Personlig trening i KOLS

Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er en svært utbredt tilstand som rammer anslagsvis 1,2 millioner mennesker i Storbritannia og er den nest vanligste lungesykdommen etter astma. KOLS påvirker ikke bare lungene, men er en systemisk sykdom med muskeldysfunksjon som et betydelig trekk. Trening, som en del av et program for pulmonal rehabilitering (PR), har vist seg å forbedre treningskapasiteten og livskvaliteten til pasienter med KOLS. Men til tross for effektiviteten til PR på befolkningsnivå, er det fortsatt rom for forbedring. Den individuelle behandlingsresponsen er heterogen med noen pasienter som ikke oppnår klinisk signifikante forbedringer, mens andre sliter med å følge treningskomponenten eller faller helt fra. For øyeblikket, mens treningsintensiteten ("dosen") er individualisert under PR, er karakteren og innholdet til PR vanligvis gitt på en "one size fits all" måte. Det er derfor rom for å modifisere innholdet i PR for å møte individuelle behov og underliggende fysiologi, og dermed øke etterlevelsen og fordelene.

Presisjonsmedisin, som skreddersyr terapi til spesifikke "behandlebare egenskaper" ved en persons tilstand, har potensialet til å maksimere behandlingseffekten samtidig som bivirkningene minimeres. Etterforskerne foreslår at de samme prinsippene for presisjonsmedisin kan brukes til å forbedre leveringen av PR ved å identifisere en persons treningsrespons ved påmelding til PR og bruke denne informasjonen til å tilpasse treningstrening. Det er et økende antall forskjellige, nye treningsmodaliteter som har vist seg å være gjennomførbare og potensielt effektive ved KOLS, og tilbyr muligheter for å levere et personlig treningsprogram. Et nøkkeltrinn i utviklingen av denne personaliserte/presisjonstilnærmingen i treningsmedisin er forståelsen og måling av den individuelle treningspatofysiologien som forutsier fordeler for en bestemt treningstreningsmodalitet. Forholdet mellom baseline trening patofysiologi (og faktisk andre sykdom og demografiske variabler) og en slik respons er imidlertid foreløpig ukjent.

Eksentrisk trening, sammentrekning av en muskel når den forlenges, og sykling med ett ben er to alternativer for å diversifisere PR. For en gitt muskelbelastning gir eksentrisk trening lavere energibehov og oksygenforbruk og gir derfor mindre belastning på hjerte- og lungesystemet. Følgelig kan denne typen trening være ideell for pasienter med lungesykdom, spesielt for de som slutter å trene på grunn av ventilasjonsbegrensninger. Det kan være mer tolerabelt for pasienter siden det forårsaker mindre pust, samtidig som det tillater større muskelspesifikk arbeid. Eksentrisk sykling innebærer bruk av en sykkel med tilkoblet motor som driver pedalene i revers. Motivet må motstå rotasjonen av pedalene for å opprettholde en konstant pedalhastighet, og derved utføre eksentrisk arbeid med bena. Å bruke eksentrisk trening som treningsmodalitet hadde historisk vært unngått på grunn av frykten for å forårsake muskelskade. Eksentrisk motstandstrening med høy intensitet fører til forsinket muskelsårhet (DOMS) og har blitt brukt i mange år som en modell for å indusere muskelskade. I løpet av de siste 30 årene har det imidlertid vært et økende antall studier som viser omfattende at hvis belastningen økes gradvis, er muskelskade og sårhet minimal og akseptabel. I pasientpopulasjoner, fordi oppnådde belastninger er spesielt lave, er forekomsten av betydelig muskelskade enda mer sjeldnere, og tidligere arbeid har vist at eksentrisk sykling er godt tolerert hos pasienter med KOLS.

Trening for hele kroppen, som å gå eller sykle, krever rekruttering av en stor muskelmasse som genererer et høyt oksygenbehov. Det er imidlertid en forskjell mellom hele kroppens maksimale oksygenopptak og muskel maksimal aerob kapasitet, selv i en frisk befolkning, og følgelig betydelig variasjon i muskeltreningsstimuli som oppnås. Dette vektlegges hos pasienter med KOLS med en ventilasjonsgrense for trening. Ved å trene en mindre muskelmasse kan denne ventilasjonsbegrensningen omgås og den enkelte muskel kan jobbes med betydelig høyere intensitet. En metode for å redusere den trenende muskelmassen er sykling med ett ben. To randomiserte kontrollerte studier har vist en større forbedring i V̇O2peak etter ettbenssykling sammenlignet med tobenssykling hos pasienter med KOLS. Ettbenssykling har vist seg å være et mulig tillegg til et PR-program og godt mottatt av pasienter og fysioterapeuter.

Denne studien tar sikte på å bestemme hvordan sykdom, demografiske og treningsfysiologiske variabler registrert ved baseline relaterer seg til påfølgende oppfatning og progresjon av nye treningsmodaliteter sammenlignet med konvensjonell trening. Etterforskerne vil utføre en omfattende vurdering av fysiologisk respons på trening ved baseline når det gjelder treningskapasitet, treningsbegrensning, muskelvolum og styrke, fysisk aktivitet, skrøpelighet og muskelsammensetning. Deltakerne vil da bli tilfeldig allokert til en av 4 treningsmodaliteter; eksentrisk sykling, ettbenssykling, konsentrisk (tradisjonell 2-beins sykling) eller motstandstrening i underekstremiteter.

Dette er en pilot-/gjennomførbarhetsstudie med det brede målet å identifisere potensielle subfenotyper av pasienter med KOLS som kan reagere fortrinnsvis på spesielle treningsformer. Denne kunnskapen er avgjørende for utviklingen av definitive kliniske studier av slike treningsmedisinske intervensjoner som kan leveres i rutinemessig klinisk praksis. De spesifikke målene er:

1. Å karakterisere i detalj de underliggende pulmonale og systemiske patofysiologiske egenskapene til pasienter med KOLS som er funksjonshemmet på grunn av treningsbegrensning.
2. For å måle progresjon av treningsbelastninger under hver treningsintervensjon i forhold til grunnlinjeverdier.
3. For å bestemme hvordan baseline-karakteristikker og patofysiologi er relatert til treningsprogresjon og treningserfaring.