Cardiovasculaire effecten van lichaamsbeweging bij patiënten met de ziekte van Parkinson

De ziekte van Parkinson (PD) wordt in verband gebracht met abnormale controle van het cardiovasculaire systeem bij tot 50% van de patiënten. De cardiovasculaire autonome disfunctie is een gevolg van abnormale regulatie van het cardiovasculaire systeem door het autonome zenuwstelsel (ANS). Het manifesteert zich als orthostatische hypotensie, hypertensie in rugligging en kan mogelijk gepaard gaan met een abnormale hartslag en ritme, evenals abnormale hemodynamische reacties op inspanning. Orthostatische hypotensie is een plotselinge daling van de bloeddruk (BP) als gevolg van het aannemen van een meer rechtopstaande houding, zoals opstaan, en kan zich uiten als een algemene zwakte, licht gevoel in het hoofd, mentale "vertroebeling" tot syncope. Bovendien kan de stress van lichaamsbeweging de manifestatie van een asymptomatische cardiovasculaire autonome disfunctie verergeren, resulterend in een verminderde balanscontrole waardoor de patiënt niet in staat kan zijn om te oefenen en/of de patiënt vatbaarder kan maken voor een hoger risico op vallen, verminderd vermogen in activiteiten van het dagelijks leven (ADL) en verwardheid. Vallen bij oudere patiënten, de meerderheid van de patiënten met de ZvP, is potentieel gevaarlijk en invaliderend. De reactie van het cardiovasculaire systeem op de routinematig voorgeschreven fysiotherapeutische oefeningen noch op de routinematige fysieke activiteiten van de patiënten met de ziekte van Parkinson is echter bekend. Bij gebrek aan onderzoeksgegevens over de effecten van deze oefeningen/activiteiten kan dus niet worden vastgesteld of bepaalde onderdelen van de routinematige fysiotherapeutische behandeling geschikt en veilig zijn voor de patiënt met betrekking tot het ontstaan ​​of verergeren van cardiovasculaire autonome disfunctie. Hetzelfde geldt voor sommige ADL's van de patiënt die tekenen en symptomen van cardiovasculaire autonome disfunctie kunnen veroorzaken. De onderzoekers zijn daarom van plan hetzelfde te onderzoeken.

Dit onderzoek bestaat uit twee delen: fase 1 en fase 2. Alleen fase 2 is een gerandomiseerde gecontroleerde studie. De specifieke doelstellingen van elke fase zijn:

Fase 1 - Om het spectrum van cardiovasculaire disfunctie bij patiënten met de ziekte van Parkinson te analyseren -

• Zoals bepaald door de autonome reflexscreening; en
• Als reactie op de verschillende houdingen/activiteiten/oefeningen en het dragen van een buikband.

Fase 2 - Onderzoeken of het versterken van de buikspieren een effectieve strategie kan zijn om het vermogen van het cardiovasculaire systeem om de ontwikkeling van OH tegen te gaan, te verbeteren.

Fase 1:

Bij opname in het onderzoek zal een baseline autonome reflexscreening worden uitgevoerd. Deze screening bestaat uit de volgende onderdelen:

1. Kwantitatieve Sudomotor Axon Reflex Test (QSART): De QSART evalueert het postganglionaire sympathische sudomotor axon, d.w.z. het evalueert de reactie van de zweetcellen die worden aangestuurd door het ANS op acetylcholine (ACh). Hiervoor wordt op vier locaties de huid van de deelnemer gereinigd en geprepareerd. Vervolgens wordt ACh op die locaties toegepast. De beweging van ACh over de huid wordt vergemakkelijkt door iontoforese (met behulp van een elektrische stroom van lage intensiteit van 2 mA).

   Er worden gedurende 5 minuten opnames gemaakt met stimulustoepassing, gevolgd door nog eens 5 minuten na beëindiging van de stimulus.

   Voor de volgende 3 tests in de autonome reflextest worden de deelnemers geïnstrumenteerd met een beat-to-beat bloeddrukapparaat en een drie-afleidingen elektrocardiogram (ECG).

2. Hartslagrespons op diepe ademhaling (HRDB) met de deelnemer in rugligging: Er wordt een basislijn van 1 minuut vastgelegd. Onmiddellijk daarna vinden acht opeenvolgende ademhalingscycli plaats. Elke ademhalingscyclus bestaat uit een maximale inademings- en uitademingsfase van elk 5 seconden. Er wordt visuele feedback gegeven om de consistentie van de ademhaling te garanderen. De procedure wordt herhaald na een rustperiode van 2 minuten.
3. Beat-to-beat BP-reactie op Valsalva-manoeuvre: de deelnemer, in rugligging, wordt gevraagd om uit te ademen na een diepe inademing terwijl hij een kwikkolom gedurende 15 seconden op 40 mm houdt terwijl hij de lucht uitblaast via een slang met een luchtlek . De manoeuvre wordt herhaald totdat twee vergelijkbare slag-op-slag BP en HR zijn bereikt. Elke manoeuvre wordt gescheiden door 3 minuten rust.
4. Head-Up Tilt: De deelnemer wordt vastgezet op een geautomatiseerde kanteltafel. Een opname van 5 minuten van HR en BP wordt verkregen terwijl de patiënt op de rug ligt. De tafel wordt in 10 seconden langzaam tot 70 graden gekanteld (vergelijkbaar met opstaan). Onderwerpen blijven 5 minuten gekanteld of totdat aan een van de stopcriteria is voldaan. Handmatige bloeddruk naast automatische bloeddruk kan 1 minuut voor het kantelen worden genomen, 1, 3 en 5 minuten tijdens het omhoog kantelen van het hoofd en 1 minuut na het omhoog kantelen van het hoofd. Alle geautomatiseerde parameters worden weergegeven op een computerconsole. De specifieke stopregels zijn 1) verzoek van de patiënt, 2) presyncope en 3) snelle daling van de systolische bloeddruk als reactie op kantelen. Als aan een van deze voorwaarden wordt voldaan, wordt de patiënt weer in rugligging geplaatst.

De vijf primaire eindpunten van autonome reflextesten zijn:

1. totaal zweetvolume op QSART;
2. HR-variatie op HRDB;
3. Valsalva-ratio tijdens de Valsalva-manoeuvre;
4. HR-verandering als reactie op head-up tilt; en
5. BP-verandering als reactie op kantelen met het hoofd omhoog. De ernst en verdeling van de autonome disfunctie zal worden gekwantificeerd met behulp van de Composite Autonomic Severity Score (CASS).

De bloedstroomsnelheid in de middelste hersenslagader (MCA) en frontale/prefrontale corticale perfusie zullen worden gemeten met behulp van trans-craniale doppler (TCD) en functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS). Voor TCD wordt een velcro-hoofdband met een platte sonde op het hoofd van de proefpersoon geplaatst voordat er een autonome test wordt uitgevoerd en worden de bloedstroomsnelheden gedurende 5 minuten geregistreerd voordat er een autonome test wordt uitgevoerd. Nadat TCD is voltooid, wordt fNIRS verkregen terwijl de patiënt elke manoeuvre in de rest van het protocol uitvoert. De deelnemer gaat liggen met de fNIRS-sondes (twee emissie en vier detectie) op het voorhoofd. De sondes worden stevig op hun plaats gehouden door een houder met klittenband om het hoofd. Deze sondelocatie zorgt voor gevoeligheid voor de prefrontale cortex, waarvan bekend is dat deze wordt geactiveerd door informatieverwerkingstaken. Voor de volgende manoeuvres in de rest van het protocol worden de fNIRS-sondes op de C3-locatie (d.w.z. boven de primaire motorcortex) geplaatst volgens het internationale 10-20-systeem voor plaatsing van EEG-elektroden. fNIRS is een niet-invasieve optische methode die kan worden gebruikt om corticale activiteit aan het bed te detecteren. fNIRS-systemen gebruiken de golflengte-afhankelijke absorptie-eigenschap van hemoglobine om veranderingen in de hersenconcentratie van oxy- en deoxyhemoglobine tijdens een functionele taak te volgen [analoog aan functionele MRI (fMRI)]. De verhouding tussen oxy- en deoxyhemoglobine maakt het mogelijk om de corticale perfusie te schatten. fNIRS-gegevens zullen de TCD-informatie aanvullen. TCD geeft informatie over de stroomsnelheid van de MCA, waardoor we de stroomsnelheden van de piale arteriën kunnen schatten, terwijl fNIRS informatie geeft over veranderingen in de corticale perfusie, en dus vasoconstrictie in de intraparenchymale arteriën.

Hierna zullen we een retrospectieve geschiedenis van vallen van zes maanden vastleggen. Duizeligheid Handicap Inventory (DHI), Autonomic Symptom Profile (ASP), University of California Los Angeles Dizziness Questionnaire (UCLA-DQ), Orthostatic Hypotension Questionnaire (OHQ) en de Orthostatic Discriminant and Severity Scale (ODSS) worden gebruikt om de invloed van autonome disfunctie, orthostatische hypotensie en duizeligheid op het leven van de deelnemer.

Nadat de bovengenoemde basisevaluatie van de deelnemer is voltooid, wordt de deelnemer getest op cardiovasculaire reacties op verschillende houdingen/activiteiten/oefeningen en op het gebruik van een buikband. Hiervoor moeten de deelnemers opname ondergaan van bloeddruk, hartslag (met behulp van ECG), analyse van de bloedstroomsnelheid in de MCA en frontale/prefrontale corticale perfusie (zoals hierboven beschreven) tijdens het uitvoeren van een/sommige van de volgende oefeningen in elke volgorde of combinatie:

• Diepe ademhalingsoefening zittend in een stoel of staand, met of zonder adem inhouden;
• Zit-naar-stand vanuit een stoel en weer sta-naar-zit in dezelfde stoel;
• Schouderverhoging en/of elleboogflexie-extensieoefening terwijl een 500 ml waterfles (gevuld) in elke hand wordt gehouden (in staande positie);
• Tandemlopen (lopen op een rechte lijn waarbij de tenen van de achterste voet de hiel van de voorste voet bij elke stap raken);
• Staand op één been (voor elk been);
• Met gekruiste benen staan;
• Liggende fietsoefening;
• Stationaire fietsoefening;
• Buikspiercontractieoefening; en
• Compressie van de buik met behulp van een buikband. Een buikbinder is een nauwsluitend elastisch kledingstuk dat wordt gebruikt voor compressie van de buikwand. Het is verkrijgbaar in verschillende maten. Het kan worden gebruikt om de spieren van de buikwand te ondersteunen.

De deelnemers ondergaan gedurende maximaal 12 minuten liggende/stationaire fietsoefeningen om sympathische ANS-activering te produceren. De hometrainer wordt aangepast op basis van de beperkingen van het individu bij een constante belasting. De maximale veilige werkbelasting wordt berekend met behulp van de Karvonen/Heart Rate Reserve-formule, volgens de huidige richtlijnen. Na een opwarmperiode van 1 minuut bij een belasting van 0 watt wordt een trainingsbelasting van 10 watt/min toegevoegd en gedurende de volledige 12 minuten aangehouden, tenzij aan een aspect van de stopcriteria wordt voldaan. De specifieke stopregels zijn 1) verzoek van de patiënt, 2) snelle daling van de systolische bloeddruk en 3) beslissing van de onderzoeker/medewerker om de oefening te beëindigen voor de veiligheid van de deelnemer.

Alle deelnemers moeten fase 1 voltooien. Alleen die deelnemers met een significante autonome disfunctie gaan echter door naar fase 2 van het onderzoek.

Stage 2:

Patiënten die met behulp van de autonome reflexscreening (in stadium 1) zijn geïdentificeerd met autonome disfunctie, worden willekeurig toegewezen aan een van de twee groepen. De groepen worden aangeduid als groep 'Buikversterkende oefeningen' (experimenteel) en groep 'Routinezorg' (controle). Patiënten in de experimentele groep zullen naast de routinematige zorg gedurende drie maanden thuis buikversterkende oefeningen doen en een oefenlogboek bijhouden, terwijl patiënten in de controlegroep de volgende drie maanden de routinematige zorg zullen voortzetten. Tijdens de follow-up na drie maanden ondergaan patiënten in beide groepen opnieuw dezelfde testen als vermeld in fase 1.

Buikversterkende oefeningen hebben betrekking op de spieren van de buik. Buikspieren worden samengetrokken nadat de deelnemer verschillende houdingen heeft aangenomen gedurende een vooraf bepaalde duur en gedurende een vooraf bepaald aantal keren per dag. De twee groepen zullen worden vergeleken op effectiviteit van buikversterkende oefeningen bij het voorkomen van orthostatische hypotensie bij autonome reflextesten na 3 maanden. Beide groepen worden bovendien vergeleken terwijl ze een buikband dragen tijdens een tweede kanteltest. Er wordt een valgeschiedenis van drie maanden geregistreerd en alle deelnemers wordt gevraagd de vier vragenlijsten in te vullen, d.w.z. DHI, ASP, OHQ en weer ODSS.