폭풍우 극복: COVID-19에 대한 폐, 심장 및 뇌 혈관 재활

목표 1 - 개별화된 심장 운동 재활이 심폐 및 뇌혈관 회복을 향상시키는가? "운동은 약이다"라는 말이 널리 받아들여지고 있습니다. COVID19와 유사한 병원성을 가진 질병(예: 중증 급성 호흡기 증후군, 중동 호흡기 증후군 및 급성 호흡 곤란 증후군)을 포함하여 질병의 예방 및 회복에 있어 용종약 및 초석입니다. 보다 구체적으로 운동은 내피를 치유하여 동맥의 활력을 향상시킬 수 있는 혈관 의학으로 간주됩니다. 개별화된 운동 시 혈류 및 동맥 전단 응력의 표적, 반복 및 간헐적 증가는 내피를 기계적으로 자극하여 산화질소 및 혈관형성 및 혈관신생에 필요한 기타 혈관활성 및 항염증 분자의 생성을 촉발합니다. 따라서 SARS-CoV2 바이러스가 손상시키는 1차 혈관 구조의 운동 치유는 폐, 심장 및 뇌와 같은 말단 기관에 상당한 재생 혈관 이점을 제공합니다. 예를 들어, 개별화된 운동 개입을 사용하여 COVID19 회복을 향상시킬 수 있는 가능성을 강조하기 위해 다양한 심폐 질환을 치료하기 위한 운동 요법에서 파생된 몇 가지 초석 심폐 효과가 나열되어 있습니다. 2) 운동 훈련 후 염증을 감소시키는 항산화제 증가뿐만 아니라 폐 탄력 및 근력 회복은 심폐 기능 향상에 기여합니다. 3) 심폐 시스템의 개선된 자율 조절은 운동 능력과 전반적인 건강을 개선합니다.

COVID19 감염 후 뇌혈관 기능이 변경되었음을 구체적으로 입증하는 최소한의 증거가 있지만, 역학적 증거는 COVID19에서 회복 중인 개인이 뇌졸중 위험이 더 높다는 것을 나타냅니다. 운동 기반 운동 재활이 뇌졸중 치료에 일찍 도입될수록 운동 능력, 말초혈관 및 뇌혈관 기능의 개선이 크게 이루어지며 이는 주로 혈관 염증이 약화되고 신경영양 조절인자가 증가하기 때문입니다. 뇌졸중을 앓았거나 뇌졸중 위험이 높은 개인의 신체 활동 부족은 염증성 혈관 기능 장애를 더욱 악화시킵니다. 운동은 뇌동맥의 혈류와 동맥 내 전단 응력을 증가시켜 뇌혈관 내피를 직접 자극합니다. 뇌혈관 기능은 절묘한 시너지 효과와 생리적 컨트롤러(즉, 이산화탄소와 산소의 동맥 분압, 동맥 혈압, 신경성 자율 조절 및 심박출량)의 중복 세트에 의해 조절됩니다. 운동 요법의 직접적인 뇌혈관 이점 외에도 가스 교환, 혈압, 자율 반사 및 심장 기능을 향상시키는 전신 심폐 기능 개선은 뇌에서 중요한 혈관 이점을 가질 것입니다. 따라서 제안된 연구는 COVID19 감염에서 회복하는 동안 운동 능력뿐만 아니라 심폐 및 뇌혈관 기능을 향상시키는 데 상당한 이점을 제공합니다.

심폐 기능은 안정 시 심혈관 및 폐 기능을 평가하기 위해 표준화된 임상 테스트 배터리를 사용하여 정량화됩니다. 예를 들어, 안정시 심혈관 기능은 심박수, 좌심실 및 우심실 심장 기능, 말초 혈관 혈류 및 맥파 속도를 측정하여 결정됩니다. 이러한 메트릭은 중앙 혈류역학(예: 심박출량, 동맥 혈압 및 혈류) 및 심혈관 건강을 조절하는 주요 결정 요인인 동맥 경화, 자율 및 말초 혈관 기능과 관련된 정량화 가능한 정보를 제공합니다. COVID19 감염이 휴식 중추 혈류역학에 영향을 미치는지는 알 수 없습니다. 그러나 우리 연구 그룹은 이전에 다른 바이러스 감염에 대한 급성 염증 반응에 따른 중추 혈역학 기능 장애를 관찰했습니다. 최대하(흐름 매개 확장) 및 최대(심폐 운동 테스트) 생리학적 측정을 통해 연구원은 일상 활동에서 관찰되는 스트레스 요인에 반응하는 심폐 시스템 능력을 정량화할 수 있습니다. 재활 개입 후, 준최대 및 최대 심폐 테스트는 운동 개입의 효과에 필요한 정량화를 제공합니다.

심장초음파 검사: 좌심실 및 우심실 역학(이완기 말기 및 수축기 말기 용적, 승모판 충전), 대동맥 및 대정굴의 중심 혈류역학(대동맥 직경, 심박출량, 박출량, 심박수)은 다음 시점에서 평가됩니다. Hitachi Aloka Alpha 7 시스템(Tokyo, Japan)을 통한 2차원 심초음파를 사용하여 휴식을 취하십시오. 피험자가 왼쪽 측면 위치에 있으면 2개 및 4개 챔버 보기를 사용하여 측정값을 얻을 수 있습니다. 좌심실의 내부는 수축기말과 확장기말 모두에서 수동으로 추적됩니다. 볼륨은 Simpson의 규칙을 사용하여 측정됩니다. 뇌졸중 용적은 수축기말 용적에서 이완기말 용적을 빼서 계산합니다. 심박출량은 HR에 뇌졸중 용적을 곱하여 계산됩니다. 3개의 비트가 측정되고 평균이 분석에 사용됩니다. 박출률은 심실 용적에서 계산되고 수축기말 대 이완기말 용적의 백분율로 표시됩니다. 승모판 속도는 정점 4 챔버 보기에서 얻어지며 E, A 및 E/A가 측정됩니다. 유입 기울기도 결정됩니다. E/E'를 계산하여 E'를 얻기 위해 조직 도플러도 수행됩니다. 마지막으로, 반점 추적은 TOMTEC 조직 추적 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다.

뇌혈관 기능은 전통적으로 CBF 조절과 관련된 기본 메커니즘 중 하나를 강조하는 단일 섭동에 대한 뇌혈류(CBF) 반응을 정량화하는 단차원 접근법을 사용하여 평가됩니다. 휴식 및 운동 중 CBF 조절과 관련된 기본 메커니즘은 동맥혈 가스, 동맥 혈압, 신경 자율 시스템 및 대사입니다. 따라서 임상 자극은 특히 이러한 기본 메커니즘 중 하나를 교란시키는 환경, 약리학적 또는 생리학적 조건을 변경하여 뇌혈관 반응을 유발하는 데 사용됩니다. 우리 연구팀이 개발한 새로운 접근 방식은 일련의 임상 평가를 사용하여 대뇌 맥관 구조를 테스트하거나 CBF에 영향을 미치는 특정하고 전신적인 생리적 섭동을 유발하는 평가를 통해 전통적인 단차원 CBF 평가를 발전시킵니다. 이 프로토콜에 활용된 두 가지 뇌혈관 평가 전략은 이산화탄소, 혈압 및 휴식 시 신경 활성의 변화에 ​​대한 뇌혈관 반응을 평가할 뿐만 아니라 증분 전신 및 피로한 손 그립 운동을 평가합니다. 이러한 테스트는 통합 뇌혈관 기능의 미묘한 정량화를 제공할 뿐만 아니라 뇌혈관 기능의 전통적인 일차원 정량화를 제공합니다. 또한, 훈련 개입이 개선하고자 하는 동일한 시스템(예: 호흡기, 심혈관 및 골격근 시스템)을 유사하게 대상으로 하는 평가 전략을 활용하여 개입 전후 뇌혈관 검사는 각 시스템이 기여하는 비율의 지표를 제공합니다. COVID19 감염 후 생리적 회복.

목표 2 - 흡기 근육과 심장 운동 재활을 결합하면 추가적인 심폐 및 뇌혈관 COVID19 회복 이점을 제공합니까? 폐 기능 장애와 폐렴은 COVID19 감염의 주요 관심사입니다. 발열, 기침, 피로, 근육통 및 호흡 곤란은 COVID19 바이러스에 감염된 개인의 가장 흔한 증상입니다. COVID19에 감염된 많은 개인에게 바이러스 생존은 문제의 일부일 뿐입니다. 최근 보고서에 따르면 회복되어 퇴원한 것으로 간주되는 COVID19 환자는 비정상적인 폐 확산이 지속되는 것으로 나타났습니다. 후향적 조사에서 코로나19 감염에 따른 폐 확산이 퇴원 후 30일 동안 비정상 상태로 남아 있을 수 있음이 밝혀졌습니다. 장기간의 폐 손상은 주로 중증 COVID19 감염에서 호흡근 위축 및 인공호흡기로 유발된 횡경막 기능 장애에 기인합니다. 그러나 가벼운 COVID19 감염과 관련된 장기간의 기침, 피로, 호흡곤란은 폐 기능 장애를 유발하고 호흡 근력을 손상시킬 수도 있습니다. 흡기 근력 저하로 인한 폐 기능 장애는 호흡 작업, 근육 교감 신경 활동 및 신체 활동과 관련된 피로를 증가시킵니다. 피곤한 흡기 근육 활동은 운동과 신체 능력을 감소시키는 반면, 근육 교감 신경 활동의 증가는 활성 사지로의 혈류를 감소시키고 피로를 증가시킵니다. 결과적으로 COVID19 감염 후 폐 기능 장애가 지속되면 중증도에 관계없이 운동 능력, 신체 능력, 삶의 질, 심장 및 뇌혈관 기능이 저하될 수 있습니다.

운동 훈련 프로그램과 유사하게 구성된 표준화된 호흡 루틴을 효과적으로 포함하는 흡기 근육 훈련은 다른 만성 호흡기 질환의 피로, 근육통 및 호흡곤란을 줄이는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다. IMT 후 심폐 기능의 개선은 주로 흡기 근육 강화의 결과입니다. 흡기 근력을 높이면 신체 활동 중 호흡 작업과 휴식 및 신체 활동 중 호흡과 관련된 대사 비용이 감소합니다. 골격근은 종종 운동 중, 특히 호흡 작업이 고조될 때 혈액 공급을 위해 경쟁합니다. 따라서 운동 훈련과 함께 IMT로 개선된 흡기 근육 기능은 운동 훈련 단독에 비해 맥관 구조 전체에 과도한 추가 혈류 자극을 제공할 가능성이 높습니다. 증가된 심혈관 혈류에서 파생된 혈관신생 및 혈관신생 특성을 고려하여 운동 훈련과 함께 IMT 훈련은 향상된 COVID19 회복을 촉진하는 혁신적인 전략을 제공합니다. 현재까지 IMT 훈련과 운동이 뇌혈관 기능에 미치는 영향을 조사한 연구는 없습니다. 그러나 개선된 호흡근 기능과 관련된 심폐 기능의 개선은 뇌혈관 조절도 상승적으로 강화해야 합니다.

요약하면, IPL은 만성 질환의 임상 모델에서 심폐 및 뇌혈관 시스템의 기능을 개선하기 위해 운동을 활용하는 것을 전문으로 합니다. 예를 들어, IPL 회원들은 이전에 운동에 대한 뇌혈관 반응이 건강과 질병에서 이산화탄소, 동맥 혈압 및 동맥 전단 응력에 의존한다는 것을 입증했습니다. 더욱이 개별화된 심장 운동 재활은 심부전 인구에서 CBF(~10%)를 증가시켜 정상적인 CBF를 다시 설정합니다. 유사하게, IPL은 운동 훈련이 염증성 질환(당뇨병)을 앓고 있는 인구의 혈관 혈역학 및 자율 조절을 개선한다는 점에서 제안된 연구와 관련된 데이터를 수집했습니다. 뿐만 아니라 혈압도 좋아진다. IPL의 심폐 연구 전문가들은 또한 근육 훈련이 COVID 감염으로 인한 합병증 위험이 높은 비만 환자의 운동 내성과 호흡곤란을 개선한다는 것을 입증했습니다. 종합적으로 IPL의 연구원들은 이러한 기술과 접근 방식을 활용하여 심장, 뇌 및 폐에서 COVID19 회복을 향상시키기 위한 최적의 전략을 결정하는 것을 목표로 합니다.