Dit artikel probeert een beknopt overzicht te geven van de evidentie, intensiteit en modaliteit voor het opstellen en aanwenden van een fysiek trainingsprogramma bij patiënten met hartfalen.

Inleiding

De afgelopen jaren is er meer klinisch onderzoek uitgevoerd naar de effecten van inspanningstraining bij cardiale aandoeningen. Gecontroleerde studies tonen aan dat fysieke training binnen een cardiaal revalidatieprogramma de inspanningscapaciteit verhoogt, de prognose verbetert en de levenskwaliteit bevordert.^{1, 2} Bijgevolg wordt het aanwenden van cardiale revalidatie alsmaar belangrijker om als effectieve therapie toegevoegd te worden aan de standaardtherapie bij de behandeling van patiënten met een cardiale pathologie.

Hartfalen

De cardiale populatie waarbij het effect van inspanningstraining tot nog toe het meest onderzocht werd, zijn de patiënten met hartfalen (HF). De incidentie van HF neemt nog altijd wereldwijd toe, vooral in een steeds ouder wordende maatschappij stijgt de prevalentie van 2 tot 10 %.³ Ondanks de lichte daling in het effectief overlijden ten gevolge van de aandoening, hebben patiënten met HF een algemeen slechte prognose en een verminderde levenskwaliteit. Het syndroom heeft een negatieve impact op het psychosociaal welzijn, het valrisico en de onafhankelijkheid.

Evidentie voor cardiale revalidatie bij hartfalen

In de recentste Europese richtlijnen van 2016 werd het volgende toegevoegd: 'Regelmatige aerobe training wordt aangeraden bij patiënten met HF om een verbetering in functionele capaciteit, vermindering van symptomen en gedaald risico op hospitalisatie te verkrijgen' (Klasse I-richtlijn, evidentieniveau A).⁴ Ondanks de aangetoonde effecten van fysieke training binnen de cardiale revalidatie, blijft er toch nog een leemte bestaan tussen de richtlijnen en de klinische praktijk waarin nog weinig praktische aanbevelingen beschreven zijn. Toch werd er al geprobeerd een praktische handleiding op te stellen.⁵ Er bestaat geen universele benadering in de zoektocht naar de beste en veiligste trainingsmodaliteit en -intensiteit, vandaar de noodzaak van 'dose-finding' studies.^{6, 7} Tot op heden was het trainingsadvies bij patiënten niet alleen zeer divers qua duur en intensiteit, maar ook zeer sterk veralgemeend. Een systeem waarin de regel 'one size fits all' geldt, resulteert in een panoplie van responders en nonresponders. Er is vooral nood aan een individuelere aanpak, gebaseerd op de fysiologische toestand van de patiënt, de klinische evaluatie, de individuele voorkeur en de genetische voorbeschiktheid.

Gestructureerde inspanningstraining wordt algemeen geadviseerd bij stabiele ambulante patiënten. Het is aangetoond dat training tot inspanning voldoende veilig is, al zijn er in de richtlijnen ook contra-indicaties beschreven.⁸ Daarnaast kan fysieke training aangewend worden onder leiding van een daartoe opgeleid kinesitherapeut of in een erkend cardiaal revalidatiecentrum (ziekenhuis of privaat), zolang er maar voldoende supervisie en monitoring van parameters (hartfrequentie, bloeddruk …) aanwezig zijn. Een programma duurt meestal 12 weken (3 x/week) en patiënten worden meestal multidisciplinair begeleid. Er wordt geprobeerd een levensverandering te creëren en patiënten worden geadviseerd om na hun revalidatieperiode de trainingen thuis of onder begeleiding verder te zetten. Dit zal in de toekomst ook meer en meer begeleid kunnen gebeuren met het gebruik van elektronische hulpmiddelen zodat de therapeut zijn patiënt, ook vanop afstand, kan blijven motiveren en steunen.

Het effect van cardiale revalidatie bij hartfalen

Training kan zowel de inspanningscapaciteit als de levenskwaliteit verbeteren door een stijging in de piekzuurstofopname (VO2) te bewerkstelligen.¹ Patiënten die erin slagen om hun piek-VO2 met 1 metaboolequivalent (1 MET = 3,5 ml/kg/min) door training te laten toenemen, zien hun mortaliteit dalen met 12 %.⁹ Bij patiënten met HF zou elke stijging van 6 % in de piek-VO2 een reductie van 5 % in mortaliteit kunnen bewerkstelligen.¹⁰ Niet enkel centrale veranderingen kunnen overeenkomstig met de Fick-vergelijking (VO2 = Cardiale Output x arterio-veneus O2-verschil) aan de basis liggen van een stijging in de piek-VO2 maar ook perifere veranderingen kunnen daartoe bijdragen. Bij patiënten met chronisch HF zorgen deze perifere veranderingen immers voor verminderd skeletaal spierverlies, een shift van trage naar snelle spiervezels en gedaalde catecholamineconcentraties.¹¹ Aangepaste en geïndividualiseerde fysieke training kan daar verandering in brengen. Daarbij kan fysieke training ook structurele veranderingen in het hart veroorzaken waardoor de linkerventrikelfunctie verandert en de uitgepompte cardiale volumes leiden tot een toename van de linkerventrikelejectiefractie (LVEF).¹² Algemeen doet zich met het aanwenden van fysieke training in cardiale revalidatie, een daling in morbiditeit en mortaliteit voor.¹³

De inspanningstest

De gouden standaard om inspanningscapaciteit in kaart te brengen is het uitvoeren van een (sub)maximale inspanningstest.¹⁴ De volledige werking van het fysiologische systeem (pulmonair, cardiaal & perifeer), maar ook de wisselwerking tussen de functies onderling wordt hiermee geëvalueerd. Zo kan de piek-VO2 worden onderzocht maar ook andere parameters die een prognostische waarde hebben, zoals de ventilatoire respons op de koolstofdioxidevrijstelling (VE/ VCO2-slope), de efficiëntie van de zuurstofopname (OUES), de eindtidale CO2 (PETCO2) en de inspanningsgebonden oscillatoire ventilatie (EOV).¹⁵ Enerzijds kan dus het limiterende fysiologische systeem worden bepaald en de prognose van de patiënt worden voorspeld, anderzijds kan een effectieve, individuele en veilige trainingsintensiteit berekend worden, een risicoclassificatie opgesteld worden en het effect van een trainingsprogramma geëvalueerd worden.⁵ Ook de submaximale capaciteit, die belangrijk is voor het dagelijkse functioneren, zeg maar de levenskwaliteit, kan onderzocht worden.¹⁶ Zo wijst een stijging van het vermogen bij de ventilatoire drempels op een groter vermogen bij het uitvoeren van deze dagelijkse activiteiten.¹⁷

De intensiteit van training

Bij het opstellen van een trainingsschema is het belangrijk om naast de vorm ook de intensiteit van de training te kiezen. Dit hangt vooral samen met de belastbaarheid van de patiënt. De intensiteit (% van het maximum) is daarenboven afhankelijk van de parameter (piek-VO2, HR, HRR, VAT …) waarop de intensiteit bepaald wordt. Er zijn al tal van pogingen ondernomen om de mate van intensiteit op basis van deze parameters exact te bepalen, maar hierover zijn tot op heden nog geen adequate Europese of Amerikaanse richtlijnen beschreven. Het blijft dus moeilijk te bepalen wat een 'hoge', 'matige' en 'lage' intensiteit is.¹ Om aan dit euvel te ontsnappen wordt de intensiteit waaraan dan getraind moet worden, meestal uitgedrukt relatief ten opzichte van piek-VO2 of de ventilatoire anaerobe drempel (VAT).¹⁸ Historisch gezien is dit al een meer nauwkeurige en individuele benadering dan alle voorgaande methodes, zoals deze waarbij de bepaling van de trainingsintensiteit gebeurde op basis van de formule van Karvonen en waarbij de trainingshartslag (THR) berekend werd op basis van de tijdens de CPET gemeten rust- en maximale HR. Meestal werd dan getraind op % hartfrequentiereserve (HRR) dat dan progressief werd opgedreven van 75-85 % (THR = rust-HR + 75-85 % HRR). Bij risicopatiënten werd daarbij eerder gestart aan 50 %HRR of nog lager tot 45 % bij zeer-hoogrisicopatiënten. In sommige centra werd in het verleden zelfs gestart met maximale waarden die niet verkregen werden door een maximale CPET maar waarbij de maximale HR dan werd berekend (maxHR = 220 - leeftijd). Maximale HR kan echter zeer afhankelijk zijn van de pathologie en de medicatie waardoor nauwkeurige bepaling van trainingsintensiteit onmogelijk zijn. Het niet-beschikken over of het niet nauwkeurig analyseren van een maximale inspanningstest leidt meestal toch tot het feit dat er belangrijke individuele beperkingen van het fysiologische systeem over het hoofd worden gezien waardoor de veiligheid van de patiënt in het gedrang kan komen.

Vooral de hoge intensiteitstraining (HIT) heeft de laatste jaren aan belangstelling gewonnen aangezien dit bij sporters een verhoogde winst met zich meebracht.¹⁹ Er werd verondersteld dat HIT (bv. 100%-piek VO2, 90 % HRR, …) gedurende korte intervallen (bv. 30s afgewisseld met 60s rust) een supplementair effect had op de pompfunctie van het hart, het endothele systeem en de mitochondriale functies in de skeletspieren.²⁰ Dit zou een verhoogde stijging in piek-VO2 met zich meebrengen. Na aanpassing voor andere trainingsgerelateerde waarden werd effectief vastgesteld dat trainen aan een hogere inspanningsintensiteit leidt tot een grotere stijging in inspanningscapaciteit. 19 In 2007 werd in een pilootstudie aangetoond dat HIT aangewend in intervallen (HIIT) na drie maanden niet alleen een verbeterde LV-functie bewerkstelligde, maar ook een beduidend grotere stijging gaf van de piek-VO2 (+ 6ml/ kg/min) in vergelijking met de controlegroep.²⁰ Een enorm effect dat voorheen nog nooit eerder was bereikt en dat vele onderzoekers aanzette om HIIT te gaan aanwenden. Echter, deze studie maakte een vergelijking met slechts 9 patiënten per groep en ook de veiligheid van HIIT bij HF werd niet geëvalueerd. De bevindingen van deze pilootstudie werden niet bevestigd door de recent gepubliceerde SMARTEX-HF-studie.⁶ Men vond niet het verwachte superieure effect van HIIT. Hoewel de SMARTEX-HFstudie niet voldoende krachtig was om uitspraken te doen over de veiligheid van deze HIIT-trainingsvorm, konden de auteurs niet omheen de resultaten van de follow-upgegevens die een hogere incidentie van rehospitalisatie om cardiale redenen in de HIIT-groep aantoonden. De auteurs werden daardoor genoodzaakt tot het blijvend aanbevelen van de toch meer gematigde duurtraining bij HFrEF-patiënten.

Het opstellen van een programma van fysieke training, rekening houdend met de fysiologische inspanningsmogelijkheden en kinetiek van de patiënt tijdens inspanning, blijft een optie die de moeite waard is om toe te passen. Zo geeft intensieve duurtraining op het niveau van de maximale lactaat steady state de meeste garantie tot het verhogen van het uithoudingsvermogen en de piek- VO2-capaciteit. Wanneer men rekening houdt met het individuele overgangsgebied waarbij de patiënt respiratoir compenseert (RCP)²¹ op de toenemende productie van melkzuur tijdens een gestaag oplopende inspanningstest, dan kan op basis daarvan de intensieve duurtraining toegepast worden. Zoals in het verleden al uitgebreid aangetoond, toegepast¹⁷ en aanbevolen⁵ leidt training van HFpatiënten aan een intensiteit waarbij een HR wordt bereikt die 90 % van de HR bij RCP is tot bijzonder goede resultaten,²¹ zeker wanneer deze intensieve duurtraining gecombineerd wordt met krachttraining.¹⁷ Het voordeel van deze intensieve duurtraining is dat de patiënt deze intensiteit voor korte periodes net aankan en dat men ook onder de zone blijft waarop het slagvolume inefficiënt wordt. Het regelmatig herhalen van de CPET's en het daaropvolgend bijstellen van de berekende trainingsintensiteit zal er eveneens toe bijdragen dat de patiënt in zijn snelle fysiologische evolutie adequaat en gepersonaliseerd opgevolgd wordt waardoor een optimale winst bereikt kan worden.

De modaliteit of vorm van training

Naast de variatie in trainingsintensiteit kan ook de trainingsvorm bepaald worden. Doorheen de jaren hebben zich meer vormen van training ontwikkeld, zoals de klassieke aerobe training, continue training (CT), intervaltraining (IT) en krachttraining. Deze laatste kan worden opgesplitst in krachttraining van de inspiratoire ademhalingsspieren (IMT) waarbij de functionele capaciteit van de ademhaling wordt verhoogd en in de algemene krachttraining van de perifere skeletspieren (KT) waarbij globaal perifeer spierverlies tegengegaan wordt. Een combinatie van deze verschillende vormen van training zou zelfs een superieur effect hebben.²² Ook meer alternatieve vormen van training worden aangehaald zoals aquafitness, whole body vibration en tai-chi. Een recente meta-analyse¹² (20 studies, n = 811 patiënten) heeft geprobeerd om verscheidene trainingsmodaliteiten met elkaar te vergelijken bij HF. Er werden vier groepen vergeleken: (1) IT versus IT + KT (n = 156), (2) CT versus CT + KT (n = 130), (3) IT versus CT (n = 501) en (4) CT versus KT (n = 24). Wat betreft prognostische inspanningstestparameters werd er geen significant effect van trainingsmodaliteit aangetoond. Er was wel een significante verbetering van de levenskwaliteit met CT+KT in vergelijking met CT alleen. De LVEF en de linkerventrikel einddiastolische diameter verbeterden significant met IT in vergelijking met CT. Ondanks het feit dat uit deze meta-analyse bleek dat er enige evidentie bestaat dat IT de hartfunctie zou kunnen verbeteren, besloot men eerder te stellen dat het toch vooral belangrijk is voor de patiënten met HF dat ze gewoon fysiek actief zijn en bij voorkeur worden betrokken in een gestructureerd cardiaal revalidatieprogramma.

Conclusie

Fysieke training is een adequate op evidentie gebaseerde therapie voor patiënten met HF die een toegevoegde waarde geeft boven op de klassieke medicamenteuze aanpak. De voordelen van training omvatten zowel centrale als perifere effecten die een gedaalde morbiditeit en mortaliteit tot gevolg hebben samen met een verbeterde inspanningscapaciteit, prognose en levenskwaliteit. Een inspanningstest is noodzakelijk om het fysiologische systeem in kaart te brengen, de intensiteit te bepalen, de veiligheid te bewaren en een geïndividualiseerde therapie op te stellen. De doelstelling voor toekomstig onderzoek zal zijn om een meer geïndividualiseerd trainingsschema op te stellen voor intensiteit en modaliteit op basis van klinische evaluatie, de individuele voorkeur en de genetische voorbeschiktheid.

Referenties

1. Ismail, H., McFarlane, J., Nojoumian, A.H., Dieberg, G., Smart, N.A. Clinical Outcomes and Cardiovascular Responses to Different Exercise Training Volumes in Heart Failure Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis. Circulation, 2013, 128, A13023.
2. Yancy, C.W., Jessup, M., Bozkurt, B. et al. 2013 ACCF/ AHA Guideline for the Management of Heart Failure: A Report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation, 2013, 128, e240-e327.
3. McMurray, J.J., Pfeffer, M.A. Heart failure. Lancet, 2005, 365, 1877-1889.
4. Ponikowski, P., Voors, A.A., Anker, S.D. et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC)Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur Heart J, 2016, 37, 2129-2200.
5. Conraads, V.M., Beckers, P.J. Exercise training in heart failure: practical guidance. Heart, 2010, 96, 2025-2031.
6. Ellingsen, Ø., Halle, M., Conraads, V.M. et al. High Intensity Interval Training in Heart Failure Patients with Reduced Ejection Fraction. Circulation, 2017, [Epub ahead of print].
7. Suchy, C., Massen, L., Rognmo, O. et al. Optimising exercise training in prevention and treatment of diastolic heart failure (OptimEx-CLIN): rationale and design of a prospective, randomised, controlled trial. Eur J Prev Cardiol, 2014, 21, 18-25.
8. Gibbons, R.J., Balady, G.J., Beasley, J.W. et al. ACC/ AHA Guidelines for Exercise Testing. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on Exercise Testing). J Am Coll Cardiol, 1997, 30, 260-311.
9. Myers, J., Prakash, M., Froelicher, V., Do, D., Partington, S., Atwood, J.E. Exercise Capacity and Mortality among Men Referred for Exercise Testing. N Engl J Med, 2002, 346, 793-801.
10. Swank, A.M., Horton, J., Fleg, J.L. et al. Modest Increase in Peak VO(2) is Related to Better Clinical Outcomes in Chronic Heart Failure Patients: Results from Heart Failure and a Controlled Trial to Investigate Outcomes of Exercise Training (HF-ACTION). Circ Heart Fail, 2012, 5, 579-585.
11. Crimi, E., Ignarro, L.J., Cacciatore, F., Napoli, C. Mechanisms by which exercise training benefits patients with heart failure. Nat Rev Cardiol, 2009, 6, 292-300.
12. Cornelis, J., Beckers, P., Taeymans, J., Vrints, C., Vissers, D. Comparing exercise training modalities in heart failure: A systematic review and meta-analysis. Int J Cardiol, 2016, 221, 867-876.
13. Cipriano, G., Jr., Cipriano, V.T.F, Maldaner da Silva, V.Z. et al. Aerobic exercise effect on prognostic markers for systolic heart failure patients: a systematic review and meta-analysis. Heart Fail Rev, 2014, 19, 655-667.
14. Beckers, P.J., Possemiers, N.M., Craenenbroeck, E.M. et al. Impact of exercise testing mode on exercise parameters in patients with chronic heart failure. Eur J Prev Cardiol, 2012, 19, 389-395.
15. Cornelis, J., Vrints, C., Vanroy, C., Vissers, D., Beckers, P. Established Prognostic Exercise Variables in Heart Failure. J Cardiac Fail, 2016, 22 (9), 745-746.
16. Freyssin, C., Verkindt, C., Prieur, F., Benaich, P., Maunier, S., Blanc, P. Cardiac rehabilitation in chronic heart failure: effect of an 8-week, high-intensity interval training versus continuous training. Arch Phys Med Rehab, 2012, 93, 1359-1364.
17. Beckers, P.J., Denollet, J., Possemiers, N.M., Wuyts, F.L., Vrints, C.J., Conraads, V.M. Combined enduranceresistance training vs. endurance training in patients with chronic heart failure: a prospective randomized study. Eur Heart J, 2008, 29, 1858-1866.
18. Piepoli, M.F., Conraads, V., Corra, U. et al. Exercise training in heart failure: from theory to practice. A consensus document of the Heart Failure Association and the European Association for Cardiovascular Prevention and Rehabilitation. Eur Heart J Fail, 2011, 13, 347-357.
19. Arena, R., Myers, J., Forman, D.E., Lavie, C.J., Guazzi, M. Should high-intensity-aerobic interval training become the clinical standard in heart failure? Heart Fail Rev, 2013, 18, 95-105.
20. Wisloff, U., Stoylen, A., Loennechen, J.P. et al. Superior cardiovascular effect of aerobic interval training versus moderate continuous training in heart failure patients: a randomized study. Circulation, 2007, 115, 3086-3094.
21. Hofmann, P., Tschakert, G. Special needs to prescribe exercise intensity for scientific studies. Cardiol Res Prac, 2010, 2011, 209-302.
22. Laoutaris, I.D., Dritsas, A., Adamopoulos, S. et al. Benefits of physical training on exercise capacity, inspiratory muscle function, and quality of life in patients with ventricular assist devices long-term postimplantation. Eur J Cardiovasc Prev Rehab, 2011, 18, 33-40.