Het effect van een uitgebreide oefentraining op lange termijn met periodisering bij patiënten met hart- en vaatziekten

Hartrevalidatie (CR) van patiënten met hart- en vaatziekten (HVZ) wordt sinds het begin van de jaren zeventig in verschillende mate in Europa toegepast. CR is een veelomvattend, langetermijnprogramma met medische evaluatie, voorgeschreven Exercise Training (ET), aanpassing van cardiale risicofactoren, voorlichting en advies. Deze programma's zijn ontworpen om de fysiologische en psychologische effecten van hartaandoeningen te beperken, het risico op plotseling overlijden of een nieuw infarct te verminderen, hartsymptomen onder controle te houden, het atherosclerotische proces te stabiliseren of om te keren, en de psychosociale en beroepsstatus van geselecteerde patiënten te verbeteren. Bovendien is het een veilige, bruikbare en effectieve behandeling voor patiënten met coronaire hartziekte (CHZ), vooral na een hartinfarct, maar ook voor patiënten met hartinterventies en chronisch stabiel hartfalen.

De therapietrouw na een CR-programma in het ziekenhuis is naar verluidt slecht: slechts 30% tot 60% van degenen die een fase II CR-programma voltooien, oefent 6 maanden later nog steeds en na 12 maanden faalt tot 50 tot 80% van de deelnemers te houden aan lichaamsbeweging. Ondanks de voordelen die samenhangen met reguliere ET, blijft de therapietrouw met op oefeningen gebaseerde CR onder toezicht laag.

Een kort overzicht van meta-analysestudies die de impact beoordelen van verschillende soorten oefeningen op kortetermijnresultaten voor deelnemers aan CR zal nu worden gepresenteerd. De bevindingen van een meta-analyse in 2015 gaven aan dat intervaltraining met hoge intensiteit (HIIT) effectiever is dan matige continue training (MCT) voor de verbetering van zowel de VO2-piek als de anaerobe drempel bij patiënten met stabiele CAD. De grotere verbetering in VO2-piek na HIIT vergeleken met MCT (4,6 ± 3,1 versus 2,8 ± 2,4 ml/kg/min) is belangrijk in de context van een overlevingsvoordeel van 10-25% bij elke 3,5 ml/kg/min verbetering in VO2-piek .

Een andere meta-analyse in 2016 vergeleek HIIT en MCT wat betreft hun vermogen om de aerobe inspanningscapaciteit van patiënten en verschillende cardiovasculaire risicofactoren te verbeteren. Tien onderzoeken met 472 patiënten werden opgenomen voor analyse (218 HIIT, 254 MCT) en de belangrijkste conclusies waren dat HIIT de gemiddelde VO2-piek bij patiënten met CAD meer verbetert dan MCT, hoewel MCT geassocieerd was met een meer uitgesproken numerieke achteruitgang bij patiënten met hartfalen. snelheid en lichaamsgewicht.

De huidige CR-richtlijnen bevelen de opname van een gestandaardiseerd programma voor weerstandstraining (RT) aan. Een recente meta-analyse van ET-programma's bij patiënten met CAD onthulde dat de toevoeging van RT-training aan MCT leidde tot superieure verbeteringen in lichaamssamenstelling, spierkracht, piekwerkcapaciteit en een trend voor grotere toenames in VO2-piek. Net als bij HIIT is niet aangetoond dat RT de veiligheid van de patiënt of de therapietrouw van het programma in gevaar brengt.

Er is minder bekend over centrale en perifere aanpassingen tijdens langetermijneffecten op HIIT, MCT of zelfs aërobe gecombineerde training met RT. In 2016 werden een systematische review en meta-analyse met in totaal 63 studies met 14.486 deelnemers met CAD mediane follow-up van 12 maanden opgenomen. Er werd geconcludeerd dat CR op basis van oefeningen de cardiovasculaire mortaliteit vermindert en belangrijke gegevens oplevert die een vermindering van het aantal ziekenhuisopnames en een verbetering van de kwaliteit van leven aantonen. Madssen et al. toonden aan dat een 12 maanden durend onderhoudsoefenprogramma bestaande uit onregelmatige oefensessies onder toezicht niet resulteerde in een betere therapietrouw of een verhoogde VO2-piek bij CAD-patiënten in vergelijking met de gebruikelijke zorg. Eén maandelijkse sessie gedurende een jaar HIIT was niet voldoende om de inspanningscapaciteit te verbeteren of te behouden. In de literatuur is er een gebrek aan bewijs over de effecten in inspanningscapaciteit, spierkracht en lichaamssamenstelling van langdurige wekelijkse oefensessies onder toezicht op een onderhoudsoefenprogramma bij HVZ-patiënten.

De huidige trainingsrichtlijnen voor CR richten zich op steady-state-oefeningen met matige intensiteit, waarbij lopen en fietsen de meest aanbevolen vormen van ET zijn. Tijdens het trainingsvoorschrift kunnen meerdere trainingsvariabelen worden gemanipuleerd, waaronder herhalingen, intervallengte, rustperiodelengte en weerstandsintensiteit. In dit opzicht zou veel inzicht kunnen worden verkregen door benaderingen die worden gebruikt in sportconditionering, waarbij het voorschrijven van oefeningen is ontworpen om fysiologisch en psychologisch duurzaam te zijn met behulp van periodisering.

Periodisering wordt gedefinieerd als een georganiseerd cyclisch programma dat geplande variaties in intensiteit, volume en specificiteit gebruikt om vermoeidheid te minimaliseren en prestatieresultaten te maximaliseren. Bij gezonde of getrainde populaties heeft periodisering tot doel de ET-aanpassingen te optimaliseren in vergelijking met niet-geperiodiseerde training, om overtraining te voorkomen en om te voorkomen dat trainingsaanpassingen afvlakken. Geperiodiseerde methoden worden beschouwd als superieur aan niet-geperiodiseerde methoden in getrainde populaties en lijken superieur te zijn bij inactieve volwassenen. Interessant is dat een recente studie het effect onderzocht van 22 weken van 2 verschillende soorten periodiserende en niet-periodiserende weerstandstrainingsprotocollen op een uitgebreid scala aan fysieke functies en gezondheidsresultaten bij ogenschijnlijk gezonde, ongetrainde oudere volwassenen. In tegenstelling tot wat werd verondersteld, waren alle drie de trainingsmodellen even effectief voor het bevorderen van significante verbeteringen in verschillende fysieke functies en fysiologische gezondheidsresultaten door weerstandstraining in deze populatie.

In de meeste CR-programma's is er geen periodisering of oefenprogressie tijdens interventies op middellange tot lange termijn. Evalueer de resultaten van periodisering op lange termijn en beoordeel de lengte van de verandering die wordt waargenomen in CR-programma's onder toezicht, die interessant en noodzakelijk kunnen zijn.

Deze studie zal hopelijk bijdragen aan het genereren van evidence-based benaderingen voor het voorschrijven van oefeningen om de ET te verlengen na het einde van ziekenhuisgebaseerde CR-programma's.

Het doel van dit onderzoeksproject is tweeledig:

1. Het uitvoeren van een 12 maanden durend gerandomiseerd controleonderzoek om de effecten te evalueren van een geperiodiseerd ET-regime versus een niet-geperiodiseerd ET-regime (richtlijnen) op VO2-piek, maximale kracht, lichaamssamenstelling, functionaliteit en kwaliteit van leven bij HVZ.
2. om de effecten van een 12-maanden geperiodiseerd ET-regime te onderscheiden van een niet-geperiodiseerd ET-regime op de verschillende componenten van de zuurstofkinetische respons en oxidatieve aanpassingen bij CVD-patiënten.

De hypothesen voor deze studie zijn: 1) overwegende dat dit type periodisering een hogere belasting uitoefent op het cardiovasculaire en neuromusculaire systeem, zodat er grotere aanpassingen kunnen zijn die leiden tot hogere toenames in VO2max, spierkracht, lichaamssamenstelling en functionaliteit in vergelijking met niet-geperiodiseerde ET-regime; 2) er zal een betere verbetering zijn van de microvasculaire O2-afgifte in de inspanningstransiënt als reactie op een geperiodiseerd ET-regime dat zal worden geassocieerd met een snellere aanpassing van de pulmonale VO2-kinetiek dan in de niet-geperiodiseerde groep. Verbeteringen in microvasculaire O2-afgifte zullen worden aangegeven door een betere afstemming tussen de aanpassingssnelheid van spierdeoxygenatie ten opzichte van fase II pulmonale VO2, wat een verminderde afhankelijkheid van O2-extractie vertegenwoordigt voor een gegeven pulmonale VO2.

STUDIE ONTWERP:

Een longitudinaal RCT-onderzoeksontwerp uitgevoerd in het Cardiovasculaire Rehabilitatiecentrum van de Universiteit van Lissabon (CRECUL) in het Universiteitsstadion van Lissabon (EUL) met behulp van twee verschillende ET-voorschriften (periodisering versus niet-periodisering) zal worden toegepast bij patiënten met hart- en vaatziekten. In het kort, na het proces van geïnformeerde toestemming worden patiënten gerandomiseerd en gestratificeerd (op geslacht en leeftijd) in periodiserings- of niet-periodiseringsgroepen. De randomiseringscode wordt ontwikkeld met een computergenerator voor willekeurige getallen om willekeurig gepermuteerde blokken te selecteren. Deelnemers sporten voor een periode van 12 maanden. Alle dezelfde beoordelingen, behalve het echocardiogram dat zal worden uitgevoerd in M0 en M3 (voor risicostratificatie), zullen gedurende een jaar op 4 verschillende tijdstippen worden uitgevoerd: M0 - basislijn, M1 - 3 maanden na het starten van de ET, M2 - 6 maanden na starten van de ET en M3 - 12 maanden na starten van de ET. De patiënten worden gerandomiseerd in een van de twee ET-groepen.

Steekproefomvang werd berekend (G-Power, versie 3.1.3) uitgaande van een verschil in maximale zuurstofopname (VO2-piek) tussen groepen van 3 ml/kg/min als een klinisch belangrijk verschil met een standaarddeviatie van 3,5 ml/kg/min, α=0,05, 1-β=0,80 en een verwachte uitvalpercentage van 50%. De berekeningen leverden een totale minimale steekproefomvang op van 56 deelnemers (28 in elke groep).

De volgende beoordelingen op de 4 tijdstippen zullen worden uitgevoerd in het Pulido Valente-ziekenhuis, Faculteit Menselijke Kinetiek - Universiteit van Lissabon (FMH-UL) en Academia de Fitness bij EUL: Echocardiogram (Echo) (MyLab Alpha, ESAOTE); cardiopulmonale inspanningstest (CPET) (Ergostik, Geratherm Respiratory GmbH, Bad Kissingen); skeletspier deoxygenatie dynamiek (NIMO, Nirox srl); lichaamssamenstelling - radiografische absorptiometrie met dubbele energie (DXA, Hologic Explorer-W); objectief gemeten fysieke activiteit - versnellingsmeter (ActiGraph GT3X+); functionele fysieke fitheid - Fullerton Functionele Fitness Test; isometrische kracht - draagbare handdynamometer JAMAR plus digitaal (Sammons Preston); maximale sterkte - 1RM en vragenlijst over kwaliteit van leven (Short Form-36 Health Survey).

Alle beoordelingsmomenten vinden plaats in 1 tot 2 weken:

Dag 1 - Echo en CPET worden uitgevoerd in het ziekenhuis; Dag 2 en 3 - gedurende de dag en het tijdstip van de ET-sessie in de EUL voert de patiënt het volgende uit: functionele fysieke conditietests; maximale sterkte; isometrische kracht en vragenlijst over kwaliteit van leven; Dag 4 - In FMH-UL wordt het dual energy radiographic absorptiometry (DXA)-examen en de activering van de versnellingsmeter om de objectief gemeten fysieke activiteit te meten, uitgevoerd.

Dag 5 - Submaximale CPET met de dynamiek van skeletspierdeoxygenatie in het ziekenhuis.

Om de vertrouwelijkheid van de deelnemers te waarborgen zal aan elke deelnemer een ID-code worden toegekend in de database en alle gebruikte apparatuur en bladen. Eén onderzoeker voert het databasebeheer uit.

GEGEVENSANALYSE:

Gegevens worden geanalyseerd in M0, M1, M2 en M3. De gegevens worden getest op normaliteit en homogeniteit van variantie met respectievelijk de tests van Shapiro Wilk en Levene. Gegevensanalyse zal worden beschreven volgens de vastgestelde doelen voor dit project (beschrijvende waarden: gemiddelde, standaarddeviatie, bereik, % verandering) en vergelijkingen van gemiddelden zullen worden gebruikt voor alle beoogde resultaten binnen en tussen groepen. Basislijnkarakteristieken tussen groepen zullen worden geëvalueerd met eenrichtings-ANOVA. Gemengd tussen onderwerpen ANOVA zal worden uitgevoerd in een 2 (pre vs post ET) ontwerp om de efficiëntie van het programma te beoordelen. Wanneer een significante interactie wordt waargenomen, zullen t-testen of Wilcoxon-rangtesten worden gebruikt om te bepalen waar de interactie plaatsvond.

M0 versus M1, M0 versus M2, M0 versus M3, M1 versus M2, M2 versus M3 en M1 versus M3 zullen worden vergeleken om de veranderingen bij patiënten te evalueren en de benodigde tijdspanne voor dergelijke veranderingen te traceren met behulp van General Linear Mixed Model Analysis voor herhaalde metingen met Tukey's post hoc procedure voor de gemiddelde vergelijkingen. Pearson product moment correlatiecoëfficiënt of Spearman's rangcorrelatiecoëfficiënt zal worden gebruikt om de relatie tussen verschillende variabelen per groep te bestuderen en correlatiecoëfficiënten zullen tussen groepen worden vergeleken. Statistische significantie wordt ingesteld op een alfaniveau van 0,05. Andere statistische procedures kunnen worden uitgevoerd.

Statistische analyses zullen worden uitgevoerd met behulp van Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 22.0 (IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, VS).