심부전 환자의 급성 및 만성 적응에서 복합 유산소 및 근력 훈련의 효과

문헌 검토:CHF는 세계의 주요 공중 보건 문제[1]로, 노인들에게 매우 널리 퍼져 있으며 장애, 입원, 이환율 및 사망률[2]의 주요 원인입니다[2]. 일반적으로 울혈성 심부전 환자는 운동 능력이 저하되어 노력 불내성, 조기 피로 및 호흡 곤란[3], 말초 및 중추 화학 감수성 증가, 교감 신경 활성화(SA) 우세와 함께 교감 미주신경 균형 장애[4]를 보입니다.

골격근과 심근 모두에서 산화적 대사와 세포내 에너지 전달, 내피 기능 장애의 메커니즘, SA와 염증성 사이토카인의 역할을 이해하면 운동 과민증 발생과 관련된 병태생리학적 요인에 대한 가능한 기계론적 설명이 제공됩니다[5,6]. 증가된 동맥 경화가 심혈관 이환율 및 사망률과 관련이 있다는 것이 CHF 환자에서 나타났습니다[7]. 증가된 동맥 경화가 CHF 환자의 운동 불내성을 예측한다는 증거가 있습니다[8].

증가된 경동맥 IMT는 무증상 좌심실(LV) 심근 기능 장애와 관련이 있으며, 이는 HF 위험 결정에서 경동맥 IMT의 가능한 역할을 시사합니다[9]. CHF는 손상된 내피-매개, 유동-의존적 확장(FMD)을 포함하는 내피 기능장애와 너무 연관되어 있다. 내피 기능은 조직 관류를 조정하고 동맥 순응도를 조절하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 생각되기 때문에 내피 기능 장애를 개선하기 위한 개입이 필수적입니다.

전신 혈관 수축 및 말초 관류 장애는 고급 CHF의 특징입니다. 증가된 교감신경 긴장도 및 활성화된 레닌-안지오텐신 시스템을 포함한 여러 요인이 심부전에서 감소된 동맥혈관 확장 능력과 관련이 있다고 제안되었지만 조직 관류를 조정하는 내피의 중추적 역할이 이제 인식되었습니다.

여러 임상 연구에서 CHF 환자의 큰 도관 및 작은 저항 혈관의 내피 기능 장애가 기록되었습니다. 내피 기능 장애는 두 가지 방식으로 심혈관계에 영향을 미칠 수 있습니다. 첫째, 저항 혈관의 내피 기능 장애는 말초 관류를 손상시킬 수 있고, 둘째, 큰 도관 혈관의 내피 기능 장애는 공급 큰 혈관에 의해 제공되는 혈류의 증가를 제한하고 임피던스를 증가시킬 수 있습니다. 좌심실 박출률(LVEF)을 손상시킵니다. 내피 기능 장애의 중요한 기능적 결과는 혈류 증가와 같은 생리적 자극에 대한 반응으로 산화질소(NO)를 방출하지 못하여 손상된 FMD[10]를 반영합니다. 반대로, 만성적으로 증가된 혈류는 L-아르기닌을 사용하여 NO를 생성하는 효소인 NO 합성 효소의 상향 조절에 의해 실험 모델에서 NO의 방출을 향상시킵니다. 신체 훈련에 의한 간헐적인 혈류 증가는 NO를 방출하는 내피의 능력을 증가시킬 수 있으므로 일반적으로 제한된 정도의 신체 활동을 받는 CHF 환자의 내피 기능을 회복시킬 수 있습니다[5]. 기능 장애가 있는 내피는 혈관 경직 증가와 동맥 팽창 장애에 기여하여 심근 손상을 증가시킵니다[10].

운동과 혈관 건강 사이의 직접적인 관계는 확실하지만 대사 경로의 복잡한 세트, 심혈관 세포/조직에 대한 운동의 혈역학 효과 및 운동에 의해 활성화되는 유전적 발현의 조절은 아직 대부분 정의되지 않았습니다[11]. 유산소 운동과 저항 운동은 기계적 특성이 다르기 때문에 임상 혈압에 미치는 영향이 다를 수 있습니다. 에어로빅 트레이닝(AT)은 오랜 기간 동안 온화 내지 중등도의 강도로 큰 근육 그룹이 수축하는 주기적인 운동을 수행하는 것이 특징입니다. 반면에 근력운동(ST)은 특정 신체 부위의 근육이 운동에 반대되는 힘에 대항하여 수축하는 운동을 하는 것이 특징이다[12].

호기성 용량은 내피 기능, 동맥 경화 및 파동 반사를 포함한 동맥 기능과 직접적으로 관련됩니다. 또한, 동맥과 심장 기능의 결합은 호기성 용량의 주요 결정 요인입니다. 따라서 빈약한 휴식 동맥 기능은 유산소 능력을 제한할 가능성이 높지만 급성 운동 중 동맥 기능의 변화가 중요한 역할을 할 수도 있습니다. 동맥 기능은 호기성 능력과 연관될 뿐만 아니라 사망률의 독립적인 예측 인자이기도 합니다[5].

통제된 임상 시험에서는 HF 환자에서 ExT 프로그램이 말초 및 심장 적응과 유산소 능력을 향상시키고, 혐기성 대사의 시작을 지연시키며, 자율신경 균형을 향상시키는 것으로 나타났습니다[1,13]. 최대 심박출량, 심장 수축성 및 박출량의 적응 외에도 유산소 ExT는 흐름에 대한 저항을 줄이고 동맥의 순응도와 내피 기능을 증가시켜 말초 미세혈관 배경의 개선을 촉진할 수 있습니다[13]. 내피 및 FMD의 이상은 CHF 환자의 무딘 혈관 확장 반응의 주요 현상입니다. ExT는 CHF 환자에서 기저 내피 NO 형성 및 골격근(SM) 맥관 구조의 작용제-매개 FMD 모두의 개선을 가능하게 합니다. 내피 기능 장애의 교정은 최대 산소 섭취량(VO2peak)의 26% 증가로 입증되는 운동 능력의 상당한 개선과 관련이 있습니다[14].

HF에 대한 이전 연구에서 171명의 환자 중 16.4%가 악액질을 가지고 있었고, 18개월 추적 시 사망률은 악액질이 없는 환자의 17%에 비해 악액질이 있는 환자의 하위 집합에서 50%만큼 높았습니다. 심장 악액질은 비부종성 체중의 최소 5%의 비자발적 손실과 관련된 진행된 HF 단계로 정의됩니다. 근육감소증이라고도 알려진 근육소모증은 근육량(MM)과 근력의 감소를 의미하는 반면, 악액질은 체중 감소를 의미합니다. 악액질과 근육 소모가 같은 환자에게 공존할 수 있기 때문에 두 임상 조건의 구별도 어려울 수 있습니다. 실제로 악액질은 근육 소모로 이어질 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지지만 근육 소모는 질병 과정에서 더 일찍 발생할 수 있습니다[15].

상지와 하지의 SM 강도는 독립적으로 생존을 예측하는 매개변수입니다[16,17,18]. 이 대체 치료는 기능성과 성능을 향상시키기 위해 사지의 MM, 강도 및 힘을 증가시키는 데 초점을 맞춰야 합니다[19]. SM 기능 장애에는 SM 생리학의 변화, 근육 위축, 약화 및 산화 능력 감소에 기여하는 심장 수축 성능 감소가 포함됩니다[20]. 근섬유 기능과 전체 근육[21], SM 산화 능력[21]을 포함한 CHF 환자의 ST에 대한 반응으로 근육 기능도 향상됩니다.

이러한 환자의 ExT는 심혈관계에 큰 스트레스를 주지 않으면서 말초 근육을 효과적으로 훈련시키는 것이 중요합니다. 대안적인 치료 접근법은 신체 구성[22]을 개선하고 단면적, 근육 섬유[23]를 증가시키기 위한 특정 저항 운동 프로그램의 적용에 초점을 맞춰야 하며, 이 모든 것은 근육 소모에 대응하고 근감소증 예방의 초석이 될 수 있습니다. 및 CHF 환자의 심장 악액질[24].

ExT는 재활/이차 예방 개입의 주요 구성 요소로, 입원 및 사망률 감소에 긍정적인 영향을 미치면서 병태생리학, 운동 내성, 기능 능력 및 QoL의 메커니즘에 상당한 유익한 변화를 유도합니다. 최적의 효과를 유도할 수 있는 운동 훈련의 특성과 방식에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 고강도 및 간격 모드는 중간 강도 및 연속 모드 요법보다 더 큰 이점을 유도하는 것으로 나타났습니다. CHF에서 고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)의 현재 증거를 고려할 때, HIIT는 더 효율적인 것으로 입증되었으며, 이는 ExT 동안 고려해야 할 중요한 실제 측면이며 결과적으로 중추 및 주변 적응[25]. 이러한 유형의 환자에 대한 안전성과 이점을 입증하려면 더 많은 연구가 필요합니다.

또한 HIIT에 ST를 포함시키는 건전한 근거가 있으며, 이는 운동 능력과 QoL 측면에서 이점을 얻을 수 있는 것으로 나타났습니다. 결합된 AT와 ST는 MM의 손실을 되돌리거나 약화시키고 이 개인의 운동 및 기능적 능력, 근력을 향상시키기 위해 선호되는 운동 개입이라는 것은 잘 알려져 있습니다[19]. 그러나 미확인 상태로 남아 있는 CHF 환자의 말초 용량에는 ST의 기본 메커니즘이 있습니다. 그리고 서로 다른 비율의 AT와 ST를 결합하면 어떤 이점이 있는지 알려져 있지 않습니다.

이러한 이유로 조사관은 결합된 교육, CAT 및 CST에서 두 가지 비율을 테스트합니다. HIIT와 ST를 사용한 유산소 운동을 모두 포함하는 소위 복합 요법에 대한 데이터는 없으며 조사관은 급성 및 만성 반응의 효과를 평가할 것입니다.

목적: 연구 프로젝트는 과학적 연구로 설명되지 않는 여러 측면에서 더 나은 이해에 기여할 것입니다. 이 연구 프로젝트의 목적은 다음과 같습니다.

1. CHF 환자의 급성 및 만성 적응에서 누적 효과를 촉진하는 데 있어서 CAT 및 CST의 비율이 다른 ExT 프로그램의 효과를 결정하기 위해;
2. ST에 의해 촉진되는 효과의 잠재적 개선 메커니즘을 식별하기 위해 이 연구 프로젝트는 두 그룹, 즉 심초음파 변수, 심폐 운동 테스트, 동맥 경화, 기능적 체력, QoL에서 말초 적응 분석에 초점을 맞춘 최첨단 방법을 사용할 예정입니다. 2개의 구별되는 순간에 체성분: M1) 기준선 및 M2) 3개월.

계획 및 방법: 이 프로젝트는 CHF 환자에 대한 복합 훈련의 중추 및 말초 적응의 급성 및 만성 효과를 평가하여 잠재적인 임상적 이점과 함께 과학적 지식의 여러 중요한 위반을 해결할 것입니다.

연구 설계: 2개의 별개의 ExT 처방(CAT 및 CST)을 사용하는 종단 무작위 대조 시험(RCT) 연구 설계가 CHF 환자에게 적용될 것입니다. 모든 동일한 평가는 M0 - 기준선 및 M1 - ExT 시작 후 3개월의 두 순간에 수행됩니다. 환자는 두 ExT 그룹 중 하나로 무작위 배정됩니다.

모집 및 선별은 9개월간(2017년 10월 ~ 2018년 6월) 진행되며 환자 평가는 2018년 8월까지 진행됩니다. 2018년 12월에 제출 및/또는 승인된 피어 리뷰 편집으로 프로젝트를 완료할 것으로 예상됩니다.

4가지 순간에 대한 다음 평가는 호스트 병원인 FMH-UL에서 수행됩니다. 심초음파(Echo); 심폐운동검사(CPET); 동맥 경화 - Complior 분석; 내막-중막 두께 - 초음파; 체성분 - 이중 에너지 방사선 흡수 측정법; 기능적 체력 - 풀러턴 기능적 체력 테스트; 아이소메트릭 강도 - 휴대용 수동 동력계 JAMAR plus 디지털; 최대 근력 - 1RM 및 QoL 설문지.

모든 평가는 4일 후에 완료됩니다.

1일차 - The CPET, Echo는 호스트 병원에서 수행됩니다. 2일 및 3일 - 호스트 병원에서 ExT 세션의 하루 및 시간 동안 환자는 기능적 체력 테스트를 수행합니다. 최대강도; 아이소 메트릭 강도 및 QoL 설문지. 다른 날에 조사관은 휴식 세션 전과 ExT 후에 동맥 경화와 IMT를 수행합니다. 4일차 - FMH 및 이중 에너지 방사선 흡수 측정법(DXA) 검사. 개별 보고서는 이메일 또는 종이로 전달됩니다. 1년 프로젝트 동안 다학제 팀은 연구 정보를 업데이트하고 환자의 진행 상황을 논의하기 위해 격월 회의를 가질 것입니다.