Эффективность комбинированных аэробных и силовых тренировок в острой и хронической адаптации у больных с сердечной недостаточностью

Обзор литературы:ЗСН является основной проблемой общественного здравоохранения в мире[1], широко распространенной среди пожилых людей и основной причиной инвалидности, госпитализаций, заболеваемости и смертности[2]. Как правило, пациенты с ХСН имеют сниженную переносимость физических нагрузок с основными симптомами непереносимости усилий, ранней утомляемостью и одышкой [3], а также повышенной периферической и центральной химиочувствительностью и нарушением симпатовагального баланса с преобладанием симпатической активации (СА) [4].

Понимание окислительного метаболизма и внутриклеточного переноса энергии как в скелетных, так и в сердечных мышцах, механизмов эндотелиальной дисфункции, а также роли СА и воспалительных цитокинов обеспечивает возможные механистические объяснения патофизиологических факторов, участвующих в развитии непереносимости физической нагрузки [5,6]. Было показано, что у пациентов с ХСН повышенная жесткость артерий связана с сердечно-сосудистыми заболеваниями и смертностью [7]. Имеются данные о том, что повышенная жесткость артерий является предиктором непереносимости физической нагрузки у пациентов с ХСН [8].

Повышение КИМ сонных артерий связано с субклинической дисфункцией миокарда левого желудочка (ЛЖ), что указывает на возможную роль КИМ сонных артерий в определении риска СН [9]. CHF также связана с эндотелиальной дисфункцией, включая нарушение эндотелий-опосредованной, зависящей от потока дилатации (FMD). Поскольку считается, что эндотелиальная функция играет важную роль в координации тканевой перфузии и модулировании артериального растяжимости, необходимы вмешательства для улучшения эндотелиальной дисфункции.

Системная вазоконстрикция и нарушение периферической перфузии являются отличительными чертами прогрессирующей ХСН. В то время как ряд факторов, в том числе повышенный симпатический тонус и активация ренин-ангиотензиновой системы, были предложены как вовлеченные в снижение вазодилататорной способности артерий при СН, в настоящее время признана ключевая роль эндотелия в координации тканевой перфузии.

Несколько клинических исследований задокументировали эндотелиальную дисфункцию крупных проводящих и мелких резистивных сосудов у пациентов с ХСН. Эндотелиальная дисфункция может влиять на сердечно-сосудистую систему двумя путями: во-первых, эндотелиальная дисфункция резистентных сосудов может нарушать периферическую перфузию, и, во-вторых, эндотелиальная дисфункция крупных проводящих сосудов может ограничивать увеличение кровотока, обеспечиваемого питающими крупными сосудами, и может увеличивать импеданс. отказавшего ЛЖ и, следовательно, ухудшить фракцию выброса ЛЖ (ФВ ЛЖ). Важным функциональным последствием эндотелиальной дисфункции является неспособность высвобождать оксид азота (NO) в ответ на физиологические стимулы, такие как увеличение кровотока, отражающее нарушение ящура [10]. И наоборот, хронически повышенный кровоток увеличивает высвобождение NO в экспериментальных моделях за счет усиления NO-синтазы, фермента, который использует L-аргинин для образования NO. Прерывистое увеличение кровотока при физической тренировке может увеличить способность эндотелия высвобождать NO и, следовательно, может восстановить функцию эндотелия у пациентов с ХСН, которые обычно подвергаются ограниченной степени физической активности [5]. Дисфункция эндотелия способствует повышению жесткости сосудов и нарушению растяжимости артерий, усиливая повреждение миокарда [10].

Прямая связь между упражнениями и здоровьем сосудов очевидна, но сложный набор метаболических путей, гемодинамические эффекты упражнений на сердечно-сосудистые клетки/ткани и регуляция генетической экспрессии, активируемой упражнениями, все еще в значительной степени не определены [11]. Влияние аэробных упражнений и упражнений с отягощениями на клиническое кровяное давление может быть различным, поскольку они имеют разные механические характеристики. Аэробная тренировка (АТ) характеризуется выполнением циклических упражнений, выполняемых с сокращением крупных мышечных групп легкой и средней интенсивности в течение длительного периода времени. С другой стороны, силовая тренировка (ST) характеризуется выполнением упражнений, в которых мышцы определенного сегмента тела сокращаются против силы, противодействующей движению [12].

Аэробная способность напрямую связана с функцией артерий, включая функцию эндотелия, жесткость артерий и отражение волн. Кроме того, сочетание артериальной и сердечной функций является основным фактором, определяющим аэробную способность. Таким образом, плохая артериальная функция в покое, вероятно, ограничивает аэробную способность, но также возможно, что изменения в артериальной функции во время острой нагрузки могут играть роль. Артериальная функция не только связана с аэробной способностью, но также является независимым предиктором смертности [5].

Контролируемые клинические испытания показали, что у пациентов с СН программы ЭксТ улучшают периферическую и сердечную адаптацию, а также аэробную способность, задерживают начало анаэробного метаболизма и улучшают вегетативный баланс [1,13]. Помимо адаптации максимального сердечного выброса, сократительной способности сердца и ударного объема, аэробная ЭксТ также способна способствовать улучшению периферического микрососудистого фона за счет снижения сопротивления кровотоку, увеличения растяжимости артерий и функции эндотелия [13]. Аномалии в эндотелии и ящур являются ключевым явлением в притупленной вазодилататорной реакции у пациентов с ХСН. ExT позволяет улучшить как базальное эндотелиальное образование NO, так и опосредованное агонистами FMD сосудистой сети скелетных мышц (SM) у пациентов с CHF. Коррекция эндотелиальной дисфункции связана со значительным улучшением переносимости физической нагрузки, о чем свидетельствует увеличение пикового потребления кислорода на 26% (VO2peak) [14].

Предыдущие исследования СН показали, что у 16,4% из 171 пациента была кахексия, а смертность через 18 месяцев наблюдения достигала 50% в подгруппе пациентов с кахексией по сравнению с 17% у пациентов без кахексии. Сердечная кахексия определяется как поздняя стадия СН, связанная с непроизвольной потерей не менее 5% массы тела без отеков. И атрофия мышц, также известная как саркопения, представляет собой потерю мышечной массы (ММ) и силы, тогда как кахексия описывает потерю веса. Различение двух клинических состояний также может быть затруднительным, поскольку кахексия и атрофия мышц могут сосуществовать у одного и того же пациента. Действительно, кахексия может привести к мышечной атрофии и наоборот, хотя мышечная атрофия может произойти и раньше в ходе болезни [15].

Сила СМ в верхних и нижних конечностях является параметром, который независимо предсказывает выживаемость [16,17,18]. Это альтернативное лечение должно быть направлено на увеличение ММ, силы и мощности в конечностях для улучшения функциональности и производительности [19]. Дисфункция СМ включает снижение сократительной способности сердца, что способствует изменениям физиологии СМ, ​​мышечной атрофии, слабости и снижению окислительной способности [20]. Мышечная функция также усиливается в ответ на ST у пациентов с CHF, включая функцию миофиламентов и всей мышцы [21], а также окислительную способность SM [21].

Крайне важно, чтобы ЭксТ у таких пациентов эффективно тренировал периферические мышцы, не вызывая большой нагрузки на сердечно-сосудистую систему. Альтернативный подход к лечению должен быть сосредоточен на применении специальной программы упражнений с отягощениями для улучшения состава тела [22], увеличения площади поперечного сечения, мышечных волокон [23], все из которых противодействуют атрофии мышц и могут быть краеугольным камнем в профилактике саркопении. и сердечная кахексия у пациентов с ЗСН [24].

ЭксТ является основным компонентом реабилитационных/вторичных профилактических вмешательств, вызывая значительные благоприятные изменения в механизмах патофизиологии, толерантности к физической нагрузке, функциональных возможностей и качества жизни, а также положительно влияет на госпитализацию и снижение смертности. Растет интерес к характеристикам и модальностям тренировок, способных принести оптимальную пользу. Было показано, что режим высокой интенсивности и интервальный режим дают больше преимуществ, чем режимы умеренной интенсивности и непрерывного режима. Принимая во внимание имеющиеся в настоящее время данные о высокоинтенсивных интервальных тренировках (ВИИТ) при ХСН, ВИИТ продемонстрировали более высокую эффективность, что привело к долгосрочному соблюдению режима, что является важным практическим аспектом, который следует учитывать во время ЭксТ и, следовательно, оптимизировать улучшения центральной и периферические адаптации[25]. Необходимы дополнительные исследования, чтобы доказать их безопасность и пользу для этого типа пациентов.

Кроме того, имелось веское обоснование для включения ST в HIIT, которая также показала свою способность давать преимущества с точки зрения толерантности к физической нагрузке и качества жизни. Хорошо известно, что сочетание AT и ST является предпочтительным вмешательством с физической нагрузкой, чтобы обратить вспять или смягчить потерю MM и улучшить физическую и функциональную способность, мышечную силу у этих людей [19]. Но есть механизмы, лежащие в основе ST в периферической способности пациента с ХСН, которые остаются неустановленными. И неизвестно, в чем польза сочетания разных пропорций AT и ST.

По этой причине исследователи будут тестировать две пропорции в комбинированной тренировке, CAT и CST. Не было никаких данных о так называемых комбинированных режимах, которые включают как аэробные упражнения с HIIT, так и ST, и исследователи будут оценивать эффекты острого и хронического ответа.

Цель: Исследовательский проект будет способствовать лучшему пониманию некоторых аспектов, не объясненных научными исследованиями. Целью данного исследовательского проекта являются:

1. Определить эффективность программы ЭксТ с различными пропорциями КАТ и КСТ в продвижении кумулятивных эффектов при острой и хронической адаптации у пациентов с ХСН;
2. Чтобы определить механизмы потенциального повышения эффективности, обеспечиваемой ST; в этом исследовательском проекте будут использоваться современные методы, направленные на анализ периферических адаптаций в обеих группах, а именно на переменные эхокардиографии, сердечно-легочные нагрузочные тесты, жесткость артерий, функциональную физическую форму, качество жизни. и состав тела в 2 выделенных момента: М1)исходный уровень и М2)3 месяца.

План и методы. В этом проекте будут оцениваться острые и хронические эффекты комбинированной адаптации центральной и периферической нервной системы к пациентам с сердечной недостаточностью, что позволит устранить ряд важных пробелов в научных знаниях с потенциальными клиническими преимуществами.

Дизайн исследования: у пациентов с ЗСН будет применяться дизайн исследования продольного рандомизированного контролируемого исследования (РКИ) с использованием двух различных назначений ЭксТ (CAT и CST). Все те же оценки будут сделаны в два момента: М0 - исходный уровень и М1 - через 3 месяца после начала ЭксТ. Пациенты будут рандомизированы в любую из двух групп ExT.

Набор и скрининг продлятся 9 месяцев (с октября 2017 г. по июнь 2018 г.), а оценка пациентов продлится до августа 2018 г. Ожидается, что проект будет завершен рецензированием и/или одобрением в декабре 2018 года.

В принимающей больнице, FMH-UL, будут проведены следующие оценки по 4 моментам: эхокардиограмма (Эхо); сердечно-легочный нагрузочный тест (CPET); артериальная жесткость - Complior Analyse; Толщина интима-медиа - УЗИ; состав тела - двухэнергетическая рентгенографическая абсорбциометрия; функциональная физическая подготовленность – Fullerton Functional Fitness Test; изометрическая сила - портативный кистевой динамометр JAMAR plus digital; максимальная сила - 1ПМ и опросник КЖ.

Все моменты оценки будут сделаны за 4 дня:

День 1-CPET, Echo будет проводиться в принимающей больнице; День 2 и 3 - в течение одного дня и времени сеанса ЭксТ в принимающей больнице пациент будет выполнять тесты функциональной физической подготовки; максимальная прочность; изометрическая сила и опросник качества жизни. В другой день исследователи проведут измерение жесткости артерий и ТИМ перед сеансом в покое и после ЭксТ; День 4. FMH и двухэнергетическая радиографическая абсорбциометрия (DXA). Отдельные отчеты будут отправлены по электронной почте или доставлены на бумаге. В течение годичного проекта междисциплинарная группа будет проводить встречи раз в два месяца для обновления информации об исследовании и обсуждения прогресса пациента.