Επίδραση της λειτουργικής ηλεκτρικής διέγερσης των μυών των κάτω άκρων στη λειτουργικότητα του ενδοθηλίου σε ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια

Abstract

Purpose: The aim of this prospective, open-label, cross-over cohort study was tocompare the effect of muscle functional electrical stimulation (FES) on endothelialfunction to that of conventional bicycle training.Population and Methods: Eligible patients were those with New York HeartAssociation Class II or III heart failure symptoms and an ejection fraction of ≤0.35. Twophysical conditioning programs were delivered: FES of the muscles of the lower limbs andbicycle training, each lasting for a period of 6 weeks, with a 6-week wash-out periodbetween them. Brachial artery flow-mediated dilation (FMD) along with other parameterswere assessed before and following FES and the bicycle training program.Results: From 33 initially screened eligible patients, 31 completed the 18-weekFES/bicycle training period (24 male; age 60.7±2.1, range 33-79). One patient droppedout due to worsening heart failure and 1 failed to present for more than 10% of sessions.Among the rest, no severe adverse events were recorded and no patient was admitted forheart failure during this period. Twenty-one (67.7%) had NYHA class II and the restNYHA class III symptoms (mean NYHA class 2.3±0.1). FES resulted in a significantimprovement of FMD, which increased from 5.9±0.5% to 7.7±0.5% (95% confidenceinterval for the difference 1.5-2.3%; p<0.001). Bicycle training also resulted in asubstantial improvement of endothelial function. FMD increased from 6.2±0.4% to9.2±0.4% (95% confidence interval for the difference 2.5-3.5%; p<0.001). FES wasassociated with a 41% relative (percent) increase in FMD, compared to 57% with bicycleexercise (95% confidence interval for the difference between the relative changes 1.2-30.5%; p=0.034). This resulted in attaining a significantly higher FMD value after bicycletraining compared to FES (9.2±0.4% versus 7.7±0.5%; p<0.001).Conclusion: The effect of muscle FES in patients with heart failure on endothelialfunction, although not equivalent to that of conventional exercise, is substantial. It isdeduced that muscle FES protocols could prove very useful in the treatment of heartfailure patients who cannot or will not adhere to conventional exercise programs.

Σκοπός: Σκοπός της μελέτης αυτής ήταν η διερεύνηση της επίδρασης στηνλειτουργικότητα του ενδοθηλίου, προγράμματος φυσικής αποκατάστασης διάρκειας 6εβδομάδων με τη μέθοδο της λειτουργικής ηλεκτρικής διέγερσης (FES) των μυών τωνκάτω άκρων. Ταυτόχρονα έγινε σύγκριση με πρόγραμμα συμβατικής άσκησης μεεργομετρικό ποδήλατο διάρκειας επίσης 6 εβδομάδων.Μέθοδοι και Πληθυσμός: Μελετήθηκαν ασθενείς με σταθερή καρδιακήανεπάρκεια λειτουργικού σταδίου NYHA II και III, ισχαιμικής ή μη ισχαιμικής αιτιολογίας,με κλάσμα εξώθησης <35%. Η FES εκτελέστηκε με διαδερμική περιοδική νευρομυϊκήηλεκτρική διέγερση διάρκειας 30 λεπτών κάθε μέρα, επί 5 μέρες την εβδομάδα, γιασυνολικό διάστημα 6 εβδομάδων στους τετρακέφαλους μυς και στους γαστροκνήμιους, σενοσοκομειακό περιβάλλον, υπό την καθοδήγηση έμπειρου φυσικοθεραπευτή. Η άσκησημε ποδήλατο έγινε ως εξής: μετά από μεσοδιάστημα 6 εβδομάδων ελεύθερο άσκησης, οιασθενείς υποβλήθηκαν σε καθημερινή άσκηση με ποδήλατο διάρκειας 30 min επί 5 φορέςτην εβδομάδα και για συνολικό διάστημα 6 εβδομάδων. Η μελέτη της λειτουργικότηταςτου ενδοθηλίου έγινε με την μέθοδο της ενδοθηλιοεξαρτώμενης αγγειοδιαστολής (FMD).Αποτελέσματα: Από 33 ασθενείς που αρχικά εισήχθησαν στη μελέτη, 31ολοκλήρωσαν την περίοδο άσκησης 18 εβδομάδων με FES και ποδήλατο (24 άρρενες,ηλικία 60,7±2,1, εύρος 33-79). 21 (67,7%) είχαν συμπτώματα τάξης ΙΙ κατά NYHA και οιυπόλοιποι συμπτώματα τάξης ΙΙΙ (μέση τάξη κατά NYHA 2,3±0,1). Ένας ασθενήςαποχώρησε λόγω επιδείνωσης της λειτουργικής του κατάστασης και ένας δενπαρουσιάστηκε σε παραπάνω από 10% των συνεδριών. Μεταξύ των υπολοίπων 31 δενσημειώθηκαν σοβαρές ανεπιθύμητες ενέργειες και κανείς δεν νοσηλεύθηκε κατά τοχρονικό αυτό διάστημα για καρδιακή ανεπάρκεια. Η FES οδήγησε σε σημαντική βελτίωσητου FMD, το οποίο αυξήθηκε από 5,9±0,5% σε 7,7±0,5% (95% διάστημα αξιοπιστίας για τη διαφορά 1,5-2,3%, p<0,001). Η άσκηση με ποδήλατο οδήγησε επίσης σε σημαντικήβελτίωση της ενδοθηλιακής λειτουργίας, με αύξηση του FMD από 6,2±0,4% σε 9,2±0,4%(95% διάστημα αξιοπιστίας για τη διαφορά 2,5-3,5%, p<0,001). Η FES συσχετίστηκε με41% σχετική αύξηση του FMD, σε σύγκριση με 57% με το ποδήλατο (95% διάστημααξιοπιστίας για τη διαφορά 1,2-30,5%, p=0,034). Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να επιτευχθείσημαντικά υψηλότερο FMD μετά την άσκηση με ποδήλατο σε σύγκριση με τη FES(9,2±0,4% έναντι 7,7±0,5%, p<0,001). Επιπλέον, αμφότερα τα προγράμματα οδήγησανσε βελτίωση λειτουργικών παραμέτρων, όπως η μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου στηνκαρδιοαναπνευστική δοκιμασία κόπωσης και η απόσταση σε 6λεπτη δοκιμασία βάδισης.Συγκεκριμένα, η FES οδήγησε σε αύξηση της απόστασης σε 6λεπτη δοκιμασία βάδισηςαπό 448,1±17,6 m σε 491,0±18,4 m (95% διάστημα αξιοπιστίας της διαφοράς 35,6-50,2m, p<0,001) και σε αύξηση της VO2max από 17,7±0,9 ml/kg/min σε 18,8±1,0 ml/kg/min(95% διάστημα αξιοπιστίας της διαφοράς 0,3-1,8 ml/kg/min, p=0,006).Συμπέρασμα: Η επίδραση της μυϊκής FES σε ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκειαστην ενδοθηλιακή λειτουργία και σε λειτουργικές παραμέτρους, αν και δεν είναι ισοδύναμημε τη συμβατική άσκηση, είναι σημαντική. Συμπεραίνεται ότι τα πρωτόκολλα μυϊκής FESθα μπορούσαν να αποδειχθούν χρήσιμα για τη θεραπεία ασθενών με καρδιακήανεπάρκεια που δεν συμμορφώνονται ή δεν δύνανται να ακολουθήσουν προγράμματασυμβατικής άσκησης.