Effekten av en utökad långvarig periodiseringsträning hos patienter med kardiovaskulära sjukdomar

Hjärtrehabilitering (CR) av patienter med kardiovaskulär sjukdom (CVD) har utövats i Europa i varierande grad sedan början av 1970-talet. CR är ett omfattande, långsiktigt program som involverar medicinsk utvärdering, föreskriven träningsträning (ET), modifiering av hjärtriskfaktorer, utbildning och rådgivning. Dessa program är utformade för att begränsa de fysiologiska och psykologiska effekterna av hjärtsjukdomar, minska risken för plötslig död eller återinfarkt, kontrollera hjärtsymtom, stabilisera eller vända den aterosklerotiska processen och förbättra utvalda patienters psykosociala och yrkesmässiga status. Dessutom är det en säker, användbar och effektiv behandling för patienter med kranskärlssjukdom (CAD), särskilt efter hjärtinfarkt, men också för patienter med hjärtinterventioner och kronisk stabil hjärtsvikt.

Träningsföljsamhet efter ett sjukhusbaserat CR-program rapporteras vara dålig med endast 30 % till 60 % av dem som slutför ett fas II CR-program som fortfarande tränar 6 månader senare och efter 12 månader, upp till 50 till 80 % av deltagarna misslyckas att hålla sig till träningen. Trots fördelarna som är förknippade med regelbunden ET, förblir följsamheten med övervakad träningsbaserad CR låg.

En kort genomgång av metaanalysstudier som bedömer effekten av olika typer av träning på kortsiktiga resultat för deltagare i CR kommer nu att presenteras. Resultaten av en metaanalys 2015 indikerade att intervallträning med hög intensitet (HIIT) är effektivare än måttlig kontinuerlig träning (MCT) för att förbättra både VO2-toppen och den anaeroba tröskeln hos patienter med stabil CAD. Den större förbättringen av VO2-topp efter HIIT jämfört med MCT (4,6 ± 3,1 mot 2,8 ± 2,4 ml/kg/min) är viktig i samband med en 10-25 % överlevnadsfördel med varje 3,5 ml/kg/min förbättring av VO2-topp. .

En annan metaanalys 2016 jämförde HIIT och MCT i deras förmåga att förbättra patienters aeroba träningskapacitet och olika kardiovaskulära riskfaktorer. Tio studier med 472 patienter inkluderades för analyser (218 HIIT, 254 MCT) och huvudslutsatserna var att HIIT förbättrar den genomsnittliga VO2-toppen hos patienter med CAD mer än MCT, även om MCT var associerat med en mer uttalad numerisk minskning hos patienter med vilande hjärta hastighet och kroppsvikt.

Nuvarande CR-riktlinjer rekommenderar införandet av ett standardiserat styrketräningsprogram (RT). En färsk metaanalys av ET-program hos patienter med CAD avslöjade att tillägget av RT-träning till MCT ledde till överlägsna förbättringar i kroppssammansättning, muskelstyrka, maximal arbetskapacitet och en trend för större ökningar av VO2-topp. I likhet med HIIT har RT inte visat sig äventyra patientsäkerheten eller programefterlevnaden.

Mindre är känt om centrala och perifera anpassningar under långtidseffekter på HIIT, MCT eller till och med aerob kombinerad träning med RT. Under 2016 ingick en systematisk översikt och metaanalys med totalt 63 studier med 14 486 deltagare med CAD medianuppföljning på 12 månader. Man drog slutsatsen att träningsbaserad CR minskar kardiovaskulär dödlighet och ger viktiga data som visar minskningar av sjukhusinläggningar och förbättringar av livskvalitet. Madssen et al visade att ett 12-månaders underhållsträningsprogram bestående av sällsynta övervakade träningspass inte resulterade i förbättrad följsamhet vid träning eller ökad VO2-topp hos CAD-patienter jämfört med vanlig vård. En månadssession under ett år med HIIT var inte tillräckligt för att förbättra eller bibehålla träningskapaciteten. I litteraturen saknas bevis för effekterna av träningskapacitet, muskelstyrka och kroppssammansättning vid långvariga veckovisa träningspass på ett underhållsträningsprogram hos CVD-patienter.

Aktuella träningsriktlinjer för CR fokuserar på måttlig intensitet steady state-övningar, där promenader och cykling är de mest rekommenderade typerna av ET. Flera träningsvariabler kan manipuleras under träningsrecept, inklusive repetitioner, intervalllängd, viloperiodens längd och motståndets intensitet. I detta avseende kan man få mycket insikt från metoder som används inom sportkonditionering, där träningsrecept är utformat för att vara fysiologiskt och psykologiskt hållbart med hjälp av periodisering.

Periodisering definieras som ett organiserat cykliskt program som använder planerade variationer i intensitet, volym och specificitet för att minimera trötthet och maximera prestationsresultat. Hos friska eller tränade populationer syftar periodisering till att optimera ET-anpassningar jämfört med icke periodiserad träning, för att förhindra överträning och för att undvika platåer av träningsanpassningar. Periodiserade metoder anses vara överlägsna icke periodiserade metoder i tränade populationer och verkar vara överlägsna hos inaktiva vuxna. Intressant nog undersökte en nyligen genomförd studie effekten av 22 veckor med två olika typer av periodiserings- och icke-periodiseringsmotståndsträningsprotokoll på ett omfattande utbud av fysisk funktion och hälsoresultat hos till synes friska otränade äldre vuxna. I motsats till vad som antogs var alla tre träningsmodellerna lika effektiva för att främja signifikanta förbättringar av olika fysiska funktioner och fysiologiska hälsoresultat genom motståndsträning i denna population.

I de flesta av CR-programmen finns det ingen periodisering eller träningsprogression under medellång till lång sikt interventioner. Utvärdera långsiktiga periodiseringsresultat och bedöm längden av förändringar som observerats i övervakade CR-program kan vara av intresse och nödvändig.

Denna studie kommer förhoppningsvis att bidra till att generera evidensbaserade träningsreceptmetoder för att förlänga ET efter slutet av sjukhusbaserade CR-program.

Syftet med detta forskningsprojekt är tvåfaldigt:

1. Att genomföra en 12-månaders randomiserad kontrollstudie för att utvärdera effekterna av en periodiserad ET-regim kontra en icke periodiserad ET-regim (riktlinjer) på VO2-topp, maximal styrka, kroppssammansättning, funktionalitet och livskvalitet vid CVD.
2. att differentiera effekterna av en 12-månaders periodiserad ET-regim kontra en icke periodiserad ET-regim på de olika komponenterna i syrekinetiksvaret och oxidativa anpassningar hos CVD-patienter.

Hypotesen för denna studie är: 1) med tanke på att denna typ av periodisering utövar högre stress på de kardiovaskulära och neuromuskulära systemen, så att det kan finnas större anpassningar som leder till högre ökningar av VO2max, muskelstyrka, kroppssammansättning och funktionalitet jämfört med icke periodiserad ET-regimen; 2) det kommer att finnas en bättre förbättring av mikrovaskulär O2-tillförsel i den transienta träningen som svar på periodiserad ET-regim som kommer att vara associerad med en snabbare justering av pulmonell VO2-kinetik än i icke periodiserad grupp. Förbättringar i mikrovaskulär O2-tillförsel kommer att indikeras av en bättre matchning mellan anpassningshastigheten för muskeldeoxygenering i förhållande till fas II-pulmonell VO2, vilket representerar ett minskat beroende av O2-extraktion för en given pulmonell VO2.

STUDERA DESIGN:

En longitudinell RCT-forskningsdesign utförd i Cardiovascular Rehabilitation Centre vid University of Lissabon (CRECUL) vid Lissabon University Stadium (EUL) med två distinkta ET-recept (periodisering vs icke periodisering) kommer att tillämpas på patienter med hjärt-kärlsjukdom. Kortfattat, efter processen med informerat samtycke, kommer patienter att randomiseras och stratifieras (efter kön och ålder) till periodiserings- eller icke-periodiseringsgrupper. Randomiseringskoden kommer att utvecklas med en dators slumptalsgenerator för att välja slumpmässiga permuterade block. Deltagarna kommer att träna under en period av 12 månader. Alla samma bedömningar, förutom ekokardiogrammet som kommer att göras i M0 och M3 (för riskstratifiering), kommer att göras vid 4 olika tidpunkter under ett år: M0 - baslinje, M1 - 3 månader efter start av ET, M2 - 6 månader efter start av ET och M3 - 12 månader efter start av ET. Patienterna kommer att randomiseras till någon av de två ET-grupperna.

Provstorleken beräknades (G-Power, version 3.1.3) att anta en skillnad i maximal syreupptagning (VO2-topp) mellan grupper på 3 ml/kg/min är en kliniskt viktig skillnad med en standardavvikelse på 3,5 ml/kg/min, α=0,05, 1-β=0,80 och en förväntad avhopp på 50 %. Beräkningarna gav en total minsta urvalsstorlek på 56 deltagare (28 i varje grupp).

Följande bedömningar på de 4 tidpunkterna kommer att utföras på Pulido Valente Hospital, fakulteten för mänsklig kinetik - Universitetet i Lissabon (FMH-UL) och Academia de Fitness vid EUL: Echokardiogram (Echo) (MyLab Alpha, ESAOTE); kardiopulmonell träningstest (CPET) (Ergostik, Geratherm Respiratory GmbH, Bad Kissingen); skelettmuskeldeoxygeneringsdynamik (NIMO, Nirox srl); kroppssammansättning - radiografisk absorptiometri med dubbel energi (DXA, Hologic Explorer-W); objektiv uppmätt fysisk aktivitet - accelerometer (ActiGraph GT3X+); funktionell fysisk kondition - Fullerton Functional Fitness Test; isometrisk styrka - bärbar handdynamometer JAMAR plus digital (Sammons Preston); maximal styrka - 1RM och livskvalitet frågeformulär (Short Form-36 Health Survey).

Alla bedömningsmoment kommer att göras inom 1 till 2 veckor:

Dag 1 - Echo och CPET kommer att utföras på sjukhuset; Dag 2 och 3 - under dagen och tiden för ET-sessionen på EUL kommer patienten att utföra: funktionella fysiska konditionstester; maximal styrka; frågeformulär för isometrisk styrka och livskvalitet; Dag 4 - I FMH-UL kommer undersökningen med dubbelenergi radiografisk absorptiometri (DXA) och aktiveringen av accelerometern att göras för att mäta den objektiva uppmätta fysiska aktiviteten.

Dag 5 - Submaximal CPET med skelettmuskeldeoxygeneringsdynamiken på sjukhuset.

För att säkerställa deltagarnas konfidentialitet kommer en ID-kod att tilldelas varje deltagare i databasen och all utrustning och ark som används. En enskild forskare kommer att utföra databashanteringen.

DATAANALYS:

Data kommer att analyseras i M0, M1, M2 och M3. Det kommer att testas data för normalitet och varianshomogenitet med Shapiro Wilk respektive Levenes tester. Dataanalys kommer att beskrivas enligt de fastställda syftena för detta projekt (beskrivande värden: medelvärde, standardavvikelse, intervall, % förändring) och jämförelser av medel kommer att användas för alla avsedda utfall inom och mellan grupper. Baslinjeegenskaper mellan grupper kommer att utvärderas med envägs ANOVA. Blandat mellan ämnen ANOVA kommer att genomföras i en 2 (före vs efter ET) design för att bedöma effektiviteten av programmet. När en signifikant interaktion observeras kommer t-test eller Wilcoxon signed-rank tests att användas för att bestämma var interaktionen inträffade.

M0 mot M1, M0 mot M2, M0 mot M3, M1 mot M2, M2 mot M3 och M1 mot M3 kommer att jämföras för att utvärdera förändringarna hos patienter och spåra den nödvändiga tidsperioden för sådana förändringar med hjälp av General Linear Mixed Model Analysis för upprepade mätningar med Tukeys post hoc-procedur för de genomsnittliga jämförelserna. Pearson produktmomentkorrelationskoefficient eller Spearmans rankkorrelationskoefficient kommer att användas för att studera sambandet mellan olika variabler per grupp och korrelationskoefficienter kommer att jämföras mellan grupper. Statistisk signifikans kommer att sättas till en alfanivå på 0,05. Andra statistiska procedurer kan göras.

Statistiska analyser kommer att utföras med hjälp av Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 22.0 (IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA).