Aerobní a specifický trénink nádechových svalů u pacientů s chronickým srdečním selháním – přehledový článek

Overview

Moderní kardiovaskulární rehabilitace u pacientů s chronickým srdečním selháním (CHSS) je v zahraničí chápána jako multidisciplinární proces. I přes obrovské pokroky v léčbě tohoto těžkého onemocnění není zatím v České republice věnována prakticky žádná pozornost ambulantní rehabilitační péči o nemocné s chronickým srdečním selháním. Přitom vhodně nastavená pohybová aktivita prokazatelně zvyšuje kvalitu života a omezuje náklady na léčbu těchto nemocných. Tento přehledový článek poukazuje na velký přínos kardiovaskulární rehabilitace pro pacienty s CHSS.

Klíčová slova:
chronické srdeční selhání –  kombinovaný trénink –  aerobní kapacita –  kvalita života –  Threshold IMT –  inspirační svalstvo

Úvod

Srdeční selhání (SS) se řadí mezi jednu z nejvýznamnějších příčin morbidity a mortality v civilizovaných zemích. Prevalence se v evropské populaci pohybuje v rozmezí 0,4– 2,0 %. Počet úmrtí vzrůstá rovnoměrně se stárnutím populace, průměrný věk pacientů se SS činí 74 let. Prevalence se u osob starších 70 let pohybuje kolem 10 %. Akutní srdeční selhání může v konečném důsledku vést ke smrti. Nejčastěji však vede ke chronicitě, a celoživotní léčba je tak nezbytná [1,2]. Socioekonomické dopady tohoto onemocnění na pacienty, jejich rodiny i zdravotnický systém jsou obrovské. Uvádí se, že přibližně 45 % nově vzniklých SS je rehospitalizováno do jednoho roku s průměrnou délkou hospitalizace 11 dnů [3]. Následné rehospitalizace velmi výrazně snižují kvalitu života a navyšují náklady na léčbu těchto pacientů.

Řada randomizovaných klinických studií popisuje benefity plynoucí z pravidelné pohybové aktivity, jež v konečném důsledku přinášejí menší riziko vzniku kardiovaskulárních příhod a zvýšení šancí na přežití. Pravidelný trénink může nejen zmírnit symptomy, ale i zlepšit aerobní kapacitu, kvalitu života, morbiditu i mortalitu [4,5]. Pravidelný aerobní trénink je doporučován i Evropskou směrnicí pro dia­gnostiku a léčbu akutního a chronického srdečního selhání 2012, kde jsou ofi­ciálně uznány jeho benefity [6].

Jaké efekty přináší pravidelný aerobní trénink?

Všechny níže popsané benefity vedou ke společnému cíli, a to zajistit, aby postižení SS zvládali běžné denní aktivity a byli schopni většinu těchto aktivit vykonávat bez závislosti na jiné osobě. Kardiovaskulární rehabilitaci proto považujeme za cennou strategii v komplexním přístupu u pacientů se SS.

Neurohumorální efekt zahrnuje snížení sympatikotonie se společným snížením aktivity renin‑angiotenzin‑aldosteronového systému (RAAS), které je spojeno se snížením plazmatické koncentrace angiotenzinu II (AII) a natriuretických peptidů (NAP). K těmto dějům dochází prostřednictvím ovlivňování rostrální ventrolaterální části medulla oblongata, jež je hlavním centrem řízení krevního tlaku, dýchání a srdečních funkcí. Hlavním cílem je tedy dosáhnout pravidelným tréninkem snížení aktivity sympatického nervového systému a zvýšení parasymapatikotonie, což má především za následek snížení tepové frekvence a krevního tlaku, zvýšení srdeční variability, snížení vazokonstrikce s lepší dodávkou krve do myokardu a periferních orgánů včetně kosterního svalstva. Tyto faktory výrazně zlepšují tréninkovou kapacitu na základě lepší funkce myokardu [7].

Optimálně nastavený aerobní trénink má nesporný endoteliální efekt. Dochází k obnově fyziologické funkce endotelu cév zvýšením endoteliální produkce oxidu dusnatého (NO) a snížením oxidačního stresu prostřednictvím poklesu množství volných kyslíkových radikálů. Tyto radikály mají charakter nepárového elektronu, jenž je velmi reaktivní a výrazně se podílí na narušování nesmáčenlivosti povrchu cév [8].

Protizánětlivý efekt vede ke snížení hladiny markerů zánětu v krvi – interleukin 6 (IL‑6), interleukin 1 (IL‑1), tumor necrosis factor (TNF), dále se podílí na snížení oxidačního stresu a skrze podporu anabolických dějů můžeme tréninkem zlepšit i aerobní metabolizmus v kosterních svalech, ale také zabránit apoptóze kosterních myocytů. Tyto faktory společně se sníženou aktivitou cytokinů následně vedou ke zvýšení kontraktility myokardu a zabraňují též srdeční remodelaci [9].

Kardiovaskulární efekt vede k úpravě srdečního výdeje cestou změny enddiastolického a endsystolického objemu levé komory. Zvyšuje se také citlivost myofilament k vápníkovým kationtům (Ca²⁺), což vede společně s jinými faktory k nárůstu ejekční frakce. Pravidelná pohybová aktivita také omezuje riziko vzniku ischemických příhod [10].

V kosterních svalech dochází k normalizaci metabolizmu, zvýšení aerobní kapacity a lepší využitelnosti kyslíku tkáněmi prostřednictvím zvýšení počtu mitochondrií, lepšího využívání kyslíku a redukce oxidačního stresu. Nárůst vrcholové spotřeby kyslíku (VO_2peak) společně s hodnotou anaerobního prahu (ANP) a se zmnožením kapilár vede k oddálení nástupu anaerobního metabolizmu, a tím k lepší toleranci zátěže. U netrénovaných pacientů je patrný značný úbytek svalové hmoty, který je způsoben pohybovou inaktivitou, ale také apoptózou buněk kosterní svaloviny. Dlouhodobé zvýšení hladiny cytokinů je dále spojeno se svalovým katabolizmem [10,11].

Aerobní trénink má také svůj podíl na úpravě parametrů bronchopulmonálního systému. Dochází k výraznému nárůstu vitální kapacity plic, maximální minutové ventilace a k ekonomičtější extrakci a využitelnosti kyslíku z vdechovaného vzduchu [12].

Indikace a preskripce k zahájení kombinovaného tréninku

Testování pacientů s CHSS je podobné jako u jiných pacientů s kardiovaskulárními onemocněními. V jeho průběhu je nutné především důkladně vyhodnotit reakci na zátěž a stanovit funkční kapacitu. U pacientů s CHSS očekáváme výrazné snížení funkční kapacity, proto je nezbytné tréninkový protokol striktně individualizovat. Navíc se v průběhu zátěžového testu mohou objevit ně­kte­ré symptomy, které musíme bezpodmínečně brát v úvahu při preskripci tréninku. Testováním těchto pacientů odhadujeme limitace nebo dokonce i kontraindikace vysoce intenzivního tréninku. Pacienti nesmí během tréninku vykazovat žádné známky dekompenzace, v ideál­­ním případě je vhodné zahájit trénink až po několika měsících, kdy je pacient klinicky stabilní a kompenzovaný. Po vyhodnocení výše uvedených faktorů nastavíme trénink v následném rozmezí: pro tepovou frekvenci (TF) 40– 80 % z maxima, ze spotřeby kyslíku (VO₂) 40– 80 % z maxima, 65– 80 % z vrcholového tréninkového maxima a dle Borgovy škály Rated Perceived Exertion (RPE) na 11– 16 dle vnímání zátěže a na 3– 6 dle symptomů [13]. V zahraničí, zejména v USA, se měří i udává spotřeba kyslíku pomocí metabolických ekvivalentů (MET). O středně intenzivním tréninku hovoříme v rozpětí 3– 6 MET. Aktivity, které vyžadují spotřebu energie vyšší než 6 MET, představují vysokou intenzitu tréninku. Aerobní aktivity se v ambulantním provozu vykonávají na bicyklovém ergometru, chodníku či veslici [14].

Při hodnocení jednotlivých parametrů zátěžového testu jsou pro nás prognosticky nejvýznamnější VO₂ a poměr minutové ventilace a výdeje oxidu uhličitého (VE/ VCO₂ slope). Oba tyto parametry v sobě reflektují efektivitu ventilace a vážnost funkčního stavu, proto jsou obecně považovány za silné prognostické ukazatele. V klinické praxi považujeme kombinaci VO₂ < 10 ml. kg^– 1.min^–1 a VE/ VCO₂ slope > 40 za markery velmi špatné prognózy a závažnosti stavu srdečního selhání [12].

Trénink

Z výsledků metaanalýzy řady zahraničních klinických studií vyplývá signifikantní pokles úmrtí i následných opakovaných rehospitalizací u pacientů s CHSS, kteří absolvovali ambulantní řízenou rehabilitaci [15].

Nastavení tréninkových hodnot u pacientů s CHSS se řídí podobnými pravidly jako např. u infarktu myokardu (IM). Nejnovější studie se shodují, že trénink by měl probíhat ideálně 30– 60 min 3× týdně. Intenzita tréninku se v ideálním případě pohybuje od 70 do 80 % maximálních (vrcholových) hodnot parametrů zmiňovaných výše v závislosti na symptomy limitovaných příznacích stanovených zátěžovým testem [16]. Pro dosažení maximálního možného efektu je doporučován ně­kte­rými studiemi trénink intervalový o vysoké intenzitě, který je přínosnější než trénink kontinuální o střední intenzitě. Za vysokou intenzitu považujeme 90– 95 % maximální symptomy limitovanou tepovou frekvenci (TFmaxSL), jež se pravidelně střídá s aktivní pauzou o výrazně nižší intenzitě v poměru 4 : 3 [17].

Současná guidelines American Heart Assocation zdůrazňují důležitost odporového tréninku, jenž tvoří nezbytnou součást precizní preskripce pohybové aktivity u pacientů s CHSS. Pokud tento trénink zařazujeme do ambulantně řízeného programu, pak již hovoříme o tréninku kombinovaném. Odporový trénink prokazatelně zlepšuje kvalitu života tím, že zvyšuje svalovou sílu, vytrvalost, redukuje symptomy SS, přispívá k redukci cévních a svalových abnormit, a to vše bez nepříznivých kardiovaskulárních důsledků. Vhodně nastavené statické zatížení pacientů s CHSS zlepšuje aerobní metabolizmus v kosterním svalstvu, podporuje neoangiogenezi a zvyšuje využitelnost kyslíku. S posilováním začínáme na 40– 50 % one‑ repetition maxima (1- RM) s nízkým počtem opakování (5– 7×). Práci vs pauzu volíme v poměru 1 : 2. Při dobré toleranci zvyšujeme zátěž na 50– 60 % 1- RM [18,19]. Ztráta svalové hmoty a snížení aerobního metabolizmu vede k tzv. svalové myopatii, jež postihuje nejvíce dechové svalstvo. Kombinovaný trénink společně se specifickým respiračním tréninkem u populace pacientů s CHSS výrazně redukuje vznik a rozsah této patologie [8].

Riziko tréninku

Studie zajímající se o riziko vzniku náhlé kardiální příhody u pacientů s CHSS během řízeného ambulantního tréninku ukazují, že benefity plynoucí z tréninkového programu jednoznačně převyšují možná rizika. Riziko je nízké, uvádí se četnost jedna náhlá příhoda na 50– 150 000 tréninkových hodin [20]. Jiná studie dokonce uvádí, že riziko náhlé srdeční smrti je jedna příhoda na 750 000 tréninkových hodin [21].

Trénink nádechových svalů u nemocných s chronickým srdečním selháním

CHSS je onemocněním, které ve svém důsledku postihuje nejen srdce, ale i příčně pruhované svaly, cévy, neurohormonální systém a plíce [22]. Nemocní s CHSS trpí dušností, únavou a intolerancí fyzické námahy, což významně negativně ovlivňuje kvalitu jejich života. Dechové svaly hrají významnou úlohu ve vývoji příznaků a omezení pohybových aktivit hlavně u plicních, kardiálních a neuromuskulárních onemocnění. Výskyt oslabení nádechových svalů a nepoměr mezi zatížením svalů a jejich výkonností vede k rozvoji dušnosti, snížení pohybové výkonnosti, rozvoji hypoventilace a respiračnímu selhání. Oslabení síly výdechových svalů může mít vliv na efektivitu kašle, jenž má za následek neadekvátní odstranění hlenů z dýchacích cest, které je spojeno s vyšším rizikem infekce dýchacích cest, zejména v terénu městnání [23]. Oslabení obou skupin dechových svalů pak signifikantně koreluje s mírou dušnosti [24].

První výzkumná práce zabývající se tréninkem nádechových svalů pochází z roku 1995 a je dílem autorů Mancini et al [25]. Je všeobecné známé, že jedním z hlavních příznaků CHSS je únava během zátěže a dušnost, které jsou důsledkem vnitřních abnormalit kosterních svalů. Námahová dušnost nastává při zvýšeném zatížení dechových svalů nebo v důsledku jejich samotného oslabení. Snížení síly dechových svalů reflektuje zvýšenou dechovou práci u nemocných se SS. Restrikční ventilační dechový vzorec, dechová nedostatečnost a zvýšení mrtvého prostoru je jedním z aspektů SS a částečně přispívá k přetěžování dechových svalů. Pokles síly nádechových svalů (PI_MAX) může být z důvodu generalizované dysfunkce kosterních svalů. Meyer et al [26] ve své studii uvádějí, že chronické srdeční selhání je mimo jiné charakterizováno dysfunkcí dechových svalů a že síla dechových svalů je nezávislým prediktorem prognózy u této skupiny nemocných.

Preskripce k tréninku nádechových svalů

Ke stanovení míry tréninkové zátěže je nutno vyšetřit sílu nádechových svalů pomocí měření maximálního nádechového okluzního ústního tlaku (PI_MAX). Jeho velikost je interindividuální a je ovlivněna věkem, pohlavím, tělesnou hmotností, výškou a kooperací při provedení měření. Na podkladě 12 publikovaných studií (tab. 1) s využitím dechové pomůcky Thres­hold IMT® (obr. 1) je nejvíce efektivní preskripce tréninku nádechových svalů při 30 % PI_MAX po dobu 30 min, s frekvencí tréninku 5– 7 dnů v týdnu po dobu 4– 12 týdnů. Největší snížení dušnosti u dosavadních studií bylo zaznamenáno přibližně po čtyřech týdnech tréninku [27]. Za dostatečnou sílu nádechových svalů, jež bychom chtěli pravidelným tréninkem dosáhnout, považujeme hodnotu > 70 % PI_MAX. Velmi podstatné je věnovat pozornost indikacím a kontraindikacím v rámci tréninku nádechových svalů (tab. 2).

Závěr

Na základě dostupných informací se domníváme, že ambulantně řízený kombinovaný trénink a specifický trénink nádechových svalů by se měl zakomponovat do standardní kardiorespirační rehabilitace u nemocných s CHSS, kteří udávají námahovou dušnost a snížení síly nádechových svalů (PI_MAX < 70 % náležitých hodnot) s verifikovanými nízkými funkčními parametry transportního systému [27]. Velmi významným aspektem je motivace pacientů k dlouhodobému provádění tréninku, jenž může významně zvýšit kvalitu života vlivem zmírnění dechových potíží, snížit četnost opakovaných hospitalizací, což vede k poklesu nákladů za zdravotnickou péči. Vlivem narůstajícího počtu seniorské populace bude kardiovaskulární rehabilitace nezbytnou součástí komprehenzivní péče o pacienty s CHSS.

Podpořeno Evropským fondem pro regionální rozvoj –  projektem FNUSA‑ ICRC No. CZ.1.05/ 1.1.00/ 02.0123 a projektem MZ ČR 65269705 (FNB, Brno, Česká republika).

Doručeno do redakce: 25. 7. 2014

Přijato po recenzi: 16. 8. 2014

doc. MUDr. Ondřej Ludka, Ph.D.

www.fnbrno.cz

oludka@fnbrno.cz