Эффекты Exergame у пациентов с высоким сердечно-сосудистым риском.

Введение Сердечно-сосудистые (ССЗ) заболевания являются основной причиной преждевременной смертности и заболеваемости во всем мире. Широко известно, что возраст, пол, артериальная гипертензия, дислипидемия, диабет и курение являются основными факторами риска, которые могут вызвать сердечно-сосудистые заболевания [1]. Многие другие факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний и их маркеры были выявлены в недавних исследованиях. Среди них кардиореспираторная пригодность (CRF) и эндотелиальная дисфункция являются сильными предикторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [2, 3]. Кроме того, эпикардиальная жировая ткань представляет собой висцеральный жир, который накапливается в эпикарде сердца и в последнее время рассматривается как новый показатель сердечно-сосудистого риска [4, 5].

Хорошо известно, что регулярные физические упражнения (физическая активность) эффективны для профилактики и лечения факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний за счет улучшения физической формы, связанной со здоровьем [6]. Несмотря на пользу для здоровья от регулярных физических упражнений, многие пациенты с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний часто не участвуют в регулярных физических упражнениях по причинам, в том числе из-за нехватки времени, мотивации или интереса.

В последние годы в результате технических достижений в играх и программах виртуальной реальности была разработана новая программа упражнений под названием exergame. Exergames — это интерактивные видеоигры, которые дают возможность увеличить физическую активность, требуя движения всего тела [7], и доказывают, что они являются альтернативным видом упражнений. Кроме того, экзеригры используются для борьбы с ожирением у детей [8], улучшения физической работоспособности пожилых людей [9] и облегчения двигательной реабилитации после инсульта [10]. Однако лишь в нескольких исследованиях изучалось влияние экзергейминга на факторы риска, связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями или хроническими заболеваниями. Кроме того, для того, чтобы в будущем экзергеймы развивались как реабилитационная программа для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний, необходимо сравнить их с традиционными аэробными упражнениями.

Таким образом, целью данного исследования было сравнить влияние экзергейма и упражнений на беговой дорожке на кардиореспираторную выносливость (CRF), функцию эндотелия, эпикардиальный жир, кардиометаболические и антропометрические параметры у пациентов с высоким сердечно-сосудистым риском.

Методы Участники и дизайн исследования Это одноцентровое исследование было одобрено Институциональным наблюдательным советом госпиталя Университета Косина (Протокол № КУГ 2016-06-029). В это исследование были включены 64 пациентки с 10-летним риском сердечно-сосудистых заболеваний Фремингема выше 20% [11, 12]. Все участники добровольно участвовали в исследовании и подписали форму согласия на процесс исследования. Чтобы максимально уменьшить погрешность из-за половых различий и физиологических реакций, в исследование были включены только женщины в постменопаузе с учетом гормональных изменений, происходящих во время менструации. Критериями включения были женщины в постменопаузе в возрасте ≤80 лет, которые не занимались регулярными физическими упражнениями в течение последних 3 месяцев. Критериями исключения были резистентная артериальная гипертензия, любое системное заболевание, включая значительное заболевание печени, неврологические расстройства, злокачественные заболевания, почечная недостаточность, хроническая обструктивная болезнь легких, пороки клапанов сердца, положительный тредмил-тест, острый коронарный синдром в анамнезе, инфаркт миокарда или любая реваскуляризация. процедуры или пациентов с опорно-двигательным аппаратом, для которых физические упражнения были невозможны. Пациенты были рандомизированы в группы экзергейма (EG: n=22), беговой дорожки (TM: n=22) или контрольной группы (n=20).

Все испытуемые тестировались в течение двух дней до и после 3 месяцев обучения. При первом посещении через 8 часов голодания измеряли рост, вес, окружность талии (ОТ), образцы крови и артериальное давление (АД). Во время второго визита через 4 часа натощак были проведены дилатация, опосредованная потоком плечевой артерии (FMD), толщина эпикардиального жира (EFT), измеренная с помощью эхокардиографии, и тесты CRF. Кроме того, испытуемых просили воздерживаться от чрезмерных физических упражнений, переедания и употребления кофеина в течение 24 часов перед всеми тестами.

Кардиореспираторная пригодность CRF оценивалась с использованием протокола тестирования на беговой дорожке [13]. Тест проводился на программируемой беговой дорожке (GE CASE T2100; GE Medical Systems, Милуоки, Висконсин, США) с использованием протокола Ramp до утомления в помещении с контролируемой температурой (21-23°C). Сердечный ритм непрерывно контролировали с помощью электрокардиографической системы с 12 отведениями. Мониторинг АД осуществляли с помощью автоматизированного устройства (Suntech Tango; Suntech Medical, Моррисвилль, Северная Каролина, США). Вентиляцию (VE), потребление кислорода (VO2) и выделение углекислого газа (VCO2) измеряли с помощью компьютеризированной системы (Cosmed K4b2, Cosmed Ltd., Рим, Италия). Прекращение теста происходило, когда номинальное воспринимаемое усилие субъекта (RPE) превышало 17, коэффициент дыхательного обмена превышал 1,05, потребление кислорода стабилизировалось, несмотря на повышенную рабочую нагрузку, или когда субъект запрашивал прекращение теста. Максимальное зарегистрированное потребление кислорода определялось как пик VO2 каждого человека.

Опосредованная потоком дилатация FMD измерялась в плечевой артерии в соответствии с текущими рекомендациями [14]. После того, как испытуемый достаточно расслабился в течение 10-20 минут в положении лежа на спине, измеряли исходное значение. Двумерное ультразвуковое исследование (Vivid 7; General Electric, Хортен, Норвегия) выполняли с использованием датчика с линейной матрицей 10 МГц. После исходного измерения вызывали реактивную гиперемию путем раздувания пневматической манжеты до 180-200 мм рт. ст. (на 50 мм рт. ст. выше САД) в течение пяти минут на предплечье. Максимальный диаметр плечевой артерии регистрировали через 40-60 секунд после резкого спуска воздуха из манжеты. Процент ящура, вызванного реактивной гиперемией, выражали как относительное изменение по сравнению с исходным уровнем (% ящура = 100 × [диаметр после гиперемии — исходный диаметр]/исходный диаметр). На пике зубца R поверхностной электрокардиограммы каждый диаметр измеряли трижды в течение двух сердечных сокращений и для окончательного анализа использовали средние значения.

Толщина эпикардиального жира. Эпикардиальную жировую ткань измеряли путем оценки EFT с помощью эхокардиографии [15]. Эхокардиографическую оценку ТЭС определяли как эхонегативное пространство между наружной стенкой миокарда и висцеральным листком перикарда. Стандартную двухмерную эхокардиографию выполняли в положении пациента лежа на левом боку с использованием датчика 3,5 МГц (Philips iE33, Philips Medical Systems, Ботелл, Вашингтон, США). Эхокардиографический тест EFT проводился вертикально от свободной стенки правого желудочка в конечной систолической точке в течение 3 сердечных циклов. Одной из основных проблем с измерениями EFT является несоответствие мест измерения. Поэтому в этом исследовании значение EFT было зарегистрировано с учетом среднего значения парастернальной длинной оси, парастернальной короткой оси и апикальной 4-камерной проекции. Кроме того, чтобы свести к минимуму погрешность наблюдения в априорном и постфактум анализе, исследователь не знал исходного значения.

Тренировка с упражнениями Группа ЭГ выполняла упражнения с использованием устройства Exer Heart (D&J Humancare, Сеул, Южная Корея), которое состояло из доски для бега/прыжков и экрана, соединенного с доской (рис. 1). Программа упражнений «Сокровище алхимика», основанная на беге беговая игра, перемещает аватар в соответствии с движениями пользователя и использовалась для тренировки. «Сокровище алхимика» — это игра, в которой пользователь слушает стимулирующую музыку, бежит вместе с аватаром, избегая препятствий, и выигрывает предметы, используя передний, задний, левый и правый датчики на доске для упражнений (рис. 2). Субъект может контролировать скорость движения аватара, регулируя скорость ходьбы или бега на доске. Кроме того, игра Exer Heart не наносит вреда суставам, так как упражнения выполняются на мягком материале доски для упражнений.

Упражнение не может постоянно поддерживать интенсивность, фиксируя скорость и наклон, как движение на беговой дорожке, из-за особенностей программы. С другой стороны, самое большое преимущество эксергейма — это удовольствие. В этом исследовании не применялась принудительная интенсивность упражнений, чтобы позволить пациентам получать удовольствие от экзергейма. Таким образом, в период обучения пациенты занимались в самостоятельно выбранном темпе по 40 минут в день. Вместо этого мы отслеживали индивидуальную интенсивность упражнений, измеряя ЧСС (Polar RS400sd; Мэдисон-Хайт, Мичиган, США) и записывали ЧСС в состоянии покоя, минимальную, максимальную и среднюю во время тренировочного периода. ЧСС пациентов в покое составляла 79 ± 12 ударов в минуту (уд/мин), минимальная ЧСС 98 ± 26 уд/мин, максимальная ЧСС 153 ± 28 уд/мин, средняя ЧСС 120 ± 19. Согласно рекомендациям Американского колледжа спортивной медицины (ACSM), диапазон интенсивности упражнений для экзергейминга составляет от 42% до 82% резерва ЧСС.

Группа ТМ включала 40-минутную ходьбу или бег трусцой при 60-80% резерва частоты сердечных сокращений (ЧСС). Интенсивность упражнений определяли с помощью метода Карвонена: целевое ЧСС = [Интенсивность упражнений × (ЧССмакс. - ЧСС в покое)] + ЧСС в покое. Во время каждого сеанса регистрировали ЧСС с помощью монитора ЧСС (Polar RS400sd; Madison Height, Мичиган, США). Контрольную группу попросили поддерживать обычный уровень физической активности в течение 12 недель.

Занятия физическими упражнениями проводились в Центре U-Healthcare Госпиталя Косинского Университета. Все испытуемые занимались физическими упражнениями под экспертным наблюдением директора и были обучены немедленно уведомлять директора о любых аномальных симптомах во время тренировки и при необходимости консультироваться с врачом. Как для групп ЭГ, так и для групп ТМ тренировка состояла из 5-минутной разминки, 40-минутного основного упражнения и 5-минутной заминки. После необходимого 2-недельного начального периода адаптации тренировки проводились 3 раза в неделю в течение 12 недель. Субъекты, которые не выполнили более 80% 12-недельной программы упражнений, были исключены из этого исследования.

Статистический анализ. Все значения представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD). Мы использовали критерий хи-квадрат для переменных типа категории. Парный t-критерий использовался для сравнения исходного уровня и данных после 12-недельного вмешательства для каждой группы. Односторонний ANOVA с повторными измерениями (группа × время) использовался для сравнения данных между группами. Для оценки различий между группами был проведен апостериорный анализ Бонферрони. Для оценки связи между переменными использовалась корреляция Пирсона. Статистическая значимость была установлена ​​на уровне p<0,05. Для статистического анализа использовалась статистическая программа для Windows SPSS 21.0 (SPSS, Чикаго, Иллинойс, США).