Progressiv motstandstrening av lårets ekstensormuskel hos KOLS-pasienter innlagt på sykehus med en eksacerbasjon

Bakgrunn Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er en av de mest kostbare kroniske sykdommene (1). I Danmark kan det anslås at ca. 400.000 mennesker lider av KOLS, noe som utgjør ca. 15 % av den voksne befolkningen. KOLS gir 10.000 legevaktbesøk, ca. 25.000 akutte sykehusinnleggelser og 3.500 dødsfall i året. Sykdommen koster ca. 2 milliarder danske kroner (400 millioner dollar) i året. Sykehusinnleggelser på grunn av eksacerbasjoner øker den mest kostbare delen av sykdomsbyrden for samfunnet. KOLS er en av få kroniske sykdommer som fortsatt øker (1).

KOLS er preget av en akselerert nedgang i lungefunksjonen. De fleste av pasientene med alvorlig grad av KOLS lider av tilbakevendende akutt forverring kalt eksacerbasjoner. En forverring er definert som en forverring av symptomer inkludert kortpustethet og oppspyttproduksjon som fører til en sjanse i medisinsk behandling. Hyppige forverringer er assosiert med en ekstra høy grad av nedgang i lungefunksjonen og en sterkt negativ innvirkning på livskvaliteten. Sykdomsprogresjonen følges av et gradvis tap i muskelmasse og styrke (3).

Innleggelse på sykehus har velkjente effekter på maksimalt oksygenforbruk og en reduksjon i den fysiske tilstanden fører til en mer alvorlig grad av kortpustethet ved fysisk aktivitet (4). Bare noen få dager i sengen etterfølges av et viktig tap av muskelmasse og styrke. Immobilisering forårsaker en reduksjon i metabolisme og tap av aktive motoriske enheter og redusert evne til å aktivere de hvilende motoriske enhetene. Dette har en større negativ innvirkning på styrken i ekstensorene som er engasjert i å opprettholde oppreist stilling enn andre muskelgrupper. I tråd med dette skjer tapet av muskelstyrke med dobbelt så høy hastighet i muskler i underekstremitet enn i muskler i overekstremitet (5). Dette fører til økt produksjon av melkesyre og tilsvarende muskeltretthet (6). Muskler som er engasjert i kneforlengelse, mister styrke med høyest hastighet under immobilisering. Dette tapet har stor innvirkning på dagliglivets aktiviteter som å komme seg ut av sengen, reise seg fra en stol og gå i trapper. Selv om pasientene gjenvinner sin premorbide lungefunksjon og deres symptomer forbedres til det "normale" nivået vanligvis innen 6 uker, når de ikke sitt vanlige fysiske aktivitetsnivå som uttrykt av 6MWT (7). Innleggelse på grunn av eksaserbasjoner følges av muskelsvinn og langvarig inaktivitet, noe som fører til økt risiko for gjentatte eksaserbasjoner.

Fysisk trening av musklene er den mest effektive behandlingen for å opprettholde eller øke muskelstyrken for å forhindre muskelsvinn under immobilisering. Siden det meste av nedgangen i muskelstyrke skjer i løpet av de første dagene av sengeleie - 3-4 % per dag - og mest uttalt i musklene i underekstremitetene, er det god grunn til tidlig intervensjon med fysisk trening av ekstensorene til underekstremitet, jo tidligere etter innleggelse, jo bedre.

Det er solid dokumentasjon for positiv effekt av trening av klinisk stabile KOLS-pasienter. Kun to studier har undersøkt effekten av trening under innleggelse for en akutt eksacerbasjon (8) I studien til Troosters besto treningen av 3 sett med 8 repetisjoner tilsvarende 70 % av 1 repetisjon maksimum (1RM: repetisjoner maksimum: maksimal vekt som bare kan håndteres én gang). Forsøkspersonene hadde en FEV1 på 40 ± 12 % av forventet, og ble trent ved bruk av en kneforlengelsesmaskin. Vi kjenner ikke de eksakte eksklusjonskriteriene for studien – inkluderte de pasienter som ikke klarte å bevege seg fra sengen til kneforlengelsesmaskinen? Håndterte fysioterapeutene de mest alvorlig syke pasientene annerledes? Dessuten ville det vært mer generelt anvendelig dersom treningen kunne utføres med et mindre krevende og kostbart utstyr enn en kneforlengelsesmaskin. Følgelig er det behov for en studie med en mer detaljert beskrivelse av opplæringsprosedyren, ved bruk av en enkel, rimelig treningsanordning, som er anvendelig for mange sentre og sykehusenheter.

De fleste pasienter som lider av en alvorlig grad av KOLS (GOLD III og IV) (3) vil oppleve alvorlig kortpustethet som fører til utmattelse selv etter aktiviteter på svært lavt nivå. Unilateral motstandstrening av quadriceps ved bruk av håndleddsvekter er lavpris, lavteknologi.

Pilotstudien ved vår lungemedisinske avdeling, Frederikssund sykehus, inkludert 8 alvorlig syke KOLS-pasienter, trent med håndleddsvekter i snitt i 5 dager, viste at alle pasientene forbedret muskelstyrken – utgjorde i gjennomsnitt 50 %.

Studien viste at progressiv muskeltrening i underekstremitetene var mulig selv hos de mest alvorlig funksjonshemmede pasientene på hjemmeoksygen. Vi vet ikke om den overraskende høye forbedringsgraden skal tilskrives treningen eller andre faktorer. Følgelig ønsker vi å utføre en randomisert kontrollert enkeltblindet studie for å avklare om progressiv motstandstrening med håndleddsvekter kan forbedre styrken til den store ekstensormuskelen i underekstremiteten i en grad som vil oversettes til forbedret fysisk evne etter utskrivning fra sykehus.

Randomisering Undersøkelsen er designet som en randomisert, kontrollert, enkeltblindet studie. Pasienter som oppfyller inklusjonskriteriene og ingen av eksklusjonskriteriene inviteres til å delta i studien. Etter en innledende evaluering og testing randomiseres pasientene til enten standard lungefysioterapi og fysisk trening (intervensjonsgruppe) eller standard fysioterapi uten trening (kontrollgruppe). Listen over randomisering er basert på et dataprogram. Tall for randomisering oppbevares i 70 lukkede konvolutter. Innholdet i konvolutten avsløres først etter inkludering, innledende evaluering og testing. Konvoluttene er nummerert på utsiden (en påfølgende linje med tall som er forskjellig fra tallene for randomisering) og oppbevares av en sekretær og frigis i rekkefølgen til ytre nummer.

Tester ved inklusjon og etter 6 uker vil bli utført av fysioterapeuter blindet for randomiseringen. Det er umulig å blinde leger, sykepleiere og fysioterapeuter ved lungeavdelingen.

Sikkerhet og etikk Basert på dagens bevis, er pasientene ikke utsatt for noen form for risiko, bortsett fra at det kan oppstå en liten grad av muskelømhet etter de første dagene med fysisk trening. Studiet er ikke blendet for fysioterapeutene som utfører treningen, og dersom det skulle oppstå problemer knyttet til treningen, vil det enkelt bli løst.

Denne studien tar sikte på progressiv fysisk trening med billig utstyr som er enkelt å håndtere for både fysioterapeutene og pasientene med minimal risiko for pasientene. Dette øker betydningen av studiet.

Kontrollgruppen vil bli behandlet etter vanlige terapeutiske retningslinjer. Studien rapporteres til den lokale etiske komité. Pasientene er dekket av pasientforsikring ved Frederikssund sykehus.

Registrering av data og informert samtykke Dataevaluering er enig i de tekniske kravene fra Datatilsynet. Pasientene er kjent med alle innsamlede data, og informasjon om dette er inkludert i det informerte samtykket.

Alle data fra studien vil bli oppbevart i en separat låst beholder i et låst rom. Kun hovedetterforsker har tilgang til rommet og containeren. Data vil bli lagret i excel, der hver pasient har et unikt nummer og all dato fra den aktuelle pasienten er lagret under dette nummeret. Sikkerhetsbeholderen er anskaffet for det spesifikke formålet med studien og er i samsvar med prosedyrene i den lokale regionen for pålogging på internett.

Pasientene vil bli kontaktet av hovedetterforskeren eller et annet medlem av personalet som er tilstrekkelig opplært for studien innen 24 timer etter innleggelse på lungeavdelingen ved Frederikssund sykehus.

Pasientene vil få muntlig informasjon og skriftlig informasjon om studiet innleggelsesdagen, om sine rettigheter som frivillige i et vitenskapelig studium innen helsevitenskap. Pasienten vil bli informert om studiens art i henhold til retningslinjene til Det Danske Etiske Råd. Den muntlige informasjonen styres av informasjonen skriftlig, der alle aspekter av studien blir forklart i detalj for pasienten. Informert samtykke innhentes dagen etter informasjon etter minimum 24 timers revurdering. Pasienten kan bestemme seg for å trekke seg fra studien når som helst under utredningen. Utrederne kan også bestemme at en pasient skal trekkes fra studien og årsaken til eksklusjon skal dokumenteres i forskningsfilene.

Statistikk Hovedmålet med studien er å sammenligne styrken til lårets ekstensor til intervensjonsgruppen med styrken til kontrollgruppen ved en isometrisk kontraksjonstest.

Beregninger har vist at behovet for 35 forsøkspersoner i hver gruppe skal kunne avdekke en styrkeforskjell på minst 30 %, med en grense for statistisk signifikans på 5 % og en potens på 80 %. Effektberegningen er basert på forventet endring i ekstensjonsstyrke fra studiestart til utslipp der det ikke forventes at kontrollgruppen vil forbedre seg i styrke. .

De anvendte statistiske analysene (av SPSS) vil være gjentatte mål (ANOVA) for å bestemme en systematisk forskjell mellom muskelstyrke med eller uten quadriceps-trening.

Målinger Alle deltakere testes senest dag én etter innleggelse, ved utskrivning fra sykehus og poliklinisk 6 uker senere. Innleggelsesdagen angis som dag 0. 6 ukers oppfølging er valgt på grunn av troen på at de fleste KOLS-pasienter er klinisk stabile 6 uker etter en eksaserbasjon.

Økonomi og tidsplan Studiet startes opp av de undersøkelsesansvarlige. Studiet er ennå ikke fullfinansiert. Vi planlegger å søke om ytterligere endelig støtte. Ingen av stiftelsene vil ha noen tilknytning til legemiddelindustrien og ingen av de mulige støttespillerne vil ha noen innvirkning på resultatene, deres tolkning eller publisering.

Studien starter høsten 2012 og avsluttes når alle 70 KOLS-pasienter er inkludert og fulgt opp, forhåpentligvis ferdig høsten 2013.

Resultatene av studien både positive, negative og inkonklusive vil bli rapportert i et internasjonalt tidsskrift for lungemedisin. Resultatene vil bli presentert på relevante kongresser både i Danmark og i utlandet

Referanser

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

(3) GULL- Retningslinjer. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2011. Tilgjengelig på: www.goldcopd.org. Besøkt 26.06.12.

(4) Bernard S, LeBlanc P, Whittom F, Carrier G, Jobin J, Belleau R, et al. Perifer muskelsvakhet hos pasienter med kronisk obstruktiv lungesykdom. Am J Respir Crit Care Med 1998 Aug;158(2):629-634.

(5) Bloomfield SA. Endringer i muskel- og skjelettstruktur og funksjon ved langvarig sengeleie. Med Sci Sports Exerc 1997 Feb;29(2):197-206.

(6) Steiner MC, Evans R, Deacon SJ, Singh SJ, Patel P, Fox J, et al. Adeninnukleotidtap i skjelettmuskulaturen under trening ved kronisk obstruktiv lungesykdom. Thorax 2005 Nov;60(11):932-936.

(7) Pitta F, Troosters T, Probst VS, Spruit MA, Decramer M, Gosselink R. Fysisk aktivitet og sykehusinnleggelse for forverring av KOLS. Chest 2006 Mar;129(3):536-544.

(8) Troosters T, Probst VS, Crul T, Pitta F, Gayan-Ramirez G, Decramer M, et al. Motstandstrening forhindrer forverring av quadriceps muskelfunksjon under akutte forverringer av kronisk obstruktiv lungesykdom. Am J Respir Crit Care Med 2010 15. mai;181(10):1072-1077