Blodstrømrestriksjonstrening ved kronisk hjertesvikt: en effektiv treningsstrategi? (BFR-CHF)

Treningstrening i CHF er en potensielt effektiv intervensjon for å forbedre symptomatiske og prognostiske utfall, men forblir underutnyttet i moderne CHF-behandling i Storbritannia. Denne underutnyttelsen kan delvis være et resultat av flere tilnærminger til trening, men også på grunn av inkonsekvente og generelt beskjedne resultater av noen av intervensjonene på viktige pasientorienterte utfall. En sentral vurdering i denne sistnevnte forbindelse er om sykdomsrelaterte symptomer (f.eks. dyspné) under treningstrening begrenser det fysiologiske arbeidet som kan oppnås under trening, og begrenser graden av treningsstimulans til under nivået der fysiologisk tilpasning kan oppnås. For eksempel, hos KOLS-deltakere, var det bare de som hadde tretthet i skjelettmuskulaturen etter en treningsøkt som viste enhver forbedring i funksjonell treningskapasitet og helserelatert livskvalitet etter et 3-måneders rehabiliteringsprogram. Å undersøke nye tilnærminger til trening som fremmer større gevinster i treningseffekt kan derfor føre til større endringer i pasientsentrerte resultater som til slutt vil stimulere til større opptak og lindre den kliniske belastningen av kronisk hjertesvikt.

Blood Flow Restriction-trening (BFR) er en ny strategi der en trykkmansjett blåses opp rundt den proksimale delen av de trenende lemmene (f.eks. på toppen av armer eller ben) under trening eller i restitusjonsperioder mellom treningsøktene. Trykket på mansjetten er satt til å tillate arteriell blodstrøm, men okkludere venøs retur, og deretter endre (eller opprettholde) det lokale metabolske miljøet, noe som resulterer i oppregulering av flere nedstrømsveier som forsterker den adaptive responsen på trening. BFR har tidligere vært vellykket brukt i kombinasjon med motstandstrening (RE) for å forsterke skjelettmuskelhypertrofi i isolerte perifere muskler. Viktigere er at denne treningen har vist seg å fremme muskelhypertrofi med samtidig økning i isokinetisk styrke hos eldre individer som yter ved lave treningsfrekvenser. Dette demonstrerer derfor at BFR kan indusere relativt like tilpasninger ved en lavere kraft i eldre populasjoner, noe som tyder på at denne treningsstrategien kan ha anvendelser i andre grupper, for eksempel CHF-pasienter.

Ytterligere studier har også vist forbedringer i V̇O2peak ved å kombinere BFR med tradisjonell utholdenhetstrening med lav intensitet eller intervalltrening med høy intensitet (HIIT). Ved å bruke et innenfor-mål-design, viste den første av disse studiene at en 4-ukers treningsintervensjon (4 økter per uke) med 45-minutters enkeltbenssykling under iskemiske forhold (indusert av et eksternt trykk på 50 mmHg i et trykkkammer ) forbedret time-to-fatigue og V̇O2peak betydelig mer enn en identisk treningsintervensjon på det kontralaterale beinet under normoksiske (ikke-iskemiske) forhold. Ytterligere forskning med et design mellom målene viste at 8 ukers sykling med lav intensitet (40 % V̇O2peak) med kontinuerlig BFR (160–210 mmHg) kan øke både muskelstyrke og tverrsnittsareal samt V̇O2peak betydelig mer enn en kontrollintervensjon ved bruk av samme protokoll uten BFR. Interessant nok trente kontrollgruppen lenger i løpet av treningsøktene sine (45 minutter vs 15 minutter for BFR) og demonstrerte at BFR ikke bare har potensial til å forsterke tilpasninger, men også er en tidseffektiv treningsform. Gitt at mangel på tid ofte blir nevnt som en barriere for regelmessig treningstrening, kan nye treningsintervensjoner, som BFR, som ikke er tidkrevende, betraktes som en attraktiv alternativ treningsform.

HIIT markedsføres også som en tidseffektiv treningsmodalitet som er kjent for å fremme sammenlignbare fysiologiske tilpasninger til tradisjonell utholdenhetstrening med høyt volum og lav intensitet. HIIT involverer vanligvis gjentatte anfall med intens ('nesten maksimal') trening adskilt av korte perioder med restitusjon. Noen treningsstudier har nå kombinert BFR med HIIT (BFR+HIIT), ved å bruke trykkmansjetten under restitusjonsperioder i stedet for under trening. Denne kombinasjonen av BFR+HIIT lar den arbeidende muskelen yte som normalt under de korte treningsøktene; påføring av mansjetten under restitusjon ble imidlertid vist å fremme overlegne fysiologiske tilpasninger over HIIT alene. Spesifikt viste denne studien at 4-ukers (2 økter per uke) med sprintintervalltrening (4-7 omganger med maksimale 30-talls sykkelsprinter med 4,5-minutters restitusjon) kombinert med BFR (2-min ved 130 mmHg i restitusjonsperioden) betydelig økt V̇O2peak sammenlignet med en kontrollgruppe som utførte samme treningsprotokoll uten BFR.

Selv om de eksakte mekanismene som er ansvarlige for denne overlegne fysiologiske responsen ennå ikke er fullstendig klarlagt, er det sannsynlig at kombinasjonen av BFR og HIIT fremmer lokaliserte tilpasninger i det perifere muskelvevet som utfører øvelsen og deretter blir utsatt for BFR, dvs. i tilfelle sykling. , muskelgruppen quadriceps. Slike tilpasninger koordineres av de metabolske endringene som er kjent for å skje med både trening og lokalisert iskemi. Disse resulterer i et økt uttrykk for flere intracellulære transkripsjonsfaktorer, som deretter orkestrerer en kaskade av nedstrøms signalveier som fremmer fysiologiske tilpasninger i skjelettmuskulaturen. Disse tilpasningene inkluderer økt kapillarisering (angiogenese), mitokondriell biogenese og en fenotypisk overgang mot overveiende sakteoksidative ikke-utmattende type 1 muskelfibre. Det har også vært antydning om at BFR kan oppregulere perifere vaskulære tilpasninger. Til sammen øker disse muskeloksygentilførselen (̇Q̇mO2) og opptaket (V̇mO2), som begge nå anses som avgjørende treningsinduserte adaptive responser for å øke hele kroppens V̇O2peak og lindre treningsintoleransesymptomer hos CHF-pasienter.

Faktisk har flere treningsintervensjoner hos CHF-pasienter tidligere fokusert på å fremme adaptive responser i vaskulaturen og perifere skjelettmuskler som et middel til å øke V̇O2peak. Begrunnelsen for disse studiene er basert på den dårlige korrelasjonen mellom LV ejeksjonsfraksjon og anstrengelsesintoleransesymptomer ved CHF. Videre er det nå velkjent at flere perifere svekkelser i skjelettmuskelsystemet bidrar til symptomene på treningsintoleranse ved CHF. Disse inkluderer vaskulær dysfunksjon, muskelfiberatrofi, redusert kapillarisering, mitokondriell dysfunksjon og et skifte mot overveiende hurtigtrekkende glykolytiske type IIx-fibre. Til sammen bidrar disse til dårlige symptomer, og derfor har tidligere treningsintervensjoner hos CHF-pasienter fokusert på å fremme tilpasninger i periferien som et middel for å øke V̇O2peak og lindre treningsintoleranse. Mange av disse studiene har med suksess demonstrert en økning i V̇O2peak først og fremst ved å fremme tilpasninger i periferien. Som sådan tror vi at BFR+HIIT representerer en ny treningsstimulus som kan fremme adaptive responser i vaskulære og skjelettmuskelsystemer som sannsynligvis vil ha betydelige effekter når det gjelder å øke V̇O2peak, lindre treningsintoleranse og forbedre livskvaliteten hos CHF-pasienter .