H άσκηση ως νέα θεραπευτική μέθοδος στην Καρδιακή Ανεπάρκεια. Βίκυ Α. Ματζαράκη Καρδιολογικό τμήμα ΓΝΑ Γ.ΓΕΝΝΗΜΑΤΑΣ

Transcript

1 H άσκηση ως νέα θεραπευτική μέθοδος στην Καρδιακή Ανεπάρκεια Βίκυ Α. Ματζαράκη Καρδιολογικό τμήμα ΓΝΑ Γ.ΓΕΝΝΗΜΑΤΑΣ

2 History of Exercise Training in Patients with CHF the patients with moderate or severe congestive heart failure should be placed at bed immediately George Bush, M.D 1954 the earlier the bed rest is instituted the greater the benefits expected C.D McDonald et al 1972

3 No change in CV characteristics Coats, Adamopoulos et al, 1990 improved exercise capacity and symptoms

4

5

6 Muscle Hypothesis in Chronic Heart Failure Exercise intolerance premature onset of fatigue/dyspnea Both relating not only with inherent hemodynamic changes and impaired systolic function but also with the peripheral adaptations Vasocostriction Increased Afterload Sympatho-Excitation Vagal-withdrawal LV Dysfunction Reduced Peripheral Blood Flow Increased Ergoreceptor Activity TNF, Insulin Resistance Malnutrition, Inactivity Catabolic State Skeletal and Respiratory Myopathy Muscle fatigue Increased Ventilation Dyspnea Σημαντικός ο ρόλος των σκελετικών μυών στη παθοφυσιολογία του συνδρόμου της καρδιακής ανεπάρκειας όπου μεταβολικές και δομικές μεταβολές των σκελετικών μυών εμπλέκονται ενεργά στην επιδείνωση των κλινικών συμπτωμάτων των ασθενών με καρδιακή ανεπάρκεια

7 Μεταβολές σκελετικών μυών στην καρδιακή ανεπάρκεια Η ιστική υποάρδευση και η χρόνια υποξία (λόγω καρδιακής και ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας) δρουν βλαπτικά στη λειτουργική και δομική ακεραιότητα των σκελετικών μυών. προφλεγμονωδών κυτοκινών απόπτωσης Μείωση των οξειδωτικών ινών βραδείας σύσπασης (τύπου Ι) με σύγχρονη αύξηση των γλυκολυτικών ινών ταχείας σύσπασης (τύπου ΙΙ)

8 Mechanism of Skeletal Muscle Atrophy in patients with Chronic Heart Failure Παρατεταμένη αδράνεια των σκελετικών μυών Νευροορμονική ενεργοποίηση Ελαττωμένη σύνθεση πρωτεϊνών Αυξημένο καταβολισμό Μυϊκή ατροφία (μείωση της μυϊκής ισχύος και ολικής μυϊκής μάζας) Μυϊκή κόπωση στην άσκηση

9 Treat cause not consequence

10 N=19, 16 wk Braith R et al. JACC 1999

11 Η άσκηση βελτιώνει τη λειτουργία του αυτόνομου νευρικού συστήματος στην καρδιακή ανεπάρκεια HRV (time domain) NA spillover A Coats et al, Circulation 1992

12 Antiremodeling Effect of Long-Term Exercise Training in Patients with Stable CHF N=90 pts with stable CHF, EF <35%, NYHA II-III 6 month ET ( 30 min bicycle ergometry 3-5 times week at 60% of the peak VO2) Exercise Training Group (n=45) Control Group (n=45) Baseline 6 months Baseline 6 months EDV, ml/m ± ± 26* 147 ± ± 42* ESV, ml/m ± ± 24* 110 ± ± 34* EF, % 25 ± 4 29 ± 4 * 25 ± 4 25 ± 5 Giannuzzi et al, Circulation 2003

13 Μηχανισμοί βελτίωσης της λειτουργίας των σκελετικών μυών στην χρόνια καρδιακή ανεπάρκεια μετά από σωματική άσκηση Βελτίωση περιφερικής αιμάτωσης Βελτίωση της δραστηριότητας οξειδωτικών ενζύμων και του οξειδωτικού μεταβολισμού των μιτοχονδρίων Αναστολή της πρόωρης εξάντλησης του ενεργειακού υποστρώματος των μιτοχονδρίων Αύξηση των οξειδωτικών ινών βραδείας σύσπασης και μείωση των γλυκολυτικών ινών ταχείας σύσπασης Μείωση της δραστηριότητας καταβολικών παραγόντων (προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες) Μείωση απόπτωσης σκελετικών μυϊκών κυττάρων

14 Anti-inflammatory Role of Physical Training in Chronic Heart Failure: Effects on Pro-inflammatory Cytokines S Adamopoulos,et al, JACC 2002

15 Anti-apoptoptic Role of Physical Training in Heart Failure: Effects on the Soluble Fas/Fas Ligand System S Adamopoulos et al, JACC 2002

16 Anti-oxidative Effects of Exercise Training in Patients with Chronic Heart Failure Increase in Radical Scavenger Enzyme Activity in Skeletal Muscle A Linke et al, Circulation, April 12, 2005

17

18 Η σωματική άσκηση αυξάνει τον αριθμό των πρόδρομων ενδοθηλιακών κυττάρων και την νεοαγγειογένεση U Laufs et al, Circulation 2004

19

20 Exercise training reduced mortality in meta-analysis ExTraMATCH 9 studies N = 801 RRR (death) 32% RRR(death or HA) 23% M. Piepoli et al, BMJ, 24 January 2004

21 N= pts, mean age 59 years, NYHA II-III, 28% were women 36 supervised sessions in the initial 3 months followed by home-based training. Median FU 30 months (etiology, AF, exerc. duration, depression)

22 median mins of exercise/week = 50 (compared to goal of 120 ) Median of 1.8 supervised training sessions/wk

23 19 Τrials 3647 pts (60% contributed by HF-ACTION Trial (n=2331pts) Uncomplicated CHF, NYHA II/III, LVEF<40% Age: 43-72y/ male sex: % Exercise-only interventions but for 1 trial (Austin et al: comprehensive cardiac rehabilitation= education, psychological interventions) All studies: aerobic training / 5 studies: resistance training added 4 trials: follow-up >12mos Davies EJ et al. Eur J Heart Fail 2010

24 No difference in pooled all-cause mortality (follow-up < or >12mos) Any incremental all-cause mortality benefit is likely to be small (on top of optimal medical treatment and ICD-CRTs) On the basis of observed levels of mortality in 4 trials with long-term follow-up, a total of some pts would need to be rαndomized to demonstrate a statistically significant benefit of exercise (at 5%α and 80% power)

25 Trend towards reduction in overall hospital admission rate up to 12 mos- no effect beyond 12mos Davies EJ et al. Eur J Heart Fail 2010

26 Significant reduction in heart failure-specific hospital admissions Davies EJ et al. Eur J Heart Fail 2010

27 strong evidence of improvement with exercise, regardless of the HRQoL measure used Davies EJ et al. Eur J Heart Fail 2010

28 Duration: min per session Frequency: 2-7 sessions/wk Intensity: 40% max HR- 85% VO2max Overall duration: 24wks- 3years Centre-delivered exercise: 12 studies Home-based: 1 study Initially within centre-then at home: 6 studies Davies EJ et al. Eur J Heart Fail 2010

29 η σημασία της συνταγογράφησης κατάλληλης έντασης άσκησης για τους ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια, ώστε να μεγιστοποιηθεί το όφελος Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2010

30 Exercise intensity assessment: Direct methods: Gold standard method targeted training intensity = 40-80% peak VO2 Indirect methods : Heart rate: training target HR range = 50-85% peak HR ( ~ 40-80%peak VO2) Heart Rate Reserve (= peak HR-basal HR) Training target HRR proposed ranges= 40-70% HRR Carvalho VO, Mezzani A. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2010

31 Outdoor cycling even on a plain track and at a very slow speed (12Km/h) requires 1000ml/min VO2 (50-60W) Even with minimal environmental stress factors (head wind), it can be recommended only for long-term stable, high exercise capacity/tolerance pts.

32 Superior cardiovascular effect of aerobic interval training vs moderate continuous training in HF pts Rationale of interval training (AIT): it allows for rest periods that make it possible for pts with HF to complete short work periods at a higher intensity than would be possible during continuous exercise (CMT) ΑΙΤ vs CMT vs control, 27pts, mean age: 75.5±11.1 years, X3/wk, 12wks AIT protocol: uphill treadmill walking: 10mins warm-up at 60-70% of peak HR 4mins at 90-95% of peak HR / 3mins active pauses at 50-70% of peak HR 3mins cool-down at 50-70% of peak HR Wisloff U et al Circulation2007

33 80 pts (63 men), NYHA II/III, 16 wk group-based aerobic highintensity interval training program, 65-80min X 2/wk vs control group 3 intervals of Borg scale 2 intervals of min each AET group: 13% improvement in 6MWD 16% improvement in time and workload (cycle ergometer test) Am J Cardiol points reduction in MLHF Questionnaire Inverse correlation between changes in MLHFQ and 6MWD (r=-0.49, p<0.001)

34

35

36 Physical Training Methods in Heart Failure Endurance training Resistance training Electromyostimulation Respiratory training Water-based exercises

37 Limitations: Patients unable/unwilling to participate in traditional rehabilitation programs : limited by comorbidities (i.e. neuromuscular disorders), advanced grades of CHF lack of motivation Low adherence to exercise programs: HF-ACTION 3-years follow-up: (NYHA II: 62.4 % / NYHA III: 36.4% / NYHA IV: 1.2%) median mins of exercise/week = 50 (compared to goal of 120 ) Median of 1.8 supervised training sessions/wk O Connor CM et al. JAMA 2009

38 Functional electrical stimulation of lower limbs in patients with chronic heart failure Review of 13 FES studies (vs conventional exercise or sham-stimulation/placebo)) Karavidas A, Apapi S, Adamopoulos S. Heart Fail Rev. 2010

39 Authors (Year of Publication) Maillefert et al (1998) Vaquero et al (1998) CPET peak values (%) Increase CPET ATvalues (%) increase 6MWT (%) increase Skeletal muscles 14% for peak VO2 23.6% for VO % increase in gastrocnemius volume, 5.9% increase in soleus volume 9.3% for peak VO2 18% for peak VE (2) 10% for peakvco2 Quality of Life/ Emotional stress, Other parameters Quittan et al (1999) Quittan et al (2001) Harris et al (2003) Nuhr et al (2003) Deley et al (2005) Dobšak et al (2006) Dobšak et al (2006) Karavidas et al (2006) Karavidas et al (2007) Banerjee et al (2009) Karavidas et al (2010) NS (6) 9.52 (and 14.1% increase in TET (7) ) NS 8.2% for VO2 and 10.8% for WC 4.5% for VO2 and 13.7% for WC 20% increase in MVC 90 (3), 13% increase in isokinetic peak torque of knee extensors 22.7% and 35.4% increase in isometric peak torque (4) 15.5% increase in CSA (5) 15.3% increase in max NS: quadriceps strength, 17.2% in fatigue index 20% for VO2 10% increase in MHC1, 20% 26% forwc (8) decrease in MHCII, 9%increase in CS (9) and 7%decrease in GAPDH (10) activity 16.8% for VO2 20.4% for WC 11.9 and - 5.2%decrease in time to cover 200m NS for VO2 9.3 and 16.4% increase in exercise duration 9.9%increase in left and 9.5%increase in right knee extensor strength 51% increase in Fmax (11) 43% increase in PTmax (12) 35.4% increase in BFV (13) 3.6% increase in activities of daily living score NYHA improved(p=0.004) NS 7.5 ± 3.3 Minnesota Living Score increase 18.2 ± 8.6% FMD increase: 38.5 ± 15,1% TNF-α= 11.5± 8.9% sicam=--13.1±9.8% svcam=--10.6±6.6% % increase: KCCQf 37% increase: KCCQ s 16.4%decrease:ZungSDS 36.6%decrease: BDI 10 (and 22.5 ± 15.2 % increase in treadmill walking time) %increase in max isometric quadriceps strength 78.8 ± 13.5 in NYHA III-IV vs 28.8 ± 16.3 in NYHA II NS NS More significant improve ments in NYHA III-IV pts for BNP (F ), FMD (F=9.517), KCCQf (F=38.719), Zung SDS (F= ), BDI (F ) FES Parameters improved: - Exercise capacity (anaerobic threshold>peak, 6MWD) - Muscle strength/endurance - QoL, emotional stress - Endothelial function - Immunoinflammatory and Neurohormonal status Karavidas A, Apapi S, Adamopoulos S. Heart Fail Rev. 2010

40 Functional Electrical Stimulation is More Effective in Severe Symptomatic Heart Failure Patients and improves Their Adherence to Rehabilitation Programs Variable NYHA II (n=18) NYHA III/IV (n=13) p value BNP pg/ml -27.0± ±101.9 < MWT (meters) 28.8±16,3 78.5±13.5 <0.001 FMD (mm) 0.048± ± BDI -2.6± ±4.7 <0.001 Zung SDS -8.8± ±6.8 <0.001 KCCQ functional Adherence to exercise 0.11± ±0.06 < % 76.9% <0.001 FES may exert a greater beneficial effect on endothelial function, neurohormonal status, exercise capacity and QoL in pts with advanced HF compared to mildly symptomatic ones and this may translate to greater adherence to the training program in the advanced HF group, in an extended, 3-month follow-up after completion of the study Καravidas, Matzaraki V., et al J Cardiac Fail 2010

41 Functional Electrical Stimulation of peripheral muscles improves Endothelial Function and Clinical and Emotional status in Heart Failure patients with Preserved Left Ventricular Ejection Fraction FMD FMD 6MWD MLHFQ BDI 30 HFpEF patients (18 female /12 male, aged 69 ± 8 yrs, NYHA class II- III, mean EF 63% ±6% (1:1) assigned to a 6-week FES program or placebo FES-induced significant improvements: 6MWD (F = 21.61, P =.001) KCCQ summary (F = 8.68, P =.006) Minnesota Living with Heart Failure Questionnaire (F = 6.43, P =.017) BDI (F = 6.66, P =.015) Zung (F = 6.25, P =.019) FMD (F = 11.98, P =.002) BNP no significant decline (F = 0.249, P =.622) Tendency toward lower mitral E/e' wave ratio (F = 3.066, P =.091). As in heart failure and reduced left ventricular ejection fraction,fes also improves exercise capacity, quality of life, emotional status, and endothelial function in HFpEF. Given the lack of effective evidence-based therapies in these patients, FES warrants further investigation. Karavidas A, Matzaraki V. et al. Am Heart J 2013

42 The current therapeutic armamentarium, consisting of a titrated drug regimen, and carefully selected electrical implantable devices still falls short when it comes to improving exercise tolerance. Exercise training specifically targets this shortcoming and is considered one of the most effective measures to improve patients' wellbeing.

43

44

45 Ευχαριστώ για την προσοχή σας

46

47 Οι παθοφυσιολογικές μεταβολές που λαμβάνουν χώρα στην περιφέρεια στους ασθενείς με χρόνια καρδιακή ανεπάρκεια είναι: Α. Δομικές και λειτουργικές μεταβολές των σκελετικών μυών Β. Δυσλειτουργία ενδοθηλίου και διαταραχή του αυτόνομου νευρικού συστήματος Γ. Αυξημένο οξειδωτικό stress, φλεγμονώδης και νευροορμονική ενεργοποίηση Δ. Όλα τα παραπάνω

48 Η σκελετική μυοπάθεια των ασθενών με καρδιακή ανεπάρκεια χαρακτηρίζεται από: Α. Αύξηση των οξειδωτικών ινών τύπου Ι και μείωση των γλυκολυτικών ινών τύπου ΙΙ Β. Αύξηση των οξειδωτικών ινών τύπου ΙΙ και μείωση των γλυκολυτικών ινών τύπου Ι Γ. Μείωση των ταχέων οξειδωτικών ινών και αύξηση των βραδέων γλυκολυτικών ινών Δ. Μείωση των οξειδωτικών ινών τύπου Ι και αύξηση των γλυκολυτικών ινών τύπου ΙΙ

49 Όσον αφορά στις επιδράσεις της κλασικής άσκησης σε ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια, ποια από τις παρακάτω τοποθετήσεις είναι λάθος; Α. Η κλασική άσκηση μειώνει τις νοσηλείες για καρδιακή ανεπάρκεια Β. Η κλασική άσκηση μειώνει τις νοσηλείες για κάθε αίτιο Γ. Η κλασική άσκηση τροποποιεί ευνοϊκά τόσο την κεντρική όσο και την περιφερική συνιστώσα του συνδρόμου της καρδιακής ανεπάρκεια Δ. Η κλασική άσκηση βελτιώνει τη λειτουργική ικανότητα και την ποιότητα ζωής των ασθενών

50 Οι κατευθυντήριες οδηγίες της Ευρωπαϊκής Καρδιολογικής Εταιρείας προτείνουν την άσκηση ως μέρος της θεραπευτικής αντιμετώπισης για ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια Α. σταδίου κατά NYHA II έως IV Β. σταδίου κατά NYHA II έως III, υπό επίβλεψη Γ. σε ειδικά κέντρα αποκατάστασης Δ. σταδίου κατά ΝYHA II έως ΙΙΙ

51 Οι εναλλακτικές μορφές άσκησης ενδείκνυνται για ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια Α. Ανεξάρτητα από το λειτουργικό τους στάδιο, αντί για κλασική αερόβια άσκηση Β. Σε προχωρημένα στάδια ή με μυοσκελετικές διαταραχές, όταν δε μπορούν να ακολουθήσουν πρόγραμμα κλασικής άσκησης Γ. Σε συνδυασμό με διαλειμματική άσκηση Δ. Που βρίσκονται σε λειτουργικό στάδιο ΙΙ κατά NYHA