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作者的从属关系
相应的作者
Nicola Ehlken,理学士
肺动脉高压中心,胸腔门诊
海德堡大学,Amalienstrasse
DE-69126德国海德堡
电子邮件Nicola.ehlken@med.uni-heidelberg.de
关键词:运动训练肺动脉高压肺动脉高压康复右心衰
最近,一项专门的、仔细监测的运动训练和康复计划被推荐作为肺动脉高压患者的药物治疗的补充(I类,证据a级)。2项回顾性研究和2个病例系列,涉及470多名严重肺动脉高压(PH)和右心衰患者,报告了专门的运动训练和康复计划的有益效果,即与未经训练的对照组相比,症状、运动能力、心肺功能和生活质量有显著改善。所有训练研究都报告了可接受的安全性,一些非对照研究显示了出色的1年和2年生存率。然而,大多数研究的样本量相当小(从2到183例患者不等),且设计不受控,且没有评估血流动力学变化、临床恶化时间和生存期。然而,有大量证据表明,运动训练项目应该由在PH患者护理和康复方面都有经验的中心执行。训练的最佳方法和时间、监督的特点以及导致症状改善和功能能力增加的机制尚不清楚。在这篇综述中,我们总结了运动训练对PH患者的分子和临床效果的数据。此外,我们讨论了安全性数据和自我护理管理运动训练在这些患者中的作用。
©2015 S. Karger AG,巴塞尔
肺动脉高压(PH)是一种以进行性血管重塑为特征的临床疾病,肺血管阻力增加和右心室负荷过重,最终可能导致右心衰和死亡[1,2].几种临床情况可引起PH,如肺动脉高压(特发性或伴有其他疾病)、慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)或左心和肺部疾病。在过去的12年里,已有10种新的多环芳烃靶向药物获得批准,从而在多环芳烃患者的症状、运动能力、血流动力学和结局方面取得了重大进展[3.].Riociguat是首个获批用于CTEPH的药物[4].然而,尽管进行了优化的医疗治疗,大多数PH患者仍然存在运动能力、生活质量(QoL)、右心功能受损和生存期降低[5].因此,非药理学方法作为附加药物可能是有用的。直到最近,由于突然右心衰/死亡的风险,PH/PAH患者被建议限制他们的身体活动[6].最近,几项研究分析了专门的运动训练和康复计划对PH患者的影响,作为医疗的附加措施[7,8,9,10,11,12,13,14].他们揭示了在家继续进行运动训练的患者在6分钟步行距离(6MWD)、运动能力、生活质量、峰值耗氧量和结果方面的改善。
基于此,第五届PH世界研讨会共识声明[3.]建议有监督和密切监测的运动和呼吸训练作为药物治疗的补充(I类,证据水平:A)。另一方面,关于运动训练的安全性仍然存在一些担忧。欧洲心脏病学会建议PH患者避免可能导致痛苦症状的过度体育活动(III类,证据级别:C) [1].
此外,PH中运动训练的其他几个问题需要进一步解决:(1)只有少数小型随机对照研究(rct)分析运动训练的效果。目前迫切需要更大规模的多中心研究。(2)在大多数运动训练效果积极的研究中,康复至少在医院开始3周。到目前为止,针对PH患者的门诊康复项目还不是很完善。(3)对于PH/PAH患者,需要在更多的国家标准化和建立专门的康复计划。(4)运动训练导致临床改善的确切机制尚不清楚。(5)运动训练对血流动力学的影响,通过右心导管评估,尚未评估。(6)缺少运动训练时间对临床恶化和生存的影响的长期rct。
在这篇综述中,我们将首先关注来自动物模型和人类研究的关于运动训练可能的分子效应的现有数据。其次,我们将对迄今为止已发表的运动训练临床效果的研究进行总结,并讨论自我护理管理的重要性。
尽管运动训练的确切机制尚未完全阐明,但在PH中已经描述了与训练相关的重要细胞和分子变化。
运动训练的分子效应已经在低氧诱导PH的动物模型中进行了研究,使用跑步机管进行运动训练。在这方面,最近的一项研究[15]证明运动训练能够预防缺氧诱导的小鼠血管重塑,并改善运动能力和肺血流动力学。除了运动训练的效果外,还评估了西地那非治疗。小鼠在跑步机上以初始运动能力的60%进行训练,每周5天,每次30分钟[15].通过肺活量测定法、步行距离、步行速度、最大耗氧量和右心室压力来评估身体表现。研究结束时,观察右心室肥厚和肺动脉形态。运动训练能显著提高运动能力,并能防止缺氧引起的右心室收缩压升高。然而,无论是西地那非还是训练计划都不能防止右心室肥厚。单独用西地那非治疗对右心室收缩压没有显著影响。运动训练与西地那非治疗显著改善肺血管重塑。这些显著改善的分子原因尚不清楚。这些影响与一氧化氮/磷酸二酯酶-5/可溶性鸟苷酸环化酶模式的表达变化无关,这属于多环芳烃药物的靶向途径。这项研究的结果表明,运动训练可能是药物治疗的补充,影响其他尚未确定的分子途径。
另一种Wistar大鼠动物模型采用相同的运动方案,显示毛细血管密度显著改善(+86%,p < 0.05),达到接近正常值[16].此外,在同一项研究中,运动训练与肺动脉直径(-46%,p < 0.05)、间质容量(-60%,p < 0.05)和右心室舒张末期压(-45%,p < 0.05)的降低有关[16].作者发现糖原合成酶激酶磷酸化(非活性/前肥厚)和去磷酸化(活性/抗肥厚)形式之间的比值降低了37% (p < 0.05) [16].这些结果促使作者推测糖原合成酶激酶信号可能与运动训练对PH值的积极影响有关。
运动训练也已被证明可减轻小鼠急性血管收缩至缺氧[17].然而,训练并不能阻止长时间缺氧后PH值的发展[17].这些结果与Goret等人的结果一致。[18],他们证明了运动训练不能恢复PAH慢性缺氧模型中内皮依赖性和非依赖性血管舒张特性的减弱,以及血管收缩反应的增强。
越来越多的证据表明,炎症激活可能在多环芳烃中起关键作用。在两种多环芳烃动物模型中均发现循环促炎介质如白介素和肿瘤坏死因子(TNF -α)水平升高[19,20.以及多环芳烃患者,并且与不良预后相关[20.].运动训练已被证明可以减少几种心血管疾病的炎症激活[21].事实上,12周的运动训练降低了慢性心力衰竭患者的血清TNF-α水平以及促炎细胞因子,这是PH的最常见原因[22].运动训练的抗炎反应与最大耗氧量(VO2马克斯) [22].
炎症激活可能对肌肉组织产生有害影响,这是PAH患者运动不耐受的关键决定因素之一。PAH患者的骨骼肌表现出广泛的细胞异常,最终导致肌肉萎缩和收缩力降低[23,24,25],而运动训练又可使其恢复[26].一项针对多环芳烃患者的研究表明,心肺功能的改善与骨骼肌中IIa型纤维百分比的增加有关[26].此外,在PH值下,运动训练显著增强股四头肌毛细血管化和氧化酶活性,导致肌肉力量增加[9].运动训练也可能对血气交换产生积极作用,从而改善肌肉氧合[27].
在稳定型PAH大鼠中,运动训练显著增加右室毛细血管密度达25% (p < 0.05),而在不稳定型PAH大鼠中,运动训练与生存恶化和血管重塑增加有关[28].然而,在PH值稳定的大鼠中,同样的作者发现运动训练对右心室肥厚、重塑和纤维化没有影响[28].在该动物模型中,与稳定的PH值相比,PH值不断变化的运动训练显著降低了生存率,并导致工作量减少[28].
数字1总结了运动训练对多环芳烃的有益作用。
运动训练对肺动脉的影响右心室;平滑肌细胞。
一致的证据表明,运动训练可能是PH患者安全有效的治疗方法。表格1总结了所有先前发表的评估运动训练有效性的研究。最近第五届多环芳烃世界研讨会的共识声明[3.升级运动训练和康复作为PAH患者的附加治疗(I类,证据级别:A)。该建议基于3项样本量较小的随机对照试验。因此,指南强烈鼓励进一步研究运动训练的训练方式、监督和改进机制[3.].
在PH的运动训练发表的研究摘要
在第一项研究运动训练对PH值影响的随机对照试验中[8], 30例PAH和CTEPH患者随机分为两组:对照组在优化药物治疗的基础上,接受以营养、咨询和物理治疗为基础的普通康复方案。在整个研究过程中,药物治疗保持稳定。训练组还接受了专门的锻炼计划,包括低负荷(5- 40w)间歇自行车测力计训练,每天10-25分钟。每周进行7天的运动,根据主观体力消耗和安全措施[峰值心率(HR) <120 b.p.m.和氧饱和度>90%]单独调整强度。此外,训练包括指导步行60分钟,低重量单肌群哑铃训练30分钟,呼吸疗法30分钟,每周至少5天。对患者进行心理步态训练,以提高对其身体能力和局限性的估计。出院时,要求患者在家继续自行车运动训练、呼吸运动和哑铃训练12周,并同意每2周接受一次电话访谈监测。这项综合锻炼计划在3周后提高了6MWD(+85±56 m),在15周后进一步提高到96±61 m (p < 0.0001对照组与基线校正)。一致地,在运动高峰和无氧阈值时的摄氧量随着时间的推移而增加,同时身体和精神质量分数也在增加。
其他2项随机对照试验[13,14]由Chan等人领导的团队在美国演出。[14].在这两项研究中,对不同的训练方法进行了评估:训练组接受24-30次训练,并在医生监督下进行10周的跑步机行走,每次30-45分钟。从基线心肺运动测试中获得的每个患者HR储备的70-80%的目标运动强度用于指导每个疗程。目标HR范围根据Karvonen等人先前发表的方法计算[29]:从以下HR的70%到80%:(高峰HR -休息HR)/休息HR。该方案的设计是可行的门诊PH诊所不需要住院。
在第一项研究中[14], 6MWD改善14% (p = 0.002 vs基线;P = 0.008 vs对照组)。因此,在10周的跑步机训练后,心肺功能和生活质量也有所改善。
第二项研究[13]旨在测试运动训练是否可以改善患者的疲劳感知和患者的身体活动,这两个问题都由疲劳严重程度量表和人类活动概况评估。经过10周的干预后,与对照组记录的变化相比,训练组的患者报告了更高水平的体力活动(p < 0.05)和疲劳严重程度的减轻(p = 0.03 vs基线)。在本研究中,6MWD没有变化。在两项研究中[13,14],只有女性患者被偶然纳入研究。这可能会导致结果出现偏差。关于多环芳烃中运动训练的其他相关信息来自未受控的报告。
2010年,一项前瞻性单臂研究调查了58例患者的运动训练对临床结果(生存和临床恶化)的影响[10].与Mereles等人的训练方案相同[8]被使用。平均随访24±12个月,术后1年和2年生存率分别为100%和95%。
为了研究运动训练对不同类型PH值的影响,在一个受各种PH形式(特发性多环芳烃、与结缔组织疾病相关的多环芳烃、继发于先天性心脏病的多环芳烃、CTEPH和继发于左心疾病的PH)和不同严重程度影响的大队列(183例患者)中进行了运动训练研究(WHO II-IV) [7].3周和15周后6MWD记录的改善(p = 0.001)在不同PH形式之间是相似的,在不同类别之间是一致的。WHO功能IV类患者较II、III类患者改善最好。14%的患者6MWD没有改善,被标记为无反应。除了伴随临床症状的患者(如上呼吸道感染、矫形问题和精神障碍)可能会影响结果外,大多数无反应者的6MWD接近正常(>550 m),从而得出结论,运动训练可能对6MWD较低的患者更有效。
这一结果得到了一项回顾性研究的证实,该研究也表明运动训练可以显著改善,对于基线时6MWD较低的患者受益更大[30.].
对肺血管的影响也可以在运动训练后肺血流和灌注的MRI评估中看到。10例PAH和cteh患者通过运动训练获得了更好的肺灌注(通过肺部增强MRI测量)[31].这些患者经过3周的运动训练后,肺的平均峰值流速和灌注(平均肺血容量)均有明显改善[31].
运动训练还通过增加股四头肌力量对周围肌肉产生直接影响,导致无氧阈值显著转向更高的工作量和耐力时间的增加[9].除了对周围肌肉的影响外,一项评估意志性和非意志性呼吸力量的进一步研究表明,与训练前的基线检查相比,呼吸肌力量显著增加[32].
最近的一份报告还表明,运动训练可降低医疗保健成本(在两年内,每名患者可减少657欧元的成本)[33].降低成本的主要原因是减少了ph靶向处理的启动次数。
一系列研究还评估了运动训练是否对特定的PH值子集有效。在专注于CTEPH的研究中[34]及与先天性心脏病有关的多环芳烃[12,35]和结缔组织疾病[11],证实了运动训练作为附加治疗的有效性,并显示出运动能力、生活质量和可能的预后的改善。
几乎所有的研究都在短期内对身体活动的主观幸福感和客观参数都有积极的结果。对研究的荟萃分析证实了对6MWD[汇总平均差值62.18,95%置信区间(CI) 45.57-78.78],工作量(汇总平均差值14.88,95% CI 11.74-18.02),峰值V的积极影响O2(汇总平均差1.49 l/min/kg, 95% CI 109-1.90)和生活质量(SF-36所有子尺度的汇总平均差6.57,95% CI 4.27-8.87) [36].
然而,尽管一些研究报告了长达3年的随访期生存率极好(1年97-100%,2年94-100%,3年80-86%)[10,11,33,34],迄今为止还没有研究旨在评估运动训练是否为患者提供了可衡量的生存优势。以生存期或至少到临床恶化的时间为主要终点的随机对照试验是必要和有用的。然而,如果没有适当的资金,进行这样的研究将是非常困难的,因为可能有几百名特征明确的PH/PAH患者在靶向药物治疗中保持稳定,必须在至少2-3年的时间内进行随访,而药物治疗没有明显变化。
在以前的研究中,运动训练被证明是一种有益的疗法,在严密监督下具有良好的安全性[7,10].
由于所有的研究都是在高度监督的环境下开始治疗的,因此运动训练应由在PH患者护理和受损患者康复方面都有经验的中心实施。此外,只有在开始该项目前至少2个月接受过优化ph目标药物治疗的患者才能进行运动训练,以提供良好的安全性。
病人受影响越严重,精心控制的运动训练计划就能达到越好的效果[7].本研究报告的副作用很少,包括呼吸道感染、晕厥前期和晕厥[7].
感染是记录中最常见的副作用。常见于PH患者[37].大多数患者不需要中断训练计划(最多中断1-2周),并在使用抗生素后迅速恢复。最常见的心血管副作用记录为晕厥和晕厥前期(1.5%)。训练的其他副作用包括头晕、心律失常、咯血和贫血[7].
在几项训练研究中,患者还接受了心理步态训练,以提高对自身身体能力和极限的估计。这种训练是否在家庭继续训练期间对患者的安全发挥作用仍有待调查。
类似于每天的常规医疗,运动训练只有在患者连续5天/周每天至少15分钟的情况下才有效。
关于运动训练的一个主要问题是,它是否真的可以转化为不同的医疗保健系统,并可能为更多的患者提供。事实上,在大多数情况下,运动训练受到住院康复治疗有限的可用性和高昂的费用的阻碍。在大多数研究中[7,8,10,11,12,32,33,34],训练计划包括第一部分的3周住院康复计划和第二部分的12周家庭个体化训练计划。在专门的康复诊所完成第一部分训练后,所有患者都在家中使用自行车测力计,并被要求继续自行车运动训练,每天一次,每次15-30分钟,每周5天。并按照手册要求,每隔一天继续进行15-30分钟的呼吸练习和哑铃训练。此外,他们还被建议每周散步两次。物理治疗师和/或医生每两周通过电话监督在家训练的数量,并通过公开的非结构化问卷进行监督,直到最终的研究评估。在家庭呼吸和运动培训期间,所有患者都被要求与培训项目的医生保持密切联系。此外,全科医生和收治患者的专业中心被告知并参与监测患者在家。这种设计产生了良好的遵从率。在第一个训练研究中[8],在参加训练计划的25例患者中,有23例表示他们继续在家进行运动训练计划(至少3-6次/周)。依从性较高的患者6MWD增长最好(29±21%),而2例没有定期在家进行运动或呼吸训练的患者(>3次/周)的改善最低(6±2%)。这可能会导致一个结论,以家庭为基础的自我管理是一个成功的运动训练计划的基本组成部分,它必须受到监督,以提高患者的安全和依从性。然而,到目前为止,还没有研究评估仅以家庭为基础的运动训练计划是否安全有效。根据我们的临床经验,如果患者在仔细监督和指导下(至少需要在医院呆2-3周)如何进行训练,其次,如果他们感到症状和日常运动能力有了显著改善,他们就愿意继续进行训练计划。因此,项目本身和监督的有效性对于患者在家继续训练至关重要。
运动训练已被证明是一种安全有效的附加疗法,适用于各种病因的PH患者。大多数研究报告了运动能力和生活质量的显著改善,这是由于运动训练作为多环芳烃靶向药物治疗的补充。运动训练的有益效果似乎与肌肉功能、肺灌注、血气交换和右心室功能的改善,以及炎症激活和平滑肌细胞增殖的抑制有关。潜在的分子效应仍未被完全理解。
仔细监测的运动训练似乎是安全的,即使是严重影响III-IV级功能的患者。在训练研究中,很少有轻微的副作用,最常见的是上呼吸道感染。
在一些非对照研究中,1年生存率为97-100%,2年生存率为94-100% [10,11,33,34].然而,缺乏评估运动对血流动力学、临床恶化时间和生存期影响的随机对照试验。
在线发布时间:2015年2月13日文档版本发布日期:2015年4月
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ISSN:0025 - 7931(印刷)eISSN:1423 - 0356(在线)
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2015年,Vol.894号
2015年4月
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本系列以前的文章:Osadnik CR, Rodrigues FMM, Camillo CA, Loeckx M, Janssens W, Dooms C, Troosters T:康复和再激活原则。呼吸2015;89:2-11。Holland AE, Dowman LM, Hill CJ:康复和再激活的原则:间质性肺疾病,结节病和类风湿疾病合并呼吸道受累。3.呼吸2015;89:89-99Burtin C, Hebestreit H:除慢性阻塞性肺疾病外的慢性呼吸道疾病患者的康复:运动和体力活动对囊性纤维化和非囊性纤维化支气管扩张的干预呼吸DOI: 10.1159/000375170。
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