienti con interventi cardiaci e insufficienza cardiaca cronica stabile.

L'aderenza all'esercizio dopo un programma CR ospedaliero è scarsa, con solo il 30-60% di coloro che completano un programma CR di fase II che si esercitano ancora 6 mesi dopo e dopo 12 mesi, fino al 50-80% dei partecipanti fallisce aderire all'esercizio. Nonostante i benefici associati al regolare ET, l'aderenza alla CR basata sull'esercizio supervisionato rimane bassa.

Verrà ora presentata una breve revisione degli studi di meta-analisi che valutano l'impatto di diversi tipi di esercizio sui risultati a breve termine per i partecipanti alla CR. I risultati di una meta-analisi del 2015 hanno indicato che l'allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) è più efficace dell'allenamento continuo moderato (MCT) per il miglioramento sia del picco VO2 che della soglia anaerobica nei pazienti con CAD stabile. Il maggiore miglioramento del picco VO2 dopo HIIT rispetto a MCT (4,6 ± 3,1 contro 2,8 ± 2,4 ml/kg/min) è importante nel contesto di un vantaggio di sopravvivenza del 10-25% per ogni miglioramento di 3,5 ml/kg/min nel picco VO2 .

Un'altra meta-analisi del 2016 ha confrontato HIIT e MCT nella loro capacità di migliorare la capacità di esercizio aerobico dei pazienti e vari fattori di rischio cardiovascolare. Dieci studi con 472 pazienti sono stati inclusi per le analisi (218 HIIT, 254 MCT) e le conclusioni principali sono state che l'HIIT migliora il picco medio di VO2 nei pazienti con CAD più dell'MCT, sebbene l'MCT fosse associato a un declino numerico più pronunciato nei pazienti con cuore a riposo frequenza e peso corporeo.

Le attuali linee guida CR raccomandano l'inclusione di un programma di allenamento di resistenza (RT) standardizzato. Una recente meta-analisi dei programmi ET in pazienti con CAD ha rivelato che l'aggiunta dell'allenamento RT al MCT ha portato a miglioramenti superiori nella composizione corporea, forza muscolare, capacità di lavoro di picco e una tendenza a maggiori aumenti del picco VO2. Analogamente all'HIIT, la RT non ha dimostrato di compromettere la sicurezza del paziente o l'aderenza al programma.

Meno si sa sugli adattamenti centrali e periferici durante gli effetti a lungo termine su HIIT, MCT o anche sull'allenamento aerobico combinato con RT. Nel 2016 sono state incluse una revisione sistematica e una meta-analisi con un totale di 63 studi con 14.486 partecipanti con follow-up mediano CAD di 12 mesi. Si è concluso che la CR basata sull'esercizio riduce la mortalità cardiovascolare e fornisce dati importanti che mostrano riduzioni dei ricoveri ospedalieri e miglioramenti nella qualità della vita. Madssen et al, hanno dimostrato che un programma di esercizio di mantenimento di 12 mesi consistente in sessioni di esercizio supervisionate non frequenti non ha comportato una migliore aderenza all'esercizio o un aumento del picco di VO2 nei pazienti con CAD rispetto alla cura abituale. Una sessione mensile durante un anno di HIIT non è stata sufficiente per migliorare o mantenere la capacità di esercizio. In letteratura mancano prove sugli effetti sulla capacità di esercizio, sulla forza muscolare e sulla composizione corporea in sessioni settimanali supervisionate a lungo termine su un programma di esercizi di mantenimento nei pazienti con CVD.

Le attuali linee guida sugli esercizi per la CR si concentrano su esercizi di stato stazionario di intensità moderata, con la camminata e la bicicletta che sono i tipi di ET più raccomandati. Molteplici variabili di allenamento possono essere manipolate durante la prescrizione degli esercizi, comprese le ripetizioni, la durata dell'intervallo, la durata del periodo di riposo e l'intensità della resistenza. A questo proposito, si potrebbero ottenere molte informazioni dagli approcci utilizzati nel condizionamento sportivo, in cui la prescrizione di esercizi è progettata per essere fisiologicamente e psicologicamente sostenibile utilizzando la periodizzazione.

La periodizzazione è definita come un programma ciclico organizzato che utilizza variazioni pianificate di intensità, volume e specificità per ridurre al minimo l'affaticamento e massimizzare i risultati delle prestazioni. Nelle popolazioni sane o allenate, la periodizzazione mira a ottimizzare gli adattamenti ET rispetto all'allenamento non periodizzato, per prevenire il sovrallenamento e per evitare il plateau degli adattamenti dell'allenamento. I metodi periodizzati sono considerati superiori ai metodi non periodizzati nelle popolazioni addestrate e sembrano essere superiori negli adulti inattivi. È interessante notare che uno studio recente ha esaminato l'effetto di 22 settimane di 2 diversi tipi di protocolli di allenamento di resistenza con e senza periodizzazione su una gamma completa di funzioni fisiche e risultati di salute in adulti anziani apparentemente sani non allenati. Contrariamente a quanto ipotizzato, tutti e tre i modelli di allenamento sono stati ugualmente efficaci per promuovere miglioramenti significativi in ​​varie funzioni fisiche e risultati di salute fisiologica attraverso l'allenamento di resistenza in questa popolazione.

Nella maggior parte dei programmi CR non ci sono periodizzazione o progressione dell'esercizio durante gli interventi a medio e lungo termine. Valutare i risultati della periodizzazione a lungo termine e valutare la durata del cambiamento osservato nei programmi CR supervisionati potrebbe essere interessante e necessario.

Si spera che questo studio contribuisca a generare approcci di prescrizione di esercizi basati sull'evidenza per prolungare l'ET dopo la fine dei programmi di CR ospedalieri.

Lo scopo di questo progetto di ricerca è duplice:

1. Condurre uno studio di controllo randomizzato di 12 mesi per valutare gli effetti di un regime di ET periodizzato rispetto a un regime di ET non periodizzato (linee guida) sul picco di VO2, la forza massimale, la composizione corporea, la funzionalità e la qualità della vita nella CVD.
2. differenziare gli effetti di un regime di ET periodizzato di 12 mesi rispetto a un regime di ET non periodizzato sulle diverse componenti della risposta cinetica dell'ossigeno e sugli adattamenti ossidativi nei pazienti CVD.

Le ipotesi per questo studio sono: 1) considerando che questo tipo di periodizzazione esercita uno stress maggiore sui sistemi cardiovascolare e neuromuscolare, quindi potrebbero esserci maggiori adattamenti che portano a maggiori aumenti di VO2max, forza muscolare, composizione corporea e funzionalità rispetto ai non periodizzati regime ET; 2) ci sarà un miglior miglioramento dell'erogazione di O2 microvascolare nel transitorio di esercizio in risposta al regime di ET periodizzato che sarà associato a un aggiustamento più rapido della cinetica del VO2 polmonare rispetto al gruppo non periodizzato. I miglioramenti nell'erogazione di O2 microvascolare saranno indicati da una migliore corrispondenza tra il tasso di regolazione della deossigenazione muscolare rispetto al VO2 polmonare di fase II, che rappresenta una minore dipendenza dall'estrazione di O2 per un dato VO2 polmonare.

PROGETTAZIONE DI STUDIO:

Un disegno di ricerca RCT longitudinale eseguito nel Centro di riabilitazione cardiovascolare dell'Università di Lisbona (CRECUL) presso lo Stadio dell'Università di Lisbona (EUL) utilizzando due distinte prescrizioni ET (periodizzazione vs non periodizzazione) verrà applicato nei pazienti con malattie cardiovascolari. In breve, seguendo il processo di consenso informato, i pazienti saranno randomizzati e stratificati (per sesso ed età) in gruppi di periodizzazione o non periodizzazione. Il codice di randomizzazione sarà sviluppato con un generatore di numeri casuali computerizzato per selezionare blocchi permutati casuali. I partecipanti si eserciteranno per un periodo di 12 mesi. Tutte le stesse valutazioni, ad eccezione dell'ecocardiogramma che verrà eseguito in M0 e M3 (per la stratificazione del rischio), verranno effettuate in 4 diversi punti temporali durante un anno: M0 - basale, M1 - 3 mesi dopo l'inizio dell'ET, M2 - 6 mesi dall'inizio dell'ET e M3 - 12 mesi dall'inizio dell'ET. I pazienti saranno randomizzati in uno dei due gruppi ET.

La dimensione del campione è stata calcolata (G-Power, versione 3.1.3) supponendo che una differenza nel picco di consumo di ossigeno (picco VO2) tra i gruppi di 3 ml/kg/min sia una differenza clinicamente importante con una deviazione standard di 3,5 ml/kg/min, α=0,05, 1-β=0,80 e un valore atteso tasso di abbandono del 50%. I calcoli hanno prodotto una dimensione minima totale del campione di 56 partecipanti (28 in ciascun gruppo).

Le seguenti valutazioni sui 4 punti temporali saranno eseguite presso l'Ospedale Pulido Valente, Facoltà di Cinetica Umana - Università di Lisbona (FMH-UL) e Academia de Fitness presso EUL: Ecocardiogramma (Echo) (MyLab Alpha, ESAOTE); test da sforzo cardiopolmonare (CPET) (Ergostik, Geratherm Respiratory GmbH, Bad Kissingen); dinamica della deossigenazione del muscolo scheletrico (NIMO, Nirox srl); composizione corporea - assorbimetria radiografica a doppia energia (DXA, Hologic Explorer-W); attività fisica misurata oggettiva - accelerometro (ActiGraph GT3X+); idoneità fisica funzionale - Fullerton Functional Fitness Test; forza isometrica - dinamometro manuale portatile JAMAR plus digital (Sammons Preston); forza massimale - 1RM e questionario sulla qualità della vita (Short Form-36 Health Survey).

Tutti i momenti di valutazione saranno svolti in 1 o 2 settimane:

Giorno 1 - L'eco e il CPET saranno eseguiti in ospedale; Giorno 2 e 3 - durante il giorno e l'ora della sessione ET presso l'EUL, il paziente eseguirà: test di idoneità fisica funzionale; forza massima; forza isometrica e questionario sulla qualità della vita; Giorno 4 - In FMH-UL, verrà eseguito l'esame di assorbimetria radiografica a doppia energia (DXA) e l'attivazione dell'accelerometro per misurare l'obiettivo dell'attività fisica misurata.

Giorno 5 - CPET submassimale con dinamica di deossigenazione del muscolo scheletrico in Ospedale.

Al fine di garantire la riservatezza dei partecipanti, ad ogni partecipante verrà attribuito un codice identificativo nel database e tutte le attrezzature ei fogli utilizzati. Un singolo ricercatore si occuperà della gestione del database.

ANALISI DEI DATI:

I dati saranno analizzati in M0, M1, M2 e M3. Verranno testati i dati per la normalità e l'omogeneità della varianza rispettivamente con i test di Shapiro Wilk e Levene. L'analisi dei dati sarà descritta secondo gli scopi stabiliti per questo progetto (valori descrittivi: media, deviazione standard, intervallo, variazione percentuale) e saranno utilizzati i confronti delle medie per tutti i risultati previsti all'interno e tra i gruppi. Le caratteristiche di base tra i gruppi saranno valutate con ANOVA unidirezionale. Misto tra i soggetti ANOVA sarà condotto in un design 2 (pre vs post ET) per valutare l'efficienza del programma. Quando si osserva un'interazione significativa, verranno utilizzati test t o test dei ranghi con segno di Wilcoxon per determinare dove si è verificata l'interazione.

M0 contro M1, M0 contro M2, M0 contro M3, M1 contro M2, M2 contro M3 e M1 contro M3 saranno confrontati per valutare i cambiamenti nei pazienti e tracciare il periodo di tempo necessario per tali cambiamenti utilizzando l'analisi del modello misto lineare generale per misure ripetute con Procedura post hoc di Tukey per i confronti medi. Il coefficiente di correlazione del momento del prodotto di Pearson o il coefficiente di correlazione del rango di Spearman saranno utilizzati per studiare la relazione tra diverse variabili per gruppo e i coefficienti di correlazione saranno confrontati tra i gruppi. La significatività statistica sarà fissata a un livello alfa di 0,05. Possono essere eseguite altre procedure statistiche.

Le analisi statistiche saranno condotte utilizzando Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 22.0 (IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA).