The influence of in-hospital and home-based rehabilitation on the autonomic nervous system in patients with acute myocardial infarction

Transkrypt

1 Prace oryginalne / Original articles Polski Przegląd Kardiologiczny 2013;15(3): ISSN Copyright 2013 Cornetis; Ocena wpływu rehabilitacji prowadzonej na oddziałach szpitalnych i w warunkach domowych na czynność autonomicznego układu nerwowego u chorych ze świeżym zawałem mięśnia serca The influence of in-hospital and home-based rehabilitation on the autonomic nervous system in patients with acute myocardial infarction Monika Figura-Chmielewska, Ludmiła Daniłowicz-Szymanowicz, Małgorzata Szwoch, Krzysztof Chlebus, Wojciech Ratkowski, Barbara Opielowska-Nowak, Grzegorz Raczak Klinika Kardiologii i Elektroterapii Serca II Katedry Kardiologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego I Katedra i Klinika Kardiologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku Streszczenie Wprowadzenie: Wzmożone napięcie układu współczulnego, a jednocześnie zmniejszenie napięcia układu przywspółczulnego, sprzyja występowaniu zagrażających życiu arytmii komorowych u chorych po świeżym zawale serca (AMI). Regularny wysiłek fizyczny może przywrócić korzystną równowagę autonomiczną przez wzrost napięcia nerwu błędnego. Nieliczne opublikowane jak dotąd prace dotyczyły wpływu rehabilitacji kardiologicznej na czynność autonomicznego układu nerwowego (ANS) u pacjentów po AMI. Celem pracy była ocena wpływu dwumiesięcznego regularnego wysiłku fizycznego o umiarkowanym obciążeniu, prowadzonego w ramach rehabilitacji kardiologicznej w warunkach szpitalnych lub domowych na czynność ANS u chorych z AMI. Materiał i metodyka: Badaną grupę utworzyło 39 chorych z rozpoznaniem AMI, którzy zostali poddani wczesnej rehabilitacji wewnątrzszpitalnej, a następnie zostali podzieleni na dwie podgrupy. Podgrupę 1 utworzyło 20 pacjentów w średnim wieku 58±8 lat, którzy po zakończeniu hospitalizacji uczestniczyli we wczesnej rehabilitacji poszpitalnej na oddziale rehabilitacji, zaś w podgrupie 2 znalazło się 19 pacjentów w średnim wieku 60±8 lat, którzy podjęli samodzielnie regularny wysiłek fizyczny w formie spacerów w warunkach domowych. Badania równowagi ANS opierały się na ocenie wskaźnika wrażliwości odruchu z baroreceptorów tętniczych (BRS-WBA) oraz parametrów zmienności rytmu serca (HRV TP, LF, HF, LFnu, HFnu, LF/HF, SDNN, MEAN, pnn50, rmssd) na podstawie zmian SAP (skurczowe ciśnienie tętnicze) i HP (długość cyklu serca) w czasie regularnego oddechu. Wyjściową rejestrację (R1) przeprowadzano u pacjentów w stabilnym stanie klinicznym, na początku wczesnej rehabilitacji wewnątrzszpitalnej, poruszających się samodzielnie po korytarzu. Badanie kontrolne (R2) wykonywano po 2 miesiącach regularnego wysiłku fizycznego przeprowadzanego w ramach rehabilitacji szpitalnej lub domowej. Wyniki: W podgrupie 1 po dwóch miesiącach rehabilitacji odnotowano istotny wzrost parametrów rmssd (p=0,03), pnn50 (p=0,02), HF (p=0,01), HF nu (p=0,003) oraz zmniejszenie wskaźników LFnu (p=0,003) i LF/HF (p=0,02), co sugeruje przesuniecie równowagi autonomicznej w stronę aktywności przywspółczulnej. W podgrupie 2 dwumiesięczny trening fizyczny, prowadzony indywidualnie w warunkach domowych, skutkował przesunięciem równowagi autonomicznej na korzyść nerwu błędnego, wyrażonym nie tylko zmianą niektórych parametrów HRV, takich jak wzrost rmssd, SDNN i całkowita zmienność rytmu serca na granicy istotności statystycznej, ale również istotnym statystycznie wzrostem wskaźnika BRS-WBA (p=0,01). Wnioski: Po dwumiesięcznej rehabilitacji ruchowej wykazano korzystne przesuniecie równowagi autonomicznej w kierunku dominacji nerwu błędnego. Zmiany te były nieco wyraźniej zaznaczone w podgrupie osób, które kontynuowały wczesną rehabilitację poszpitalną samodzielnie w warunkach domowych w porównaniu do osób, które rozpoczęły rehabilitację w szpitalu ze średnio dwutygodniowym opóźnieniem. 172 Abstract Słowa kluczowe: rehabilitacja kardiologiczna, zawał serca, autonomiczny układ nerwowy Introduction: Increased sympathetic tone with a simultaneous decrease in parasympathetic activity amplifies the risk of life-threatening ventricular arrhythmia in patients with acute myocardial infarction (AMI). Regular physical exercise can restore favorable autonomic balance stimulating an increase in the vagal tone. Only a few previous studies analyzed the effects of cardiologic rehabilitation on the func-

2 Pol Przegl Kardiol. 2013;15(3): Figura-Chmielewska M., Daniłowicz-Szymanowicz L., Szwoch M. i wsp. Rehabilitacja po zawale a układ autonomiczny tion of autonomic nervous system (ANS) in patients with AMI. Aim of the study was to analyze the effect of two-month regular moderate physical exercises associated with cardiologic rehabilitation conducted at hospital or at home on the function of ANS in patients with AMI. Material and methods: The study included 39 patients with AMI who were divided into two subgroups following early intra-hospital cardiologic rehabilitation. Subgroup 1 included 20 patients (mean age 58±8 years) who were subjected to a program of early outpatient rehabilitation at a rehabilitation ward. Subgroup 2 comprised 19 patients (mean age 60±8 years), who started regular physical self-exercise (walking) in a home setting. The analyzed indices of ANS balance included baroreflex sensitivity (BRS-WBA) and parameters of heart rate variability (HRV-TP, LF, HF, LFnu, HFnu, LF/HF, SDNN, MEAN, pnn50, rmssd) determined on the basis of changes in SAP (systolic arterial pressure) and HP (heart period) during controlled breathing. The baseline measurements (R1) were taken at the beginning of early intra-hospital rehabilitation, after clinical stabilization of patients, i.e. when they were able to walk independently along a hospital corridor. The control examination (R2) took place after 2 months of regular physical exercise associated with the rehabilitation in a hospital setting or at home. Results: A significant increase in rmssd (p=0.03), pnn50 (p=0.02), HF (p=0.01), and HFnu (p=0.003) was documented after two months of rehabilitation in subgroup 1, along with a decrease in LFnu (p=0.003) and LF/HF (p=0.02); this suggests the shift in autonomic balance towards parasympathetic activity. Twomonths of individual physical training at home were reflected by the shift in autonomic balance in favor of the vagus nerve, which manifested not only by changes in some HRV parameters, e.g. a near-significant increase in rmssd, SDNN, and total heart rate variability, but also by a statistically significant increase in BRS-WBA index (p=0.01). Conclusions: Two months of motor rehabilitation were reflected by the favorable shift in autonomic balance towards vagal predominance. Compared to the individuals treated at a rehabilitation ward, who started the outpatient rehabilitation with a two-week delay on average, these changes were slightly more pronounced in the subgroup of patients who continued early outpatient rehabilitation at home. Key words: cardiac rehabilitation, heart attack, autonomic nervous system Wprowadzenie Liczne badania oparte na ocenie wrażliwości odruchu z baroreceptorów tętniczych (baroreflex sensitivity BRS) i parametrów zmienności rytmu zatokowego serca (heart rate variability HRV) dowiodły, że zaburzona równowaga autonomiczna u pacjentów po świeżym zawale serca (acute myocardial infarction AMI) polegająca na wzmożeniu napięcia układu współczulnego, a jednocześnie zmniejszeniu napięcia układu przywspółczulnego, sprzyja występowaniu zagrażających życiu arytmii komorowych. Przykładowo w pracy Kleigera i wsp. potwierdzono, że ryzyko nagłej śmierci sercowej (sudden cardiac death SCD) u pacjentów po zawale serca, u których parametr SDNN wynosi <50 ms, jest ponad 5-krotnie większe, niż u osób z SDNN >100 ms [1]. Również La Rovere i wsp. w badaniu ATRAMI (Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction), oceniającym autonomiczny układ nerwowy (autonomic nervous system ANS) w oparciu o BRS w teście fenylefrynowym i HRV na podstawie dobowej rejestracji EKG wykazali, że SDNN <70 ms oraz BRS <3 ms/mmhg stanowią istotny czynnik ryzyka złośliwych arytmii komorowych i SCD [2]. Natomiast w badaniu PIRS (the Post- Infarct Risk Stratification Study) wykazano, że obniżone wartości BRS 3 ms/mmhg oraz SDNN 75 ms wskazują na zwiększone ryzyko SCD u osób z AMI niezależnie od wieku pacjenta i wielkości frakcji wyrzutowej lewej komory serca [3]. Dane z piśmiennictwa dowodzą, że systematyczny wysiłek fizyczny może przyczyniać się do zniesienia niekorzystnych następstw zaburzeń równowagi autonomicznej przez wzrost napięcia nerwu błędnego i zmniejszenie napięcia układu współczulnego. Zostało to potwierdzone podczas licznych badań przeprowadzonych wśród osób zdrowych i sportowców, natomiast nieliczne dane dotyczą wpływu wysiłku fizycznego na czynność ANS u pacjentów po zawale serca [4-8]. Wiadomo, że w tej grupie osób wysiłek fizyczny, stanowiący element rehabilitacji kardiologicznej, przyczynia się do zmniejszenia obszaru niedokrwienia, redukcji ryzyka kolejnego incydentu wieńcowego, poprawia wydolność fizyczną, zmniejsza śmiertelność, a w części przypadków umożliwia także podjęcie funkcji społecznych, w tym powrót do pracy zawodowej [9-11]. Znaczenie kliniczne różnych modeli rehabilitacji w kształtowaniu równowagi ANS u pacjentów po zawale serca nie zostało jednak wyjaśnione w sposób wystarczający. Cel pracy Celem pracy była ocena wpływu 2-miesięcznego regularnego wysiłku fizycznego o umiarkowanym obciążeniu prowadzonego w warunkach domowych lub szpitalnych w ramach rehabilitacji kardiologicznej na czynność autonomicznego układu nerwowego u chorych ze świeżym zawałem mięśnia serca. Materiał i metodyka Badaną grupę tworzyło 39 chorych z rozpoznaniem AMI hospitalizowanych w Klinice Kardiologii Uniwersytetu Medycznego w Gdańsku w okresie od lipca 2005 r. do marca 2007 r. Kryteria włączenia do badania przedstawiono na rycinie 1. Z badania wykluczono osoby, u których stwierdzono obecność zaburzeń przewodzenia przedsionkowo-komorowego, ekstrasystolii nadkomorowej i/lub komorowej powyżej 5% w spoczynkowym zapisie EKG, pacjentów w ciężkim stanie ogólnym, po implantacji stymulatora serca, jak również osoby niezdolne do wykonania wysiłku fizycznego. Badania rozpoczynano u pacjentów w stabilnym stanie klinicznym, a więc bez dolegliwości stenokardialnych, nieuregu- 173

3 174 Figura-Chmielewska M., Daniłowicz-Szymanowicz L., Szwoch M. et al. Post-inferior rehabilitation and autonomic nervous system RYCINA 1. FIGURE 1. Kryteria włączenia osób po zawale serca do badania / Inclusion criteria rozpoznany świeży zawał mięśnia sercowego confirmed acute myocardial infarction obecność rytmu zatokowego w badaniu EKG / sinus rhythm in ECG stabilny stan kliniczny pacjenta (brak dolegliwości stenokardialnych oraz cech jawnej niewydolności krążenia) stable patient s condition (without stenocardia and heart failure symptoms) zgoda chorego na badanie / patient s consent Kryteria włączenia Inclusion criteria lowanego ciśnienia tętniczego, aktywnego ogólnoustrojowego procesu zapalnego oraz niekontrolowanych zaburzeń rytmu i przewodzenia, powodujących niestabilność hemodynamiczną (w tym bez zaburzeń rytmu prowokowanych wysiłkiem, bez istotnego zwężenia zastawek, zatorowości tętniczej, niewyrównanej niewydolności serca, chorób płuc w okresie niewydolności oddechowej). Wyjściowa rejestracja była przeprowadzana u pacjentów, którzy w ramach rozpoczętej rehabilitacji wewnątrzszpitalnej osiągnęli etap samodzielnego poruszania się po korytarzu. Wszyscy uczestnicy zostali poddani wczesnej rehabilitacji wewnątrzszpitalnej zgodnie z aktualnymi zasadami usprawniania pacjentów po zawale serca [12]. Rodzaj ćwiczeń i stosowane obciążenie uwzględniało typ zawału serca (STEMI lub NSTEMI) oraz wielkość frakcji wyrzutowej lewej komory i obecność ewentualnych powikłań zawału [12]. Następnie osoby te podzielono na dwie podgrupy. Podgrupę 1 stanowili pacjenci, którzy po zakończeniu hospitalizacji uczestniczyli we wczesnej rehabilitacji poszpitalnej na oddziale rehabilitacji, zaś w podgrupie 2 znalazły się osoby, które podjęły samodzielnie regularny wysiłek fizyczny w formie spacerów w warunkach domowych. Podgrupa 1 Do tej podgrupy włączono 20 pacjentów. Czas hospitalizacji wyniósł średnio 7±1 dzień. Pacjenci ci po zakończeniu hospitalizacji rozpoczynali wczesną rehabilitację poszpitalną w oddziałach rehabilitacji średnio po 12±5 dniach od wypisu. Rehabilitacja poszpitalna trwała 21±5 dni. Poszczególne modele rehabilitacji obejmowały trening wytrzymałościowy, oporowy oraz ćwiczenia ogólnousprawniające o obciążeniu dostosowanym do wydolności fizycznej ustalonej na podstawie submaksymalnej próby wysiłkowej oraz ryzyka sercowo-naczyniowego [12, 13]. Po zakończeniu rehabilitacji szpitalnej pacjenci kontynuowali regularny wysiłek fizyczny w domu. Podgrupa 2 Do podgrupy 2 włączono 19 pacjentów. Hospitalizacja związana z AMI trwała średnio 10±5 dni. Pacjenci ci nie wyrazili zgody na kontynuowanie usprawniania w oddziałach rehabilitacji po wypisaniu ze szpitala, zaś u 5 osób taka forma rehabilitacji została odroczona z powodu planowanej kolejnej rewaskularyzacji. Już następnego dnia po powrocie do domu pacjenci podjęli jednak indywidualnie umiarkowany wysiłek fizyczny, polegający na półgodzinnym marszu wykonywanym trzy razy w tygodniu, przy odczuwanym zmęczeniu na poziomie punktów według skali Borga [14]. Chorzy ci zostali przeszkoleni w zakresie rozpoznawania niepokojących objawów, wskazujących na konieczność przerwania wysiłku. Ocena układu autonomicznego (ANS) Badania odczynowości autonomicznej przeprowadzano w standaryzowanych warunkach laboratoryjnych, szczegółowo opisanych w poprzednich publikacjach [15]. Ocena ANS opierała Pol Przegl Kardiol. 2013;15(3): się na ciągłej rejestracji skurczowego ciśnienia tętniczego (systolic arterial pressure SAP, aparat FINAPRES) oraz na jednoczesnym pomiarze długości cyklu serca (heart period HP, 1-kanałowy zapis EKG przy użyciu aparatu Mingograf 720C). 8-minutową rejestrację wykonywano w pozycji leżącej na wznak, przy regularnym oddechu z częstością 0,23 Hz. W oparciu o pomiary SAP i HP oceniano wskaźnik wrażliwości odruchu z baroreceptorów tętniczych (BRS- WBA) oraz parametry zmienności rytmu serca (HRV-TP, LF, HF, LFnu, HFnu, LF/HF, SDNN, MEAN, pnn50, rmssd) przy użyciu oprogramowania POLYAN. Oceniane parametry zmienności rytmu serca opisano w aneksie. Wyjściową rejestrację (R1) przeprowadzano u pacjentów w stabilnym stanie klinicznym, na początku wczesnej rehabilitacji wewnątrzszpitalnej, poruszających się samodzielnie po korytarzu. Pierwsze badanie wykonano średnio po 6 dniach (±2 dni) od rozpoczęcia hospitalizacji w podgrupie 1 i po 7 dniach (±3 dni) w podgrupie 2. Badanie kontrolne (R2) wykonywano po 2 miesiącach regularnego wysiłku fizycznego, średnio po 62±3 dniach w podgrupie 1 i po 63±3 dniach w podgrupie 2. Analiza statystyczna Do analizy statystycznej wykorzystano program STATISTICA 6.0. Do porównania zmiennych zależnych wykorzystano test t-studenta oraz test kolejności par Wilcoxona w przypadku braku normalności rozkładu zmiennych, natomiast w celu oceny istotności różnic zmiennych niezależnych zastosowano test Manna- -Whitney a. Normalność rozkładu oceniano na podstawie testu Shapiro-Wilka. Za istotną statystycznie zmianę przyjęto wartość p<0,05. Wyniki Obie podgrupy pacjentów nie różniły się istotnie pod względem częstości występowania chorób przewlekłych, czynników ryzyka sercowo-naczyniowego i pod względem stosowanej farmakoterapii. Mimo dłuższego średniego czasu hospitalizacji w podgrupie 2 (p=0,01), czas do rozpoczęcia wczesnej rehabilitacji wewnątrzszpitalnej nie różnił się istotnie w obu podgrupach (p=0,8). Szczegółową charakterystykę podgrup przedstawiono w tabeli I. Podgrupa 1 Po dwóch miesiącach rehabilitacji odnotowano istotny wzrost parametrów rmssd, pnn50, HF, HFnu oraz zmniejszenie wskaźników LFnu i LF/HF, co sugeruje przesunięcie równowagi autonomicznej w stronę aktywności przywspółczulnej (tab. II). Mimo braku istotnych statystycznie zmian w zakresie średniego wskaźnika BRS-WBA należy zwrócić uwagę, że u poszczególnych pacjentów, tych najbardziej zagrożonych, zaobserwowano poprawę tej wartości po rehabilitacji. W rejestracji R1 u 3 osób wskaźnik BRS-WBA wyniósł poniżej 3 ms/mmhg, u 2 osób wartość ta była graniczna (3,06 i 3,07 ms/mmhg), zaś po 2 miesiącach wysiłku fizycznego pozostała obniżona tylko u 2 pacjentów, najstarszych w badanej podgrupie (74 i 79 lat). Szczegółowe zmiany wartości wskaźnika BRS-WBA otrzymane u badanych osób przedstawiono na rycinie 2. Podgrupa 2 Dwumiesięczny trening fizyczny, prowadzony indywidualnie w warunkach domowych (podgrupa 2), skutkował przesunięciem równowagi autonomicznej na korzyść nerwu błędnego, wyrażonej nie tylko zmianą niektórych parametrów HRV, takich jak wzrost rmssd, SDNN i całkowita zmiennoć rytmu serca na granicy istotności statystycznej, ale również istotnym statystycznie wzrostem wskaźnika BRS-WBA i HF. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli III. Analiza wyników uzyskanych w podgrupie 2 wykazała obniżoną wartość wskaźnika BRS-WBA <3 ms/mmhg u 5 osób, zaś

4 Pol Przegl Kardiol. 2013;15(3): TABELA I: TABLE I: Charakterystyka osób po przebytym zawale, które uczestniczyły we wczesnej rehabilitacji poszpitalnej w warunkach stacjonarnych (podgrupa 1) i osób, które uczestniczyły we wczesnej rehabilitacji poszpitalnej w warunkach domowych (podgrupa 2) Characteristics of patients with acute myocardial infarction who continued early outpatient rehabilitation at a rehabilitation ward (subgroup 1) or at home (subgroup 2) Grupa chorych po zawale serca Patients after myocardial infarction Podgrupa 1 n=20 osób liczba (%) Subgroup 1 n=20 patients number (%) Podgrupa 2 n=19 osób liczba (%) Subgroup 2 n=19 patients number (%) Wiek (lata) / Age (years) 58±8 (46-79) 60±8 (45-72) 0,2 Lokalizacja zawału / Localization of AMI ściana przednia / anterior wall 5 (25) 5 (26) 0,6 ściana dolna / inferior wall 5 (25) 5 (26) 0,6 inna / other 10 (50) 9 (47) 0,6 LVEF 53±9 (38-70) 47,5±12,3 (17-70) 0,2 Zawał serca w wywiadzie Previous acute myocardial infarction PCI/CABG w wywiadzie Previous PCI/CABG 3 (15) 5 (26) 0,3 2 (10) 3 (16) 0,5 Przyjmowane leki / Medicaments beta-blokery / beta-blockers 17 (85) 18 (95) 0,5 IACE/ARB 20 (100) 19 (100) 1,0 aspiryna / aspirin 20 (100) 19 (100) 1,0 statyny / statin 20 (100) 19 (100) 1,0 blokery kanału wapniowego / calcium blockers 2 (10) 1 (5) 0,5 Choroby towarzyszące Concomitant diseases nadciśnienie tętnicze / hypertension 13 (65) 8 (42) 0,1 hiperlipidemia / hyperlipidemia 8 (40) 2 (10) 0,4 cukrzyca / diabetes 2 (10) 4 (21) 0,3 Palenie papierosów / Smoking palacze / smokers 4 (20) 7 (37) 0,2 niepalący / non-smokers 16 (80) 12 (63) 0,6 Wyniki przedstawiono jako wartość średnią ± odchylenie standardowe. W nawiasach podano wartości procentowe lub zakresy otrzymanych wyników The results were presented as mean value ± standard deviation. The percentage values or range of the results were presented in brackets LVEF frakcja wyrzutowa lewej komory / left ventricle ejection fraction PCI przezskórna rewaskularyzacja wieńcowa / percutaneous coronary intervention CABG przęsłowanie aortalno-wieńcowe/ coronary artery by-pass graft IACE/ARB inhibitory konwertazy angiotensyny/antagoniści receptora angiotensynowego / angiotensin converting enzyme inhibitor/angiotensin receptor blockers po 2 miesiącach rehabilitacji wartości te wzrosły >3 ms/mmhg. Wartości wskaźnika BRS-WBA, otrzymane u poszczególnych pacjentów, przedstawiono na rycinie 3. Omówienie Najważniejszym spostrzeżeniem jest fakt, że regularny wysiłek fizyczny o umiarkowanym obciążeniu wystarcza do zapoczątkowania korzystnego z klinicznego punktu widzenia przesunięcia równowagi ANS w kierunku napięcia nerwu błędnego. Co istotne, potwierdzeniem tego są jednoczesne zmiany całego profilu autonomicznego, wyrażone wzrostem wskaźników aktywności p TABELA II: TABLE II: Figura-Chmielewska M., Daniłowicz-Szymanowicz L., Szwoch M. i wsp. Rehabilitacja po zawale a układ autonomiczny Regularne oddychanie Regular breathing Porównanie wartości średnich wskaźników BRS-WBA i HRV ± odchylenie standardowe w podgrupie osób po przebytym zawale serca, które po zakończeniu hospitalizacji kontynuowały wczesną rehabilitację w warunkach stacjonarnych, badanych przed rozpoczęciem rehabilitacji (R1) i po 2 miesiącach rehabilitacji (R2) (podgrupa 1) Comparison of mean values (± standard deviations) of BRS-WBA and HRV determined prior to (R1) and after (R2) two months of rehabilitation in the subgroup of patients with acute myocardial infarction who continued early outpatient rehabilitation at a rehabilitation ward (subgroup 1) Badanie wstępne (R1) Preliminary assessment (R1) Badanie po 2 miesiącach wysiłku (R2) Control assessment after two months training (R2) n=16 n=16 BRS-WBA [ms/mmhg] 8±6 7±4 0,7* TP [ms] 738± ±681 0,1* LF [ms] 219± ±220 0,8 HF [ms] 235± ±523 0,01 MEAN [ms] 1132± ±133 0,5* SDNN [ms] 31±9 34±10 0,3 rmssd [ms] 24±10 33±16 0,03 PNN50 [%] 6±7 17±17 0,02* LFnu [nu] 48±19 30±19 0,003* HFnu [nu] 52±19 70±19 0,003* LF/HF 1,30±1,15 0,54±0,48 0,02 W analizie uwzględniono kompletne wyniki / in the analysis only complete results were taken into consideration * obliczono przy użyciu testu t-studenta / calculated with the t-student s test TABELA III: TABLE III: Porównanie wartości średnich wskaźników BRS-WBA i HRV ± odchylenie standardowe w podgrupie osób po przebytym zawale serca, które po zakończeniu hospitalizacji kontynuowały wczesną rehabilitację w warunkach domowych, badanych przed rozpoczęciem rehabilitacji (R1) i po 2 miesiącach rehabilitacji (R2) (podgrupa 2) Comparison of mean values (± standard deviations) of BRS-WBA and HRV determined prior to (R1) and after (R2) two months of rehabilitation in the subgroup of patients with acute myocardial infarction who continued early outpatient rehabilitation at home (subgroup 2) Badanie wstępne (R1) Preliminary assessment (R1) Badanie po 2 miesiącach wysiłku (R2) Control assessment after two months training (R2) n=15 n=15 BRS-WBA [ms/mmhg] 5±3 8±5 0,01 TP [ms] 633± ±1061 0,1 LF [ms] 170± ±299 0,1 HF [ms] 167± ±625 0,02 MEAN [ms] 1075± ±117 0,6 SDNN [ms] 25±14 32±17 0,1 rmssd [ms] 22±20 31±28 0,1 PNN50 [%] 5±14 7±15 0,2 LFnu [nu] 54±19 49±23 0,5* HFnu [nu] 46±19 51±23 0,5* LF/HF 1,79±2,05 1,67±1,87 0,5 W analizie uwzględniono kompletne wyniki / In the analysis only complete results were taken into consideration * Obliczono przy użyciu testu t-studenta / Calculated with the t-student s test p p 175

5 Figura-Chmielewska M., Daniłowicz-Szymanowicz L., Szwoch M. et al. Post-inferior rehabilitation and autonomic nervous system Pol Przegl Kardiol. 2013;15(3): RYCINA 2. FIGURE 2. RYCINA 3. FIGURE 3. Wartości wskaźnika BRS-WBA otrzymane w czasie regularnego oddychania u poszczególnych chorych po przebytym zawale serca, którzy po zakończeniu hospitalizacji realizowali drugi etap okresu wczesnej rehabilitacji w warunkach szpitalnych w rejestracji wstępnej (R1) i po dwóch miesiącach treningu (R2) (podgrupa 1) Values of the BRS-WBA index in individual patients with acute myocardial infarction who continued the 2nd stage of early rehabilitation at a rehabilitation ward (subgroup 1); measurements taken during controlled breathing, at baseline (R1) and after two months of the training (R2) Wartości wskaźnika BRS-WBA otrzymane w czasie regularnego oddychania u poszczególnych chorych po przebytym zawale serca, którzy po zakończeniu hospitalizacji realizowali drugi etap okresu wczesnej rehabilitacji w warunkach domowych w rejestracji wstępnej (R1) i po dwóch miesiącach treningu (R2) (podgrupa 2) Values of the BRS-WBA index in individual patients with acute myocardial infarction who continued the 2nd stage of early rehabilitation at home (subgroup 2); measurements taken during controlled breathing, at baseline (R1) and after two months of the training (R2) nerwu błędnego, z równoczesnym zmniejszeniem wskaźników układu współczulnego. Stwierdzenie takiej zależności stanowi niezwykle ważny aspekt kliniczny, ponieważ dominacja układu przywspółczulnego przyczynia się do zmniejszenia ryzyka złośliwych arytmii [2, 16]. Korzystne wzmożenie napięcia układu przywspółczulnego stwierdzane już było we wcześniejszych doniesieniach z piśmiennictwa. Przykładowo, Malfatto i wsp. zaobserwowali wzrost wskaźnika pnn50 przy jednoczesnym zmniejszeniu stosunku LF/HF po zakończeniu 8-tygodniowej rehabilitacji u pacjentów po AMI [17]. Podobne zmiany w zakresie parametrów HRV uzyskali również Fujimoto i wsp. oraz Tygesen i wsp. [18, 19]. Natomiast La Rovere i wsp. stwierdzili wzrost wartości BRS po 4 tygodniach ćwiczeń z 7,9±5,4 do 9,9±6,4 ms/mmhg [20]. W metaanalizie przeprowadzonej przez Oldridge i wsp, która objęła ponad 4300 pacjentów, stwierdzono zmniejszenie śmiertelności wśród pacjentów uczestniczących w programach rehabilitacji [21]. Korzystny wpływ 8-tygodniowego programu treningowego na stan hemodynamiczny układu sercowo-naczyniowego wykazano na podstawie wzrostu szczytowego pochłaniania tlenu i czasu trwania testu spiroergometrycznego, wydłużenia dystansu 6-minutowego marszu oraz poprawy klasy NYHA, jak również zmniejszenia wartości wskaźnika stosunku kardiograficznej fali rozkurczowej O do fali skurczowej C [22]. Badanie znaczenia rehabilitacji prowadzonej w warunkach domowych przeprowadzili Fujimoto i wsp, którzy po zakończeniu konwencjonalnej, dwutygodniowej rehabilitacji szpitalnej, rozdzielili pacjentów po przebytym zawale serca na grupę aktywną fizycznie i nietrenującą. Grupa aktywna fizycznie bezpośrednio po zakończeniu hospitalizacji rozpoczęła 10-minutowe treningi o obciążeniu 80% VO 2 max na cykloergometrze, powtarzane 2 razy dziennie. W tej podgrupie po 2 tygodniach ćwiczeń zaobserwowano istotny wzrost wskaźnika SDNN oraz HF, a jednocześnie zmniejszenie stosunku LF/HF w porównaniu do wstępnych wyników, co sugeruje wzmożenie napięcia układu przywspółczulnego. W podgrupie osób nietrenujących nie odnotowano znaczących zmian parametrów HRV [18] W innej pracy dokonano porównania podgrupy pacjentów realizujących program treningowy metodą hybrydową, stanowiącą połączenie rehabilitacji szpitalnej i nadzorowanej telemetrycznie w warunkach domowych, z podgrupą rehabilitowaną wyłącznie w szpitalu. Wykazano, że oba modele rehabilitacji wywierają korzystny wpływ na równowagę współczulno-przywspółczulną [23]. W pracy tej stwierdzono zbliżone do opisywanych w piśmiennictwie zmiany ANS w odniesieniu zarówno do parametrów HRV, jak i BRS. Na szczególne podkreślenie zasługuje fakt, że zmiany te uzyskano niezależnie od tego, czy rehabilitację przeprowadzano w warunkach szpitalnych, czy domowych Warto zaznaczyć, że po cyklu treningowym przeprowadzonym samodzielnie w warunkach domowych obserwowano trendy zmian wielu wskaźników równowagi AUN związanych z napięciem nerwu błędnego, zarówno BRS-WBA (p=0,01), jak i niektórych parametrów HRV (p=0,1). Korzyści te uzyskano dzięki regularnym, 30-minutowym spacerom, wykonywanym 3 razy w tygodniu. Warto podkreślić, że pacjenci z tej podgrupy deklarowali sumienne przestrzeganie zaleceń lekarskich, mimo braku bezpośredniego nadzoru, co stanowiło kryterium włączenia do badania. Ocenę wpływu rehabilitacji prowadzonej w warunkach szpitalnych i domowych na ANS przeprowadzili Leitch i wsp., którzy wykazali wzrost BRS oraz wskaźników SDNN, TP, HF, LF w całodobowej rejestracji EKG związanych z napięciem nerwu błędnego w obu grupach pacjentów [24]. Trudno jest jednoznacznie wytłumaczyć, dlaczego w niniejszej pracy u osób ćwiczących samodzielnie w warunkach domowych zmiany były obecne zarówno w odniesieniu do wskaźników HRV, jak i BRS-WBA, natomiast w grupie osób poddawanych rehabilitacji szpitalnej tylko w zakresie wskaźników HRV. Jednym z możliwych wyjaśnień może być dwutygodniowe opóźnienie w rozpoczęciu rehabilitacji w podgrupie osób przyjmowanych na oddziały rehabilitacji. Natomiast pacjenci włączeni do grupy rehabilitowanej w warunkach domowych rozpoczynali trening w formie spacerów już następnego dnia po opuszczeniu oddziału. Należy też zwrócić uwagę na fakt, iż mimo różnych warunków przeprowadzanego treningu, obie formy rehabilitacji okazały się bezpieczne dla pacjentów. Implikacje kliniczne Jak wiadomo, zwiększone napięcie nerwu błędnego może stanowić czynnik ochronny przed złośliwymi arytmiami komorowymi, a zatem rehabilitacja u pacjentów po AMI może tym samym być ważnym elementem profilaktyki SCD [21, 25]. Przeprowadzone badanie wskazuje na korzystny wpływ 2-miesięcznej rehabilitacji kardiologicznej na równowagę ANS, polega-

6 Pol Przegl Kardiol. 2013;15(3): jący na zwiększeniu napięcia układu przywspółczulnego zarówno w podgrupie osób, które były rehabilitowane na oddziałach szpitalnych, jak i w podgrupie pacjentów wykonujących trening zdrowotny w warunkach domowych. Zaskakujące jest, iż osoby, które podjęły regularny wysiłek fizyczny bez nadzoru medycznego, osiągnęły nieco lepszy wynik niż pacjenci rehabilitowani w szpitalu. Ponadto podjęcie samodzielnie aktywności ruchowej w formie regularnych spacerów, nie wymagające dużego nakładu finansowego ani reorganizacji życia codziennego, a więc łatwiejsze do zaakceptowania przez chorych, mogłoby zachęcić pacjentów do zmiany przyzwyczajeń, a jednocześnie poprawić odległe wyniki leczenia incydentów wieńcowych. Wnioski Dwumiesięczna rehabilitacja ruchowa przyczyniła się do korzystnego przesunięcia równowagi autonomicznej w kierunku dominacji nerwu błędnego. Zmiany te były nieco wyraźniej zaznaczone w podgrupie osób, które kontynuowały wczesną rehabilitację poszpitalną samodzielnie w warunkach domowych w porównaniu do osób, które rozpoczęły rehabilitację na oddziałach rehabilitacji ze średnio 2-tygodniowym opóźnieniem. Aneks parametry zmienności rytmu serca analizowane w pracy HRV (heart rate variability) zmienność rytmu serca TP (total power) całkowita moc widma (ms) LF (low frequency) moc widma w zakresie niskich częstotliwości 0,04-0,15Hz (ms) HF (high frequency) moc widma w zakresie wysokich częstotliwości 0,15-0,4Hz (ms) LFnu (normalized LF power) względna moc widma w zakresie niskich częstotliwości wyrażona w jednostkach znormalizowanych HFnu (normalized HF power) względna moc widma w zakresie wysokich częstotliwości wyrażona w jednostkach znormalizowanych LF/HF (LF to HF ratio) iloraz LF do HF SDNN (standard deviation of all RR intervals) odchylenie standardowe od średniej wartości wszystkich odstępów RR rytmu zatokowego (ms) MEAN (mean) średnia pnn50 (percentage of differences greather than 50 ms between adjacent normal RR intervals) odsetek różnic między kolejnymi odstępami RR przekraczającymi 50 ms (%) BRS-WBA (whole-band average barorelex sensitivity) wrażliwość odruchu z baroreceptorów oznaczana metodą spektralną rmssd (root mean square of successive differences) pierwiastek kwadratowy ze średniej sumy kwadratów różnic między kolejnymi odstępami RR (ms) Piśmiennictwo 1. Kleiger RE, Miller JP, Bigger JT, i wsp. Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction. Am J Cardiol. 1987;59: La Rovere MT, Bigger MT, Bigger JT, i wsp. Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total cardiac mortality after myocardial infarction. ATRAMI (Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators. Lancet. 1998;351: Seidl K, Rameken M, Gohl K, i wsp. Baroreflex sensitivity and heart rate variability are independent risk indicators for 1-year mortality in patients after acute transmural myocardial infarction and individually optimized therapy: Results of the post-infarct risk stratification Study (PIRS). J Am Coll Cardiol. 2000;35 supl. A:145 (streszcz.). 4. Melanson EL, Freedson PS. The effect of endurance training on resting heart rate variability in sedentary adult males. Eur J Appl Physiol. 2001;85: Figura-Chmielewska M., Daniłowicz-Szymanowicz L., Szwoch M. i wsp. Rehabilitacja po zawale a układ autonomiczny 5. Al-Ani M, Munir SM, White M, i wsp. Changes in R-R variability before and after endurance training measured by power spectral analysis and by the effect of isometric muscle contraction. Eur J Appl Physiol. 1996;74: Uusitalo AL, Laitinen T, Vaisanen SB, i wsp. Effects of endurance training on heart rate and blood pressure variability. Clin Physiol Funct Imaging. 2002;22: Raczak G, Daniłowicz-Szymanowicz L, Kobuszewska-Chwirot M, i wsp. Long-term exercise training improves autonomic nervous system profile in professional runners. Kardiol Pol. 2006;64: Cooke WH, Reynolds BV, Yandl MG, i wsp. Effects of exercise training on cardiovagal and sympathetic responses to Valsalva s maneuver. Med Sci Sports Exerc. 2002;34: Stahle A, Mattsson E, Ryden L, i wsp. Improved physical fitness and quality of life following training of elderly patients after acute coronary events. A 1 year follow-up randomized controlled study. Eur Heart J. 1999;20: Taylor RS, Brown A, Ebrahim S, i wsp. Exercise-based rehabilitation for patients with coronary heart disease: systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Med. 2004;116: Bromboszcz J, Dylewicz P. red. Rehabilitacja kardiologiczna. Stosowanie ćwiczeń fizycznych. Kraków: Biblioteka Specjalisty Rehabilitacji; Stanowisko Komisji ds. Opracowania Standardów Rehabilitacji Kardiologicznej Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego; Materiały zalecane przez Sekcję Rehabilitacji Kardiologicznej i Fizjologii Wysiłku Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego, według Rudnickiego i współpracowników, zmodyfikowane; Definicja, zadania, etapy i efekty rehabilitacji kardiologicznej; Metody terapeutyczne w rehabilitacji kardiologicznej. Folia Cardiol. 2004;11 supl. A: Corra U, Piepoli MF, Carre F, i wsp. Secondary prevention through cardiac rehabilitation: physical activity counseling and exercise training: key components of the position paper from the Cardiac Rehabilitation Section of the European Association of Cardiovascular Prevention and Rehabilitation. Eur Heart J. 2010;31: Piotrowicz R, Wolszakiewicz J. Cardiac rehabilitation following myocardial infarction. Cardiol J. 2008;15: Raczak G. Przydatność nieinwazyjnych metod badania wrażliwości baroreceptorów tętniczych w różnicowaniu stopnia zagrożenia napadem częstoskurczu komorowego oraz migotania komór u chorych po zawale serca ze złośliwą albo potencjalnie złośliwą arytmią komorową w wywiadzie. Praca habilitacyjna. Gdańsk: Akademia Medyczna; Billman GE, Schwartz PJ, Stone HL. The effects of daily exercise on susceptibility to sudden cardiac death. Circulation. 1984;69: Malfatto G, Facchini M, Sala L, i wsp. Relationship between baseline sympatho-vagal balance and the autonomic response to cardiac rehabilitation after a first uncomplicated myocardial infarction. Ital Heart J. 2000;1: Fujimoto S, Uemura S, Tomoda Y, i wsp. Effects of physical training on autonomic nerve activity in patients with acute myocardial infarction. J. Cardiol. 1997;29: Tygesen H, Wettervik C, Wennerblom B. Intensive home-based exercise training in cardiac rehabilitation increases exercise capacity and heart rate variability. Int J Cardiol. 2001;79: La Rovere MT, Bersano C, Gnemmi M, i wsp. Exercise-induced increase in baroreflex sensitivity predicts improved prognosis after myocardial infarction. Circulation. 2002;106: Oldridge NB, Guyatt GH, Fisher ME, i wsp. Cardiac rehabilitation after myocardial infarction. Combined experience of randomized clinical trials. JAMA. 1988;260: Gielerak G, Piotrowicz E, Krzesiński P. Wpływ rehabilitacji kardiologicznej na określone metodą kardiografii impedancyjnej parametry hemodynamiczne u osób z niewydolnością serca. Kardiol Pol. 2011;69: Korzeniowska-Kubacka I, Dobraszkiewicz-Wasilewska B, Bilińska M, i wsp. Two mo dels of early cardiac rehabilitation in male patients after myocardial infarction with preserved left ventricular function: comparison of standard out-patient versus hybrid training. Kardiol Pol. 2011;69: Leitch JW, Newling RP, Basta M, i wsp. Randomized trial of a hospital-based exercise training program after acute myocardial infarction: cardiac autonomic effects. J Am Coll Cardiol. 1997;29: Taylor RS, Brown A, Ebrahim S, i wsp. Exercise-based rehabilitation for patients with coronary heart disease: systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Med. 2004;116: Adres do korespondencji: dr n. med. Monika Figura-Chmielewska Katedra i Klinika Kardiologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego ul. Dębinki 7; Gdańsk mfch@autograf.pl Praca wpłynęła do Redakcji: Zaakceptowano do druku: Konflikt interesów: nie zgłoszono 177