Progresywny trening oporowy mięśnia prostownika uda u chorych na POChP hospitalizowanych z powodu zaostrzenia

Wstęp Przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) jest jedną z najbardziej kosztownych chorób przewlekłych (1). Szacuje się, że w Danii na POChP choruje około 400 000 osób, co stanowi około 15% dorosłej populacji. POChP powoduje 10.000 wizyt na izbie przyjęć, ok. 25 000 ostrych przyjęć do szpitali i 3 500 zgonów rocznie. Choroba kosztuje rocznie około 2 miliardów koron duńskich (400 milionów dolarów). Przyjęcia do szpitala z powodu zaostrzeń stanowią najbardziej kosztowną część obciążenia chorobami dla społeczeństwa. POChP jest jedną z nielicznych chorób przewlekłych, których wciąż przybywa (1).

POChP charakteryzuje się przyspieszonym spadkiem czynności płuc. Większość pacjentów z ciężkim stopniem POChP cierpi z powodu nawracającego ostrego pogorszenia stanu, nazywanego zaostrzeniem. Zaostrzenie definiuje się jako pogorszenie objawów obejmujących duszność i odkrztuszanie plwociny, prowadzące do szansy na leczenie. Częste zaostrzenia wiążą się z bardzo wysokim tempem pogorszenia czynności płuc i silnie negatywnym wpływem na jakość życia. Po progresji choroby następuje stopniowa utrata masy i siły mięśniowej (3).

Przyjęcie do szpitala ma dobrze znany wpływ na maksymalne zużycie tlenu, a obniżenie sprawności fizycznej prowadzi do nasilenia duszności podczas wysiłku fizycznego (4). Już po kilku dniach w łóżku następuje znaczna utrata masy i siły mięśniowej. Unieruchomienie powoduje zmniejszenie metabolizmu i utratę aktywnych jednostek motorycznych oraz zmniejszoną zdolność do aktywacji spoczynkowych jednostek motorycznych. Ma to większy negatywny wpływ na siłę prostowników zaangażowanych w utrzymanie pozycji pionowej niż inne grupy mięśni. Zgodnie z tym utrata siły mięśniowej występuje dwukrotnie szybciej w mięśniach kończyny dolnej niż w kończynie górnej (5). Prowadzi to do zwiększonej produkcji kwasu mlekowego i odpowiadającego mu zmęczenia mięśni (6). Mięśnie zaangażowane w prostowanie stawu kolanowego tracą siłę w największym stopniu podczas unieruchomienia. Ta strata ma ogromny wpływ na codzienne czynności, takie jak wstawanie z łóżka, wstawanie z krzesła i wchodzenie po schodach. Chociaż pacjenci odzyskują czynność płuc sprzed choroby, a ich objawy ustępują do „normalnego” poziomu zwykle w ciągu 6 tygodni, nie osiągają oni zwykłego poziomu aktywności fizycznej wyrażonego przez 6MWT (7). Po przyjęciu z powodu zaostrzeń następuje zanik mięśni i przedłużająca się bezczynność, co prowadzi do zwiększonego ryzyka nawrotów zaostrzeń.

Trening fizyczny mięśni jest najskuteczniejszym sposobem utrzymania lub zwiększenia siły mięśniowej, aby zapobiec zanikowi mięśni podczas unieruchomienia. Ponieważ większość spadku siły mięśniowej występuje w pierwszych dniach leżenia w łóżku - 3-4% dziennie - i jest najbardziej widoczna w mięśniach kończyn dolnych, istnieje boski powód do wczesnej interwencji z treningiem fizycznym prostowników kończyny dolnej, im wcześniej po przyjęciu, tym lepiej.

Istnieją solidne dowody na pozytywny wpływ szkolenia stabilnych klinicznie pacjentów z POChP. Tylko w dwóch badaniach oceniano wpływ treningu podczas przyjęcia z powodu ostrego zaostrzenia (8) W badaniu przeprowadzonym przez Troosters trening składał się z 3 serii po 8 powtórzeń, co stanowiło 70% maksimum 1 powtórzenia (1RM: maksymalna liczba powtórzeń: maksymalny ciężar które można wykonać tylko raz). Badani mieli FEV1 40 ± 12% wartości należnej i byli szkoleni przy użyciu prostownika stawu kolanowego. Nie znamy dokładnych kryteriów wykluczenia z badania – czy obejmowały one pacjentów, którzy nie byli w stanie przenieść się z łóżka na aparat do prostowania kolan? Czy fizjoterapeuci inaczej traktowali pacjentów najciężej chorych? Co więcej, bardziej powszechne byłoby, gdyby trening mógł być wykonywany na mniej wymagającym i kosztownym sprzęcie niż przyrząd do prostowania kolan. W związku z tym istnieje potrzeba opracowania bardziej szczegółowego opisu procedury treningowej z wykorzystaniem prostego, taniego urządzenia treningowego, mającego zastosowanie w wielu ośrodkach i jednostkach szpitalnych.

Większość pacjentów cierpiących na ciężki stopień POChP (GOLD III i IV) (3) doświadcza ciężkiej duszności prowadzącej do wyczerpania nawet po bardzo niskim poziomie aktywności. Jednostronny trening oporowy mięśnia czworogłowego uda przy użyciu obciążników na nadgarstki jest tani i ma niską technologię.

Badanie pilotażowe przeprowadzone na naszym oddziale pulmonologii Szpitala Frederikssund, w którym wzięło udział 8 ciężko chorych na POChP pacjentów, trenujących z ciężarkami nadgarstków średnio przez 5 dni, wykazało, że u wszystkich pacjentów nastąpiła poprawa siły mięśniowej – średnio o 50%.

Badanie wykazało, że progresywne ćwiczenia mięśni kończyn dolnych były możliwe nawet u pacjentów z najcięższymi niepełnosprawnościami, którzy otrzymywali domowy tlen. Nie wiemy, czy tak zaskakująco wysoki stopień poprawy należy przypisać treningowi, czy też innym czynnikom. W związku z tym chcemy przeprowadzić randomizowane, kontrolowane badanie z pojedynczą ślepą próbą, aby wyjaśnić, czy progresywny trening oporowy z ciężarkami nadgarstków może poprawić siłę dużego mięśnia prostownika kończyny dolnej w stopniu, który przełoży się na poprawę sprawności fizycznej po wypisie ze szpitala.

Randomizacja Badanie zostało zaprojektowane jako randomizowane, kontrolowane badanie z pojedynczą ślepą próbą. Pacjenci, którzy spełniają kryteria włączenia i żadne z kryteriów wykluczenia, są zaproszeni do udziału w badaniu. Po wstępnej ocenie i testach pacjenci są losowo przydzielani do grupy otrzymującej standardową fizjoterapię oddechową i trening fizyczny (grupa interwencyjna) lub standardową fizjoterapię bez treningu (grupa kontrolna). Lista randomizacji oparta jest na programie komputerowym. Numery randomizacji są przechowywane w 70 zamkniętych kopertach. Zawartość koperty jest ujawniana dopiero po włączeniu, wstępnej ocenie i przetestowaniu. Koperty są numerowane na zewnątrz (kolejny wiersz numerów różnych od numerów losowania) i przechowywane przez sekretarza i wydawane w kolejności numerów zewnętrznych.

Testy przy włączeniu i po 6 tygodniach będą przeprowadzane przez fizjoterapeutów nieświadomych randomizacji. Nie da się oślepić lekarzy, pielęgniarek i fizjoterapeutów na oddziale pulmonologicznym.

Bezpieczeństwo i etyka W oparciu o aktualne dowody, pacjenci nie są narażeni na żadne ryzyko, z wyjątkiem tego, że po kilku pierwszych dniach treningu fizycznego może wystąpić niewielka bolesność mięśni. Badanie nie jest zaślepione fizjoterapeutom, którzy wykonują trening, a jeśli pojawi się jakikolwiek problem związany z treningiem, zostanie on łatwo rozwiązany.

Niniejsze badanie ma na celu progresywny trening fizyczny przy użyciu taniego sprzętu, który jest łatwy w obsłudze zarówno dla fizjoterapeutów, jak i pacjentów, przy minimalnym ryzyku dla pacjentów. To zwiększa wagę badania.

Grupa kontrolna będzie traktowana zgodnie ze zwykłymi wytycznymi terapeutycznymi. Badanie jest zgłaszane do lokalnej komisji etycznej. Pacjenci są objęci ubezpieczeniem pacjenta Szpitala Frederikssund.

Rejestracja danych i świadoma zgoda Ocena danych jest zgodna z wymaganiami technicznymi stawianymi przez Duńską Agencję Ochrony Danych Pacjenci są zapoznani ze wszystkimi zebranymi danymi, a informacje na ten temat zawarte w świadomej zgodzie.

Wszystkie dane z badania będą przechowywane w osobnym zamkniętym pojemniku w zamkniętym pomieszczeniu. Tylko główny badacz ma dostęp do pokoju i kontenera. Dane będą przechowywane w Excelu, gdzie każdy pacjent ma swój unikalny numer i pod tym numerem przechowywane są wszystkie daty od tego konkretnego pacjenta. Kontener bezpieczeństwa jest uzyskiwany na konkretny cel badania i jest zgodny z lokalnymi procedurami dotyczącymi logowania w Internecie.

Z pacjentami skontaktuje się główny badacz lub inny członek personelu odpowiednio przeszkolony do badania w ciągu 24 godzin od przyjęcia na oddział pulmonologiczny szpitala Frederikssund.

Pacjenci otrzymają informację ustną i pisemną o badaniu w dniu przyjęcia, o swoich prawach jako wolontariuszy w badaniu naukowym z zakresu nauk o zdrowiu. Pacjent zostanie poinformowany o charakterze badania zgodnie z wytycznymi Duńskiej Rady Etyki. Informacje ustne są oparte na informacjach pisemnych, gdzie każdy aspekt badania jest szczegółowo wyjaśniany pacjentowi. Świadomą zgodę uzyskuje się następnego dnia po informacji po minimum 24 godzinach ponownego rozpatrzenia. Pacjent może podjąć decyzję o wycofaniu się z badania w dowolnym momencie jego trwania. Badacze mogą również podjąć decyzję o wycofaniu pacjenta z badania i udokumentowaniu przyczyny wykluczenia w dokumentacji badawczej.

Statystyka Głównym celem badania jest porównanie siły prostowników uda grupy interwencyjnej z siłą mięśnia prostownika uda grupy kontrolnej za pomocą testu skurczu izometrycznego.

Obliczenia wykazały, że potrzeba 35 osób w każdej grupie była w stanie wykazać różnicę w sile co najmniej 30%, przy granicy istotności statystycznej 5% i mocy 80%. Obliczenie mocy opiera się na oczekiwanej zmianie siły rozciągania od początku badania do wyładowania, gdy nie oczekuje się, że grupa kontrolna poprawi siłę. .

Zastosowane analizy statystyczne (za pomocą SPSS) będą powtarzanymi pomiarami (ANOVA) w celu określenia systematycznej różnicy między siłą mięśni z treningiem mięśnia czworogłowego uda lub bez niego.

Pomiary Wszyscy uczestnicy są badani najpóźniej pierwszego dnia po przyjęciu, przy wypisie ze szpitala iw warunkach ambulatoryjnych 6 tygodni później. Dzień przyjęcia oznacza się jako dzień 0. 6-tygodniową obserwację wybrano ze względu na przekonanie, że większość chorych na POChP jest stabilna klinicznie po 6 tygodniach od zaostrzenia.

Harmonogram ekonomiczny i czasowy Badanie rozpoczynają osoby odpowiedzialne za badanie. Badanie nie jest jeszcze w pełni sfinansowane. Planujemy ubiegać się o dodatkowe wsparcie końcowe. Żadna z fundacji nie będzie miała powiązań z branżą farmaceutyczną i żaden z ewentualnych wspierających nie będzie miał wpływu na wyniki, ich interpretację czy publikację.

Badanie rozpocznie się jesienią 2012 r. i zakończy, gdy zostanie włączonych do niego i poddanych obserwacji wszystkich 70 pacjentów z POChP, miejmy nadzieję, że zakończy się jesienią 2013 r.

Wyniki badania, zarówno pozytywne, negatywne, jak i niejednoznaczne, zostaną opublikowane w międzynarodowym czasopiśmie medycyny pulmonologicznej. Wyniki zostaną zaprezentowane na odpowiednich kongresach zarówno w Danii, jak i za granicą

Bibliografia

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

(3) GOLD- Wytyczne. Globalna strategia diagnozowania, leczenia i profilaktyki POChP, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2011. Dostępne na stronie: www.goldcopd.org. Dostęp 26.06.12.

(4) Bernard S, LeBlanc P, Whittom F, Carrier G, Jobin J, Belleau R i in. Osłabienie mięśni obwodowych u pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc. Am J Respir Crit Care Med 1998 Aug;158(2):629-634.

(5) Bloomfield SA. Zmiany w strukturze i funkcji układu mięśniowo-szkieletowego z przedłużonym leżeniem w łóżku. Med Sci Sports Exerc 1997 luty;29(2):197-206.

(6) Steiner MC, Evans R, Deacon SJ, Singh SJ, Patel P, Fox J i in. Utrata nukleotydów adeninowych w mięśniach szkieletowych podczas wysiłku fizycznego w przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc. Klatka piersiowa 2005 listopad;60(11):932-936.

(7) Pitta F, Troosters T, Probst VS, Spruit MA, Decramer M, Gosselink R. Aktywność fizyczna i hospitalizacja z powodu zaostrzenia POChP. Skrzynia 2006 marzec;129(3):536-544.

(8) Troosters T, Probst VS, Crul T, Pitta F, Gayan-Ramirez G, Decramer M i in. Trening oporowy zapobiega pogorszeniu funkcji mięśnia czworogłowego uda podczas ostrych zaostrzeń przewlekłej obturacyjnej choroby płuc. Am J Respir Crit Care Med 2010 15 maja;181(10):1072-1077