Trening oporowy o wysokiej intensywności w POChP po zaostrzeniu

Tło

Zaostrzenia przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP) stanowią kluczowe wydarzenia w przebiegu choroby, istotnie zwiększając śmiertelność, ponowne hospitalizacje i obniżając jakość życia. Po zaostrzeniu osoby dotknięte często doświadczają nasilonych objawów i pogorszenia funkcji, które mogą być odwracalne lub nie.

Osoby wracające do zdrowia po zaostrzeniach POChP często zmagają się z głębokim osłabieniem mięśni obwodowych, szczególnie mięśnia czworogłowego uda. Jest to przypisywane ogólnoustrojowemu stanowi zapalnemu, stosowaniu kortykosteroidów, przewlekłej bezczynności i niedoborom żywieniowym w fazach ostrych.

Obecne międzynarodowe wytyczne zalecają rehabilitację pulmonologiczną (PR) w fazie zdrowienia po ostrej fazie POChP. Programy te integrują trening fizyczny, edukację w zakresie samodzielnego zarządzania chorobą, wsparcie psychologiczne i optymalizację farmakologiczną. Programy PR muszą być dostosowane do stanu klinicznego, chorób współistniejących i potrzeb każdego uczestnika.

Optymalny czas rozpoczęcia PR po ostrym zaostrzeniu POChP pozostaje przedmiotem dyskusji. Niektóre dowody wskazują, że wczesna rehabilitacja obejmująca trening wytrzymałościowy w trakcie hospitalizacji nie zmniejszyła wskaźników ponownych przyjęć ani nie poprawiła długoterminowej wydolności fizycznej, a była związana ze zwiększoną śmiertelnością w ciągu 12 miesięcy w porównaniu z opóźnioną PR. W związku z tym wytyczne zalecają rozpoczęcie PR w ciągu trzech tygodni po wypisie z ostrej opieki szpitalnej, aby złagodzić ryzyko związane z wczesnym rozpoczęciem w fazie ostrej.

Jeśli chodzi o modalność, podstawowym elementem programów PR jest trening wytrzymałościowy o umiarkowanej do wysokiej intensywności, zalecany jako złoty standard poprawy tolerancji wysiłku, wydolności funkcjonalnej i jakości życia związanej ze zdrowiem w stabilnej POChP. Jednakże sesje wytrzymałościowe o wysokiej intensywności mogą być trudne do tolerowania dla osób zdrowiejących po zaostrzeniu, które nadal doświadczają nasilonych objawów i znacznych ograniczeń w codziennych czynnościach.

Zbadano alternatywne rodzaje treningu, które pozwalają na ćwiczenie mięśni bez wywoływania znacznej duszności i zmęczenia. Wcześniejsze dowody opisują mniejszy stres kardiorespiracyjny wywołany treningiem oporowym w porównaniu z treningiem wytrzymałościowym u osób z POChP.

W kontekście zaostrzeń POChP wykazano, że trening oporowy rozpoczęty wcześnie w trakcie hospitalizacji skutecznie zapobiega pogorszeniu stanu mięśni, promuje równowagę anaboliczną i przeciwdziała procesom katabolicznym bez zaostrzania ogólnoustrojowego stanu zapalnego. Osoby poddane treningowi oporowemu wykazały znaczną poprawę siły mięśnia czworogłowego uda i dystansu w sześciominutowym teście marszu (6MWD), podkreślając jego potencjał jako kluczowego elementu wczesnej PR podczas zaostrzenia POChP.

Dodatkowe dowody wskazują, że dodanie treningu oporowego do treningu wytrzymałościowego w fazie po zaostrzeniu powoduje znaczący wzrost siły mięśniowej, przy jednoczesnym porównywalnych korzyściach w zakresie duszności, wydolności wysiłkowej i jakości życia.

Dlatego trening oporowy wydaje się wykonalny i bezpieczny zarówno w ostrej, jak i poostrej fazie zaostrzenia POChP, ale pozostaje nieznane, czy programy siłowe mogą umożliwić trening osobom niezdolnym do tolerowania sesji wytrzymałościowych o wysokiej intensywności.

Wśród programów treningu oporowego, trening maksymalnej siły (MST) ma potencjał najbardziej efektywnej poprawy funkcji kończyn dolnych. MST polega na ćwiczeniach z dużymi obciążeniami i niewielką liczbą powtórzeń, wymagając od uczestników rozwijania maksymalnej szybkości generowania siły w fazie koncentrycznej. Dowody w stabilnej POChP wskazują, że MST jest bezpieczny, wykonalny i znacząco poprawia szybkość generowania siły przez mięsień czworogłowy uda, wydajność mechaniczną i tolerancję wysiłku.

Obecnie nie istnieją jasne wytyczne dotyczące protokołu, który należy zastosować u uczestników w początkowej fazie rehabilitacji po zaostrzeniu. W praktyce klinicznej, we wczesnej fazie ścieżki rehabilitacji, wysoki odsetek osób (szacowany między 40% a 50%) nie jest w stanie wykonać treningu wytrzymałościowego zgodnie ze złotym standardem dla stabilnej POChP (intensywność na poziomie 70% maksymalnej mocy w teście przyrostowym).

Z tego powodu MST może stanowić ważną alternatywę dla osób, które nie są w stanie lub jeszcze nie są w stanie tolerować treningu wytrzymałościowego o wysokiej intensywności po zaostrzeniu. Ze względu na mniejsze zaangażowanie oddechowe związane z tym typem treningu, badacze zakładają wyższą tolerancję, większą poprawę duszności i wydajności mięśni kończyn dolnych oraz podobne zmiany w tolerancji wysiłku.

Cel główny

Podstawowym celem tego badania jest porównanie efektów wczesnego programu MST z konwencjonalnym programem treningu wytrzymałościowego o wysokiej intensywności pod względem redukcji duszności, gdy są one rozpoczynane krótko po wypisie ze szpitala z powodu zaostrzenia POChP.

Cele drugorzędne

Drugorzędnymi celami jest porównanie MST z treningiem wytrzymałościowym o wysokiej intensywności pod względem:

1. Wydolności funkcjonalnej mierzonej za pomocą 6MWD oraz tolerancji wysiłku
2. Redukcji zmęczenia w czasie mierzonej za pomocą Skali Nasilenia Zmęczenia
3. Siły mięśniowej mierzonej jako maksymalny skurcz dowolny mięśnia czworogłowego uda i 1-Powtórzenie Maksymalne (1RM) na prasie nożnej

4. Wpływu choroby i jakości życia

   Tylko dla uczestników nie rezygnujących:

5. Zmęczenia mięśni obwodowych ocenianego za pomocą testów nerwowo-mięśniowych

6. Wydajności chodu ocenianej za pomocą dedykowanego testu na bieżni

   Tylko po ostatniej sesji treningowej:

7. Satysfakcji i akceptowalności programów treningowych

   Materiał i metody

   1. Protokół badania Przy rekrutacji, po wyrażeniu świadomej zgody, uczestnicy zostaną randomizowani blokami po cztery przez zewnętrznego operatora do dwóch grup (1:1): jedna grupa będzie wykonywać trening oporowy o wysokiej intensywności (HIRT, grupa eksperymentalna), a druga konwencjonalny trening wytrzymałościowy (HIET, grupa kontrolna). Oba programy treningowe będą obejmować sesje 5 razy/tydzień, z ćwiczeniami powszechnie stosowanymi w rehabilitacji oddechowej, nie wiążącymi się z dodatkowym ryzykiem w porównaniu z normalną praktyką kliniczną. Wszystkie sesje treningowe będzie nadzorował starszy fizjoterapeuta.

   2. Interwencja

      Program rehabilitacyjny będzie składał się, przez pierwsze 15 sesji, z:

   1. Treningu oporowego o wysokiej intensywności (HIRT) - Grupa eksperymentalna Uczestnicy będą wykonywać trening siłowy o wysokiej intensywności z progresywnym zwiększaniem obciążenia oraz trening wytrzymałościowy o niskiej intensywności bez progresji. Trening siłowy będzie wykonywany na poziomej prasie nożnej:

      • Cztery serie po pięć powtórzeń przy 90-95% 1RM

      • Skupienie na koncentrycznym skurczu mięśnia czworogłowego uda od 90° do pełnego wyprostu

      • Dwu minutowa przerwa między seriami
      • Obciążenie zwiększane o 2,5 kg, gdy uczestnicy przekroczą pięć powtórzeń Trening wytrzymałościowy będzie polegał na jeździe na rowerze o niskiej intensywności na poziomie 20% maksymalnego obciążenia szacowanego z 6MWD. Intensywność pozostanie niezmieniona przez całe badanie.

      Możliwe działania niepożądane obejmują opóźnioną bolesność mięśni (DOMS), zazwyczaj ustępującą w krótkim czasie.

      HIRT będzie wykonywany w cyklach 2 dni treningu i 1 dzień przerwy.

   2. Treningu wytrzymałościowego o wysokiej intensywności (HIET) - Grupa kontrolna

   Uczestnicy będą wykonywać:

   • Jazdę na rowerze przy 70% maksymalnego obciążenia szacowanego z 6MWD przez 25 minut

   • Obciążenie zwiększane o 10 watów, gdy duszność i zmęczenie są oceniane poniżej 5 w skali Borga

   • Trzy minutowa rozgrzewka i trzy minutowe schłodzenie
   • Monitorowanie tętna, ciśnienia krwi, saturacji tlenem i objawów pod koniec sesji
   • Piec sesji/tydzień Dodatkowo, uczestnicy będą wykonywać trening oporowy o niskiej intensywności (20% 1RM), cztery serie po pięć powtórzeń na tej samej prasie nożnej, 6-7 dni/tydzień, bez progresji.

   Po 15-sesyjnym programie wszyscy uczestnicy przejdą ocenę T1 i będą kontynuować program łączony (HIRT + HIET lub HIET + HIRT) aż do wypisu.

   3. Rezygnacje Wycofanie zostanie zdefiniowane, jeśli uczestnicy nie będą mogli ukończyć pierwszej sesji treningowej bez zdarzeń niepożądanych lub działań ubocznych.

   Kryteria:

   - Grupa HIRT: ukończenie co najmniej 18/20 powtórzeń

   - Grupa HIET: co najmniej 20 minut jazdy na rowerze z ≤1-minutową przerwą Uczestnicy niezdolni do ukończenia pierwszej sesji zostaną sklasyfikowani jako rezygnujący i będą kontynuować trening o niskiej intensywności.

   4. Pomiary 4.1 Oceny przy rekrutacji

1. Pomiary antropometryczne (wiek, płeć, BMI)
2. Choroby współistniejące (skala CIRS)
3. Funkcja płuc (spirometria)
4. Gazometria krwi tętniczej w powietrzu atmosferycznym

4.2 Miary wynikowe Zbierane w T0 (w ciągu 3 dni od przyjęcia do rehabilitacji), T1 (po 15 sesjach) i T2 (wypis).

Wynik pierwszorzędny

• Duszność podczas codziennych czynności przy użyciu Indeksu Duszności Barthel

Wyniki drugorzędne

1. Wydolność funkcjonalna

   • Sześciominutowy test marszu (6MWT): dystans, prędkość, tętno, saturacja tlenem i wyniki duszności/zmęczenia w skali Borga.

2. Redukcja zmęczenia

   • Skala Nasilenia Zmęczenia (FSS)

3. Siła i struktura mięśni

   • MVC mięśnia czworogłowego uda

   • 1RM na poziomej prasie nożnej

   • Ocena ultrasonograficzna struktury mięśnia czworogłowego uda

   • Ocena ultrasonograficzna struktury przepony

4. Wpływ choroby • Test Oceny POChP (CAT) • Kwestionariusz Niewydolności Oddechowej Maugeri 26 (MRF-26)

Zmęczenie nerwowo-mięśniowe (tylko analiza per-protokół) Oceniane za pomocą techniki interpolowanych bodźców, obejmującej MVC, fale M, siłę spoczynkową stymulowaną elektrycznie (Qtpot) i maksymalną aktywację dowolną (MVA).

Wydajność chodu Określana za pomocą testu na bieżni przy 3,0 km/h z analizą metaboliczną.

Akceptowalność i satysfakcja Oceniane po ostatniej sesji treningowej przy użyciu skali Likerta (0-4).

Wielkość próby Wielkość próby została obliczona na podstawie wcześniejszych danych klinicznych i przeglądu eksperckiego, szacując potrzebę 64 uczestników (32 na grupę) do wykrycia istotnych różnic w poprawie duszności.

Analiza statystyczna Dane zostaną przeanalizowane przy użyciu statystyki opisowej. Zastosowane zostaną zarówno analiza zamiaru leczenia (ITT), jak i analiza per-protokół. Dwukierunkowa ANOVA z powtarzanymi pomiarami oceni efekty interakcji między czasem (przed/po interwencji) a grupą (oporowa vs wytrzymałościowa). Istotność statystyczna ustalona jest na p < 0,05.