Ryggmargsskade; kardiovaskulær helse og trening

Transkript

1 Ryggmargsskade; kardiovaskulær helse og trening Sentrale og perifere tilpasninger og kardiovaskulær risiko Berit Brurok 1

2 Innhold Bakgrunn: ryggmargsskader (RMS) Perifere og sentrale tilpasninger etter ryggmargsskade Kardiovaskulær sykdom og ryggmargsskade Kardiovaskulær risiko og trening Konklusjoner/veien videre 2

3 Ryggmargskade Copyright Human Organs 3

4 Ryggmargsskade Tap av motorisk og sensorisk funksjon Tap av blære- og tarmfunksjon Nedsatt seksualfunksjon Nedsatt ANS funksjon Gazda & Tadayon 2012 Kirshblum et al in J Spinal Cord Medicine 4

5 Definisjoner Trening: Aerobe treningsintervensjoner ikke akutte effekter Aerob kapasitet: Det kardiopulmonære system samt musklenes kapasitet til å opprettholde et visst nivå av fysisk aktivitet (ACSM) Ryggmargsskade: Ryggmargsskade rullestolbrukere, ikke de med gangfunksjon. 5

6 Definisjoner Perifere Sentrale 6

7 Perifere tilpasninger etter ryggmargskader 7

8 Perifere tilpasninger etter RMS 50% blodstrøm i arteria femoralis Assosiert med muskelatrofi Tap av funksjon i muskelvenepumpen Phillps et al in Spinal Cord De Groot et al in Arch Phys Med and Rehabil 8

9 Perifere tilpasninger etter RMS Atrofi av skjelettmuskulatur: kapillærtetthet vaskulær motstand Hopman et al in Eur J Appl Physiol 9

10 Perifere tilpasninger etter RMS Økt tykkelse på åreveggene i arteria femoralis mellom 8-24 uker Femoral Karotis Thjissen et al Eurpean Journal of applied physiology 10

11 Endringer i skjelettmuskulatur Et shift mot økt type IIB muskel fibre Aerob oksidativ kapasitet Biering-Sørensen et al in Muscle and Nerve 11

12 Sentrale tilpasninger etter RMS 12

13 Sentrale tilpasninger etter RMS Thorakale (T1) RMS: begrenset puls respons til trening ( bpm) lavere blodtrykk i hvile (90/50mmHg) redusert slagvolum autonom dysrefleksi Inverst forhold mellom skadenivå og maksimalt oksygenopptak. Copyright Human Organs Haisma et al in Spinal Cord 13

14 Sentrale tilpasninger etter RMS 26% venstre ventrikkelmasse hos tetraplegikere (n=7, C5-C6) (Kessler et al in Am J of Cardiol) FEV -1 Komplett paraplegi: 90% av forventet Komplett tetraplegi: 60% av forventet Haisma et al in Spinal Cord 14

15 Sammendrag Perifere blodstrøm og diameter på åre vaskulær motstand kapillærtetthet Sentrale puls og blodtrykk aerob kapasitet venstre ventrikkel masse Muskel- fibershift FEV 1 15

16 Kardiovaskulær risiko 16

17 Kardiovaskulære risikofaktorer hos RMS Forstyrret glukose homeostase, insulin resistens Høyt total kolesterol og lavt HDL- kolesterol Lav aerob kapasitet Begrenset perifer vaskulær funksjon Høyere forekomst av fedme, spesielt visceralt adipøst vev Metabolsk syndrom Diabetes type II Myers et al in Am. J Phys. Med. Rehabil 17

18 Prevalens av kardiovaskulær sykdom hos RMS 30-50%: RMS 5-10%: funksjonsfriske. Ledende dødsårsak Myers et al in Am J Phys Med Rehabil Hagen et al 2010 in J Neurol Neurosurg Psychiatry 18

19 Prevalens av kardiovaskulær sykdom hos RMS Tetraplegi: 16% risiko for all årsak kardiovaskulær sykdom Paraplegi: 70% risiko for koronar sykdom Komplett RMS: 44% risiko for all årsak CVD Groah et al in Spinal Cord. Myers et al in Am J Phys Med Rehabil 19

20 Mortality: SCI Increased life expectancy by 67% in critical the first year Prevalence of CVD: 30-50% in SCI 5-10% in able-bodied. Myers et al in Am J Phys Med Rehabil De Vivo et al in Arch Phys Med and Rehab 20

21 VO 2peak En sterk prediktor på morbiditet og mortalitet. For hver metabolsk enhet (MET= 3.5 ml kg -1 min -1 ) i VO 2peak, en 12% reduksjon i mortalitet. Myers et al. 2002, in New England Journal of Medicine 21

22 Peak oksygen opptak (VO 2peak ) Arm trening VO 2peak Tetraplegi: rullestol rugby spillere: 1.67 l min -1 Paraplegi: basketball spillere 2.47 l min -1 Leicht et al. 2011in Scandi J of Med & Sci in Sports Haisma et al in Spinal Cord 22

23 Perifere tilpasninger etter trening 23

24 Trening for aerob kapasitet Funksjonell elektrisk stimulering (FES) FES kombinert med arm-sykling/roing (FES hybrid) Overkropps trening: arm-sykling/ rullestolkjøring 24

25 Perifere tilpasninger etter trening arteria femoralis: Blodstrøm, diameter, vaskulær motstand og FMD Skjelett- muskelfiber tverrsnittsareal, type og kapillærtetthet Peak oxygen opptak (VO 2peak ) 25

26 Perifere tilpasninger etter FES trening Blodstrøm i arteria femoralis: 40% økning av blodstrøm i hvile Thjissen et al in Arch Phys Med Rehabil Gerrits et al in Archives Phys Med and Rehabil 26

27 Perifere tilpasninger: FES hybrid Blodstrøm i arteria femoralis: 43.5% blodstrøm i hvile 17% peak blodstrøm 32% vasculær resistens i hvile Thjissen et al Medicine & Science in Sports & Exercise 27

28 Peripheral adaptations: FES Femoral artery resting diameter: femoral arterial diameter ( mm) Gerrits et al in Archives Phys Med and Rehabil 28

29 Perifere tilpasninger: FES hybrid Arteria femoralis: 8% i diameter i hvile N=9, C5-T12 29 Thjissen et al in Arch Phys Med Rehabil

30 Perifere tilpasninger: FES sykling Arteria femoralis: flow mediated dilation (FMD): Normaliseres etter FES trening Tilpasninger bare i stimulert bein De Groot et al in Medicine & Science in Sports & Exercise 30

31 Perifere tilpasninger: FES hybrid Arteria femoralis flow mediated dilation: Thjissen et al in Arch Phys Med Rehabil 31

32 Perifere tilpasninger: FES sykling Skjelettmuskel fiber typing: Et shift mot mer fatigue resistente type IIA fibre mindre type IIB 12% tverrsnittsareal Mohr et al in Spinal Cord 32

33 Perifere tilpasninger: FES sykling Skelettmuskel fiber og kapillærtetthet: 129% fiber tverrsnittsareal Kapillær tetthet 23% aktivitet citrate cynthase activity in mitochondria Crameri et al. in Scand J Med Sci Sports in

34 Perifer tilpasning: FES sykling 28% VO 2peak (Hettinga et al in Sports Medicine) 19.2% VO 2peak etter 1 år med trening Mohr et al in Spinal Cord 34

35 Sentrale tilpasninger etter trening 35

36 Sentral tilpasninger: FES sykling 6 5% venstre ventrikkel intern dimensjon Venstre ventrikkel masse 35% etter trening Reverserer myocard atrofi hos tetraplegikere Nash et al in Paraplegia 36

37 Sentrale tilpasninger: Arm sykling Høy intensitets trening har bedre effekt enn lav intensitet for økt oksygen opptak 37 De Groot et al in Spinal Cord

38 Sentrale tilpasninger: FES hybrid trening 11-25% VO 2peak N=6 Hettinga et al in Sports Medicine Brurok et al in Am. J. Phys. Med. Rehabil 38

39 Sentrale tilpasninger: FES hybrid sykling Stroke volume Cardiac output ml beat -1 L min -1 Brurok et al in Am. J. Phys. Med. Rehabil 39

40 Sentrale tilpasninger fra FES hybrid sykling O 2 pulse økte fra 11.0 to 12.7 ml/o 2 /beat (N=8) Mutton et al.1997 in Arch Phys Med Rehabil 40

41 Effekt fra trening på kardiovaskulære risikofaktorer 41

42 Effekt fra FES sykling på glukose metabolisme Whole body insulin-stimulated glucose uptake by 33% GLUT-1 økte med 52% GLUT-4 økte med 72% 56% muskel oxidativ kapasitet Hjeltnes et al in FASEBJ Chilibeck et al in Metabolism 42

43 Effekt fra FES sykling på glukose metabolisme N=10 Mohr et al in Med Sci Sports Exerc 43

44 Effekt fra arm-sykling på glukose metabolisme Høy intensitet armsykling insulin sensitiviteten mer sammenlignet med lav intensitet 44 De Groot et al in Spinal Cord

45 Effekt fra armsykling på lipid lipoprotein profiler triglycerider og TC/HDL ratio sank mer i HI gruppen samenlignet med LI gruppen N=6 Høy vs. lav intensitet Ratio TC/HDL lavere i HI gruppen De Groot et al in Spinal Cord 45

46 Effekt fra trening på aerob kapasitet FES og FES hybrid trening for VO 2peak Assosiasjon mellom VO 2peak og kardiovaskulær risiko hos RMS? 46 Hettinga et al in Sports Medicine

47 Effekt fra trening på vaskulær funksjon FES sykling and FES hybrid sykling for bedre arteriell dynamikk; Assosiasjonen mellom en bedre arteriell dynamikk og kardiovaskulær risiko? Phillips et al in Spinal Cord 47

48 Konklusjoner FES og FES hybrid trening er effektive for bedre perifer vaskulær funksjon og aerob kapasitet Det er begrenset evidens for sentrale tilpasninger etter aerob trening for personer med ryggmargsskade Aerob høy intensitets arm-ergometer trening kan bedre aerob kapasitet mer sammenlignet med lav intensitet Per dato er forholdet mellom fysisk aktivitet og risiko for hjerte- og karsykdom hos ryggmargsskadde er et lite studert område. 48

49 Veien videre Forholdet mellom økt fysisk kapasitet, kardiovaskulær helse og overlevelse hos ryggmargsskade trenger å bli undersøkt. Mindre ressurskrevende FES hybrid treningsmodaliteter må testes. RCT med større utvalgsstyrke og mer homogene grupper. 49

50 Takk for oppmerksomheten! 50