1.1.2 Klasifikace chronického srdečního selhání

1 ÚVOD

1.1 Chronické srdeční selhání

1.1.1 Definice, problematika chronického srdečního selhání Diagnóza chronického srdečního selhání označuje postižení funkce srdečního svalu, při němž srdce není schopno přečerpávat náležité množství okysličené krve do oběhu (Niederle 1999). Z patofyziologického hlediska je srdeční selhání komplikující a často konečný stav řady srdečních chorob. Porucha srdeční funkce vede k nedostatečnému zásobení metabolizujících tkání kyslíkem a živinami, zároveň srdce nezabezpečuje odstraňování zplodin metabolismu a oxidu uhličitého. Z klinického hlediska je výstižná definice Hradce a kol. 2001: „Srdeční selhání je komplexní klinický syndrom charakterizovaný abnormalitami funkce srdce a aktivací neurohumorálních mechanizmů, které jsou doprovázeny sníženou tolerancí zátěže, retencí tekutin a zkrácením života.“

1.1.2 Klasifikace chronického srdečního selhání Srdeční selhání bývá klasifikováno dle mnoha rozdílných kritérií. • Z časového hlediska rozlišujeme formu – akutní a chronickou • Podle klinického obrazu dělíme srdeční selhání na pravostranné, levostranné a oboustranné (levostranné a následně pravostranné)

• Dle etiologie dělíme srdeční selhávání na selhání vyvolané systolickou dysfunkcí a diastolické srdeční selhání

9

1.1.3 Incidence a prevalence chronického srdečního selhání V rozvinutých zemích klesá v posledních 20–30 letech mortalita na ICHS a na ostatní kardiovaskulární choroby. Od konce osmdesátých let je tento trend pozorován i v České republice. V kontrastu s tímto příznivým vývojem se výskyt srdečního selhání celosvětově neustále zvyšuje. Je to důsledek několika faktorů. Především všeobecného stárnutí populace, zlepšení léčby akutních forem ICHS, které má za následek neustále se zvyšující přežívání nemocných po prodělaném infarktu myokardu, zlepšujících se diagnostických metod a v neposlední řadě také novějších a účinnějších léků a léčebných postupů (ČKS). Odhad prevalence chronického srdečního selhání v evropských zemích je 0,4 -2%. Pro Českou republiku to znamená 40 000 - 200 000 nemocných a má stále vysokou morbiditu i mortalitu. V ČR je asi 45 000 akutních IM ročně, z toho asi 7% má akutní srdeční selhání a asi 20% z těch, kteří příhodu přežijí, mají do roka příznaky chronického srdečního selhání (Špinar a kol. 2003). Incidence srdečního selhání stoupá s věkem, zatímco ve věkové skupině 35 – 64 letých mužů činí 3/1000, ve skupině 65 a starších činí 11/1000.

1.1.4 Etiologie srdečního selhání Nejčastější příčinou chronického srdečního selhání je ischemická choroba srdeční a tvoří 50 - 70% případů. Dilatační kardiomyopatie 20-30 %, hypertenze se etiologicky podílí na rozvoji CHSS v 10 %, chlopenní vady také v 10 % (Špinar a kol. 2003). Příčiny chronického srdečního selhání jsou přehledně uspořádány níže.

10

Tab. 1: Příčiny srdečního selhání − ischemická choroba srdeční I. přímé poškození

− kardiomyopatie

myokardu

− srdeční zánět − proběhlý infarkt myokardu

II. mechanické přetížení srdce

− tlakové (hypertenze, chlopenní stenózy, CHOPN) − objemové (chlopenní nedomykavost)

III. poruchy diastolického

− perikarditida

plnění

− arytmie Zdroj: (Špinar a kol. 2003)

1.1.5 Patofyziologie chronického srdečního selhání CHSS je nutno považovat za syndrom postihující komplexně celý organismus. V řadě studií byly prokázány významné změny na úrovni metabolických a neurohumorálních funkcí organizmu (Dávila a kol. 2004). Dále jsou přítomny strukturální a funkční změny na úrovni orgánů. Vlastní příčina srdečního selhávání může být přítomna řadu let. Primární poškození myokardu vede k progresivnímu a chronickému snížení srdečního výdeje a krevního tlaku. Následuje kompenzace aktivací neurohumorálních systémů při nichž dochází k dočasné úpravě hemodynamických faktorů. Jde o snahu organizmu upravit funkci srdce jako pumpy těmito čtyřmi mechanizmy: • zvýšení tepové frekvence • zvýšení kontraktility myokardu • vzestup pre-loadu (uplatnění Frank – Starlingova mechnismu) • zvětšení kontraktilních elementů (Widimký a kol. 2003) 11

Neurohumorální působení je zpočátku lokání a efektivní, z dlouhodobého hlediska však značně vyčerpává srdeční funkční rezervy, efekt se generalizuje a má negativní dopad jak na srdce tak i na celý organizmus.

1.1.5.1 Neurohumorální změny v organizmu, aktivace a dopad Vlastní iniciální podmět zodpovědný za spuštění neurohumorálního systému dosud nebyl objeven. Snížený minutový výdej a krevní tlak je stimulem pro aktivaci sympatoadrenergního systému, systému renin-angiotenzin-aldosteron a produkci vasopresinu. Účinně

navozují vazokonstrikci, retenci vody a také

zvyšují tepový objem prostřednictvím Frank – Starlingova mechanizmu. Stručný popis neurohumorální aktivace popisuje obrázek níže.

Obr. 1: Neurohumorální aktivace u srdečního selhání

(Zdroj: Widimský a kol. 2003) 12

Časové zařazení neurohumorální aktivace je následující. Nejdříve dochází při vzniku systolické dysfunkce k lokální aktivaci sympatiku v srdci, projevující se zvýšenou hladinou noradrenalinu. Časně se též aktivuje atriální natriuretický faktor. Postupně však vůči němu vzniká rezistence, která koreluje s aktivací reninangiotenzin-aldosteronového systému (Widimský a kol. 2003).

I. Stimulace sympatického nervového systému Sympatická nervová odpověď je univerzální odezva organizmu na stresovou situaci. Vede k uvolňování noradrenalinu a k vazokonstrikci tepen i žil, tedy zvýšení preloadu i afterloadu. Negativním dopadem je jeho toxický vliv na buňky myokardu ve smyslu fibrotických změn myokardu a stimulace apoptózy. V periferních cévách jeho působením dochází ke zvýšení hladiny endotelinu a k hypertrofii cévní stěny arteriol (Widimský a kol. 2003). V ledvinách vede k aktivaci systému renin-angiotenzin-aldosteron.

II. Renin-angiotenzin-aldosteronový systém RAA systém je aktivován při srdečním selhávání velmi časně. Je aktivován poklesem perfuzního tlaku a průtoku krve ledvin. Vede ke zvyšování hladiny angiotenzinu s následnou vazokonstrikcí. Aktivace koreluje se zvýšenou sekrecí aldosteronu, který způsobuje zadržení natria a vody v těle. Výsledkem je snížení glomerulární filtrace a pokles průtoku krve ledvinami. Mezi jeho negativní systémové účinky patří celkové zvýšení obsahu tekutin v těle, zvýšení extravazálního i plazmatického objemu. Množství tekutin vede k volumovému přetížení a ke zhoršování hemodynamiky. Klinicky je působení patrné na vzniku hyponatremie a otoků. V srdci indukuje hypertrofii buněk v cévách a stimuluje proliferaci myocytů.

13

III. Atriální natriuretický peptid Tento peptid vede k vazodilataci tepen a žil a zvyšuje natriurézu a diurézu, snižuje krevní tlak a perfuzní tlak ledvin, ale zvyšuje minutový srdeční výdej. Je však blokován zvýšenou hladinou noradrenalinu a angiotenzinu II. Jeho zvýšená hladina se zdá být citlivým indikátorem manifestního srdečního selhání (Widimský 1998).

IV. Endoteliny Mírná tvorba endotelinů slouží jako adaptační reakce na stres tím, že zvyšuje inotropní podporu myocytů a zvyšuje syntézu myocytárních proteinů. Dlouhodobá tvorba ale vede k stimulaci patologické hypertrofie myocytů s jejich následnou apoptózou. Endoteliny jsou syntetizovány endoteliálními buňkami, buňkami srdečních myocytů, hladkého svalstva cév, tubulárními epiteliálními buňkami ledvin a dalšími (Widimský a kol. 2003).

V. Úloha cytokinů Cytokiny jsou proteinové molekuly působící parakrinně. Patří mezi ně vazokonstrikční endoteliny a vasopresorické protizánětlivé cytokiny jako např. TNF alfa. Biologické vlastnosti těchto proteinů vedou k progresi srdečního selhání a apoptotické nekrotické smrti myocytů, progresivní myokardialní fibróze a kardiální dysfunkci.

Závěrem lze říci, že k progresi srdečního selhání se přispívá celá řada biologicky aktivních látek a regulačních mechanizmů, které vyvolávají postupný funkční a metabolický rozvrat organismu. Jejich působení je často lokální, tudíž nesnadno detekovatelné.

14

1.1.5.2 Orgánové a systémové změny při chronickém srdečním selhání

I. Remodelace srdečního svalu

Srdeční hypertrofie Vzniká jako následek mechanického přetěžování srdeční svaloviny a podílí se na ní i humorální působení angiotenzinu II a katecholaminů. Zpočátku jde o kompenzační mechanismus při zvýšené srdeční práci a při presorické nebo volumové zátěži srdce. Slabinou srdeční hypertrofie je její nedostatečné krevní zásobení. Při větším objemu tkáně je cévní zásobení stále stejné, vzdálenost kapilár a střed srdeční buňky se zvětšuje a difúzní dráha se prodlužuje. Hypertrofie tedy vede k nerovnováze mezi potřebou a dodávkou kyslíku a koronární rezerva se snižuje. Fibróza myokardu Srdeční

hypertrofie

je

provázena

zmnožením

perivaskulárního

a intersticiálního vaziva. Nadbytek kolagenu může být důsledkem jeho zvýšené syntézy nebo nedostatečným odbouráváním. Fibroticky změněný myokard je náchylnější k poruchám diastolického plnění a poruchám vedení. Apoptóza a nekróza myocytů Nekróza srdečních buněk provází jak akutní tak chronickou fázi srdečního selhání a je nedílnou součástí konečného stadia onemocnění. Dle Widimského 2003 je hlavní příčinou oxidační stres (volné kyslíkové radikály) a stimulace plně diferencované buňky růstovými faktory a působení zánětlivých cytokinů.

15

II. Zvýšení periferní cévní rezistence Přetrvávající dlouhodobá periferní cévní rezistence představuje výrazné zhoršení klinických příznaků srdečního selhání. Aktivací vazokonstrikce je zpočátku zajištěn dostatečný pre-load srdce, následně však srdce pracuje proti zvýšenému perifernímu odporu a dochází u něj k mechanickému přetížení a selhávání. Bylo zjištěno, že dlouhotrvající vazokonstrikce má fatální následky i na krevní zásobení svalového systému. Studie Wilsona a kol. 1984 prokázala, že krevní průtok femorálními svaly indukovaný cvičením, je u pacientů s chronickou městnavou srdeční slabostí značně oslabený. Je prokázána i nedostatečná vazodilatační odpověď při zátěži, připisovaná vaskulární remodelaci endotelu a snížené produkci NO. Hlavní mechanizmus remodelace je multifaktoriální a přispívá k ní déletrvající vazokonstrikce, dekondice pacientů, působení cytokinů (především TNF alfa) a volných radikálů. Důležité je, že zmíněná endoteliální dysfunkce je vratná. Pravidelným tělesným tréninkem lze dosáhnout zvýšeného krevního průtoku (Nakamura 1999).

III. Svalová transformace Každý sval lidského organizmu je heterogenní populací vláken, která se liší řadou mikroskopických, histochemických a fyziologických vlastností. Jde o kombinaci tří základních typů svalových vláken: • Pomalá červená vlákna (typ I, SO - slow oxidative) • Pomalá červená vlákna (typ II A, FOG - fast oxidative glykolitic) • Rychlá bílá vlákna ( typ II B, FG – fast glykolitic)

16

Obr. 2: Typy svalových vláken (vlastní schéma)

Typy svalových vláken (rutinní klasifikace)

SO

FOG

(slow – oxidative)

FG

(fast - oxidative - glykolytic)

typ I

typ IIA

(fast - glykolytic)

typ IIB

„fatigue resistant“

„fatigable“

pomalá - červená

rychlá – bílá

Pomalá svalová vlákna obsahují velké množství myoglobinu a mitochondrií, větší množství kapilár, ale méně myofibril. Ke své práci využívají aerobní glykolýzu, proces energeticky výhodný ale pomalý, proto jsou spíše určena k udržení statické polohy a k provádění pomalých pohybů. Pomalá červená svalová vlákna jsou silnější, mají méně mitochondrií a více myofibril. Enzymaticky jsou vybaveny k provádění rychlých a krátkých kontrakcí. Vůči únavě jsou poměrně odolná. Rychlá bílá vlákna mají málo myoglobinu a oxidativních enzymů, jsou málo prokrvena. Velké myofibrily s bohatým sarkoplazmatickým retikulem umožňují provádět rychlé stahy maximální silou. Vůči únavě jsou však málo odolná.

17

Diferenciace svalových vláken vychází z existence řídících a kontraktilních proteinů ve formě různých izoforem . To se týká především enzymů myozinové ATP-ázy, regulačních proteinů Ca2+, myozinových lehkých i těžkých řetězců, troponinových subjednotek, aj. (Nuhr a kol.2003). Pette a kol. 1999 ve studii prokázal schopnost svalových vláken různého typu vzájemné transformace. Transformace je indukována typem fyzické aktivity a umožněna vzájemnou transformací izoforem proteinů svalu. Zároveň se mění i metabolická aktivita buňky, která je výsledkem přeměny izoenzymů účastnících se v pochodech anaerobního a aerobního metabolismu. Fyzická aktivita vyvolává v myosinových vláknech typu „fast“ řadu biochemických a následně strukturálních změn vedoucích k fenotypové transformaci svalových vláken typu „fast to slow“ (viz obrazová příloha č.1). Zastoupení jednotlivých typů svalových vláken ve svalu je dáno jednak geneticky, ale do značné míry se dá ovlivnit i mírou a typem fyzické aktivity. Při dlouhodobé inaktivitě dochází k predilekční atrofii vláken IIA typu (Bednařík a kol. 2001). U pacientů s CHSS alterace hemodynamiky a nedostatečná vazodilatační odpověď cév omezuje transport a utilizaci kyslíku v periferních tkáních. Globální hypoperfúze postihuje rozsáhlou masu kosterního svalstva. Chronické hypoxické změny postupně těžce narušují strukturálně-metabolické vazby ve svalových vláknech a vlákna atrofují a ve svém důsledku proces může vést až k obrazu tzv. kardiální kachexie (Anker a kol. 2002). Histologická vyšetření svalových biopsií u pacientů s CHSS prokázaly snížení počtu mitochondrií, pokles oxidativních procesů a převahu glykolitické enzymatické výbavy. Při práci tak vzniká metabolicky nevýhodné prostředí s nízkým Ph, které determinuje pacienty s CHSS (NYHA III, IV) k nízké pracovní toleranci a dalšímu prohloubení svalových atrofií ex inactivitate. 18

Svalová transformace je proces vratný a plně závislý na aktivitě svalu. Pozitivní stimulací motorické jednotky lze dosáhnout zlepšení energetického metabolismus

svalu.

Zde

se

otevírá

možnost

terapeutického

využití

nízkofrekvenční elektrické stimulace k facilitaci zmíněné přestavby.

1.1.6 Klinický obraz onemocnění Subjektivní obtíže nemocných s chronickým srdečním selháním jsou velmi různorodé. U jednotlivých pacientů dochází v různém stupni k projevům srdečního selhání levostranného, pravostranného anebo ke kombinaci obou.

1.1.6.1 Obraz pravostranného srdečního selhávání Chronické pravostranné srdeční selhávání vzniká nejčastěji z onemocnění vedoucích k plicní hypertenzi (chronická obstrukční nemoc, plicní embolizace aj.). Klinický obraz je ovlivněn základní nemocí nebo předcházejícím levostranným srdečním selháním. Při pravostranném srdečním selhávání dochází vlivem nedostatečného funkce pravé komory ke stáze krve ve tkáních. Transudací tekutiny do extracelulárního prostoru při zvýšené žilní náplni nebo vlivem zvýšeného intrakapilárního tlaku při neurohumorální aktivaci dochází ke vzniku edémů. Nejčastěji vznikají otoky v oblasti kotníků a rozšiřují se i do dalších částí těla dle hydrostatického tlaku. Nedostatečná cirkulace je příčinou cyanózy periferního typu, zvýšená náplň krčních žil, hepatomegalie eventuelně ascites jsou způsobeny venostázou ve velkém krevním oběhu. Při pokročilém stupni onemocnění je pozitivní Kussmaulovo znamení.

19

1.1.6.2 Obraz levostranného srdečního selhávání Zpočátku může probíhat bez zjevných klinických příznaků. V tomto stadiu lze objektivním vyšetřením zjistit vzestup plicního tlaku v levé komoře nebo snížený minutový výdej srdeční. Pacient

pociťuje

zhoršení

výkonnosti,

únavnost,

námahový

kašel

a především dušnost. Pocity dušnosti se stupňují zpravidla při vyšší námaze, psychickém vypětí a v poloze v leže (Hradec 2001). V důsledku hypoperfuze mozku může dojít k neuropsychickým poruchám jako například zmatenost, bolesti hlavy aj. Objektivně lze prokázat známky městnání v plicním oběhu, známky nízkého minutového srdečního objemu srdečního a konečné známky svědčící pro přítomnost kompenzačních mechanizmů. Známkou aktivace sympatoadrenálního systému je tachykardie, periferní vazokonstrikce, s bledou a chladně opocenou pokožkou. Při

těžkém

srdečním

selhávání

mohou

být

přítomny

příznaky

z nedokrevnosti jiných orgánů např. anorexie, snížená diuréza, nykturie.

1.1.7 Diagnostika onemocnění Algoritmus stanovení diagnózy zahrnuje následující vyšetření: I. ANAMNÉZA II. FYZIKÁLNÍ VYŠETŘENÍ Poslechem lze zjistit přítomnost cvalového rytmu, regurgitační systolický šelest, šelest vyvolaný insuficiencí trikuspidální chlopně. Vyšetření plic odhalí zvukové fenomény. Při aspekci

vyšetříme známky retence tekutin v periferii v podobě

otoků a ascites. Součástí vyšetření by mělo být vyšetření krevního tlaku a váhy.

20

III. NEINVAZIVNÍ VYŠETŘENÍ EKG Fyziologické EKG u nemocných s CHSS je vzácné. Vyskytují se rozličné supraventrikulární i komorové arytmie, blokády na všech úrovních, přetížení síní, hypertrofie a přetížení komor, změny úseku ST-T. Všechny tyto nálezy jsou ale velmi nespecifické (ČKS). ECHOKARDIOGRAFIE Je zásadní metodou. Lze jí stanovit stav srdečních chlopní, dilataci srdce i hypertrofii, ale především stanový systolickou funkci srdeční komory a posoudí i diastolickou funkci. Pro posouzení celkové systolické funkce srdeční používáme ejekční frakci (EF). Normální hodnota EF levé komory je 60% a více, hodnota 40% a níže je již výrazně snížena, nemocní indikovaní k transplantaci srdce mají hodnoty nižší než 20%. RTG Nativní snímek hrudníku umožní stanovit kardiomegalii a kardiothorakální poměr (poměr srdečního stínu a hrudníku), který za normálních okolností je menší než 0.50. NATRIURETICKÉ PEPTIDY Stanovení plazmatické koncentrace BNP („brain natriuretic peptid“) je citlivým indikátorem přítomnosti srdečního selhání a systolické dysfunkce levé komory. Hladina BNP je též důležitým prognostickým ukazatelem korelujícím s přežíváním nemocných (Widimský a kol. 2003).

21

ZÁTĚŽOVÉ TESTY Slouží ke stanovení kardiopulmonární výkonnosti a tolerance zátěže pacientem. Metodou volby jsou bicyklová ergometrie, spiroergometrie a tzv. „corridor – walking test“. Další vyšetření Radionuklidová

vyšetření,

ambulantní

měření

EKG,

hematologické

a biochemické vyšetření, vyšetření variability srdeční frekvence a aktivity baroreflexu. IV. INVAZIVNÍ VYŠETŘENÍ Koronarografie demonstruje postižení koronárních tepen a revaskularizace myokardu. Hemodynamické vyšetření se používá u pacientů s poruchami bezprostředně ohrožujícími život. V. VYŠETŘENÍ PLICNÍCH FUNKCÍ Spirometrie a RTG vyšetření plic podává základní informace jednak o stupni plicní kongesce, ale též je důležitá z hlediska diferenciální diagnostiky příčiny dušnosti. VI. STANOVENÍ STADIA SRDEČNÍHO SELHÁNÍ Pro určení závažnosti onemocnění je běžnou zvyklostí užívat klasifikace podle New York Heart Association (NYHA). Je založena na míře subjektivních potíží a z tohoto důvodu bývá i kritizována. Přesnější popis podává dělení dle Goldmana („specific Activity Scale“), který přiřazuje k jednotlivým stupňům jednotlivé aktivity a tzv. metabolické ekvivalenty (METS), což je ukazatel, který udává kolikrát je pacient schopen zvýšit klidovou, bazální metabolickou aktivitu.

22

Tab. 2: Hodnocení subjektivních potíží

NYHA

Specific Activity Scale - Goldman

I

bez obtíží

>7METs, nemocní zvládnou práci jako je shrabování sněhu, rekreační hru odbíjené či lyžování, běh 8 km/hod

II

obtíže při větší námaze

5-7 METs, nemocní zvládnou práci na zahradě, sexuální život bez omezení, chůze 6 km/hod

III

obtíže při malé námaze

2-5 METs, nemocní zvládnou základní domácí práce, obléknou se bez obtíží, chůze 4 km/hod

IV

obtíže v klidu

<2 METs, nemocní nejsou schopni běžné denní činnosti Zdroj: Špinar a kol. 2003

1.1.8 Prognóza onemocnění Za prognosticky nepříznivé faktory s úmrtností do jednoho roku více než 30% (mnohdy více než 50%) považujeme věk nad 65 let, funkční klasifikaci NYHA IV, kardiothorakální index nad 60%, intersticiální či alveolární plicní edém na RTG snímku, hyponatremii pod 135 mmol/l, ejekční frakci pod 20% a vrcholovou spotřebu kyslíku pod 10ml/kg/min. (Špinar a kol. 2003)

1.1.9 Terapie chronického srdečního selhání Hlavními aspekty jenž zahrnuje léčba je dosáhnout maximální primární prevence, tedy včas odhalit patologie jenž mohou zapříčinit rozvoj onemocnění.

23

1.1.9.1 Terapie základního onemocnění vedoucího k srdečnímu selhání Terapie následujících onemocnění je nezbytně nutná k dosažení prevence rozvoje a progrese CHSS: hypertenze, korekce poinfarktové remodelace myokardu včetně revaskularizačních výkonů, korekci získaných a vrozených srdečních vad, infekční endokarditidy, myokarditidy, metabolické onemocnění, hypertyreózy, beri-beri, ischemická choroba srdeční (Widimský a kol 2003)

1.1.9.2 Farmakologická terapie Farmakologická terapie je v současné době základním kamenem léčby chronického srdečního selhání. Kombinuje se s nefarmakologickými opatřeními (zákaz kouření, redukce váhy, dietní opatření aj.) s cílem dosáhnout co nejvyšší protekce srdečního svalu a potlačení nepříjemných symptomů provázejících onemocnění. Stěžejní body terapie a prostředky k dosažení kompenzace jsou následující: • Potlačení škodlivé neurohumorální aktivace Inhibitory ACE, beta-blokátory, blokátory aldosteronu, blokátory receptorů pro AT II • Odstranění periferní vazokonstrikce Inhibitory ACE, vazodilatancia • Odstranění retence soli a vody Diuretika • Zvýšení kontraktility selhávajícího myokardu pozitivně inotropní léky

24

INHIBITORY ACE Blokádou ACE se zabrání vzniku biologicky aktivního angiotenzinu II, jehož účinkem je konstrikce arterií, stimulace produkce aldosteronu. Jeho účinek vede k retenci vody a soli a stimuluje tvorbu prostaglandinů. Vlivem působení inhibitorů ACE dochází ke zlepšení životní prognózy, snižují

počet

hospitalizací,

zpomalují

progresi

onemocnění,

zlepšují

symptomatologii, brání srdeční remodelaci, snižují výskyt infarktu myokardu, snižují výskyt nestabilní anginy pectoris (Widimský a kol. 2003).

ANTAGONISTÉ RECEPTORŮ ANGIOTENZINU II TYPU 1 Tyto látky blokují zbytkové působení angiotenzinu II, který byl vytvořený jinou cestou než angiotenzinem konvertujícím enzymem.

BETA - BLOKÁTORY Příznivě ovlivňují klinický stav nemocných, zmenšují jejich morbiditu a hlavně snižují mortalitu o 34 %, což představuje zabránění jednoho úmrtí na 25 nemocných léčených po dobu jednoho roku (ČKS). Příznivý účinek beta - blokátorů je vysvětlován především jejich ochranným působením proti katecholaminové toxicitě, snížením stimulace neurohumorálních systémů vedoucích k vazokonstrikci, snížením srdeční frekvence dochází ke vzniku účinnější kontrakce a poklesu spotřeby kyslíku myokardem. Další příznivé účinky prodlužují diastolickou periodu a působí antiarytmicky.

DIURETIKA V důsledku sníženého průtoku krve ledvinami nastává neurohumorální aktivace retence natria a vody. Klinicky se zvýšená resorpce projeví otoky

25

a dušností. Diuretika blokují zpětnou resorpci elektrolytů a vody v ledvinách, zvyšují diurézu a poskytují rychlou úlevu od klinických symptomů.

POZITIVNĚ INOTROPNÍ LÁTKY Tyto léky zvyšují srdeční kontraktilitu, vedou ke zvětšení tepového výdeje, zlepšují systolickou funkci aj.

VAZODILATAČNÍ TERAPIE Při srdečním selhání je přítomna nadměrná konstrikce rezistenčního i kapacitního cévního řečiště. Vazodilatačními látkami jsou nitráty, které snižují objemy levé a pravé komory srdeční a snižují tlaky v malém oběhu. Arteriální dilatátory (hydralizin) snižují periferní cévní rezistenci a zvyšují tak ejekci levé komory.

1.1.9.3 Chirurgická a přístrojová léčba chronického srdečního selhání Chirurgická a přístrojová léčba je na místě v případě korekce vrozených tak i získaných srdečních vad, při nadměrném zúžení věnčitých tepen nebo při život ohrožující elektrické nestabilitě myokardu. Konečným řešením těžkého srdečního selhání je náhrada poškozeného orgánu transplantací. V posledních letech se v ČR provádí 60-70 transplantací ročně, jejich potřeba je však nejméně dvojnásobná (Niederle 1999). Typy chirurgických zákroků a jejich indikace shrnuje následující tabulka:

26

Tab. 3: Typy chirurgických zákroků

Chirurgický zákrok

Revaskularizace myokardu

Implantace kardioverterudefibrilátoru

Implantace kardiostimulátoru

Transplantace srdce

Možné indikace • stenóza levé koronární tepny postižení všech tří tepen • abnormální funkce levé komory • známky ischémie při neinvazivních testech • trvající známky elektrické nestability • prodělaná synkopa • komorová tachykardie • fibrilace komor • bradyarytmie vyvolané poruchou tvorby nebo vedení vzruchu • chronotropní inkompetence • pokročilá NYHA III • NYHA IV • Pokročilá závažná porucha levé komory (EF < 20%) • Špatná prognóza

27

1.1.9.4 Režimová a dietní opatření Základní opatření jimiž mohou pacienti přispět k léčbě svého onemocnění, jsou shrnuty v následujících čtyřech bodech:

Tab. 4: Režimová a dietní opatření Typy opatření • Mírné až středně těžké selhání 4-5g NaCl denně

Restrikce soli

• Při akutním plicním otoku 2-3g po dobu 24-48 hodin • Každé zvýšení BMI o 1 u pacientů s nadváhou znamená zvýšení rizika selhání o 5% u mužů a o 7% u žen (Widimský

Redukce tělesné hmotnosti

a kol. 2003) • Zvýšenou tělesnou hmotnost je nutné odlišit od retence tekutin • U primárního onemocnění absolutní zákaz • U ostatních maximální denní

Abstinence alkoholu

limit 30ml/den ženy, 40ml/den muži • Striktní zákaz pro všechny

Abstinence kouření

28

1.1.9.5

Pohybová aktivita a rehabilitace

V dřívějších dobách byl pacientům s chronickým srdečním selháním doporučován klidový režim. Dnes již mnoho studií prokázalo pozitivní vliv vhodné pohybové aktivity a to na pracovní kapacitu pacienta (Sendem a kol. 2005, Frejmark a kol. 2007), aktivitu sympatického systému a systém renin-angiotenzinaldosteron (Coats a kol. 1990), hladinu cytokinů, TNFα, interleukinů a periferních markerů zánětu (Adamopoulos a kol. 2002) a další známky chronického srdečního selhání včetně kvality života. Více viz diskuse.

Typy tělesného tréninku u pacientů s CHSS Jako vhodné byly ustanoveny tři typy tělesného tréninku: aerobní, silový a respirační trénink. Intenzita a typ tréninku je stanoven zcela individuálně na základě vyšetření pacienta a s přihlédnutím k základním charakteristikám pacienta a onemocnění (věk, pohlaví, etiologie aj.). Tato forma rehabilitace je však dostupná pouze některým pacientům a je spojena s určitými riziky. Je založena na systémovém cvičení při němž jsou kladeny vyšší nároky na srdeční práci. To může vést až k život ohrožujícím situacím jako například k maligním dysrytmiím a nemohou si ji dovolit pacienti s těžkým srdečním selháváním. Neméně důležitou je otázka motivace pacientů k tělesnému cvičení. Řada z nich k tělesnému cvičení nemá vztah a po ukončení rehabilitace se rychle vrací k dosavadnímu rizikovému způsobu života. Demotivace může být podpořena pocitem únavy nebo náročností cvičení. Klasické metody

tedy stále provází řada nevyřešených

problémů

a očekávaný efekt nemusí být pravidlem. Zde se otevírá možnost využití nových alternativních metod.

29

1.1.9.6 NES jako forma rehabilitace u pacientů s pokročilým stupněm chronického srdečního selhávání NES je metodou volby u pacientů s chronickým srdečním selháním NYHA III a IV. Tito pacienti mají výrazně sníženou funkční kapacitu kardiovaskulárního systému a až u 68% pacientů nalezneme svalové atrofie (Strassburg 2005) s převahou svalových vláken typu IIB a poklesem absolutního množství aerobních vláken typu I a IIA. Dlouhodobá nízkofrekvenční elektrická stimulace indukuje ve svalech fenotypové změny vedoucí k totální remodelaci svalových vláken z typu „fast to slow“ (tzv. fast to slow transformation, viz obrazová příloha 1). Zlepšuje se oxidační kapacita korelující se zvýšenou svalovou silou a sníženou svalovou únavou. Působení je lokální, všeobecně dobře tolerované a bez zvýšených nároků na kardiální práci. Z hlediska terapeutického i bez život ohrožujících vedlejších účinků a bezpečné i u pacientů s těžkým stupněm srdečního selhání. Po ukončení rehabilitace je možno u řady případů zlepšit původní klasifikaci NYHA. Výzkum celkových i lokálních účinků nízkofrekvenční elektrické stimulace může být velkým přínosem v rehabilitaci pacientů s pokročilým stupněm chronického srdečního selhávání. Tato studie je zaměřená na působení NES na kvalitu života respektive na subjektivní hodnocení dušnosti a námahy během provádění „activities of daily living“ a na vliv na hemodynamické parametry.

30

1.2

Cíle studie Cílem této studie je posoudit vliv dlouhodobé nízkofrekvenční elektrické stimulace u pacientů s chronickým srdečním selháním na:

1. subjektivní vnímání průběhu onemocnění a na kvalitu života

2. možné ovlivnění hemodynamických parametrů - krevního tlaku a tepové frekvence

31

1.3

Pracovní hypotéza Předpokládáme, že se zvýšením svalové síly, krevního průtoku a utilizace

kyslíku v postižených svalech dojde i ke zlepšení subjektivně vnímaných projevů onemocnění – dušnosti a namáhavosti. Ty se v pokročilém stadiu onemocnění objevují nebo zhoršují i při provádění běžných denních činností (tzv. „activities of daily living“) a zhoršují kvalitu života. Nízkofrekvenční elektrická stimulace působí lokálně bez systémové odezvy a zvýšených nároků na kardiální práci. Nemělo by tedy docházek k významným změnám hemodynamických parametrů.

32

2 VYŠETŘOVANÉ OSOBY A METODIKA

2.1 Vyšetřované osoby Výzkumu se účastnilo 8 pacientů (7 mužů, 1 žena, průměrný věk 49 ± 10 let) v pokročilém stádiu srdečního selhání (NYHA III-IV) a nízkou hodnotou ejekční frakce (20.1 ± 4.8 %). Diagnostika a farmakologická léčba onemocnění byla prováděna na I. interní kardioangiologické klinice Fakultní nemocnice U svaté Anny (podrobně viz tab. 5).

Tab. 5: Stručná charakteristika vyšetřovaných osob

Iniciály

věk

Etiologie pohlaví výška váha BMI NYHA EF WL (cm) (kg) ICHS/jiná (%)

B. J.

48

M

182

85

26

d KMP

III

18

WL

D. J.

57

M

176

77

25

ICHS

III

15

WL

D. P.

27

M

180

72

22

d KMP

III

18

-

F. R.

42

M

187

92

26

d KMP

IV

20

WL

Š. L.

57

M

170

79

27

ICHS

III

15

WL

Š. J.

55

Ž

164

75

28

ICHS

III-IV

30

WL

V. Z.

47

M

175

83

27

ICHS

III

20

WL

V. S.

59

M

168

78

28

ICHS

III-IV

25

WL

49.0

-

175.3 80.1

26.1

-

-

20.1

-

SMODCH 10.0

-

7.2

1.8

-

-

4.8

-

Průměr

5.9

Vysvětlivky: BMI, body mass index; NYHA, New York Heart Association; EF, ejekční frakce; WL,

waiting list; d KMP, dilatační kardiomyopatie, ICHS,

ischemická choroba srdeční; M, muž; Ž, žena. 33

Etiologicky se ischemická choroba srdeční podílela na onemocnění v pěti případech, ve zbývajících třech případech byla příčinou chronického srdečního selhávání dilatační kardiomyopatie. U 7 z 8 pacientů byla indikovaná transplantace srdce a byli zapsáni na tzv. „waiting“ listině.

2.2 Metodika Osmi pacientům byla aplikována po dobu hospitalizace nízkofrekvenční elektrická stimulace svalů dolních končetin. Před zahájením a po ukončení série stimulací byli vyzváni k vyplnění dotazníku, kde hodnotili namáhavost dané činnosti a zda její vykonávání bylo provázeno pocity dušnosti, eventuelně bolestmi na hrudi a bolestmi dolních končetin. Hodnocené činnosti byly voleny tak, aby měly spojitost se stimulovanými svaly. Před stimulací a po ukončení každé stimulace byl pacientům měřen krevní tlak a tepová frekvence jako ukazatele systémového působení NES.

2.2.1 Hodnocení kvality života Pro naše účely hodnocení kvality života před a po dlouhodobé aplikaci NES byl sestaven jednoduchý dotazník (viz Obrazová příloha 2, 3, 4) sestávající z devíti činností (oblékání se; chůze v místnosti po rovině; sprchování; chůze do kopce nebo jedno poschodí bez zastávky; zahrádkaření, vysávání nebo nesení nákupu; rychlá chůze; klus; zvedání, přenášení břemen - děti, nábytek; sport - plavání, tenis). Pozornost byla věnována prvním čtyřem aktivitám, které patří mezi základní činnosti běžného denního života (tzv. „activities of daily living“). Zbytek činností nemohli pacienti vzhledem k hospitalizaci provádět. V tomto dotazníku hodnotili pacienti pocity dušnosti a namáhavosti při provádění dané činnosti. Každá činnost byla pacienty zhodnocena pomocí Borgovy 34

škály. Škála 6-20 bodů (činnost velmi lehká až velmi, velmi namáhavá) pro hodnocení namáhavosti a 0-10 bodů (žádná až maximální) pro hodnocení dušnosti, bolesti na hrudi a bolesti dolních končetin.

Tab. 6: Borgova škála pro hodnocení namáhavosti 13

Borgova škála (6-20) 6 7

14 velmi, velmi lehká

15

8 9

namáhavá

16 velmi lehká

17

10 11

poněkud namáhavá

velmi namáhavá

18 lehká

19

12

velmi, velmi namáhavá

20

Tab. 7: Borgova škála pro hodnocení dušnosti Borgova škála (0-10) 0

vůbec žádná

5

velmi, velmi slabá

6

1

velmi slabá

7

2

lehká

8

3

střední

9

4

poněkud silná

10

0.5

35

silná

velmi silná (těžká)

velmi, velmi silná (maximální)

2.2.2 Hodnocení hemodynamických parametrů Krevní tlak a tepová frekvence byly sledovány za účelem ověření systémového působení NES. Hodnoty byly odečteny klasickou metodou pomocí rtuťového manometru v klidu a po 60 minutách stimulace. Puls byl odečítán palpační metodou.

Vstupní kriteria Podmínkou přijetí do testované skupiny byla symptomatická stabilita onemocnění, NYHA III-IV, hodnota EF určená echokardiografií, optimalizovaná farmakologická terapie, která nebyla změněna v posledních dvou měsících onemocnění a v průběhu terapie NES.

Vylučující kriteria Pacienti zařazení do skupiny nemohli mít příznaky nestabilní anginy pectoris,

progresivní

ventrikulární

dysrytmii,

intermitentní

klaudikace,

implantovaný kardiostimulátor, diabetes mellitus a chronické bronchopulmonální onemocnění.

2.2.3 Informovaný souhlas Všichni účastníci výzkumu podepsali informovaný souhlas, byli seznámeni s podmínkami a průběhem výzkumu. Každý z členů měl možnost v kterékoli fázi z výzkumu odstoupit a to i bez udání důvodu. Během experimentu bylo postupováno v souladu s Helsinským etickým kodexem schváleným roku 1975 (revidované vydání z roku 1983).

36

2.2.4 Protokol nízkofrekvenční elektrické stimulace Stimulovanou svalovou skupinou byly m. quadriceps femoris bilaterálně. Samolepící velkoplošné elektrody 80x130mm (PALS Platinum, Axelgaard Manufacturing Co., Lystrup, Dánsko) byly umístěny na obě stehna přibližně 5 cm pod třísly a 2 cm nad patelou (viz Obrazová příloha 5). Elektrická stimulace byla aplikována 60 minut denně, 7 dní v týdnu. Průměrná délka stimulace byla 7 týdnů. Ke stimulaci byl použit dvoukanálový 9V baterií poháněný stimulátor Elpha-II 2000 (DANMETER A/S, Odense, Dánsko), (viz Obrazová příloha 6). Stimulátor produkuje dvoufázový proud s frekvencí 10 Hz. Stimulace probíhala ve dvou fázích 20 sekund kontrakce a 20 s relaxace, délka impulzu 200ms, maximální intenzita dosahovala 60mA. Stimulace se prováděla přibližně ve stejnou denní dobu, u ležícího pacienta a pod dohledem fyzioterapeuta. První aplikace nízkofrekvenční elektrické stimulace byly na hodnotách o nižší intenzitě (≈30mA) a postupně se intenzita zvyšovala až o 10-5mA/den po následující 2-4 dny až na výslednou hodnotu 60mA. Maximální intenzita musela být pacienty dobře snášena.

2.3 Matematicko-statistické zpracování Ke statistickému zpracování byl použit program Microsoft Excel verze 2003 a program Statistika verze 2007. Všechny data jsou prezentovány jako průměrné hodnoty (x) ± směrodatná odchylka (SMODCH). Užitou statistickou analýzou byl neparametrický Wilcoxonův párový test. Hodnota p < 0.05 byla stanovena jako statisticky významná. Používané zkratky v následujícím textu: x……………………..aritmetický průměr SMODCH…………...směrodatná odchylka p……………………..hladina statistické významnosti

37

3 VÝSLEDKY

3.1 Hodnocení namáhavosti „activites of daily living“ Porovnáním průměrných hodnot před stimulací (13.3 ± 3.0) a po sedmitýdenní stimulaci (12.5 ± 3.2) jsme zjistili snížení namáhavosti běžných denních činností o 0.9 bodu Borgovy škály. Toto zlepšení subjektivního vnímání námahy „activities of daily living“ však nebylo statisticky významné (p = 0.057) viz tab. 8 a 9.

Tab. 8: Individuální hodnocení namáhavosti „activities of daily living“ jednotlivými pacienty dle Borgovy škály na stupnici 6-20 bodů před a po aplikaci nízkofrekvenční elektrické stimulace Pacient

Oblékání

Chůze v místnosti po rovině

Sprchování

Chůze do kopce/ 1 poschodí

před

po

před

po

pře

po

před

po

F. R.

15

10

13

7

11

8

19

18

Š. L.

11

11

12

12

11

12

18

17

Š. J.

15

13

13

12

15

13

19

19

V. Z.

13

10

13

10

13

12

15

11

V. S.

11

10

11

10

15

13

16

15

B. J.

11

11

11

11

13

13

15

17

D. J.

7

9

6

9

13

13

17

17

D. P.

11

12

12

12

12

12

18

20

38

Tab. 9: Statistické zhodnocení namáhavosti při „activities of daily living“. Námaha

x

SMODCH

Před

13.3

3.0

Po

12.5

3.2

p 0.057

3.2 Hodnocení dušnosti při „activites of daily living“ Průměrná hodnota subjektivního vnímání dušnosti před stimulací se snížila z 3.8 ± 2.7 na hodnotu 3.3 ± 2.6. Konkrétně se jedná o průměrné zlepšení o 0.5 bodu Borgovy škály. Sedmitýdenní aplikace nízkofrekvenční elektrické stimulace signifikantně zlepšila pocity dušnosti při provádění „activities of daily living“. Úroveň statistické významnosti je < 0.05. Viz tab. 10 a 11.

Tab. 10. Individuální hodnocení dušnosti při „activities of daily living“ dle Borgovy škály na stupnici 0-10 bodů před a po aplikaci NES Pacient

Oblékání

Chůze v místnosti po rovině

Sprchování

Chůze do kopce/ 1 poschodí

před

po

před

po

Před

po

před

po

F. R.

4

2

2

1

2

1

9

9

Š. L.

2

2

2

2

2

2

5

6

Š. J.

5

3

3

2

5

3

10

10

V. Z.

2

1

2

1

2

2

4

7

V. S.

1

1

1

1

3

2

10

7

B. J.

2

2

3

2

3

3

5

5

D. J.

1

1

2

1

5

3

8

4

D. P.

3

3

3

3

1

3

10

10

39

Tab. 11: Statistické zhodnocení dušnosti při „activities of daily living“

dušnost

x

SMODCH

Před

3.8

2.7

Úroveň p 0.04*

Po

3.3

2.6

3.3 Hodnocení hemodynamických parametrů Sedm týdnů nízkofrekvenční elektrické stimulace nezpůsobilo žádné signifikantní změny klidových hodnot systolického krevního tlaku, diastolického krevního tlaku a srdeční frekvence. Viz tab. 12, 13, 14, 15 a 16 a grafy 3, 4 a 5.

Tab. 12: Individuální hodnoty systolického a diastolického krevního tlaku před a po ukončení stimulace. Pacient

Vstupní hodnoty STK (mmHg)

Výstupní hodnoty STK (mmHg)

Vstupní hodnoty DKT (mmHg)

Výstupní hodnoty DKT (mmHg)

před

po

před

po

před

po

před

po

B. J.

100

95

95

95

80

60

65

65

D. J.

120

120

110

110

80

80

70

70

D. P.

110

120

120

110

75

75

70

70

F. R.

105

95

95

95

70

60

70

70

Š. L.

110

105

125

115

70

65

80

75

Š. J.

100

100

120

120

70

80

80

80

V. Z.

110

125

120

120

80

80

80

70

V. S.

92

86

95

102

60

70

65

70

40

Tab. 13: Statistické zhodnocení reakce klidových hodnot systolického krevního tlaku na aplikaci NES. STK klid (mmHg) Vstupní hodnoty

X

SMODCH

105.9

8.0

p 0.33

110.0

Výstupní hodnoty

12.2

Tab. 14: Statistické zhodnocení reakce klidových hodnot diastolického krevního tlaku na aplikaci NES. DTK klid (mmHg)

X

SMODCH

Vstupní hodnoty

73.8

5.4

Výstupní hodnoty

72.5

6.1

p 0.69

Tab. 15: Individuální vstupní a výstupní hodnoty tepové frekvence

Pacient

Vstupní tepová frekvence

Výstupní tepová frekvence

před

po

před

po

B. J.

84

88

74

76

D. J.

80

84

68

72

D. P.

84

88

91

109

F. R.

74

70

84

80

Š. L.

60

64

64

60

Š. J.

62

64

70

70

V. Z.

75

75

75

75

V. S.

98

72

68

69

41

Tab. 16: Statistické zhodnocení reakce klidových hodnot tepové frekvence na aplikaci NES. SF

X

SMODCH

Vstupní hodnoty

73.4

8.7

Výstupní hodnoty

74.3

8.5

klid

(tepů/min)

p 1.0

Obr. 3: Grafické znázornění reakce vstupních a výstupních klidových hodnot systolického krevního na NES ZMĚNY KLIDOVÝCH HODNOT SYSTOLICKÉHO KREVNÍHO TLAKU

140 130

STK (mmHg)

120 110 100 90 80

vstupní hodnota výstupní hodnota

70 60 50 40 30 20 10 0

42

Obr. 4: Grafické znázornění reakce vstupních a výstupních klidových hodnot diastolického krevního tlaku na NES ZMĚNY KLIDOVÝCH HODNOT DIASTOLICKÉHO KREVNÍHO TLAKU 100 90 80

DTK (mmHg)

70 60 50

vstupní hodnota

40

výstupní hodnota

30 20 10 0

Obr. 5: Grafické znázornění reakce vstupních a výstupních klidových hodnot tepové frekvence na NES ZMĚNY KLIDOVÝCH HODNOT SRDEČNÍ FREKVENCE 90 80

SF (tepů/min)

70 60 50

vstupní hodnota

40

výstupní hodnota

30 20 10 0

43

4 DISKUSE

4.1 Zhodnocení dosažených výsledků Chronické srdeční selhání je provázeno globální hypoperfuzí, které postihuje i kosterní svalstvo. Následuje všeobecně známý a vážný problémem rozvoje svalových atrofií, který je spjat s malou tolerancí zátěže a dušností. Pracovní kapacita u symptomatických pacientů často dosahuje méně než 50% normálu. Vede k fyzické inaktivitě, sedavému způsobu života a determinuje nemocné k dalšímu zhoršování funkční zdatnosti. Uzavírá se tak bludný kruh, který může být zlomen díky novým metodám rehabilitace. U pacientů s méně závažným stupněm onemocnění a bez dalších komplikací je metodou volby fyzický trénink. Ukázalo se, že jím lze dosáhnout zvýšení tolerance zátěže, zlepšení symptomů provázejících onemocnění a kvality života bez negativního dopadu na funkci levé komory (Williams a kol. 2006). Jak dosáhnout podobného efektu u pacientů s natolik závažným onemocněním u nichž je klasický tělesný trénink kontraindikován? Velkým kladem NES je lokální působení bez zvýšených nároků na kardiální práci. Minimalizuje stres na kardiovaskulární systém a nedochází ke zvýšení srdečního výdeje. Tento poznatek je velmi cenný a zaručuje bezpečné použití i u pacientů s těžkým stupněm srdečního selhání (NYHA III a IV). Důkazem toho je výzkum vlivu NES na základní hemodynamické parametry, ty již v roce 1998 zaznamenal v pilotní studii Maillefert a kol. Srdeční výdej a srdeční frekvence se v průběhu stimulace nezměnily. Nulový vliv NES na krevní tlak srdeční frekvenci byl potvrzen v mnoha dalších studiích např. Nuhr a kol. 2003, Dobšák a kol. 2006, Chludilová a kol. 2006.

44

Také

v naší

studii

jsme

neprokázali

zásadní

změny

základních

hemodynamických parametrů. Po aplikaci nedošlo k signifikantním změnám klidových hodnot krevního tlaku a srdeční frekvence. Zásadně se nemění ani hodnoty získané před a po 60 minutách stimulace. Po aplikaci série NES nemocní subjektivně vnímali dušnost a námahu během provádění „activities of daily living“ jako méně intenzivní. Vnímání dušnosti dosáhlo signifikantního zlepšení na 5% hladině významnosti. Zlepšení námahy nedosáhlo statistické významnosti, ale zjistili jsme silnou tendenci ke zlepšení. Dokázali jsme, že NES může efektivně zlepšit subjektivní vnímání průběhu onemocnění a tedy zvýšit kvalitu života. Ke stejnému závěru dospěli i Nuhr a kol. v randomizované studii z roku 2004. Evaluace proběhla u 15 pacientů pomocí dotazníku „Minnesota living with chronic heart failure“ a statistická významnost klesla až na úroveň p<0.001. Další randomizovaná studie Harrise a kol. (2003) se stejným dotazníkem zvýšení kvality života statisticky nepotvrdila, ale zjistila silnou tendenci ke zlepšení. Během aplikace nebyly zaznamenány žádné nepříjemné pocity ani poškození kůže nebo svalová únava či bolest. NES byla všemi pacienty dobře snášena a neměla žádné život ohrožující vedlejší účinky. Přes dosažené pozitivní výsledky byla naše studie limitována malým množstvím sledovaných pacientů. Perspektivně zajímavou možností by bylo využití NES v domácích podmínkách, v nichž pacienti nejsou omezováni v provádění svých denních aktivit a kde lze rovněž předpokládat snížení negativních vlivů dlouhodobé hospitalizace a nemocničního prostředí.

45

4.2 Stručná historie výzkumu nízkofrekvenční elektrické stimulace Vliv dlouhodobé nízkofrekvenční elektrické stimulace na kosterní svalstvo je zkoumán přibližně půl století. První studie se prováděly na králičím a krysím svalstvu a potvrdily existenci diverzity svalových vláken a schopnost jejich vzájemné transformace (Pette a kol. 1999). Další studie již odhalují její biochemickou podstatu (Green 1997, Nuhr 2003). Výzkum elektrické svalové stimulace pomohl odkrýt vztahy mezi aktivitou motoneuronu a vlákny příčně pruhovaných svalů. Bylo zjištěno, že stimulace, která maximálně respektuje přirozenou fyziologickou aktivitu motoneuronu je také nejúčinnější. Svaly s převažujícím procentuálním množstvím vláken typu „fast“ vyžadují stimulaci krátkými intermitentními vysokofrekvenčními impulsy. Naopak svaly s vyšším množstvím vláken typu „slow“ jsou nejlépe stimulovány nízkou frekvencí (Pette a kol. 1999). Dosud byla NES úspěšně aplikována v mnoha oblastech medicíny. V neurologii a traumatologii se používá jako prostředek omezující rozvoj svalových atrofií po úrazech, pooperačních stavech nebo v případě dlouhodobé imobilizace (Can 2006, Crameri a kol. 2000). Při stimulaci denervovaných svalů se rychleji obnovuje svalová síla a některé novější studie prokazují i rychlejší reinervaci po úraze (Pette a kol. 1999). Vybrané typy inkontinence lze také léčit prostřednictvím dlouhodobé NES. V současné době se hledají další možnosti uplatnění NES. Například účinky dlouhodobé NES na celkovou energetickou spotřebu, oxidaci karbohydrátů a celkovou utilizaci glukózy by mohly přinést nové terapeutické možnosti u pacientů s diabetes mellitus. První pozitivní výsledky v této oblasti zjistil a publikoval Hamada a kol. 2004. Množství směrodatných studií týkajících se 46

terapeutického využití NES v rehabilitaci pacientů s chronickým srdečním selháním je nízké.

I. Charakteristika svalové kontrakce vyvolané NES Během fyziologického pohybu se zapojují motorické jednotky svalu postupně v přísném hierarchickém sledu tzv. asynchronně. Nejdříve jsou aktivovány malé motorické jednotky a s vyšším úsilím se zapojují motorické jednotky větší (Pette a kol. 1999). Kontrakce vyvolaná nízkofrekvenčním elektrickým proudem porušuje hierarchické uspořádání aktivace motorických jednotek a aktivuje všechny motorické jednotky naráz, tzv. synchronně. Největší motorické jednotky, které jsou za normálních okolností aktivovány jen při nejvyšším možném volním úsilí, jsou aktivovány zároveň s malými. Elektrická stimulace tak vyvolá vždy mnohem rozsáhlejší svalovou odezvu, než jaké může být dosaženo intenzivní tělesnou zátěží. NES proto maximálně stimuluje adaptační potenciál svalu. Veškerá aktivita je zároveň omezena výhradně na vyhrazenou svalovou skupinu bez jakéhokoli dopadu na okolní tkáně nebo dokonce na kardiovaskulární, nervový nebo jiný systém. Z tohoto důvodu lze vystavit daný sval poměrně vysoké aktivitě bez sekundárních patologických účinků či ohrožení pacienta na životě.

II. Biochemická přestavba svalových vláken Z medicínského i výzkumného hlediska byl velice důležitý objev vlivu NES na fenotyp svalových vláken. Dlouhodobá NES vyvolává ve svalu přesně daný sled biochemických reakcí jejichž výsledkem jsou rozsáhlé metabolické, strukturální i funkční přeměny. Klíčovou roli zde hrají změny na úrovni genomu, které posléze zahajují transkripci a translaci funkčně i strukturálně pozměněných bílkovin. Vznikají tak enzymy účastnící se energetického metabolismu, které jsou odlišné od 47

původních. Procesy oxidativní nabývají převahy na úkor glykolitických – zvyšuje se aktivita kreatinkinázy, stoupá oxidace mastných kyselin, metabolizmus ketolátek a intenzita citrátového cyklu (Nuhr a kol. 2003). Biochemická analýza prokázala, že NES evokuje zvýšení syntézy citrátu, jako markeru zvýšené mitochondriální aktivity a naopak snížení glyceraldehydfosfatdehydrogenázy jako markeru anaerobního metabolismu. Hladina intracelulárního kalcia, která je typicky vyšší u vláken typu „slow“ se zvyšuje. Nuhr 2004 srovnával maximální spotřebu kyslíku, spotřebu kyslíku na úrovni anaerobního prahu a pracovní kapacitu před a po 10 týdnech stimulace. Zdraví jedinci byli rozděleni do dvou skupin stimulované NES a stimulované neúčinným proudem. Ve skupině simulované NES parametry ukázaly signifikantní tendenci ke zlepšení. Maximální spotřeba kyslíku (VO2

peak)

se zvyšuje, pracovní kapacita a také spotřeba kyslíku na úrovni

anaerobního prahu (VO2AT ). Obdobné výsledky předložili i Maillefert a kol. 1998 a Harris a kol 2003.

III. Proces svalové transformace Biochemická transformace na buněčné úrovni je provázána se změnami na úrovní tkáňové. Svalová vlákna jsou dynamické struktury schopné pozměnit svůj fenotyp na základě nároků, které jsou na ně kladeny. Tato schopnost je umožněna existencí mnoha řídících a kontraktilních proteinů v různých izoformách a jejich specifické organizaci. Dlouhodobá NES indukuje intenzivní strukturální změny (těžkých

a

lehkých

myozinových

řetězců,

troponinových

subjednotek,

sarkoplazmatického retikula aj.) a metabolické změny (kalciový metabolismus, ATP-ázový systém, metabolismus glukózy aj.). Výsledkem je přeměna fenotypu svalového vlákna z typu „fast“ (fast glycolitic, typ IIB) na typ „slow“ (slow oxitadative, typ I) tzv. „fast to slow transformation“ (viz obr. 6). V podmínkách experimentální imobilizace nebo svalové denervace NES regeneruje vlákna typu 48

„slow“ a brání rozvoji atrofických změn. Svalová vlákna typu „slow“ mají velké množství myoglobinu a vyšší počet a objem mitochondrií, vůči únavě jsou odolnější.

Obr. 6: Svalová transformace (vlastní schéma) SNÍŽENÁ NEUROMUSKULÁRNÍ AKTIVITA – „UNLOADING“ DECREASED NEUROMUSCULAR ACTIVITY (UNLOADING) denervation, spinal cord transsection, denervace, immobilization, imobilizace, hindlimb suspension, dekondice, stav beztíže, detraining, microgravity

transverzální léze míchy

IIB




IID/X




IIA




I

fyzická zátěž, electrostimulation, myotonie, physical exercise, myotonia, mechanické zatěžovaní, mechanical overloading ELEKTROSTIMULACE

INCREASED NEUROMUSCULAR ACTIVITY (OVERLOADING) ZVÝŠENÁ NEUROMUSKULÁRNÍ AKTIVITA – „OVERLOADING“

IV. Vliv dlouhodobé NES na svalovou hypoperfuzi U pacientů s CHSS nalezneme nedostatečné krevní zásobení pracujících svalů. Vlastní patofyziologie vaskulární dysfunkce je zatím nejasná a pravděpodobně multifaktoriální. Kromě sníženého krevního průtoku, neurohumorální stimulace a úlohy cytokinů (viz obr. 7), čtyři základní vaskulární abnormality jsou zodpovědné za poruchu prokrvení (Nakamura M. 1999): 49

1. endoteliální dysfunkce 2. cévní remodelace 3. zvýšený bazální vaskulární tonus 4. snížená senzitivita a produkce vazoaktivních látek na periferii, zejména NO

Obr. 7: Porucha krevního zásobení a utilizace O2 u pacientů s CHSS

Zdroj: Cohen-Solal A. 1999

Zmíněné poruchy prokrvení svalů společně s utilizací kyslíku se zásadně podílí na snížené toleranci zátěže a mají za následek brzké projevy únavy a dušnosti u pacientů s CHSS.

50

Mnoho studií v poslední době poukazuje na značný vliv endoteliální disfunkce na snížené prokrvení svalů. Endotelium se významně podílí na regulaci cévního tonu. Z endotelu je nepřetržitě uvolňován oxid dusnatý (NO) a vyvažuje aktivitu vasokonstriktivních mediátorů jako noradrenalin a angiotesin II. Zároveň je důležitým vasodilatátorem působícím během cvičení. U pacientů s CHSS existuje významná disfunkce tzv. endotelimum – dependentní cévní relaxace. Zvýšení syntézy NO a následnou zvýšenou cévní relaxaci lze dosáhnout pravidelným tělesným tréninkem. Tyto změny jsou indukovány pravidelným zvýšením krevního průtoku při cvičení. Dlouhodobé zvýšení krevního průtoku cévami je stimulováno produkcí prostacyklínu a dalšími bioaktivními látkami jako např. vaskulárního endoteliálního růstového faktoru aj. V reakci na dlouhodobé zvýšení průtoku jsou cévy schopné signifikantní úpravy funkce a pozitivní remodelace. Svalové kontrakce vyvolané lokální NES mohou způsobovat obdobné vaskulární reakce jako při tělesném cvičení, jako například reaktivní hyperémii. Vliv NES na proces neokapilarizace a zvýšení hustoty terminálního řečiště byl prokázán experimenty na zvířatech (Hudlicka a kol. 1982, Skorjanc a kol. 1998). Výzkum vlivu NES na vaskulární hustotu u lidí je teprve v začátcích. Studie Dobšáka a kol. 2006 jako jedna z mála studií poskytuje informace o vlivu NES na krevní průtok stimulovanými svaly. Rychlost krevního průtoku stimulovanými svaly byla měřena pomocí Dopplerovy ultrasonografie. Po aplikaci byl zjištěn signifikantně zvýšený průtok, pravděpodobně způsobený zlepšením endoteliální funkce, ale nelze vyloučit ani vliv dalších mechanizmů jako např. zvýšení cévního průměru nebo indukce růstu kolaterálních cév. Zvýšená vaskularizace muže být také projevem adaptace svalů na pracovní zátěž.

51

V. Vliv NES na funkční stav pacienta Z funkčního hlediska strukturální přestavba svalových vláken a zlepšené krevní zásobení koreluje se zvýšením svalové síly. Quittan a kol. roku 1999 publikoval 20% zvýšení maximální izometrické síly po osmi týdnech stimulace (50 Hz, 30-60min/den). Dobšák a kol. 2006 po šesti týdnech denní stimulace dosáhli zlepšení o 51% (10Hz, 60min/den). Se zvýšením svalové síly pacienti dosahují i zvýšené funkční zdatnosti, lepších výsledků v „6min walking testu“ (Maillefert a kol. 1998, Nuhr a kol.2004) a zvyšuje se pracovní tolerance a celková délka trvání pracovní zátěže (Hariis a kol. 2002). Také dochází ke snížení rychlosti svalové únavy (Harris a kol. 2002).

VI. Výhody NES V porovnání s klasickou metodou systémového cvičení má NES několik výhod. V této studii a mnoha dalších byla prokázána bezpečnost použití i u pacientů

s těžkým

srdečním

selháním

u

nichž

je

klasická

metoda

kontraindikována. Další velikou výhodou je jednoduchost použití. Pořizovací náklady přístroje jsou poměrně malé (160-250 €). NES může být aplikována doma v pohodlí a nevyžaduje velkou motivaci ke cvičení, která u pacientů se srdečním selháním často chybí. Výhody nízkofrekvenční elektrické stimulace oproti klasickému tělesnému cvičení jsou shrnuty v následujících bodech (Pette a kol. 1999):

1. během elektrické stimulace dochází k obrácené hierarchii zapojení motorických jednotek. Nejdříve jsou zapojeny velké motorické jednotky 2. během elektrické aktivace jsou zapojeny všechny motorické jednotky 3. elektrickou stimulací lze dosáhnout větší svalové aktivity než u běžného cvičení. Lze tak lépe využít adaptační potenciál svalu 52

Pro účely elektrické stimulace svalů pacientů s pokročilým stupněm CHSS jsou pak zvláště výhodné následující vlastnosti:

4. elektrická stimulace se aplikuje lokálně a lze se tak vyvarovat vedlejším systémovým účinkům 5. elektrickou stimulaci lze využít ve stádiu onemocnění, kdy je tělesná aktivita kontraindikovaná 6. výhodou je bezbolestná a jednoduchá aplikace

4.3 Pohybová léčba u pacientů s CHSS V současné době je v kardiovaskulární rehabilitaci fyzický trénink důležitou součástí léčby. Je účinným prostředkem jak dosáhnout optimálního fyzického i psychického stavu. Při tělesném cvičení dochází k adaptaci organismu na zátěž a výsledkem je zvýšená tolerance zátěže tedy i kvality života. Nízká intenzita zátěže stimuluje tkáňovou metabolickou odezvu organismu se zvýšením maximální spotřeby kyslíku, zátěž střední a vyšší intenzity vede k systémové odezvě v podobě snížení klidových hodnot krevního tlaku a srdeční frekvence. Klasická pohybová léčba u pacientů s CHSS probíhá jako tzv. ambulantně řízený tréninkový program. Pacienti zpravidla dochází 2-3x týdně po dobu 2-3 měsíců na specializovaná pracoviště. Tréninková jednotka je uvedena 10-15 minutovou zahřívací fází („warm up“) se zátěží nižší intenzity, při níž je tělo pacienta pozvolna připraveno na plnou zátěž. Poté následuje hlavní část tvořená aerobním tréninkem eventuelně v kombinaci se silovým cvičením. Na závěr je vhodná krátká relaxace („cool down“), při níž dochází k návratu TF a TK ke klidovým hodnotám (Chaloupka a kol. 2006).

53

Hlavní část tréninkové jednotky tvoří aerobní program. Má hlavní podíl (23%) na zlepšení funkční kapacity (Smart a kol. 2003). Umožňuje kontinuální měření EKG, srdeční frekvence a krevního tlaku. Jako nejvýhodnější se ukázal trénink na nejrůznějších trenažérech s preferencí bicyklového ergometru. Forma zátěže může být kontinuální nebo intervalová, kdy se střídá pracovní fáze s fází o nižší zátěži eventuelně s úplným klidem. Během krátké pracovní zátěže (30s) s následnou stejně dlouhou nebo delší fází odpočinku, dochází k nižšímu vzestupu srdeční frekvence a výrazně nižší nebo žádné produkci laktátu i při vysoké intenzitě cvičení. Je to proto, že energie je při krátkých pracovních úsecích hrazena především z ATP a kyslíku vázaného na myoglobinu, který se v období odpočinku stačí regenerovat (Mífková a kol. 2006). Intervalový trénink je proto vhodný především u starších osob, u osob s nízkou tolerancí zátěže a nebo u osob s horší funkcí levé komory srdeční. Aerobní trénink po ukončení řízeného programu může mít podobu pomalé chůze (<50m/min) nebo rychlé chůze (100m/min), ty jsou pacienty nejlépe tolerovány. Jako vhodné se ukázaly také rytmická lehká gymnastika nebo jóga. Jízda na kole je vzhledem k obtížnému stanovení intenzity, vhodná pro dlouhodobě stabilní nemocné, kteří tolerují vyšší zátěž. Plavání není doporučováno jako vhodná aktivita pro nemocné, vzhledem k tomu, že na organismus působí hydrostatický tlak, který v kombinaci se zvýšenou rychlostí může lehce překročit pracovní toleranci. Zařazení silového tréninku do cvičení nejdříve vedlo k obavám, že izometrická kontrakce povede ke zvýšení systolického tlaku v levé komoře s následnou indukcí ischémie a remodelace srdečního svalu. Tyto obavy se podařilo v řadě studií vyvrátit a dnes je posilovací trénink úspěšně zařazován do řízeného rehabilitačního programu jako tzv. kombinovaný trénink.

54

Silový trénink se zásadně podílí na boji proti rozvoji svalových atrofií. Po 4-6 týdnech dochází ke zlepšení svalové síly a odolnosti, která koresponduje s nárůstem svalových vláken typu I a oxidační kapacity. Určité prvky silové aktivity jsou také součástí běžného denního života a zvýšení svalové síly může způsobit, že stejná zátěž v běžném životě bude představovat nižší relativní stupeň pracovního zatížení s nižší kardiovaskulární odpovědí na danou zátěž. Izometrická zátěž ovlivňuje především aktivací sympatiku některé funkce kardiovaskulárního systému. K posouzení reakce SF a TK na izometrickou kontrakci při posilování se užívá testu tzv. „hand gripu“. Porovnávají se klidové hodnoty TK a SF s hodnotami naměřenými při volním stisku dynamometru na úrovni 50% maximální volní kontrakce. Silové prvky se zpravidla zařazují po 14 dnech aerobního tréninku. Posilovány jsou systematicky větší svalové skupiny horních a dolních končetin. Intenzita se stanový na základě testu 1-RM. Nemocní začínají na úrovni 30% 1-RM a v následujících týdnech se zátěž zvyšuje až na úroveň 60% 1-RM. Silové cviky je nutné provádět pomalu a plynule, poměr pracovní a odpočinkové fáze je 1 : 2 a je nutné se vyvarovat Valsavova manévru. Rozdíl

účinků

čistě

aerobního

programu

a

silového

tréninku

je

v dlouhodobém působení na hemodynamické parametry. Je známo, že aerobní trénink snižuje hodnoty srdeční frekvence a krevního tlaku v klidu i při zátěži, ale posilovací trénink tyto účinky pravděpodobně nemá. Výhodou snížení klidových i zátěžových hodnot SF při zátěži jsou snížené nároky myokardu na kyslík, které společně s rozšířením epikardiálních koronárních arterií, zvýšením density myokapilárních kapilár, rozvojem kolaterálprodloužením a délky diastoly zlepšují energetický metabolismus myokardu (Widimský a kol. 2003). Novinkou v rehabilitaci kardiaků je tzv. respirační trénink. Podstatou je trénink respiračních svalů, který je založen na hypotéze, že svalová atrofie 55

postihuje i toto svalstvo a významně se tak může podílet na snížené funkční kapacitě nemocných. Některé studie prokazují snížený maximální inspirační tlak (PImax) a sníženou sílu i odolnost vůči námaze. Abnormální odpověď dýchacího ústrojí na zátěž tak může být stejně limitujícím faktorem pracovní tolerance jako atrofie kosterních svalů (Dall´Ago a kol. 2006). Cvičení probíhá pomocí přístroje Treshold Inspiratory Muscle Trainer, který klade odpor inspiriu. Výsledky respiračního tréninku jsou dosud velice nejednotné. Randomizovaná studie Dall´Ago 2006 prokázala 115% nárůst PImax, 17% nárůst VO2peak a 19% nárůst vzdálenosti v 6min walking testu. Hladina bezpečné intenzity tréninku je každému pacientu stanovena přísně individuálně na základě spiroergometrického vyšetření a testu „one repetition maximum“ (1-RM , tj. maximální možná volní kontrakce). Neměla by překračovat hladinu anaerobního prahu, která se stanovuje ze spiroergometrického vyšetření z křivky spotřeby O2 a CO2. Při stanovení intenzity zátěže se tradičně vychází z relativně lineárního vztahu mezi spotřebou kyslíku a tepovou frekvencí. Proto se jako kontrolní parametr nejčastěji používá tréninková tepová frekvence (TTF). Subjektivní kontrolu intenzity poskytuje hodnocení pomocí Borgovy škály. V počátečním stadiu rehabilitace by neměla přesáhnout stupeň 13. Po třech týdnech je vhodné cvičit na úrovni 12-15.

Progrese fyzického zatěžování se dělí na iniciální období, období zlepšovací a udržovací období. Braith 2002 navrhuje začít na 40% až 60% VO2max nebo na úrovni 10 tepů před prvními klinickými příznaky onemocnění jako například bolesti na hrudi, dysrytmiemi nebo dušností. Postupně se intenzita zvyšuje podle tolerance na 70% až 85% maximální srdeční frekvence nebo na 40% - 60% VO2max.

56

Následující tabulka shrnuje podobu standardní tréninkové jednotky s užívanými bezpečnostními limity. Zahrnuje jednotlivé typy fyzického tréninku a jejich kombinace.

Tab. 19: Typy fyzického tréninku a bezpečnostní limity Typ tréninku

Aerobní, kontinuální

Aerobní, intervalový

silový

Frekvence

2-3/týden

2-3/týden

2-3/týden

Intenzita(% TFmax )

55-85%

50-80%

30-60 % 1-RM

Intenzita(%VO2peak)

55-77%

55-90%

-

Délka trvání (min)

15-30min

30-60 min

10-20min

Opakování

1

15-30

3-10/set, 3 série Zdroj: Smart a kol. 2003

Mezi základní kriteria důležitá k přijetí pacienta do řízeného rehabilitačního programu je stabilizovaný stav se zavedenou farmakologickou léčbou. Funkční stav pacienta odpovídá třídě NYHA II – III. Absolutní a relativní kontraindikace jsou shrnuty v následující tabulce: Tab. 20: Relativní kontraindikace tělesného tréninku Relativní kontraindikace tělesného tréninku > 1.8 kg přírůstek na hmotnosti v předchozích 1-3 dnech Současná terapie dobutaminem Snížení systolického tlaku při zátěži NYHA IV Komplexní komorové arytmie v klidu nebo při zátěži Tepová frekvence > 100/min Preexistující komorbidity 57

Tab. 21: Absolutní kontraindikace tělesného tréninku Absolutní kontraindikace tělesného tréninku Progresivní horšení tělesné výkonnosti nebo klidová dušnost v posledních 3-5 dnech Významná ischemie při nízké zátěži (< 2 METS, 50 W) Nekontrolovaný diabetes mellitus Akutní systémové onemocnění nebo horečka Časná embolie Tromboflebitida Aktivní perikarditida nebo myokarditida Střední nebo těžká aortální stenóza Regurgitační chlopenní vady vyžadující chirurgickou intervenci Srdeční infarkt před 3 týdny Nový vznik fibrilace síní Zdroj: Chaloupka a kol. 2006

Racionálně indikovaný trénink se opírá o tři základní pravidla:

I. Bezpečnost K posouzení reakce nemocného je vhodné zahájit trénink jako ambulantně řízený program. Pacienti s CHSS a ejekční frakcí menší než 30% musí být pečlivě sledováni

pro

projevy

ischemii,

nutné

je

předešlé

klinické

vyšetření

(echokardiografické vyšetření EF, spiroergometrické vyšetření krevních plynů aj.) a pouze pacienti bez příznaků arytmie vyvolané cvičením mohou být zařazeni. Klinická odpověď upozorní na nutnost přerušit nebo modifikovat zahájený program. Následující tabulka shrnuje příznaky při kterých je nutné upravit nebo ukončit stávající program. 58

Tab. 22: Kritéria přerušení nebo nutnosti upravit tréninkový program Kritéria přerušení nebo nutnosti upravit tréninkový program u nemocných s CHSS Výrazná dušnost nebo únava (≥14 Borgovy stupnice) Frekvence dýchání >40 dechů/min Vznik třetí srdeční ozvy nebo chrůpků na plicích Nárůst plicních chrůpků Zesílení plicní komponenty druhé ozvy Nízký pulsní tlak (<10mm Hg rozdíl mezi systolickým a diastolickým TK) Pokles systolického TK ( >10mmHg) během zátěže Zvýšená supraventrikulární nebo komorová ektopická aktivita během zátěže Pocení, bledost, zmatenost Zdroj: Chaloupka a kol. 2006

II. Pravidelnost cvičení K dosažení adaptaci kardiovaskulárního a svalového systému na dynamickou zátěž je nutná pravidelnost cvičení. Projeví se zlepšením pracovní tolerance, aerobní kapacity a dalších parametrů. Zlepšení tolerance cvičení lze dosáhnout pouze pravidelnou fyzickou aktivitou alespoň 3-5krát týdně. Zlepšení aerobní kapacity a symptomů se zjevuje během 4 týdnů s maximem v 16.-26. týdnu. Vysazení pravidelného cvičení naopak vede k rychlé ztrátě tréninkového účinku (Chaloupka a kol. 2006).

III. Kontinuita cvičení Ambulantně řízený rehabilitační program má několik nezastupitelných úloh. Kromě zlepšení všech zmíněných parametrů funkční zdatnosti má také edukativní 59

charakter. Poskytuje pacientu odborný návod jak pokračovat ve cvičení i po ukončení programu, ukazuje nemocným styl cvičení, upozorňuje na projevy onemocnění, kterým je nutné se v průběhu cvičení vyhnout a v neposlední řadě motivuje ke změně životního stylu a k zařazení sportovních aktivit do běžného denního života. V rehabilitaci je potřebné zdůraznit informovanost pacienta o nutnosti pokračovat ve cvičení i po ukončení řízeného programu! Již po dvou týdnech nečinnosti se zhoršuje kondice. Návrat k před tréninkovým hodnotám nastává po 10 týdnech až 8 měsících (Chaloupka a kol. 2006). Zajímavé srovnání řízeného a nekontrolovaného aerobního tréninku poskytla studie Panovského a kol. 2005. Byl konstatován trend ke zlepšení zátěžových parametrů u skupin nemocných cvičících intenzivně a trvale doma a trend ke zhoršení u skupin individuálně necvičících, a to nezávisle na absolvování úvodního řízeného rehabilitačního programu. Ze studie vyplývá, že bez navázání na řízený rehabilitační program individuálním tělesným tréninkem dochází k rychlé ztrátě dosažených výsledků cvičení. Zmíněné tvrzení se dotýká také kvality života (Willenheimer a kol. 2000). Druhý závěr, který lze ze studie Panovského vyvodit je, že pacienti cvičící pod dohledem vykazují lepší výsledky než pacienti nekontrolovaní. Pacienti účastnící se programu dosahují vyšší pracovní tolerance, zlepšení symptomů provázejících onemocnění a zlepšení kvality života. Aerobní cvičení je bezpečné, riziko poškození srdce nebo život ohrožujících arytmií u vybraných pacientů není signifikantně vyšší než u pacientů nerehabilitujících (Braith 2002). Ze sociálního a ekonomického hlediska je důležité zdůraznit snížení mortality (viz Obrazová příloha 8) a počtu opakovaných hospitalizací, dle Williamse a kol. o 28%. Dle Špinara a kol. 2001 jsou prokázané účinky tělesného tréninku následující: 60


Zvýšení pracovní kapacity
Zvýšení maximální spotřeby kyslíku (VO2peak)
Zvýšený průtok krve pracujícími svaly
Snížení akumulace laktátu
Zvýšení oxidační kapacity
Změna od sympatické k vagové aktivitě
Zlepšení kvality života Měřítkem kardiorespirační zdatnosti je vrcholová spotřeba kyslíku VO2peak, což je spotřeba kyslíku dosažená při maximální zátěži. VO2peak a délka trvání spiroergometrického testu patří mezi nejdůležitější nezávislé prognostické faktory srdečního selhání. Spotřeba kyslíku závisí na součinnosti několika systémů, které tvoří transportní systém pro kyslík. Jsou to plíce, krevní oběh, krev a svaly. U pacientů s lehkým stupněm CHSS je hlavním limitujícím faktorem VO2peak schopnost zvýšit srdeční výdej (Chaloupka V., Blbl L. 2003). U pokročilého selhání jsou to do značné míry změny na periferii (svalové atrofie, převaha anaerobních svalových vláken, snížení kapilární denzity a vazodilatační kapacity), které snižují vrcholovou spotřebu kyslíku. Jak vyplývá z etiologie může být hodnota VO2peak u pokročilého stupně CHSS zlepšena fyzickým tréninkem. Toto mínění bylo potvrzeno ve studiích Freimarka a kol. 2006, Harrise a kol. 2003, Kloceka M. a kol. 2005 a mnoha dalších. Zlepšení VO2peak rehabilitujících pacientů kolísá v rozsahu 15% - 30% v porovnání s pacienty léčenými pouze farmaky ( Williams a kol. 2006). Při regulaci krevního tlaku a srdeční frekvence má zásadní význam autonomní nervový systém člověka. U pacientů s CHSS dochází ke zvýšené aktivitě sympatiku, pro který svědčí snížené hodnoty variability srdeční frekvence 61

(HRV) a snížená hodnota baroreflexní senzitivita (BRS). Srdeční frekvence není za fyziologických podmínek zcela konstantní. Baroreflex působí jako nárazníkový systém regulující krátkodobé změny krevního tlaku, které doprovázejí každodenní lidskou aktivitu. Nízká HRV a BRS je známkou zvýšení rizika náhlé srdeční smrti po infarktu myokardu i u pacientů s CHSS. Po cvičení dochází k signifikantnímu posunutí od sympatické aktivity k dominanci parasympatiku tím i ke zvýšení HRV a BRS i když vlastní mechanismus zatím není znám (Braith 2002). Mechanizmus zvýšení pracovní tolerance je skryt v pozitivním efektu cvičení jak na srdce tak na periferii. Spojnici mezi kardiovaskulárním systémem a periferií tvoří tzv. ergoreflex. Ergoreceptory uložené ve svalu fungují jako chemoreceptory a citlivě reagují na jejich metabolický stav. Svaly pacientů s CHSS obsahují vyšší množství rychlých glykolitických svalových vláken (typ IIB) u nichž převažuje anaerobní metabolismus. Takové svaly jsou náchylnější k únavě a rychlejší akumulaci produktů anaerobního metabolismu. Ergoreceptory metabolický stav signalizují z periferie a zvyšují ventilaci, způsobují vazokonstrikci a aktivaci sympatiku (Coats A. J. S. 1997). Dochází rychleji k projevům svalové únavy a dušnosti. Cvičením se zvyšuje maximální srdeční výdej, srdeční frekvence i ejekční frakce (Williams a kol. 2006). Na periferii dochází ke zlepšení endoteliální funkce, periferní cévní rezistence klesá. Zvyšuje se krevní průtok a vaskularizace pracujících svalů. Poměr svalových vláken se zvyšuje ve prospěch typu

IIA

a

redukuje se

množství

produktů

anaerobního

metabolismu.

Z dlouhodobého hlediska tak dochází k zvýšení pracovní tolerance (tolerované délky trvání zátěže). Další pozitivní stránkou cvičení je, že tělesná aktivita příznivě ovlivňuje lipidový metabolismus snížením LDL a zvýšením HDL cholesterolu. Zvyšuje se senzitivita k inzulinu a spolu s dietním opatřením dochází k redukci váhy. Na pozitivní změny antropometrických ukazatelů (BMI, obvod pasu, kožní řasy 62

a % tuku měřením Omronem) po fyzickém tréninku poukázala Ošmerová a kol. 2005. Kardiovaskulární rehabilitace je komplexní proces jehož smyslem je změna životního stylu. Působí proti rozvoji sekundárních komplikací již vzniklého onemocnění a zlepšuje kvalitu života. Navzdory evidentně pozitivnímu vlivu je její dostupnost poměrně malá. Williams M. A. (2006) udává pouze 15 - 20% účast pacientů na řízeném rehabilitačním programu. Česká republika za tímto trendem bohužel

také

nezaostává.

Ambulantně

řízený

program

je

doménou

specializovaných pracovišť, které se nacházejí jen velkých městech. NES lze považovat za vhodnou doplňující terapeutickou metodou pacientů u nichž je klasický trénink kontraindikován. U řady z nich dochází k zlepšení funkční klasifikace NYHA, v takovém případě je možné rozumným způsobem navázat klasickým tréninkem. Další možností je kombinovat některou z klasických tréninkových metod s nízkofrekvenční elektrickou stimulací k dosažení vyšší účinnosti rehabilitace. V porovnání s klasickým tréninkem je množství studií na téma vlivu dlouhodobé NES zanedbatelné. Zůstává nezodpovězena otázka působení NES na hladinu cytokinů (TNFα), interleukinů a dalších markerů chronického zánětu. Z dlouhodobého hlediska je významná otázka vlivu NES na prognózu onemocnění.

63

5 ZÁVĚR

1. Dlouhodobá, několik týdnů trvající NES signifikantním způsobem snižuje intenzitu dušnosti během provádění „activities of daily living“ (p < 0.05). Vlivem NES došlo rovněž ke snížení subjektivně vnímané intenzity námahy, avšak bez statistické významnosti. Výsledky získané v této studii lze interpretovat jako zlepšení kvality života účinkem NES.

2. Dlouhodobá aplikace NES neovlivňuje signifikantním způsobem hodnoty krevního tlaku a srdeční frekvence.

64

6 SOUHRN

Úvod Úvod vymezuje pojem chronické srdeční selhání, jeho klasifikaci, incidenci, etiologii, patofyziologii, prognózu a léčbu.

Cíle a pracovní hypotéza Cílem této práce bylo posoudit vliv nízkofrekvenční elektrické stimulace na kvalitu života resp. subjektivní vnímání dušnosti a namáhavosti během provádění „aktivities of daily living“. Druhým sledovaným cílem bylo zjistit možné ovlivnění klidových hemodynamických parametrů – krevního tlaku a srdeční frekvence.

Metodika Po dobu hospitalizace na I. Interní klinice FN USA byla 8 pacientům s pokročilým stupněm chronického srdečního selhání aplikována nízkofrekvenční elektrická stimulace svalů m. quadriceps bilaterálně. Před zahájením a po ukončení série stimulací byli vyzváni k vyplnění dotazníku, kde hodnotili namáhavost a pocity dušnosti během provádění „activities of daily living“. Hodnocené činnosti byly voleny tak, aby měly spojitost se stimulovanými svaly. Před stimulací a po ukončení každé stimulace byl pacientům měřen krevní tlak a tepová frekvence jako ukazatele systémového působení NES.

Výsledky a závěry Zjistili jsme signifikantní zlepšení dušnosti (p <0.05). Zlepšení námahy nedosáhlo statistické významnosti, ale byla zde výrazná tendence ke zlepšení.

65

Klidové hodnoty krevního tlaku a srdeční frekvence nebyly významně ovlivněny. NES může být doporučena jako účinná a bezpečná metoda rehabilitace pacientů s pokročilým stupněm srdečního selhání tedy především těch, u nichž je klasický trénink kontraindikován.

66

7 LITERATURA 1. ADAMOPOULOS, S. a kol. Physical training modulates proinflammatory cytokines. Soluble ligand system in patients with chronic heart failure. Journal of American College Cardiology. 2002, 39: 653-663 2. ANKER, S. D. – SHARMA, R. The syndrom of cardiac cachexia. International Journal of Cardiology. 2002, 85: 51-56 3. BEDNAŘÍK, J. a kol. Nemoci kosterního svalstva. Praha: Triton, 2001. 470s. ISBN 80-7254-187-0 4. BRAITH, R. W. Exercise for Those With Chronic Heart Failure. Matching Programs to Patients. The Physician and Sportmedicine. 2002, 30/9: 29-38 5. CAN, J. C. – GLAZER, P.A. Electrical stimulation therapies for spinal fusions: current concepts. European Spine Journal. 2006, 15: 1301-1311 6. COATS, A. J. S. a kol. Effects of physical training in chronic heart failure. Lancet. 1990, 335: 63 -66 7. COATS, A. J. S. Origins of Symptoms in Heart Failure. Cardiovscular Drugs and Therapy 1997, 11: 265-272 8. COHEN-SOLAL, A. a kol. Exercise Training in Chronic Heart Failure: Why? Heart FailureReviews 1999, 3: 287-297 9. CRAMERI R, M. a kol. Effects of electical stimulation leg training during the acute phase of spinal cord injury: a pilot study. European Journal of Applied Physiology. 2002 83: 409-415 10. DALL´AGO, P. a kol. Inspiratory Muscle Training in Patients with Heart Failure and Inspiratory muscle weakness. Journal of the AmericanCollege of Cardiology. 2006, 47/4: 757-763 ISSN 0735-1097 11. DIEGO F. DÁVILA a kol. Mechanism of Neurohormonal Activation in Chronic Heart Failure: Pathophysiology and Therapeutic implications. International Journal of Cardiology 2004, 4: 199-203

67

12. DOBŠÁK, P. a kol. Nízkofrekvenční elektrická stimulace kosterního svalstva u pacientů s chronickým srdečním selháním. Kardiologická revue 2002/1, 24-28 13. DOBŠÁK, P. a kol. Elektrická stimulace kosterního svalstva v rehabilitaci pacientů s chronickým srdečním selháním. Supp. Cor et Vasa, Praha: Praha Publishing Ltd. 2003, 45,4, s. 16. ISSN 0010-8650 14. DOBŠÁK, P. a kol. Low-Frequency Electrical Stimulation Increases Muscle Strenght and Improves Blood Supply in Patiens With Chronic Heart Failure. Circulation Journal 2006, 70: 75 - 82 15. DOBŠÁK, P. a kol. Electrical Stimulation of Skeletal Muscles. An Alternative to Aerobic Exercise Training in Paitents With Chronic Heart Failure? International Heart Journal 2006, 47: 441-453 16. FREIMARK, D. a kol. Improved exercise tolerance and cardiac function in severe chronic heart failure patients undergoing a supervised exercise program. International Journal of Cardiology. 2007, 116: 309 – 314 17. GERYLOVOVÁ, A. - HOLČÍK , J. Úvod do statistiky. Text pro semináře. Brno: Lékařská fakulta MU, 2000. 31 s. ISBN 80-210-2301-5 18. GREEN, H. J. – PETTE, D. Early metabolic adaptation of rabbit fasttwitch muscle to chronic low –frequency stimulation. European Journal of Applied Physiology 1997, 75: 418 – 424 19. HAMADDA, T. a kol. Electrical stimulation of human lower extermities enhances energy consumption, carbohydrate oxidation and whole body glucose uptake. Journal of Applied Physiology. 2004, 27: 201-209. 20. HARRIS, S. a kol. A randomised study of home-based electrical stimulation of the legs and conventional bicycle training for patients with chronic heart failure. European Heart Journal. 2003, 24: 871-878 21. HRADEC, J. – SPÁČIL, J. a kol. Kardiologie, angiologie. Praha: Galen, 2001, 358s. ISBN 80-7262-106-8

68

22. HUDLICKA, O. a kol. Early changes in fiber profile and capillary density in long-term stimulated muscles. American Journal of Physiology. 1982, 243: 528-535 23. CHALOUPKA, V. – ELBL, L. a kol. Zátěžové metody v kardiologii. Praha: Grada, 2003. 293 s. ISBN 80-247-0327-0 24. CHALOUPKA, V. a kol. Rehabilitace u nemocných s kardiovaskulárním onemocněním. Cor et Vasa. 2006, 48/7-8:127-145

25. CHLUDILOVÁ, V. a kol. Dvanáctidenní rehabilitační program u nemocných s ICHS: Kombinace aerobního a silového tréninku. In: Optimální působení tělesné zátěže a výživy. Kynantropologické dny MUDr. V. Soulka. Hradec Králové: Univerzita Hradec Králové, 2005, 197-201

26. CHLUDILOVÁ, V. a kol. Nízkofrekvenční elektrická stimulace kosterního svalstva u chronického srdečního selhání: Vliv na hemodynamické parametry a kvalitu života. In: Optimální působení tělesné zátěže a výživy. Kynantropologické dny MUDr. V. Soulka. Hradec Králové: Univerzita Hradec Králové, 2006, 124-128 ISBN 80-7041-104-X 27. JANČÍK, J. a kol. Heart Rate Variability in Patients with Heart Failuire: Effect of Exercise training. Skripta Medica. 2004, 77/5-6: 283-290 28. KABÁTOVÁ M. Vliv nízkofrekvenční elektrické stimulace na svalovou sílu u pacientů s chronickým srdečním selháním. Magisterská diplomová práce. 4/2007. 29. KLOCEK, M. a kol. Effect of physical training on quality of life and oxygen consumption in patients with congestive heart failure. Internatinal Heart Journal. 2005, 103: 323-329, ISSN 0167-5273 30. MAILLEFERT, J. F. a kol. Effects of Low-Frequency Electrical Stimulation of Quadriceps and Calf Muscle in Patients With Chronic Heart Failure. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation. 1998, 18: 277-282

69

31. MEYER, J. F. a kol. Inefficient ventilation and reduced respiratory muscle capacity in congestive heart failure. Basic Rasearch in Kardiology. 2000, 95/4: 333-342 32. MICHE, E. a kol. Effect of education, self-care instruction and physical exercise on patients with chronic heart failure. Zetischrift für Kardiologie. 2003, 12: 985-993 33. MÍFKOVÁ, L. a kol. Improvement of Muscular Performance in Patients with Chronic Heart Failure after some Weeks of Low-frequency Electrical stimulation. Skripta Medica 2004, 77/5-6: 291-296 34. MÍFKOVÁ, L. – KOŽANTOVÁ, L. - SIEGLOVÁ J. Kombinovaný trénink u pacientů po akutním infarktu myokardu. Medicina Spletiva Bohemica a Slovaca. 2005, 14/3 115-123. ISSN 1210-5481 35. MÍFKOVÁ, L. a kol. Intervalový a kontinuální trénink v kardiovaskulární rehabilitaci. Vnitřní lékařství. 2006, 52/1 44-50. ISSN 0042-773X 36. NAKAMURA, M. Peripheral Vascular Remodeling in Chronic Heart Failure: Clinical Relevance and New Conceptualization of its Mechanisms. Journal of Cardiac Failure 1999, 5: 127-138 37. NIEDERLE, P. Vleklé srdeční selhání. Co je to a jak s ním žít? Praha: Triton, 1999. 14 s. ISBN 80-7254-063-7 38. NUHR, M. a kol. Functional and Biochemical Properties of Chronically Stimulated Human Skeletal Muscle. European Journal of Applied Physiology 2003, 89: 202-208 39. NUHR, M. a kol. Beneficia effects of chronic low-frequency stimulation of thigh muscles in patients with advanced chronic heart failure. European Heart Journal. 2004, 25: 136-143. ISSN 0195-668X 40. OŠMEROVÁ, J. a kol. Změny antropometrických ukazatelů u pacientů s chronickým srdečním selháním v průběhu rehabilitačních programů. In: Optimální působení tělesné zátěže a výživy. Kynantropologické dny MUDr. V. Soulka. Hradec Králové: Univerzita Hradec Králové, 2005, s. 212-215

70

41. PLACHETA, Z. – SIEGELOVÁ, J. a kol. Zátěžová diagnostika v ambulantní a klinické praxi. Praha: Grada, 1999. 276s. ISBN 80-7169271 9 42. PANOVSKÝ, R. a kol. Srovnání řízeného a kontrolovaného aerobního tréninku nemocných s chronickou ischemickou chorobou srdeční. Kardiologické revue. 2005, 7/2: 67-72 43. PETTE, D. – VRBOVÁ, G. What does Chronic Electical Stimulation Teach us about Muscle Plasticity? Muscle and Nerves 1999, 22: 666-677 44. QUITTAN, M. a kol. Strenght Impovement of Knee Extensor Muscles in Patients with Chronic Heart Failure by Neuromuscular Electrical Stimulation. Artificial Organs. 1999, 23/5: 432-435 45. SENDEN, J. P. a kol. The effect of physical training on workload, upper leg muscle function and muscle areas in patients with chronic heart failure. International Journal of Cardiology. 2005, 100: 293 -300 46. SKORJANC, D. a kol. Sequential increases in capillarization and mitochondria enzymes in low-frequency stimulated rabbit muscle. American Journal of Physiology. 1998, 274: 810-818 47. SMART, N. a kol. A practical Guide to Exerciese Training for Heart Failure Patients. Journal of Cardiac Failure 2003, 9: 49-57 48. STRASSBURG, S. M. - SPRINGER, J. – ANKER, S. D. Muscle wasting in cardiac cachexia. The International Journal of Biochemistry a Cell Biology. 2005, 37: 1938-1947 49. ŠPINAR, J. a kol. Ischemická choroba srdeční. Praha: Grada, 2003. 361 s. ISBN 80-247-0500-1 50. TOTH, M. J. a kol. Immune activation is associated with reduced skeletal muscle mass and physical function in chronic heart failure. International Journal of Cardiology. 2006, 109: 179-187, 179-187 ISSN 0167-5273 51. WIDIMSKÝ, J. Srdeční selhání. 2. vyd. Praha: Triton, 1998. 139 s. ISBN 80-85875-62-4

71

52. WIDIMSKÝ, J. a kol. Srdeční selhání. 2. vyd. Praha: Triton, 2003. 556 s. ISBN 80-7254-385-7 53. WILLENHEIMER, R. a kol. Effects on quality of life, symptoms and daily activity after 6 months after termination of an exercise training programmme in heart failure patients. International Journal of Cardiology. 2001, 77: 25-31 ISSN 0167-5273 54. WILLIAMS, M. A. a kol. Clinical evidence for a health benefit from cardiac rehabilitation: An update. American Heart Journal. 2006, 152/5: 835-841 ISSN 0002-8703 55. WILSON, J. R. – MARTIN, J. L. – SCHWARZD, M. Exercise intolerance in patients with chronic heart failure: role of impared nutritive flow to skeletal muscle. Circulation. 1984, 69: 1079-1087

72

Seznam příloh: 1. Transformace svalových vláken 2. Dotazník hodnocení namáhavosti 3. Dotazník hodnocení dušnosti 4. Vyplněný dotazník 5. Aplikace nízkofrekvenční elektrické stimulace 6. Aplikátor nízkofrekvenční elektrické stimulace 7. Křivky přežívání pacientů s chronickým srdečním selháním

73

8 PŘÍLOHY Obrazová příloha 1: Transformace svalových vláken SNÍŽENÁ NEUROMUSKULÁRNÍ AKTIVITA – „UNLOADING“ DECREASED NEUROMUSCULAR ACTIVITY (UNLOADING) denervation, spinal cord transsection, denervace, immobilization, imobilizace, hindlimb suspension, dekondice, stav beztíže, detraining, microgravity

transverzální léze míchy

IIB




IID/X




IIA




I

fyzická zátěž, electrostimulation, myotonie, physical exercise, myotonia, mechanické zatěžovaní, mechanical overloading ELEKTROSTIMULACE

INCREASED NEUROMUSCULAR ACTIVITY (OVERLOADING) ZVÝŠENÁ NEUROMUSKULÁRNÍ AKTIVITA – „OVERLOADING“ Zdroj: Pette a kol. 2001

74

Obrazová příloha 2: Dotazník hodnocení namáhavosti Jméno a příjmení:

Pokuste se na základě hodnocení dle Borgovy škály bodově vyjádřit Vaše subjektivní hodnocení namáhavosti jednotlivých pohybových aktivit.

RPE (Borg) škála 6-20 Aktivita

Subjektivní hodnocení namáhavosti (vnímání intenzity) příslušného zatížení

Oblékání se Chůze v místnosti po rovině Sprchování Chůze do kopce či 1 poschodí bez zastávky Zahrádkaření, vysávání, nesení nákupu Rychlá chůze (1 blok) Klus Zvedání, přenášení břemen-dětí, nábytek Sport – plavání, tenis

Borgova škála (6-20): 6 7 8 9 10 11 12 13

velmi, velmi lehká velmi lehká lehká

14 15 16 17 18 19 20

namáhavá velmi namáhavá velmi, velmi namáhavá

poněkud namáhavá

75

Obrazová příloha 3: Dotazník hodnocení dušnosti Jméno a příjmení:

Podobně jako v Sekci 2 se pokuste bodově vyjádřit dušnost a intenzitu bolesti na hrudníku či bolest dolních končetin při provádění níže uvedených pohybových aktivit.

RPE (Borg) škála 0-10 Aktivita

Subjektivní hodnocení dušnosti, bolesti na hrudi a bolesti dolních končetin

Oblékání se Chůze v místnosti po rovině Sprchování Chůze do kopce či 1 poschodí bez zastávky Zahrádkaření, vysávání, nesení nákupu Rychlá chůze (1 blok) Klus Zvedání, přenášení břemen-dětí, nábytek Sport – plavání, tenis Borgova škála (0-10) 0 0.5 1 2 3 4 5

vůbec žádná velmi, velmi slabá velmi slabá lehká střední poněkud silná silná

6 7 8 9 10

velmi silná (těžká)

velmi, velmi silná (maximální)

76

Obrazová příloha 4: Vyplněný dotazník

77

Obrazová příloha 5: Aplikace nízkofrekvenční elektrické stimulace

78

Obrazová příloha 6: Aplikátor nízkofrekvenční elektrické stimulace

79

Obrazová příloha 7: Křivky přežívání pacientů s chronickým srdečním selháním se zachovalou pracovní kapacitou a znatelně sníženou pracovní kapacitou. Snížená pracovní kapacita má znatelně zvýšenou mortalitu

Zdroj: Braith R. W. 2002

80

81