Trening ograniczania przepływu krwi w przewlekłej niewydolności serca: skuteczna strategia treningowa? (BFR-CHF)

Trening fizyczny w CHF jest potencjalnie skuteczną interwencją poprawiającą wyniki objawowe i prognostyczne, ale pozostaje niedostatecznie wykorzystywany we współczesnym leczeniu CHF w Wielkiej Brytanii. To niepełne wykorzystanie może częściowo wynikać z wielu podejść do szkolenia, ale także z powodu niespójnych i ogólnie skromnych wyników dowolnej interwencji w zakresie ważnych wyników zorientowanych na pacjenta. Kluczową kwestią w tym ostatnim przypadku jest to, czy objawy związane z chorobą (np. duszność) podczas treningu wysiłkowego ograniczają pracę fizjologiczną możliwą do wykonania podczas treningu, ograniczając stopień bodźca treningowego poniżej poziomu, przy którym można osiągnąć adaptację fizjologiczną. Na przykład u uczestników POChP tylko ci, u których po sesji treningowej występowało zmęczenie mięśni szkieletowych, wykazywali jakąkolwiek poprawę wydolności wysiłkowej i jakości życia związanej ze zdrowiem po 3-miesięcznym programie rehabilitacji. Badanie nowych podejść do treningu, które promują większe korzyści z efektów treningu, może zatem prowadzić do większych zmian w wynikach skoncentrowanych na pacjencie, co ostatecznie pobudzi większe wykorzystanie i zmniejszy obciążenie kliniczne przewlekłej niewydolności serca.

Trening z ograniczeniem przepływu krwi (BFR) to nowa strategia, w której mankiet ciśnieniowy jest nadmuchiwany wokół proksymalnej części ćwiczonych kończyn (np. górnej części ramion lub nóg) podczas ćwiczeń lub w okresach regeneracji między ćwiczeniami. Ciśnienie mankietu jest ustawione tak, aby umożliwić przepływ krwi tętniczej, ale blokować powrót żylny, co następnie zmienia (lub utrzymuje) lokalne środowisko metaboliczne, co skutkuje regulacją w górę kilku dalszych szlaków, które zwiększają reakcję adaptacyjną na wysiłek fizyczny. BFR był wcześniej z powodzeniem stosowany w połączeniu z treningiem oporowym (RE) w celu zwiększenia hipertrofii mięśni szkieletowych w izolowanych mięśniach obwodowych. Co ważne, wykazano, że ten trening promuje hipertrofię mięśni z jednoczesnym wzrostem siły izokinetycznej u osób starszych wykonujących ćwiczenia o niskim tempie. Pokazuje to zatem, że BFR może wywoływać porównywalnie podobne adaptacje przy niższej mocy w populacjach starszych, co sugeruje, że ta strategia treningowa może mieć zastosowanie w innych grupach, takich jak pacjenci z CHF.

Dodatkowe badania wykazały również poprawę V̇O2peak poprzez połączenie BFR z tradycyjnym treningiem wytrzymałościowym o niskiej intensywności lub treningiem interwałowym o wysokiej intensywności (HIIT). Korzystając z modelu wewnątrzśrodkowego, pierwsze z tych badań wykazało, że 4-tygodniowa interwencja treningowa (4 sesje tygodniowo) z 45-minutową jazdą na jednej nodze w warunkach niedokrwiennych (wywołanych przez zewnętrzne ciśnienie 50 mmHg w komorze ciśnieniowej) ) poprawił czas do zmęczenia i V̇O2peak znacznie bardziej niż identyczna interwencja treningowa na przeciwległej nodze w warunkach normoksycznych (nie niedokrwiennych). Dalsze badania z projektem między pomiarami wykazały, że 8-tygodniowa jazda na rowerze o niskiej intensywności (40% V̇O2peak) z ciągłym BFR (160-210 mmHg) może zwiększyć zarówno siłę mięśni i pole przekroju poprzecznego, jak i V̇O2peak znacznie bardziej niż interwencja kontrolna przy użyciu tego samego protokołu bez BFR. Co ciekawe, grupa kontrolna ćwiczyła dłużej podczas sesji treningowych (45 minut w porównaniu z 15 minutami w przypadku BFR), co pokazuje, że BFR nie tylko ma potencjał zwiększania adaptacji, ale jest również efektywnym czasowo sposobem ćwiczeń. Biorąc pod uwagę, że brak czasu jest często wymieniany jako przeszkoda w regularnym treningu fizycznym, nowatorskie interwencje treningowe, takie jak BFR, które nie są czasochłonne, można uznać za atrakcyjną alternatywną formę ćwiczeń.

HIIT jest również promowany jako metoda treningu oszczędzająca czas, o której wiadomo, że promuje adaptacje fizjologiczne porównywalne z tradycyjnym treningiem wytrzymałościowym o dużej objętości i niskiej intensywności. HIIT zazwyczaj obejmuje powtarzające się ataki intensywnych („prawie maksymalnych”) ćwiczeń oddzielonych krótkimi okresami regeneracji. W niektórych badaniach treningowych połączono teraz BFR z HIIT (BFR + HIIT), stosując mankiet ciśnieniowy podczas okresów regeneracji, a nie podczas ćwiczeń. Ta kombinacja BFR + HIIT pozwala pracującym mięśniom pracować normalnie podczas krótkich ćwiczeń; jednakże wykazano, że zakładanie mankietu podczas rekonwalescencji sprzyja lepszym adaptacjom fizjologicznym niż sam HIIT. W szczególności badanie to wykazało, że 4-tygodniowy (2 sesje tygodniowo) trening interwałowy sprintu (4-7 serii sprintów rowerowych trwających maksymalnie 30 sekund z 4,5-minutową regeneracją) w połączeniu z BFR (2 minuty przy 130 mmHg podczas okresu rekonwalescencji) znacznie zwiększone V̇O2peak w porównaniu z grupą kontrolną wykonującą ten sam protokół treningowy bez BFR.

Chociaż dokładne mechanizmy odpowiedzialne za tę lepszą reakcję fizjologiczną nie zostały jeszcze w pełni wyjaśnione, jest prawdopodobne, że połączenie BFR i HIIT promuje zlokalizowane adaptacje w obwodowych tkankach mięśniowych wykonujących ćwiczenie, a następnie poddawanych BFR, tj. w przypadku jazdy na rowerze , grupa mięśnia czworogłowego. Takie adaptacje są koordynowane przez zmiany metaboliczne, o których wiadomo, że zachodzą zarówno podczas ćwiczeń, jak i miejscowego niedokrwienia. Powoduje to zwiększoną ekspresję kilku wewnątrzkomórkowych czynników transkrypcyjnych, które następnie koordynują kaskadę dalszych szlaków sygnałowych, które promują fizjologiczne adaptacje w mięśniach szkieletowych. Te adaptacje obejmują zwiększoną kapilaryzację (angiogenezę), biogenezę mitochondriów i zmianę fenotypową w kierunku głównie wolno utleniających się, niemęczących włókien mięśniowych typu 1. Pojawiła się również sugestia, że ​​BFR może zwiększać adaptacje naczyń obwodowych. Łącznie zwiększają one dostarczanie tlenu do mięśni (̇Q̇mO2) i wychwyt (V̇mO2), z których oba są obecnie uważane za kluczowe reakcje adaptacyjne wywołane treningiem w celu zwiększenia szczytowego V̇O2 całego ciała i złagodzenia objawów nietolerancji wysiłkowej u pacjentów z CHF.

Rzeczywiście, kilka interwencji treningu fizycznego u pacjentów z CHF koncentrowało się wcześniej na promowaniu odpowiedzi adaptacyjnych w obrębie układu naczyniowego i obwodowych mięśni szkieletowych jako sposobu na zwiększenie V̇O2peak. Uzasadnienie dla tych badań opiera się na słabej korelacji między frakcją wyrzutową LV a objawami nietolerancji wysiłku w CHF. Co więcej, obecnie dobrze wiadomo, że kilka zaburzeń obwodowych w obrębie układu mięśni szkieletowych przyczynia się do objawów nietolerancji wysiłku w CHF. Należą do nich dysfunkcja naczyń, zanik włókien mięśniowych, zmniejszona kapilaryzacja, dysfunkcja mitochondriów i przesunięcie w kierunku głównie szybkokurczliwych włókien glikolitycznych typu IIx. Łącznie przyczyniają się one do słabych objawów, dlatego wcześniejsze interwencje treningu fizycznego u pacjentów z CHF koncentrowały się na promowaniu adaptacji na obwodzie jako środka do zwiększania V̇O2peak i łagodzenia nietolerancji wysiłku. Wiele z tych badań z powodzeniem wykazało wzrost V̇O2peak, głównie poprzez promowanie adaptacji na peryferiach. W związku z tym uważamy, że BFR + HIIT stanowi nowy bodziec treningowy, który może promować reakcje adaptacyjne w układzie naczyniowym i mięśniach szkieletowych, co może mieć znaczący wpływ na zwiększenie V̇O2peak, złagodzenie nietolerancji wysiłku i poprawę jakości życia pacjentów z CHF .