Η επίδραση της άσκησης και της μουσικής στη δράση του αυτόνομου νευρικού συστήματος στην καρδιά ασθενών υπό αιμοκάθαρση

Abstract

Cardiac Autonomous nervous system (ANS) dysfunction is a common complication in chronic kidney disease (CKD) with a typical increase of the sympathetic (SNS), decrease of the Parasympathetic nervous system (PNS) activity and cardiac arrhythmias. This dysfunction has a significant impact on both in functional disability capacity and morbidity and mortality in hemodialysis (HD) Patients. There is evidence that systematic exercise programs can affect autonomic disorders. The purpose of this study was to investigate the effects of a regular exercise training program and music on cardiac autonomic activity in HD Patients. The study enrolled 40 HD Patients (mean age 49,97 ± 14,70 years) who were randomly assigned into four equal groups. Patients in group A followed a six-month intradialytic exercise program with stationary bicycles and while listening to music, B only an exercise program, C only music, while Patients in Group D did not follow any further intervention program. At the beginning and end of the 6-month study we evaluated the functional capacity of the 6 minute walk test (6mwt) and cardiac autonomic activity using a 24-hours ECG recording heart rate (HR) variability analysis (time and frequency domain). Acute effects of interventions on cardiac ANS were evaluated by variability analysis HR using portable heart rate monitors. During the study medications, hemodialysis condition and hematocrit levels were kept constant. After completion of the study, the combination of exercise and listening to music, caused a significant improvement of cardiac ANS activity, with significant reduction in SNS and an increase in PNS activity. During acute phase of exercise intervention program, in Time domain analysis, it was observed significant increase of Similar in the Standard Deviation of Normal-to-Normal Intervals (SDNN) in group A compaired with groups B, C and D by 17,8%, 21%, 45,7%, and in groups B and C compaired with group D by 23,7% and 20,3%, respectively [F (3,36)=27.425, p=0.000]. The root mean square differences of successive RR (RMSSD) was significant increased in group A compaired to groups B, C and D by 19%, 29,7%, 43,2%, as well as in groups B and C compaired with group D by 20,4% and 10,4%, respectively [F (3,36)= 2.049, p=0.000]. Similar results were found for the index term fluctuations ANS (PNN50) as it was significant increased in group A compaired to groups C and D by 50% and 50%, respectively [F (3,36)=11.297, p=0.00]. Frequency domain analysis showed that very low frequency (VLF) was significantly increased in group B compaired to group D by 21,9% [F (3,36)=3.141, p=0.037]. Poincare plots analysis showed that in transverse axis, short term variability index (SD1) was significant increased in group A compaired to group B by 1,9%, as well as inn group B compaired to group D by 23,5% [F (3,36)=4.388, p=0.010]. In the end of the exercise rehabilitation program was observed significant increasement of PNN50 in groups A, B and C compaired to the beginning of the intervention by 22%, 18,2%, 4,2%, of VLF by 22%, 10,3%, 4% and of SD1 in groups A and B by 10,2% and 16,6%, respectively (p<0.05). The results of the continuous 24h/d heart rate monitoring analysis demonstrated that exercising whilst listening to music augmented cardiac ANS activity. Listening to music associated with a statistically significant reduction of SNS activity and an increased activity of PNS. SDNN-24 measurements were significantly higher in groups A, B and C in relation to group D by 12%, 15,5% and 8,3% respectively [F (3,36)=11.671, (p=0.000]. In addition, RMSSD-24 was found to be higher in groups A in relation to B by 50% (p<0.05), and by 33.3% and 55% higher in B in relation to C and D, respectively [F (3,36)=12.395, p=0,000]. PNN50-24 was found to be higher in groups A in relation to C and D by 88,8% and 142% and by 211% and 300% higher in B in relation to C and D, respectively [F (3,36)=45.752, p=0.000]. In the end of the exercise rehabilitation program was observed significant increasement of RMSSD-24 in groups A, B and C compaired to the beginning of the intervention by 35%, 33,3%, 14%, of SDNN-24 by 14,5%, 18,2%, and 5,8% respectively, and of PNN50-24 in groups A and B by 59%, 75%, και 28,5%, respectively (p<0.05). The 6MWT measurement of functional capacity was found to be higher in groups A in relation to C and D by 20,5% και 26%, and by 15,8 % και 21,1%, higher in B in relation to C and D, respectively [F (3,36)=13.095, p=0.000]. Importantly, groups A, B and C after completing the program displayed an increase in travelled distance (6MWT) in relation to the the start of the program by 23%, 21,5%, and 1,2%, respectively (p<0,05). The results of this study indicated that a six month combined exercise intervention program with music adapted to the needs of Patients with CKD, bring significant improvement in both functional capacity and activity of cardiac ANS, which contributes to significant reduction of morbidity and mortality of HD Patients.

Οι διαταραχές του αυτόνομου νευρικoύ συστήματος (ΑΝΣ) αποτελούν μια συχνή επιπλοκή της Χρόνιας Νεφρικής Νόσου (ΧΝΝ) με κύριο χαρακτηριστικό την αύξηση της δραστηριότητας του συμπαθητικού (ΣΝΣ) και την ελάττωση του παρασυμπαθητικού νευρικού συστήματος (ΠΝΣ) στην καρδιά και την εμφάνιση αρρυθμιών. Η δυσλειτουργία αυτή έχει σημαντική επίπτωση τόσο στη μείωση της λειτουργικής ικανότητας, όσο και στην αύξηση της νοσηρότητας και θνητότητας των ασθενών. Σύμφωνα με παρατηρήσεις η εφαρμογή προγραμμάτων συστηματικής άσκησης μπορεί να βελτιώσει τις διαταραχές του ΑΝΣ. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της συστηματικής άσκησης και της μουσικής στη δράση του ΑΝΣ στην καρδιά ασθενών υπό χρόνια περιοδική αιμοκάθαρση. Στη μελέτη συμμετείχαν 40 αιμοκαθαιρόμενοι ασθενείς (μέση ηλικία (49,97±14,70 έτη), οι οποίοι εντάχθηκαν τυχαία σε 4 ισάριθμες ομάδες. Οι ασθενείς της ομάδας Α ακολούθησαν κατά τη διάρκεια της αιμοκάθαρσης ένα 6-μηνο πρόγραμμα άσκησης με στατικό ποδήλατο και παράλληλα άκουσμα μουσικής, της Β ομάδας ακολούθησαν μόνο πρόγραμμα άσκησης, της Γ ομάδας ακολούθησαν μόνο άκουσμα μουσικής, ενώ οι ασθενείς της ομάδας Δ δεν ακολούθησαν καμία παρέμβαση και αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου. Κατά την έναρξη και τη λήξη της 6-μηνης μελέτης εκτιμήθηκε η λειτουργική ικανότητα με την 6λεπτη δοκιμασία βάδισης (6MWT) και η δράση του ΑΝΣ στην καρδιά με την ανάλυση της διακύμανσης της καρδιακής συχνότητας (ΚΣ) στο πεδίο του χρόνου και των συχνοτήτων από την 24ωρη καταγραφή του καρδιακού ρυθμού. Οι οξείες επιδράσεις των παρεμβάσεων στο ΑΝΣ αξιολογήθηκαν μέσω του ελέγχου διακύμανσης της ΚΣ με τη χρήση του φορητού καρδιοσυχνόμετρου. Κατά τη διάρκεια της μελέτης διατηρήθηκε σταθερή η φαρμακευτική αγωγή, οι συνθήκες αιμοκάθαρσης και τα επίπεδα αιματοκρίτη των ασθενών. Στην οξεία φάση της παρέμβασης, στο φάσμα του χρόνου, παρουσιάστηκε στατιστικά σημαντική αύξηση στο δείκτη γενικής διακύμανσης της ΚΣ (SDNN) στην ομάδα Α συγκριτικά με τις Β, Γ και Δ κατά 17,8%, 21%, 45,7%, όπως και στις ομάδες Β και Γ συγκριτικά με την ομάδα Δ κατά 23,7% και 20,3%, αντίστοιχα [F (3,36)=27,425, p=0.000]. Στο δείκτη βραχυπρόθεσμης διακύμανσης (RMSSD) παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση στην ομάδα Α συγκριτικά με τις Β, Γ και Δ κατά 19%, 29,7%, 43,2%, όπως και στις ομάδες Β και Γ συγκριτικά με την ομάδα Δ κατά 20,4% και 10,4%, αντίστοιχα [F (3,36)=2.049, p=0.124]. Παρόμοια αποτελέσματα διαπιστώθηκαν στο δείκτη βραχυπρόθεσμης διακύμανσης του ΠΝΣ (PΝΝ50) στην ομάδα Α συγκριτικά με τις Γ και Δ κατά 50% και 50%, αντίστοιχα [F (3,36)=11.297, p=0.000]. Το πολύ χαμηλό φάσμα των συχνοτήτων (VLF) εμφανίστηκε στατιστικά σημαντικά αυξημένο στην ομάδα B συγκριτικά με τη Δ κατά 21,9% [F (3,36)=3.141, p=0.037]. Στην ανάλυση Poincare στον εγκάρσιο άξονα, ο δείκτης βραχυπρόθεσμης διακύμανσης της ΚΣ (SD1), αυξήθηκε σημαντικά στην ομάδα Α συγκριτικά με τη Β κατά 1,9%, όπως και στην ομάδα Β συγκριτικά με τη Δ κατά 23,5% [F (3,36)=4.388, p=0.010]. Μετά τη λήξη της εφαρμογής του προγράμματος παρέμβασης παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση του δείκτη PNN50 στις ομάδες Α, Β και Γ συγκριτικά με την έναρξη κατά 22%, 18,2%, 4,2%, του δείκτη VLF κατά 22%, 10,3%, 4% και του SD1 στις ομάδες Α και Β συγκριτικά με την έναρξη κατά 10,2%, και 16,6%, αντίστοιχα (p<0,05). Τα αποτελέσματα από την ανάλυση της 24ωρης καταγραφής της ΚΣ έδειξαν ότι η άσκηση με το παράλληλο άκουσμα της μουσικής οδήγησε στη βελτίωση της δράσης του ΑΝΣ στην καρδιά, με σημαντική μείωση της δράσης του ΣΝΣ και ταυτόχρονη αύξηση του ΠΝΣ στην καρδιακή λειτουργία. Ο δείκτης SDNN-24 αυξήθηκε σημαντικά στις ομάδες Α, Β και Γ συγκριτικά με την ομάδα Δ κατά 13%, 15,47%, και 8,3%, αντίστοιχα [F (3,36)=11.671, (p=0.000). Επίσης, διαπιστώθηκε ότι ο δείκτης RMSSD-24 ήταν σημαντικά μεγαλύτερος στην ομάδα Α συγκριτικά με τη Β κατά 50%, (p<0,05), όπως συνέβη και στην ομάδα Β συγκριτικά με την ομάδα Γ και Δ κατά 33,3% και 55,5%, αντίστοιχα [F (3,36)=12.395, p=0.000]. Ακόμη, ο δείκτης PNN50-24 είχε στατιστικά σημαντική αύξηση στην ομάδα Α συγκριτικά με τις ομάδες Γ και Δ κατά 88,8% και 142% και στην ομάδα Β συγκριτικά με τις ομάδες Γ και Δ κατά 211% και 300% αντίστοιχα [F (3,36)=45.752, p=0.000]. Μετά τη λήξη της εφαρμογής του προγράμματος παρέμβασης αυξήθηκε σημαντικά ο δείκτης RMSSD-24 35%, 33,3%, 14%, ο δείκτης SDNN-24 κατά 14,5%, 18,2%, και 5,8% αντίστοιχα, ο δείκτης PNN50-24 κατά 59%, 75%, και 28,5%. Tέλος, όσον αναφορά τον έλεγχο της φυσικής επάρκειας (6MWT), διαπιστώθηκε, ότι η ομάδα Α βελτίωσε σημαντικά τη φυσική της επάρκεια συγκριτικά με τις ομάδες Γ και Δ κατά 20,5% και 26%, όπως και η ομάδα Β συγκριτικά με τις ομάδες Γ και Δ κατά 15,8 % και 21,1%, [F (3,36)=13.095, p=0.000]. Μετά τη λήξη της εφαρμογής του προγράμματος, διαπιστώθηκε σημαντική αύξηση στη διανυόμενη απόσταση στις ομάδες Α, Β και Γ συγκριτικά με την έναρξη κατά 23%, 21,5%, και 1,2%, αντίστοιχα (p<0.05). Από τα αποτελέσματα της μελέτης φαίνεται ότι ένα εξάμηνο συνδυαστικό πρόγραμμα παρέμβασης με άσκηση και μουσική στη διάρκεια της αιμοκάθαρσης ασθενών με ΧΝΝ επιφέρει σημαντική βελτίωση στη λειτουργική ικανότητα των ασθενών και ειδικότερα στη δράση του ΑΝΣ στην καρδιά, γεγονότα που συμβάλλουν στη σημαντική μείωση της νοσηρότητας και θνητότητας των αιμοκαθαιρούμενων ασθενών.