COPD의 맞춤형 운동 훈련

만성폐쇄성폐질환(COPD)은 영국에서 약 120만 명이 앓고 있는 매우 흔한 질환이며 천식 다음으로 가장 흔한 폐질환입니다. COPD는 폐에 영향을 줄 뿐만 아니라 근육 기능 장애가 중요한 특징인 전신 질환입니다. 폐 재활(PR) 프로그램의 일부인 운동은 COPD 환자의 운동 능력과 삶의 질을 향상시키는 것으로 나타났습니다. 그러나 인구 수준에서 PR의 효과에도 불구하고 개선의 여지가 남아 있습니다. 개별 치료 반응은 이질적이며 일부 환자는 임상적으로 상당한 개선을 달성하지 못하는 반면 다른 환자는 운동 구성 요소를 고수하거나 완전히 중단하는 데 어려움을 겪습니다. 현재 운동 강도("용량")는 PR 중에 개별화되지만 PR의 특성과 내용은 일반적으로 "모두에게 적합한" 방식으로 제공됩니다. 따라서 개인의 요구와 기본 생리학을 충족하도록 PR의 내용을 수정하여 순응도와 이점을 향상시킬 수 있는 범위가 있습니다.

개인의 상태에 대한 특정 "치료 가능한 특성"에 맞춤 치료를 제공하는 정밀 의학은 부작용을 최소화하면서 치료 효과를 극대화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 연구자들은 PR에 등록할 때 개인의 운동 반응을 식별하고 이 정보를 사용하여 운동 훈련을 개인화함으로써 PR 전달을 개선하는 데 사용할 수 있는 정밀 의학의 동일한 원칙을 제안합니다. COPD에서 실행 가능하고 잠재적으로 효과적인 것으로 밝혀진 다양하고 참신한 훈련 양식이 점점 더 많아지고 있으며, 개인화된 훈련 프로그램을 제공할 수 있는 기회를 제공합니다. 운동 의학에서 이 개인화/정밀 접근 방식 개발의 핵심 단계는 특정 운동 훈련 양식에 대한 우선적인 이점을 예측하는 개별 운동 병리생리학을 이해하고 측정하는 것입니다. 그러나 기본 운동 병태생리학(및 실제로 다른 질병 및 인구통계학적 변수)과 그러한 반응 사이의 관계는 현재 알려지지 않았습니다.

편심 운동, 근육이 길어짐에 따른 수축, 한쪽 다리 자전거 타기는 PR을 다양화하기 위한 두 가지 옵션입니다. 주어진 근육 부하에 대해 편심 운동은 에너지 요구량과 산소 소비량을 줄여 심폐 시스템에 부담을 덜 줍니다. 결과적으로 이러한 유형의 운동은 폐 질환 환자, 특히 환기 제한으로 인해 운동을 중단하는 환자에게 이상적으로 적합할 수 있습니다. 그것은 더 큰 근육 특정 작업을 허용하면서 호흡 곤란을 덜 일으키기 때문에 환자에게 더 견딜 수 있습니다. 편심 사이클링은 페달을 역방향으로 구동하는 모터가 부착된 자전거를 사용하는 것입니다. 대상자는 일정한 페달 속도를 유지하기 위해 페달의 회전에 저항해야 하므로 다리로 편심 작업을 수행합니다. 편심 운동을 훈련 양식으로 사용하는 것은 역사적으로 근육 손상을 일으킬 수 있다는 두려움 때문에 피했습니다. 고강도 편심 저항 운동은 지연성 근육통(DOMS)을 유발하며 근육 손상을 유도하는 모델로 수년 동안 사용되어 왔습니다. 그러나 지난 30년 동안 부하가 점진적으로 증가하면 근육 손상과 통증이 최소화되고 허용 가능하다는 것을 포괄적으로 보여주는 연구가 증가하고 있습니다. 환자 모집단에서 달성된 부하가 특히 낮기 때문에 심각한 근육 손상의 발생은 훨씬 더 드물며 이전 연구에서는 편심 순환이 COPD 환자에서 잘 용인됨을 입증했습니다.

걷기나 자전거 타기와 같은 전신 운동은 높은 산소 요구량을 생성하는 큰 근육 덩어리를 동원해야 합니다. 그러나 건강한 인구에서도 전신 최대 산소 섭취량과 근육 최대 유산소 능력 사이에는 차이가 있으며 결과적으로 달성되는 근육 훈련 자극에는 상당한 차이가 있습니다. 이것은 운동에 대한 환기 제한이 있는 COPD 환자에서 강조됩니다. 더 작은 근육량을 운동함으로써 이 환기 제한을 우회할 수 있고 개별 근육을 훨씬 더 높은 강도로 운동할 수 있습니다. 운동 근육량을 줄이는 한 가지 방법은 한쪽 다리로 자전거를 타는 것입니다. 2건의 무작위 통제 시험에서 COPD 환자의 두 다리 자전거 타기와 비교하여 한 다리 자전거 타기 후 V̇O2peak에서 더 큰 개선이 입증되었습니다. 한쪽 다리 자전거 타기는 PR 프로그램에 실행 가능한 추가 기능임이 입증되었으며 환자와 물리 치료사에게 호평을 받았습니다.

이 연구는 기준선에서 기록된 질병, 인구 통계 및 운동 생리학적 변수가 기존 훈련과 비교하여 새로운 훈련 양식의 후속 인식 및 진행과 어떻게 관련되는지 확인하는 것을 목표로 합니다. 조사관은 운동 능력, 운동 제한, 근육량 및 강도, 신체 활동, 허약함 및 근육 구성 측면에서 기준선에서 운동에 대한 생리학적 반응에 대한 종합적인 평가를 수행할 것입니다. 그러면 참가자는 4가지 교육 방식 중 하나에 무작위로 배정됩니다. 편심 사이클링, 한쪽 다리 자전거 타기, 동심(전통적인 2다리 자전거 타기) 또는 하지 저항 훈련.

이것은 훈련의 특정 방식에 우선적으로 반응할 수 있는 COPD 환자의 잠재적인 하위 표현형을 식별하는 광범위한 목표를 가진 파일럿/타당성 연구입니다. 이 지식은 일상적인 임상 실습에서 제공될 수 있는 운동 의학 개입의 결정적인 임상 시험 개발에 매우 ​​중요합니다. 구체적인 목표는 다음과 같습니다.

1. 운동 제한으로 장애가 있는 COPD 환자의 기본 폐 및 전신 병태생리학적 특성을 자세히 특성화합니다.
2. 기준 값과 관련하여 각 훈련 개입 동안 훈련 부하의 진행을 측정하기 위해.
3. 기본 특성 및 병태 생리가 훈련 진행 및 운동 경험과 어떻게 관련되는지 확인합니다.