Индивидуальные тренировки при ХОБЛ

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является широко распространенным заболеванием, поражающим около 1,2 миллиона человек в Великобритании, и является вторым наиболее распространенным заболеванием легких после астмы. ХОБЛ поражает не только легкие, но и является системным заболеванием, при котором существенным признаком является мышечная дисфункция. Было показано, что физические упражнения в рамках программы легочной реабилитации (PR) улучшают переносимость физических нагрузок и качество жизни пациентов с ХОБЛ. Однако, несмотря на эффективность PR на популяционном уровне, остается место для совершенствования. Индивидуальный ответ на лечение неоднороден: у некоторых пациентов не удается достичь клинически значимых улучшений, в то время как другие с трудом выполняют компонент упражнений или вообще бросают учебу. В настоящее время, несмотря на то, что интенсивность упражнений («доза») индивидуализируется во время ФР, характер и содержание ФР, как правило, предоставляются по принципу «один размер подходит всем». Таким образом, существует возможность изменить содержание PR в соответствии с индивидуальными потребностями и лежащими в его основе физиологиями, тем самым повышая приверженность лечению и пользу.

Прецизионная медицина, адаптирующая терапию к конкретным «излечимым признакам» состояния человека, обладает потенциалом максимизировать эффект лечения при минимизации побочных эффектов. Исследователи предполагают, что те же принципы точной медицины могут быть использованы для улучшения проведения PR путем определения реакции человека на физическую нагрузку при регистрации на PR и использования этой информации для персонализации тренировок с упражнениями. Растет число разнообразных, новых методов обучения, которые оказались выполнимыми и потенциально эффективными при ХОБЛ, предлагая возможности для предоставления персонализированной программы обучения. Ключевым шагом в развитии этого персонализированного/точного подхода в лечебной физкультуре является понимание и измерение индивидуальной патофизиологии упражнений, которая предсказывает предпочтительные преимущества для конкретного режима тренировок. Однако взаимосвязь между исходной патофизиологией физической нагрузки (и другими переменными заболевания и демографическими показателями) и такой реакцией в настоящее время неизвестна.

Эксцентрические упражнения, сокращение мышц по мере их удлинения и езда на велосипеде на одной ноге — два варианта разнообразия PR. При заданной мышечной нагрузке эксцентрические упражнения приводят к снижению потребности в энергии и потреблению кислорода и, следовательно, меньше нагружают сердечно-легочную систему. Следовательно, этот тип упражнений может идеально подходить для пациентов с заболеваниями легких, особенно для тех, кто прекращает упражнения из-за ограничений дыхания. Это может быть более приемлемым для пациентов, так как вызывает меньшую одышку, в то же время обеспечивая большую мышечную работу. Эксцентрическая езда на велосипеде предполагает использование велосипеда с прикрепленным двигателем, который вращает педали в обратном направлении. Испытуемый должен сопротивляться вращению педалей, чтобы поддерживать постоянную скорость вращения педалей, тем самым выполняя эксцентрическую работу ногами. Исторически сложилось так, что эксцентрических упражнений в качестве тренировочного метода избегали из-за боязни повредить мышцы. Эксцентрические упражнения с отягощениями высокой интенсивности приводят к отсроченной мышечной болезненности (DOMS) и использовались в течение многих лет в качестве модели, вызывающей повреждение мышц. Однако за последние 30 лет появилось все больше исследований, всесторонне показывающих, что при постепенном увеличении нагрузки повреждение мышц и болезненность минимальны и приемлемы. В популяции пациентов, поскольку достигаемые нагрузки особенно малы, случаи значительного повреждения мышц еще более редки, и предыдущая работа продемонстрировала, что эксцентрическая езда на велосипеде хорошо переносится пациентами с ХОБЛ.

Упражнения для всего тела, такие как ходьба или езда на велосипеде, требуют задействования большой мышечной массы, что создает высокую потребность в кислороде. Тем не менее, существует несоответствие между максимальным потреблением кислорода всем телом и максимальной аэробной способностью мышц, даже у здоровых людей, и, следовательно, значительные различия в достигаемых стимулах при тренировке мышц. Это подчеркивается у пациентов с ХОБЛ с ограничением дыхания при физической нагрузке. Тренируя меньшую мышечную массу, это ограничение вентиляции можно обойти, и отдельная мышца может работать со значительно большей интенсивностью. Одним из методов снижения мышечной массы при выполнении упражнений является езда на велосипеде на одной ноге. Два рандомизированных контролируемых исследования продемонстрировали большее улучшение V̇O2peak после езды на велосипеде на одной ноге по сравнению с ездой на велосипеде на двух ногах у пациентов с ХОБЛ. Было продемонстрировано, что езда на велосипеде на одной ноге является возможным дополнением к программе PR и хорошо воспринимается пациентами и физиотерапевтами.

Это исследование направлено на то, чтобы определить, как болезни, демографические данные и физиологические параметры упражнений, зарегистрированные на исходном уровне, связаны с последующим восприятием и развитием новых методов обучения по сравнению с обычным обучением. Исследователи проведут всестороннюю оценку физиологической реакции на упражнения на исходном уровне с точки зрения переносимости упражнений, ограничения упражнений, объема и силы мышц, физической активности, слабости и мышечного состава. Затем участники будут случайным образом распределены по одной из 4 модальностей обучения; эксцентрическая езда на велосипеде, езда на велосипеде на одной ноге, концентрическая (традиционная езда на велосипеде на двух ногах) или тренировка нижних конечностей с отягощениями.

Это пилотное/технико-экономическое обоснование с широкой целью выявления потенциальных субфенотипов пациентов с ХОБЛ, которые могут предпочтительно реагировать на определенные методы обучения. Эти знания имеют решающее значение для разработки окончательных клинических испытаний таких вмешательств лечебной физкультуры, которые можно было бы проводить в обычной клинической практике. Конкретные цели:

1. Подробно охарактеризовать лежащие в основе легочные и системные патофизиологические характеристики пациентов с ХОБЛ, инвалидизированных ограничением физических нагрузок.
2. Для измерения прогрессии тренировочных нагрузок во время каждого тренировочного вмешательства по сравнению с исходными значениями.
3. Определить, как базовые характеристики и патофизиология связаны с тренировочным прогрессом и опытом упражнений.