Volumen redukció állóképességi tréninggel COPD-ben Somfay Attila SZTE Tüdőgyógyászati Tanszék, Deszk ORFMMT 32. Vándorgyűlése Miskolc, 2013. augusztus 29.
Az effort dyspnoe komponensei after Jones & Killian, 1990 Respiratory control Motor command Respiratory muscle MIP FRC VO2 Metabolic demands Respiratory effort DYSPNEA Driving pressure Pes max P exp Ti/Ttot Frequency VE Ventilation Gas exchange Impedance Resistance Dynamic compliance VE/VO 2
TLC exercise IRV healthy VC IC EELV RV TLC VC EELV exercise IC COPD RV
Terhelés hatása a légzésmechanikára Wedzicha, ERJ 2012
IRV IRV
Dinamikus tüdőteréfogatok és légzési erőkifejtés O Donnell DE, 1998 VE (L/min)
O Donnell, J Appl Physiol 2006
DH enyhe COPD-ben 70 Controls Patients 60 EELV, % TLC 50 40 30 20 Rest Maximal Exercise Babb, J Appl Physiol 1991
Hörgőtágítás és exacerbáció prevenció Wedzcicha, ERJ 2012
Tiotropium növeli a terhelés alatti IC-t 300 Placebo (n=91) Tiotropium (n=96) 200 IC STD (ml) 100 =178 0-100 -15-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 nap P<0.0001, P<0.0005 O Donnell, ERJ 2004
Az állóképesség javul hörgőtágító adására 700 Placebo (n=91) Tiotropium (n=96) Állóképesség (mp) 600 500 + 66.8 sec + 13.6 % + 105.2 mp + 21.4 % 491.7 mp 400-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 nap P<0.05, P<0.01 O Donnell, ERJ 2004
2 hetes salmeterol (2x50 µg) kezelés hatása a terhelés alatti légzésmechanikára O Donnell, ERJ 2004
LABA/ICS mellett javulnak az isotime változók O Donnell, Chest 2006
Effect of LABA/ICS and LABA on endurance O Donnell, Chest 2006
I.
Patients and methods 10 COPD (FEV 1 :31%), 7 healthy subjects Incremental, symptom-limited CPX CWRE (75% peak) F i O 2 = 0.21, 0.3, 0.5, 0.75, 1.0 DH with IC maneuvers endurance
Inspirációs kapacitás (IC) manőver
Dinamikus tüdőtérfogatok Dynamic lung volumes (% TLC) 100 90 80 70 60 50 EELV,COPD EILV,COPD EILV, healthy EELV, healthy P<0.05 40 Room air 30% 50% 75% 100% Inspired O 2 concentration
A légzésminta változása 90 VE/MVV (%) 80 70 60 50 40 35 30 COPD CONTROL Room air 30% 50% 75% 100% Inspired O2 concentration :P < 0.05 30 25 20 15 RR (bpm)
Oxigén hatása a légzési frekvenciára és az IRV-re 32 700 Respiratory rate (breaths/min) 30 28 26 24 22 20 18 P<0.05 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Inspiratory reserve volume (ml) 600 500 400 300 200 P<0.05 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 F I O 2 F I O 2
Effect of different F I O 2 in COPD F I O 2 0.21 0.3 0.5 0.75 1.00 Borg 6.7±0.6 4.4±0.4 4.0±0.4 3.3±0.4 4.4±0.5 V E (L) 31±3 26±3 26±4 25±3 24±4 T E (s) 1.4±0.1 1.7±0.2 1.8±0.2 1.8±0.1 1.8±0.2 V T /T I(L/s) 1.5±0.1 1.2±0.1 1.2±0.1 1.1±0.1 1.1±0.1 SpO 2, % 91±1 98±1 100±0 100±0 100±0
Effect of different F I O 2 in healthy subjects F I O 2 0.21 0.3 0.5 0.75 1.00 Borg 5.6±0.8 5.1±0.9 3.7±0.7 3.6±0.7 3.4±0.6 V E (L) 58±7 59±8 47±5 49±6 51±6 T E (s) 1.2±0.1 1.1±0.1 1.4±0.1 1.3±0.1 1.2±0.1 V T /T I(L/s) 2.1±0.2 2.0±0.2 1.7±0.2 1.6±0.2 1.7±0.2 SpO 2 (%) 97±1 100±0 100±0. 100±0 100±0
Állóképesség és DH összefüggése 400 350 A r=0.432, P=0.005 400 350 B r=0.48, P=0.002 Change in endurance (%) 300 250 200 150 100 50 Change in endurance (%) 300 250 200 150 100 50 0-12 -10-8 -6-4 -2 0 2 4 0-12 -10-8 -6-4 -2 0 2 4 Change in EILV (%) Change in EELV (%) & & FIO2 = 0.30 FIO2 = 0.50 & & FIO2 = 0.75 FIO2 = 1.00
Hyperoxia hatása az állóképességre 14 12 Endurance time (min) 10 8 6 $ $ $ 4 2 P<0.05 vs FIO2 0.21 $ P<0.05 vs FIO2 0.3 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 F I O 2
II.
(modified from Nery et al. 1982) Time (min)
Exponential regression analysis y(t) = y o + A (1-e -t/τ ) 0.80 0.70 A V'O 2 (L/min) 0.60 0.50 tau=80 sec 0.40 0.30 yo 0.00-120 -60 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 Idő (sec)
Oxygen effect on response kinetics
Hyperoxia and gas exchange kinetics 1.5 Healthy COPD 1.5 VO 2 (L/min) 1.0 0.5 1.5 1.0 0.5 VO 2 (L/min) 0.0 VCO 2 (L/min) 1.0 0.5 0.0 Heart Rate (bpm) 120 110 100 90 80 70 60 0 1 2 3 4 5 6 8 10 12 0.0 0 1 2 3 4 5 6 8 10 12 120 110 100 90 80 70 60 Heart Rate (bpm) Time (min) Time (min)
Hyperoxia and ventilation kinetics
ph-, pco 2 - és laktate kinetics Healthy 55 COPD 7.45 PCO 2 (mmhg) 50 45 40 35 7.45 7.40 7.40 ph 7.35 7.35 7.30 7.30 LAC (mmol/l) 2 1 0 2 4 6 8 10 12 Time (min) 0 2 4 6 8 10 12 Time (min)
III.
Módszerek 29 COPD-s beteg (FEV1: 35%) 7 hetes program, 3x45 min/hét 14 beteg: 3L/min oxygen 15 beteg: sűrített levegő intenzitás: 75% max Progresszív és konstans terhelés
A tréningintenzitás jobban növelhető oxigénbelégzés mellett
SAT, lactate and HR
A nagyobb tréningintenzitás nagyobb állóképességre vezet
Breathing frequency at isotome
IV.
Jellegzetes VO 2 és VE progresszív és konstans terhelés során COPD-ben 1.0 VO 2 pre VO 2 post Work Rate Pre Work Rate Post 120 100 1.0 VO 2 pre VO 2 post Work Rate Pre Work Rate Post 120 100 80 80 0.5 60 40 0.5 60 40 20 20 0 0 50 VE VE post 50 VE VE post 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 5 10 15 20 Time (min) 0 0 5 10 15 20 25 30 Time (min)
V E, f br és IC változása tréning után 2 A B C 0 0.20 1 VE (L/min) 0-1 f (bpm) -1-2 IC (L) 0.15 0.10-2 -3 0.05-3 -4 Isotime End-Exerc. Isotime End-Exerc. Isotime End-Exerc.
IC ás légzési frekvencia összefüggése 2.5 2.5 2.0 2.0 IC (L) IC (L) 1.5 1.5 1.0 1.0 P re-trainin g P ost-training 0 5 10 15 Tim e (m in) A C B D 10 15 20 25 30 f (bpm ) D 1.0 1.0 0.5 0.5 IC (L) 0.0 0.0 IC (L) -0.5 R 2 =0.21, P=0.023 R 2 =0.39, P=0.001-0.5 0 10 20 30-10 -5 0 5 Endurance (m in) f (bpm )
Oxygén és intervallum tréning hatása V.L. 60 éves COPD-s nő 8 hetes program, 3x45 min/hét Intenzitás: 40-80% (25-35W és 50-63W) FEV1/FVC: 30 38% FEV1: 33 39 ref% IC: 1.76-1.24 vs 2.17 (1.54)1.50 L Állóképesség: 7.53 14.07 min 6 MWT: 400 420 m
Sűrített levegő és intervallum tréning hatása K.J. 65 éves COPD-s férfi 8 hetes program, 3x45 min/hét Intenzitás: 40-80% (35 40 és 70-80W) FEV1/FVC: 53-59% FEV1: 55-61 ref% IC: 2.64 2.15 vs 2.95 (2.96)2.62 L Állóképesség: 5.5 29.58 min 6 MWT: 329 389 m
LAMA+terheléses tréning hatása az állóképességre 24 Rehabilitation 20 32% 42% endurance (m in) 16 12 16% 8 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 w eek T io tro p iu m P la c e b o Casaburi, Chest 2005
Összefoglaló I. 1. Hyperoxia terhelés során dózis dependens módon- csökkenti a DH-t nem-hypoxaemiás COPD-ben és ez emelkedett terhelési toleranciát eredményez. 2. Hyperoxia nem változtatja meg a VO 2 és laktát kinetikát, így a terhelhetőség javulás nem az oxigén perifériás izomfunkcióra kifejtett hatásával függ össze.
Összefoglaló II. 3. Oxigén mellett végzett rehabilitációs tréning nagyobb fiziológiás adaptációt, terhelhetőséget és csökkent dyspnoe-t eredményez. 4. A pulmonológiai rehabilitációban, mikor intenzív tréningprogramot alkalmazunk, az oxigénpótlás megfontolandó súlyos obstruktív betegekben.
Összefoglaló III. 5. A magas intenzitású tréning szobalevegőn is csökkenő DH-t eredményet valószínűleg a jobb perifériás adaptáción keresztül. A jobb végtagizomzati metabolizmus csökkenő légzési kényszert és nagyobb légzési tartalékot eredményez. A dyspnoe csökken (fiziológiás adaptáxió + deszenzibilizáció).