Тренировка с ограничением кровотока при хронической сердечной недостаточности: эффективная тренировочная стратегия? (BFR-CHF)

Физические упражнения при ЗСН являются потенциально эффективным вмешательством для улучшения симптоматических и прогностических исходов, но по-прежнему недостаточно используются в современном лечении ЗСН в Соединенном Королевстве. Это недостаточное использование может быть частично результатом множественных подходов к обучению, а также из-за непоследовательных и в целом скромных результатов любого из вмешательств в отношении важных исходов, ориентированных на пациента. Ключевым соображением в этом последнем отношении является вопрос о том, могут ли симптомы, связанные с заболеванием (например, одышка) во время тренировки ограничивают физиологическую работу, достижимую во время тренировки, ограничивая степень тренировочного стимула ниже уровня, при котором может быть достигнута физиологическая адаптация. Например, у участников ХОБЛ только у тех, у кого наблюдалась усталость скелетных мышц после тренировки, наблюдалось какое-либо улучшение функциональной переносимости упражнений и качества жизни, связанного со здоровьем, после 3-месячной программы реабилитации. Таким образом, изучение новых подходов к обучению, которые способствуют большему повышению эффективности обучения, может привести к большим изменениям в исходах, ориентированных на пациента, что в конечном итоге будет стимулировать более широкое усвоение и облегчить клиническое бремя хронической сердечной недостаточности.

Тренировка с ограничением кровотока (BFR) — это новая стратегия, при которой манжета надувается вокруг проксимальной части тренируемых конечностей (например, в верхней части рук или ног) во время упражнений или в периоды восстановления между подходами упражнений. Давление манжеты устанавливается таким образом, чтобы обеспечить артериальный кровоток, но перекрыть венозный возврат, впоследствии изменяя (или поддерживая) локальную метаболическую среду, что приводит к активизации нескольких нижестоящих путей, которые усиливают адаптивный ответ на физическую нагрузку. BFR успешно применялся ранее в сочетании с тренировками с отягощениями (RE) для увеличения гипертрофии скелетных мышц в изолированных периферических мышцах. Важно отметить, что эта тренировка, как было показано, способствует гипертрофии мышц с сопутствующим увеличением изокинетической силы у пожилых людей, выполняющих упражнения с низкой скоростью. Таким образом, это демонстрирует, что BFR может вызывать сравнительно аналогичные адаптации при более низкой мощности у пожилых людей, что позволяет предположить, что эта стратегия обучения может иметь применение в других группах, таких как пациенты с ХСН.

Дополнительные исследования также продемонстрировали улучшение V̇O2peak за счет сочетания BFR с традиционной низкоинтенсивной тренировкой на выносливость или высокоинтенсивной интервальной тренировкой (HIIT). Первое из этих исследований с использованием внутримерного дизайна продемонстрировало, что 4-недельное тренировочное вмешательство (4 занятия в неделю) в виде 45-минутной езды на велосипеде на одной ноге в условиях ишемии (вызванной внешним давлением 50 мм рт. ст. в барокамере). ) улучшили время до утомления и V̇O2peak значительно больше, чем идентичное тренировочное вмешательство на контралатеральной ноге в нормоксических (неишемических) условиях. Дальнейшие исследования с промежуточным дизайном показали, что 8-недельная езда на велосипеде низкой интенсивности (40% V̇O2peak) с постоянным BFR (160-210 мм рт. ст.) может увеличить как мышечную силу, так и площадь поперечного сечения, а также V̇O2peak значительно больше, чем контроль вмешательства с использованием того же протокола без BFR. Интересно, что контрольная группа тренировалась дольше во время своих тренировок (45 минут против 15 минут для BFR), демонстрируя, что BFR не только может усилить адаптацию, но и является эффективным по времени видом упражнений. Учитывая, что нехватка времени часто упоминается как препятствие для регулярных тренировок, новые тренировочные вмешательства, такие как BFR, которые не требуют много времени, могут рассматриваться как привлекательная альтернативная форма упражнений.

ВИИТ также рекламируется как эффективный по времени метод обучения, который, как известно, способствует физиологической адаптации, сопоставимой с традиционными тренировками на выносливость с большим объемом и низкой интенсивностью. HIIT обычно включает в себя повторяющиеся приступы интенсивных («почти максимальных») упражнений, разделенных короткими периодами восстановления. Некоторые тренировочные исследования в настоящее время сочетают BFR с HIIT (BFR + HIIT), применяя компрессионную манжету во время периодов восстановления, а не во время упражнений. Эта комбинация BFR + HIIT позволяет работающей мышце работать как обычно во время коротких подходов упражнений; однако было показано, что применение манжеты во время восстановления способствует лучшей физиологической адаптации, чем только ВИИТ. В частности, это исследование продемонстрировало, что 4 недели (2 занятия в неделю) интервальных спринтерских тренировок (4-7 подходов максимальных 30-секундных циклических спринтов с 4,5-минутным восстановлением) в сочетании с BFR (2 минуты при 130 мм рт. ст. в период восстановления) значительно увеличился V̇O2peak по сравнению с контрольной группой, выполняющей тот же протокол тренировки без BFR.

Хотя точные механизмы, ответственные за этот превосходный физиологический ответ, еще полностью не выяснены, вполне вероятно, что комбинация BFR и HIIT способствует локализованной адаптации в периферических мышечных тканях, выполняющих упражнение, а затем подвергающихся BFR, например, в случае езды на велосипеде. , группа четырехглавой мышцы. Такая адаптация координируется метаболическими изменениями, которые, как известно, происходят как при физических нагрузках, так и при локализованной ишемии. Это приводит к повышенной экспрессии нескольких внутриклеточных факторов транскрипции, которые впоследствии организуют каскад нижестоящих сигнальных путей, которые способствуют физиологической адаптации в скелетных мышцах. Эти адаптации включают повышенную капилляризацию (ангиогенез), митохондриальный биогенез и фенотипическое переключение в сторону преимущественно медленных окислительных неутомляющих мышечных волокон типа 1. Также было предположение, что BFR может усиливать адаптацию периферических сосудов. В совокупности они увеличивают доставку кислорода мышцами (̇Q̇mO2) и поглощение (V̇mO2), оба из которых в настоящее время рассматриваются как важнейшие адаптивные реакции, вызванные тренировкой, для увеличения V̇O2peak всего тела и улучшения симптомов непереносимости физической нагрузки у пациентов с ХСН.

Действительно, несколько лечебных упражнений у пациентов с ХСН ранее были сосредоточены на стимулировании адаптивных реакций в сосудистой сети и периферических скелетных мышцах в качестве средства увеличения V̇O2peak. Обоснование этих исследований основано на плохой корреляции между фракцией выброса ЛЖ и симптомами непереносимости физической нагрузки при ХСН. Кроме того, в настоящее время хорошо известно, что несколько периферических нарушений в системе скелетных мышц способствуют возникновению симптомов непереносимости физической нагрузки при ЗСН. К ним относятся сосудистая дисфункция, атрофия мышечных волокон, снижение капилляризации, митохондриальная дисфункция и сдвиг в сторону преимущественно быстрых гликолитических волокон типа IIx. В совокупности они способствуют ухудшению симптомов, и поэтому предыдущие вмешательства в области физических упражнений у пациентов с сердечной недостаточностью были сосредоточены на содействии адаптации на периферии как средстве увеличения V̇O2peak и улучшения непереносимости физической нагрузки. Многие из этих исследований успешно продемонстрировали увеличение V̇O2peak, прежде всего за счет содействия адаптации на периферии. Таким образом, мы считаем, что BFR + HIIT представляет собой новый тренировочный стимул, который может стимулировать адаптивные реакции в сосудистой системе и системе скелетных мышц, которые, вероятно, будут иметь значительные эффекты с точки зрения увеличения пика V̇O2, улучшения непереносимости физической нагрузки и улучшения качества жизни у пациентов с сердечной недостаточностью. .