Эффекты тренировки верхних конечностей с низкой нагрузкой и ограничением кровотока у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — это распространенное, предотвратимое и поддающееся лечению заболевание, характеризующееся стойкими респираторными симптомами и необратимым ограничением воздушного потока, возникающим из-за аномалий дыхательных путей и/или альвеол, обычно вызванных длительным воздействием вредных частиц или газов (1). ХОБЛ является одной из ведущих причин смертности среди хронических респираторных заболеваний и признана серьезной глобальной проблемой здравоохранения, затрагивающей примерно 10% взрослого населения, с растущей заболеваемостью, связанной со старением населения. Согласно исследованию Global Burden of Disease (GBD) 2017 года, глобальный уровень смертности, связанный с ХОБЛ, составил 41,9 смертей на 100 000 населения, что составляет 5,7% от общей смертности. Уровень смертности среди мужчин составил 46,7 на 100 000, а среди женщин — 37,0 на 100 000 (2).

Прогрессирующее и стойкое ограничение воздушного потока при ХОБЛ, наряду со сниженной эластичностью паренхимы, увеличивает потребность в вентиляции и создает чрезмерную нагрузку на дыхательные мышцы. Гиперинфляция дополнительно снижает эффективный сократительный диапазон этих мышц, создавая порочный круг, в котором стимуляция механорецепторов усиливает дыхательный драйв и усугубляет одышку. Усиление одышки и нарушение функции дыхательных мышц ограничивают выполнение повседневной деятельности (ADLs), что приводит к значительному снижению физической работоспособности (3).

Дисфункция скелетных мышц — частое системное проявление ХОБЛ. Снижение силы периферических мышц, затрагивающее верхние и нижние конечности, а также туловище, значительно ограничивает физическую работоспособность и функциональные возможности, негативно влияя на общее состояние здоровья. Важно отметить, что снижение мышечной силы было определено как сильный предиктор заболеваемости, смертности, инвалидности и риска обострений, независимо от степени обструкции дыхательных путей (4).

Во время деятельности верхних конечностей люди с ХОБЛ часто испытывают выраженную одышку и динамическую гиперинфляцию, что значительно ограничивает функциональную независимость и подчеркивает клиническую важность функциональных возможностей верхних конечностей (5). По сравнению со здоровыми сверстниками, люди с ХОБЛ демонстрируют сниженную работоспособность при деятельности верхних конечностей и сообщают о значительных трудностях. Это ограничение частично объясняется измененной дыхательной механикой, поскольку мышцы верхних конечностей также функционируют как вспомогательные дыхательные мышцы. Следовательно, одышка усиливается во время активности верхних конечностей, что часто приводит к преждевременному прекращению упражнений (6).

Учитывая способность использования верхних конечностей вызывать одышку и ее негативное влияние на переносимость активности, сохранение и улучшение функции верхних конечностей является важной целью реабилитации при ХОБЛ. Действительно, как подчеркивается в последнем совместном официальном заявлении Американского торакального общества (ATS) и Европейского респираторного общества (ERS), включение тренировок верхних конечностей в программы легочной реабилитации настоятельно рекомендуется для людей с ХОБЛ (7).

Программы легочной реабилитации обычно включают аэробные методы, такие как эргометрия для рук, а также силовые подходы с использованием многофункциональных систем, эластичных лент или свободных весов для воздействия на функцию верхних конечностей (8). Хотя аэробные упражнения являются краеугольным камнем легочной реабилитации, их влияние на мышечную силу и массу считается ограниченным. Поэтому рекомендуется комбинировать аэробные и силовые упражнения для более эффективного воздействия на дисфункцию периферических мышц (9).

Однако остается спорным вопрос, являются ли текущие переносимые интенсивности тренировок — часто ограниченные вентиляционными возможностями — достаточными для оптимального воздействия на дисфункцию периферических мышц. Как ATS, так и ERS подчеркнули необходимость инновационных стратегий реабилитации, способных воздействовать на дисфункцию периферических мышц при более низких механических нагрузках (10). Традиционные силовые тренировки средней и высокой интенсивности могут быть эффективными, но часто плохо переносятся людьми с ХОБЛ из-за одышки, ранней усталости и вентиляционных ограничений, что снижает приверженность и долгосрочное участие (11).

В этом контексте низконагрузочная тренировка с ограничением кровотока (LL-BFRT) стала перспективной альтернативой. Несмотря на использование низких механических нагрузок, LL-BFRT вызывает локальную ишемию и повышенный метаболический стресс, приводя к значительному увеличению мышечной силы и гипертрофии. Этот метод может представлять жизнеспособный вариант для людей с ХОБЛ, которые не могут переносить высокие механические нагрузки (12).

Хотя доказательства, поддерживающие LL-BFRT, в основном получены из исследований, проведенных на здоровых людях и преимущественно направленных на мышцы нижних конечностей (12-14), данные о его применении для мышц верхних конечностей у людей с ХОБЛ остаются ограниченными. Учитывая, что активность верхних конечностей предъявляет большие требования к вентиляции и вызывает одышку раньше, потенциальные преимущества LL-BFRT в этой области требуют изучения. Этот пробел в исследованиях подчеркивает необходимость оценки эффективности силовых тренировок верхних конечностей на основе LL-BFRT при ХОБЛ.

Цель исследования Целью данного исследования является сравнительное изучение эффектов LL-BFRT и sham-BFRT, применяемых в дополнение к программе аэробных упражнений, на мышечную силу верхних конечностей, функциональные возможности верхних конечностей, выполнение повседневной деятельности, качество жизни, функциональную физическую работоспособность, оксигенацию мышц и параметры легочной функции у людей с диагнозом ХОБЛ II и III стадии.

Вмешательства Участники обеих групп будут проходить программу упражнений два раза в неделю в течение 8 недель.

Обе группы будут выполнять аэробные упражнения для верхних конечностей с использованием велоэргометра для рук. Каждое занятие начнется с 5-минутной разминки при 0 Вт, за которой последует 20 минут аэробных упражнений при 60-70% от возрастной максимальной частоты сердечных сокращений. Начальное сопротивление будет установлено в диапазоне 35-50 Вт и поддерживаться в этом диапазоне в соответствии с индивидуальной переносимостью упражнений. Одышка будет контролироваться с использованием модифицированной шкалы Борга. После аэробной фазы последует 5-минутная заминка при 0 Вт.

Группа вмешательства (LL-BFRT) В дополнение к аэробным упражнениям участники группы вмешательства будут получать LL-BFRT. Пневматическая манжета будет размещена проксимально на верхней конечности. Давление окклюзии будет установлено на уровне 30-40% от давления артериальной окклюзии (AOP). Сопротивление будет установлено на уровне 30% от одноповторного максимума (1RM). Упражнения будут следовать стандартизированному протоколу из 4 подходов (30-15-15-15 повторений) с 45-секундными перерывами между подходами, в течение которых давление в манжете будет поддерживаться.

Целевые группы мышц будут включать двуглавую мышцу плеча, трехглавую мышцу плеча и переднюю дельтовидную мышцу. После завершения каждого упражнения давление в манжете будет сбрасываться на 5-минутный период реперфузии перед переходом к следующему упражнению. Одышка будет тщательно контролироваться с использованием модифицированной шкалы Борга, и упражнение будет прекращено, если одышка достигнет ≥6, что указывает на непереносимость упражнений.

Контрольная группа (Sham-BFRT) Участники контрольной группы будут получать тот же протокол аэробных упражнений и идентичную структуру силовых упражнений. Однако давление в манжете во время sham-BFRT будет установлено на уровне, недостаточном для создания терапевтического ограничения кровотока.

Оценки Будут записаны демографические данные, включая возраст, пол, рост и вес. Будет рассчитан индекс массы тела (ИМТ). История курения будет документирована в пачко-годах. Продолжительность заболевания и стадия ХОБЛ (согласно классификации GOLD) будут определены из медицинских записей. Будет зафиксировано использование кислородной терапии и ингаляционного лечения. Частота обострений, определяемая как количество обострений и госпитализаций в течение последних 12 месяцев, также будет документирована.

Ожидается, что это исследование предоставит доказательства клинической эффективности и физиологических механизмов LL-BFRT в улучшении функции верхних конечностей у людей с ХОБЛ и послужит основой для назначения упражнений в рамках программ легочной реабилитации.