Programma di teleesercizio di 12 settimane in pazienti con OSA

Background: L'apnea ostruttiva del sonno (OSA) è caratterizzata da episodi ripetitivi di ostruzione delle vie aeree superiori durante il sonno e porta a ipossia intermittente, frammentazione del sonno, ipercapnia e iperattività simpatica che sono associati a molteplici effetti avversi sulla salute, in particolare sulla salute del cervello. L’ipereccitazione nell’OSA ha un impatto negativo sul sonno nella macro e microarchitettura e nella continuità del sonno, entrambi fattori importanti nella neurogenesi, nella plasticità cerebrale, nella vigilanza e nella formazione e consolidamento della memoria. Pertanto, i cambiamenti cronici del sonno causati dall’OSA potrebbero influire negativamente sulla salute cognitiva. Sia la frammentazione del sonno che l’ipossia intermittente interferiscono con la struttura e la funzione del cervello, aumentando la loro vulnerabilità alle malattie neurodegenerative. La prevalenza dell'OSA è in aumento poiché è associata all'obesità e tende a sfuggire all'attenzione dei medici, poiché solo nel 10% della popolazione è possibile stabilire la diagnosi definitiva. Quasi l’80% dei pazienti con OSA riferisce un calo delle prestazioni lavorative, mentre il 40% del rischio di demenza è attribuibile a fattori di rischio modificabili come l’inattività fisica.

L’esercizio fisico offre un’ampia varietà di benefici per la popolazione generale in quanto migliora il profilo cardiopolmonare e metabolico. Inoltre, l'esercizio è raccomandato come intervento a basso costo, di facile somministrazione e non farmacologico, con effetti positivi sulla salute del cervello e sulla funzione cognitiva, principalmente migliorando l'architettura del sonno, potenziando il processo di ossigenazione neurovascolare e cerebrale, riducendo iperattività simpatica e miglioramento della funzione vascolare a riposo e durante l'esercizio o lo stress mentale. Infine, è stato dimostrato che l’esercizio fisico può contrastare i molteplici aspetti di declino dell’ambiente cerebrale, come la riduzione del flusso sanguigno e la mancanza di fattori importanti (ad es. fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) che nutrono i neuroni cerebrali e incoraggiano la crescita e lo sviluppo di nuovi neuroni e sinapsi.

Pertanto, l’esercizio a lungo termine che fornisce i benefici maggiori e più duraturi, ad es. aumentare la dinamica neurovascolare cerebrale valutata con il metodo della spettroscopia funzionale del vicino infrarosso (fNIRS) e l'intensità dell'esercizio correlata a funzioni cognitive come il miglioramento della memoria dopo 12 settimane di esercizio aerobico e di esercizio con resistenze. L’efficacia dei diversi programmi di attività fisica non è stata adeguatamente stabilita e alcuni studi suggeriscono che i programmi supervisionati rispetto a quelli autoselezionati potrebbero avere risultati simili. Inoltre, in letteratura sono stati affrontati i tipi di programmi di esercizio fisico nei pazienti con disturbi del sonno. Tuttavia, è stato notato che la compliance nei programmi supervisionati, in particolare quelli che durano diverse settimane, può spesso rappresentare un’importante limitazione degli studi. Il teleesercizio potrebbe essere una chiave per superare questa importante limitazione, tuttavia, i dati sul teleesercizio sembrano essere scarsi.

Scopo: L'obiettivo principale dello studio è esplorare l'impatto di un programma di teleesercizio di 12 settimane sul profilo cognitivo e su parametri specifici delle funzioni cerebrali, del metabolismo cerebrale e dell'ossigenazione cerebrale in pazienti con apnea ostruttiva del sonno, evidenziando così la relazione multidimensionale tra esercizio fisico, cognizione e ossigenazione/metabolismo cerebrale. Applicheremo quindi un intervento di teleesercizio di 12 settimane, con dispositivo indossabile, in pazienti con sindrome di apnea notturna con e senza deterioramento cognitivo e confronteremo i risultati dei gruppi sulla cognizione e sul metabolismo cerebrale.

Lo scopo principale di questo studio è indagare la misura in cui il teleesercizio migliora le funzioni cognitive nei pazienti con OSA.

A questo scopo, confronteremo la prestazione cognitiva al basale e al follow-up di 12 settimane in 3 gruppi di pazienti.

1. Pazienti con OSA senza deterioramento cognitivo
2. Pazienti con deterioramento cognitivo assegnati a un programma di teleesercizio di 12 settimane
3. Pazienti con deterioramento cognitivo non assegnati a un intervento di teleesercizio

Per lo screening del deterioramento cognitivo e la valutazione dell'esito cognitivo, verranno eseguiti i seguenti test cognitivi:

• Attenzione/orientamento, memoria, fluidità verbale, linguaggio e abilità visuospaziali all'ADDENBROOKE'S COGNITIVE EXAMINATION - ACE-R.
• Risultato: cambiamenti tra baseline e follow-up nei punteggi dei sottodomini ACE-R
• Funzione esecutiva e memoria meccanica
• Risultato: punteggio nei test di trail making A e B (TMT)
• Memoria episodica verbale basata su sottodomini del processo di codifica e ricordo immediato, ricordo libero e guidato, riconoscimento e ricordo ritardato
• Risultato: punteggio in un compito di apprendimento verbale seriale, con controllo della codifica e del richiamo, secondo la procedura modificata di Grober e Buschke
• Memoria procedurale:
• Risultato: prestazione in una variazione del compito di apprendimento delle abilità visuo-motorie, il Mirror Tracing Task (MTT)
• Memoria di lavoro con sottodomini: velocità di elaborazione delle informazioni uditive, flessibilità e ampiezza della memoria di lavoro:
• Risultato: prestazione nel test di addizione seriale uditiva modificata (PASAT) e in un compito di "Span uditivo trasformato".

Gli obiettivi secondari di questo studio sono:

1. Studiare la misura in cui il teleesercizio ha un impatto positivo sull’ossigenazione e sul metabolismo del cervello nei pazienti con OSA.

   Risultato: ossigenazione cerebrale secondo i livelli di misurazione basati sulla fNIRS di ossi-emoglobina (HbO) ed emoglobina deossigenata (deossi-Hb). A questo scopo, confronteremo i valori di ossigenazione cerebrale fNIRS- al basale e dopo un follow-up di 12 settimane nei tre gruppi di pazienti sopra menzionati.

2. Studiare la misura in cui il teleesercizio ha un impatto positivo sull'architettura del sonno nei pazienti con OSA.

A questo scopo, confronteremo i parametri quantitativi e qualitativi della polisonnografia, nonché i punteggi nei questionari sonno/veglia al basale e al follow-up di 12 settimane nei tre gruppi di pazienti sopra menzionati.

Risultati: cambiamento nell'architettura del sonno, caratteristiche di stadiazione del sonno e caratteristiche respiratorie nel PSG tra il basale e il follow-up a 12 settimane.

Partecipanti: Recluteremo pazienti con sospetto clinico di OSA dalle cliniche ambulatoriali del sonno presso l'Ospedale Generale di Nicosia, a Cipro, per sottoporli a uno studio di polisonnografia domiciliare con dispositivo portatile [1]. Effettueremo un test cognitivo di screening (ACE-R) per identificare gli individui con deterioramento cognitivo. I pazienti con OSA e deterioramento cognitivo (CI) saranno randomizzati in due gruppi: con CI che saranno sottoposti al programma di tele-esercizio (TEp) (Gruppo A, N=20) e con CI che non saranno sottoposti al programma TEp (Gruppo B, N=20). Un terzo gruppo abbinato (Gruppo C) di pazienti con OSA senza deterioramento cognitivo (N = 20) fungerà da ulteriore gruppo di controllo e sarà sottoposto al programma di tele-esercizio. Una stima della dimensione del campione, basata su studi precedenti, ha mostrato che 20 pazienti per gruppo sarebbero sufficienti per rilevare differenze nel nostro risultato primario. I gruppi A e C svolgeranno un programma di tele-esercizio attraverso la piattaforma Unique Safe Tele-Exercise Project (https://usep.gr), per una durata di 12 settimane. Tutti i pazienti che verranno arruolati nel nostro studio riceveranno un trattamento non CPAP (terapia ritardata). Uno studio di fattibilità precederà con 10 pazienti con OSA (indice di apnea-ipopnea, AHI >15 eventi/h) e caratteristiche simili, per un periodo di 12 settimane di teleesercizio in modo da indagare e registrare dati relativi all'aderenza all'esercizio, calo -out e conformità. A tutto il gruppo di pazienti verranno fornite raccomandazioni per una dieta incentrata sulla perdita di peso corporeo come percentuale di grasso corporeo (ove richiesto) e sulla posizione del sonno per migliorare la qualità della vita (punteggio della scala).

Dati raccolti: le valutazioni correlate allo studio includono: a) test standard di funzionalità polmonare, seguito dalla capacità di diffusione dei polmoni per il monossido di carbonio secondo le linee guida ATS/ERS, b) test di idoneità fisica [6-MWT (metri), test di forza della presa (kg) e 30s Sit-to-Stand (ripetizioni)], in modo da registrare e valutare il consumo di O2 (mL/min/kg) e la forza muscolare (kg), c) il test dell'abilità percettiva e del tempo di reazione (ms), d) prima dei test di idoneità fisica, risponderà a questionari su: qualità e modelli del sonno (PSQI), spostamento dell'attenzione e per l'attenzione selettiva (TMT A e Β), Epworth Sleep Scale (ESS), Karolinska Sleepiness Scale (KSS), cognitivi rischio di OSA (MoCA) e capacità lavorativa (WAI) (punteggi delle scale) ed e) valutazioni per registrare l'ossigenazione cerebrale-ossigenata (μmol/L) e l'emoglobina deossigenata (μmol/L) (fNIRS) durante i test di idoneità fisica, tempo di reazione e quando si risponde ai questionari. Tutte le valutazioni di cui sopra verranno eseguite al basale e al follow-up a 3 mesi.

Programma di interventi: il TEp di 12 settimane sarà eseguito e supportato dalla piattaforma uStep, con ciascun paziente che prenderà parte a 3 sessioni di allenamento a settimana con un periodo di durata di 60 minuti per sessione di allenamento. Sono previsti allenamenti personalizzati: a) riscaldamento e defaticamento (rispettivamente 5 min) con esercizi di mobilità ed esercizi respiratori per arti superiori e inferiori, b) esercizio aerobico (30 min) con camminata continua all'aria aperta (intensità calcolo in base al picco HR durante il 6MWT e sensazione di dispnea e affaticamento delle gambe riferita dall'utente) e c) esercizi di forza multi-articolari (20 minuti) per migliorare la forza degli arti superiori e inferiori (calcolo dell'intensità in base ai test di forza muscolare). I partecipanti al programma di teleesercizio utilizzeranno il monitoraggio basato su dispositivi indossabili, durante il periodo di intervento, per valutare la cardioossigenazione.