Progressieve weerstandstraining van de strekspier van de dij bij COPD-patiënten die in het ziekenhuis zijn opgenomen met een exacerbatie

Achtergrond Chronische obstructieve longziekte (COPD) is een van de kostbaarste chronische ziekten (1). In Denemarken lijdt naar schatting ongeveer 400.000 mensen aan COPD, wat neerkomt op ongeveer 15% van de volwassen bevolking. COPD zorgt voor 10.000 bezoeken aan de spoedeisende hulp, ca. 25.000 acute ziekenhuisopnames en 3.500 doden per jaar. De ziekte kost ongeveer 2 miljard Deense croners (400 miljoen dollar) per jaar. Ziekenhuisopnames als gevolg van exacerbaties dragen bij aan het kostbaarste deel van de ziektelast voor de samenleving. COPD is een van de weinige chronische ziekten die nog steeds in opmars is (1).

COPD wordt gekenmerkt door een versnelde achteruitgang van de longfunctie. De meeste patiënten met een ernstige vorm van COPD lijden aan terugkerende acute verslechtering die exacerbaties worden genoemd. Een exacerbatie wordt gedefinieerd als een verslechtering van de symptomen, waaronder kortademigheid en sputumproductie, wat leidt tot een kans op medische behandeling. Frequente exacerbaties gaan gepaard met een extra hoge achteruitgang van de longfunctie en een sterk negatieve invloed op de kwaliteit van leven. De progressie van de ziekte wordt gevolgd door een geleidelijk verlies van spiermassa en spierkracht (3).

Ziekenhuisopname heeft bekende effecten op het maximale zuurstofverbruik en een verslechtering van de lichamelijke conditie leidt tot een ernstigere mate van kortademigheid bij lichamelijke inspanning (4). Slechts een paar dagen in bed wordt gevolgd door een belangrijk verlies van spiermassa en kracht. Immobilisatie veroorzaakt een afname van het metabolisme en een verlies van actieve motorunits en een verminderd vermogen om de rustende motorunits te activeren. Dit heeft een grotere negatieve invloed op de kracht van de extensoren die betrokken zijn bij het rechtop houden dan andere spiergroepen. In overeenstemming hiermee treedt het verlies van spierkracht twee keer zo snel op in de spieren van de onderste ledematen dan in die van de bovenste ledematen (5). Dit leidt tot een verhoogde productie van melkzuur en overeenkomstige spiervermoeidheid (6). Spieren die bezig zijn met knie-extensie verliezen kracht in het hoogste tempo tijdens immobilisatie. Dit verlies heeft grote impact op de activiteiten van het dagelijks leven zoals opstaan ​​uit een stoel en traplopen. Hoewel de patiënten hun premorbide longfunctie terugkrijgen en hun symptomen gewoonlijk binnen 6 weken verbeteren tot het "normale" niveau, bereiken ze niet hun gebruikelijke niveau van fysieke activiteit zoals uitgedrukt door de 6MWT (7). Opname vanwege exacerbaties wordt gevolgd door spierafbraak en langdurige inactiviteit, wat leidt tot een verhoogd risico op terugkerende exacerbaties.

Fysieke training van de spieren is de meest efficiënte behandeling om spierkracht te behouden of te vergroten om spierafbraak tijdens immobilisatie te voorkomen. Aangezien de meeste afname van de spierkracht plaatsvindt tijdens de eerste dagen van bedrust - 3-4% per dag - en het meest uitgesproken in de spieren van de onderste ledematen, is er goede reden voor vroegtijdige interventie met fysieke training van de extensoren van de onderste extremiteit, hoe eerder na opname, hoe beter.

Er is solide bewijs voor een positief effect van training van klinisch stabiele COPD-patiënten. Slechts twee studies hebben het effect onderzocht van trainen tijdens opname bij een acute exacerbatie (8) In het onderzoek van Troosters bestond de training uit 3 sets van 8 herhalingen wat neerkomt op 70% van 1 herhalingsmaximum (1RM: herhalingen maximum: het maximale gewicht dat kan maar één keer worden afgehandeld). De proefpersonen hadden een FEV1 van 40 ± 12 % van de voorspelde waarde en werden getraind door het gebruik van een knie-extensiemachine. We kennen de exacte uitsluitingscriteria van de studie niet - omvatten ze patiënten die niet in staat waren om van het bed naar de knie-extensiemachine te gaan? Gingen de fysiotherapeuten anders om met de meest ernstig zieke patiënten? Bovendien zou het algemener toepasbaar zijn als de training zou kunnen worden uitgevoerd met een minder veeleisende en dure uitrusting dan een knie-extensiemachine. Dienovereenkomstig is er behoefte aan een studie met een meer gedetailleerde beschrijving van de trainingsprocedure, met behulp van een eenvoudig, goedkoop trainingsapparaat dat toepasbaar is in veel centra en ziekenhuisafdelingen.

De meeste patiënten die lijden aan een ernstige mate van COPD (GOLD III en IV) (3) zullen ernstige kortademigheid ervaren die leidt tot uitputting, zelfs na activiteiten van zeer laag niveau. Eenzijdige weerstandstraining van de quadriceps door het gebruik van polsgewichten is low cost, low technology.

De pilootstudie op onze afdeling longgeneeskunde, Frederikssund Ziekenhuis, met 8 ernstig zieke COPD-patiënten, gemiddeld 5 dagen getraind met polsgewichten, toonde aan dat alle patiënten hun spierkracht verbeterden - tot een gemiddelde van 50%.

De studie toonde aan dat progressieve spiertraining van de onderste ledematen mogelijk was, zelfs bij de meest ernstig gehandicapte patiënten die thuis zuurstof kregen. We weten niet of de verrassend hoge mate van verbetering moet worden toegeschreven aan de training of aan andere factoren. Dienovereenkomstig willen we een gerandomiseerde, gecontroleerde, enkelblinde studie uitvoeren om te verduidelijken of progressieve weerstandstraining met polsgewichten de kracht van de grote strekspier van de onderste ledematen kan verbeteren in een mate die zich zal vertalen in een verbeterd fysiek vermogen na ontslag uit het ziekenhuis.

Randomisatie Het onderzoek is opgezet als een gerandomiseerde, gecontroleerde, enkelblinde studie. Patiënten die voldoen aan de inclusiecriteria en geen van de exclusiecriteria worden uitgenodigd om deel te nemen aan het onderzoek. Na een eerste evaluatie en testen worden de patiënten gerandomiseerd naar standaard longfysiotherapie en fysieke training (interventiegroep) of standaard fysiotherapie zonder training (controlegroep). De randomisatielijst is gebaseerd op een computerprogramma. Nummers van randomisatie worden bewaard in 70 gesloten enveloppen. De inhoud van de envelop wordt pas bekend gemaakt na opname, eerste evaluatie en testen. De enveloppen zijn aan de buitenkant genummerd (een opeenvolgende reeks nummers die verschilt van de nummers van randomisatie) en worden bewaard door een secretaris en vrijgegeven in de volgorde van het externe nummer.

Testen bij opname en na 6 weken worden uitgevoerd door fysiotherapeuten die blind zijn voor de randomisatie. Het is onmogelijk om de artsen, verpleegkundigen en fysiotherapeuten op de longafdeling blind te maken.

Veiligheid en ethiek Op basis van de huidige gegevens worden de patiënten niet blootgesteld aan enig risico, behalve dat een lichte mate van spierpijn kan optreden na de eerste paar dagen fysieke training. Het onderzoek is niet blind voor de fysiotherapeuten die de training uitvoeren, en als er zich een probleem voordoet met betrekking tot training, zal dit gemakkelijk worden aangepakt.

De huidige studie is gericht op progressieve fysieke training met goedkope apparatuur die gemakkelijk te hanteren is voor zowel de fysiotherapeuten als de patiënten met een minimaal risico voor de patiënten. Dit draagt ​​bij aan het belang van de studie.

De controlegroep wordt behandeld volgens de gebruikelijke therapeutische richtlijnen. De studie wordt gerapporteerd aan de lokale ethische commissie. De patiënten zijn gedekt door een patiëntenverzekering van het Frederikssund-ziekenhuis.

Registratie van gegevens en geïnformeerde toestemming Gegevensevaluatie stemt overeen met de technische eisen van het Deense bureau voor gegevensbescherming De patiënten zijn bekend met alle verzamelde gegevens en informatie hierover is opgenomen in de geïnformeerde toestemming.

Alle gegevens van het onderzoek worden bewaard in een aparte afgesloten container in een afgesloten ruimte. Alleen de hoofdonderzoeker heeft toegang tot de kamer en de container. Gegevens worden opgeslagen in Excel, waarbij elke patiënt een uniek nummer heeft en alle gegevens van die specifieke patiënt onder dit nummer worden opgeslagen. De veiligheidscontainer wordt verkregen voor het specifieke doel van het onderzoek en is in overeenstemming met de procedures van de lokale regio met betrekking tot inloggen op internet.

Binnen 24 uur na opname op de longafdeling van het Frederikssund-ziekenhuis zal contact met de patiënten worden opgenomen door de hoofdonderzoeker of een ander lid van het personeel dat voldoende is opgeleid voor het onderzoek.

De patiënten krijgen op de dag van opname mondelinge en schriftelijke informatie over het onderzoek, over hun rechten als vrijwilliger bij een wetenschappelijk onderzoek op het gebied van de gezondheidswetenschappen. De patiënt zal worden geïnformeerd over de aard van het onderzoek volgens de richtlijnen van de Deense Raad voor Ethiek. De mondelinge informatie wordt geleid door de schriftelijke informatie, waarbij elk aspect van het onderzoek in detail aan de patiënt wordt uitgelegd. Geïnformeerde toestemming wordt de dag na informatie verkregen na minimaal 24 uur heroverweging. De patiënt kan op elk moment tijdens het onderzoek besluiten zich terug te trekken uit het onderzoek. De onderzoekers kunnen ook besluiten dat een patiënt uit het onderzoek moet worden teruggetrokken en de reden voor uitsluiting moet worden gedocumenteerd in de onderzoeksdossiers.

Statistieken Het primaire doel van het onderzoek is om de kracht van de extensor van de dij van de interventiegroep te vergelijken met die van de controlegroep door middel van een isometrische contractietest.

Uit berekeningen is gebleken dat de behoefte aan 35 proefpersonen in elke groep een verschil in sterkte van minimaal 30% kan aantonen, met een grens van statistische significantie van 5% en een vermogen van 80%. De vermogensberekening is gebaseerd op de verwachte verandering in extensiekracht vanaf het begin van het onderzoek tot het moment van ontlading, waarbij niet wordt verwacht dat de controlegroep in kracht zal verbeteren. .

De toegepaste statistische analyses (door SPSS) zullen herhaalde metingen (ANOVA) zijn om een ​​systematisch verschil te bepalen tussen spierkracht met of zonder quadricepstraining.

Metingen Alle deelnemers worden uiterlijk op de eerste dag na opname getest, bij ontslag uit het ziekenhuis en 6 weken later poliklinisch. De dag van opname wordt aangeduid als dag 0. De follow-up van 6 weken is gekozen vanwege de overtuiging dat de meeste COPD-patiënten 6 weken na een exacerbatie klinisch stabiel zijn.

Economie en Tijdschema Het onderzoek wordt opgestart door de verantwoordelijken voor het onderzoek. De studie is nog niet volledig gefinancierd. We zijn van plan om aanvullende definitieve ondersteuning aan te vragen. Geen van de stichtingen zal enige band hebben met de geneesmiddelenindustrie en geen van de mogelijke supporters zal enige invloed hebben op de resultaten, hun interpretatie of publicatie.

De studie start in het najaar van 2012 en is afgerond wanneer alle 70 COPD-patiënten zijn geïncludeerd en opgevolgd, hopelijk afgerond in het najaar van 2013.

De resultaten van de studie, zowel positief, negatief als onduidelijk, zullen worden gerapporteerd in een internationaal tijdschrift voor longgeneeskunde. De resultaten zullen worden gepresenteerd op relevante congressen in binnen- en buitenland

Referenties

(1) Juel K, Døssing M. KOL in Denemarken: sygdommen der hver dag koster 10 danskere livet. Kbh.: Statens Institut for Folkesundhed; 2003.

(3) GOUD-Richtlijnen. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2011. Beschikbaar op: www.goldcopd.org. Betreden 26.06.12.

(4) Bernard S, LeBlanc P, Whittom F, Carrier G, Jobin J, Belleau R, et al. Perifere spierzwakte bij patiënten met chronische obstructieve longziekte. Am J Respir Crit Care Med 1998 Aug;158(2):629-634.

(5) Bloomfield SA. Veranderingen in de structuur en functie van het bewegingsapparaat bij langdurige bedrust. Med Sci Sports Exerc 1997 februari; 29 (2): 197-206.

(6) Steiner MC, Evans R, Deacon SJ, Singh SJ, Patel P, Fox J, et al. Adenine-nucleotideverlies in de skeletspieren tijdens inspanning bij chronische obstructieve longziekte. Thorax 2005 nov;60(11):932-936.

(7) Pitta F, Troosters T, Probst VS, Spruit MA, Decramer M, Gosselink R. Lichamelijke activiteit en ziekenhuisopname voor exacerbatie van COPD. Borst 2006 maart;129(3):536-544.

(8) Troosters T, Probst VS, Crul T, Pitta F, Gayan-Ramirez G, Decramer M, et al. Weerstandstraining voorkomt verslechtering van de spierfunctie van de quadriceps tijdens acute exacerbaties van chronische obstructieve longziekte. Am J Respir Crit Care Med 2010 mei 15;181(10):1072-1077