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Electrical muscle stimulation (EMS) is an increasingly popular training method and has become the focus of research in recent years. New EMS devices offer a wide range of mobile applications for whole-body EMS (WB-EMS) training, e.g., the intensification of dynamic low-intensity endurance exercises through WB-EMS. The present study aimed to determine the differences in exercise intensity between WB-EMS-superimposed and conventional walking (EMS-CW), and CON and WB-EMS-superimposed Nordic walking (WB-EMS-NW) during a treadmill test. Eleven participants (52.0 ± years; 85.9 ± 7.4 kg, 182 ± 6 cm, BMI 25.9 ± 2.2 kg/m2) performed a 10 min treadmill test at a given velocity (6.5 km/h) in four different test situations, walking (W) and Nordic walking (NW) in both conventional and WB-EMS superimposed. Oxygen uptake in absolute (VO2) and relative to body weight (rel. VO2), lactate, and the rate of perceived exertion (RPE) were measured before and after the test. WB-EMS intensity was adjusted individually according to the feedback of the participant. The descriptive statistics were given in mean ± SD. For the statistical analyses, one-factorial ANOVA for repeated measures and two-factorial ANOVA [factors include EMS, W/NW, and factor combination (EMS*W/NW)] were performed (α = 0.05). Significant effects were found for EMS and W/NW factors for the outcome variables VO2 (EMS: p = 0.006, r = 0.736; W/NW: p < 0.001, r = 0.870), relative VO2 (EMS: p < 0.001, r = 0.850; W/NW: p < 0.001, r = 0.937), and lactate (EMS: p = 0.003, r = 0.771; w/NW: p = 0.003, r = 0.764) and both the factors produced higher results. However, the difference in VO2 and relative VO2 is within the range of biological variability of ± 12%. The factor combination EMS*W/NW is statistically non-significant for all three variables. WB-EMS resulted in the higher RPE values (p = 0.035, r = 0.613), RPE differences for W/NW and EMS*W/NW were not significant. The current study results indicate that WB-EMS influences the parameters of exercise intensity. The impact on exercise intensity and the clinical relevance of WB-EMS-superimposed walking (WB-EMS-W) exercise is questionable because of the marginal differences in the outcome variables.
Electrical muscle stimulation (EMS) is an increasingly popular training method and has become the focus of research in recent years. New EMS devices offer a wide range of mobile applications for whole-body EMS (WB-EMS) training, e.g., the intensification of dynamic low-intensity endurance exercises through WB-EMS. The present study aimed to determine the differences in exercise intensity between WB-EMS-superimposed and conventional walking (EMS-CW), and CON and WB-EMS-superimposed Nordic walking (WB-EMS-NW) during a treadmill test. Eleven participants (52.0 ± years; 85.9 ± 7.4 kg, 182 ± 6 cm, BMI 25.9 ± 2.2 kg/m2) performed a 10 min treadmill test at a given velocity (6.5 km/h) in four different test situations, walking (W) and Nordic walking (NW) in both conventional and WB-EMS superimposed. Oxygen uptake in absolute (VO2) and relative to body weight (rel. VO2), lactate, and the rate of perceived exertion (RPE) were measured before and after the test. WB-EMS intensity was adjusted individually according to the feedback of the participant. The descriptive statistics were given in mean ± SD. For the statistical analyses, one-factorial ANOVA for repeated measures and two-factorial ANOVA [factors include EMS, W/NW, and factor combination (EMS*W/NW)] were performed (α = 0.05). Significant effects were found for EMS and W/NW factors for the outcome variables VO2 (EMS: p = 0.006, r = 0.736; W/NW: p < 0.001, r = 0.870), relative VO2 (EMS: p < 0.001, r = 0.850; W/NW: p < 0.001, r = 0.937), and lactate (EMS: p = 0.003, r = 0.771; w/NW: p = 0.003, r = 0.764) and both the factors produced higher results. However, the difference in VO2 and relative VO2 is within the range of biological variability of ± 12%. The factor combination EMS*W/NW is statistically non-significant for all three variables. WB-EMS resulted in the higher RPE values (p = 0.035, r = 0.613), RPE differences for W/NW and EMS*W/NW were not significant. The current study results indicate that WB-EMS influences the parameters of exercise intensity. The impact on exercise intensity and the clinical relevance of WB-EMS-superimposed walking (WB-EMS-W) exercise is questionable because of the marginal differences in the outcome variables.
Einleitung
Ältere Patienten mit Herzklappenerkrankungen werden zunehmend häufig mit der kathetergestützten Aortenklappenimplantation (Transcatheter Aortic Valve Implantation, TAVI) oder dem MitraClip®-Verfahren behandelt. In der kardiologischen Rehabilitation nimmt infolgedessen die Patientenpopulation der Hochbetagten stetig zu. Die funktionale Gesundheit dieser Patienten wird durch häufig auftretende, sogenannte geriatrische Syndrome wie Multimorbidität, Mangelernährung, Gebrechlichkeit oder Sturzereignisse beeinflusst. Insbesondere die eingeschränkte Mobilität und Mangelernährung sind wichtige Prädiktoren für die Prognose der Patienten nach TAVI.
Etablierte Verfahren, um die körperliche Leistungsfähigkeit von kardiologischen Rehabilitanden zu beurteilen, sind die Belastungsergometrie und der 6-Minuten-Gehtest. Allerdings ist nahezu die Hälfte der hochbetagten Patienten nicht in der Lage, eine Belastungsergometrie durchzuführen. Bislang erfolgt in der kardiologischen Rehabilitation keine differenzierte Erfassung des funktionellen Status hinsichtlich Mobilität, Kraft und Gleichgewicht, um die geriatrischen Syndrome individuell zu beurteilen. Darüber hinaus werden keine Assessments zur Erfassung des Ernährungsstatus eingesetzt.
Daher war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Ausprägung des funktionellen und nutritiven Status älterer Patienten anhand geeigneter Assessments in der kardiologischen Rehabilitation zu ermitteln.
Methode
Zwischen Oktober 2018 und Juni 2019 nahmen Patienten im Alter von 75 Jahren oder älter nach TAVI, atrioventrikulärer Intervention mittels MitraClip®-Verfahren (AVI) oder perkutaner Koronarintervention (PCI) an der Studie teil. Zu Beginn der kardiologischen Rehabilitation wurden soziodemografische Daten, echokardiografische Parameter (z. B. links und rechtsventrikuläre Ejektionsfraktion, Herzrhythmus) und Komorbiditäten (z. B. Diabetes mellitus, Niereninsuffizienz, orthopädische Erkrankungen) erhoben, um die Patientenpopulation zu beschreiben. Zusätzlich wurde die Gebrechlichkeit der Rehabilitanden mit dem Index von Stortecky et al., bestehend aus den Komponenten Kognition, Mobilität, Ernährung und Aktivitäten des täglichen Lebens, beurteilt.
Der 6-Minuten-Gehtest diente zur Ermittlung der körperlichen Leistungsfähigkeit der Patienten. Die Mobilität wurde mit Hilfe des Timed-Up-and-Go-Tests, die Ganggeschwindigkeit mit dem Gait Speed Test und die Handkraft mit dem Hand Grip Test erfasst.
Für die Objektivierung des Gleichgewichts wurde eine Kraftmessplatte (uni- und bipedaler Stand mit geöffneten und geschlossenen Augen) erprobt, die bislang bei älteren Rehabilitanden noch nicht eingesetzt wurde.
Der Ernährungsstatus wurde mit dem Mini Nutritional Assessment-Short Form und den ernährungsbezogenen Laborparametern (Hämoglobin, Serumalbumin, Eiweißkonzentration) erfasst.
Die Eignung der Assessments bewerteten wir anhand folgender Kriterien: Durchführbarkeit (bei ≥ 95 % der Patienten durchführbar), Sicherheit (< 95 % Stürze oder andere unerwünschte Ereignisse) und der Pearson-Korrelationen zwischen den funktionellen Tests und dem Goldstandard 6-Minuten-Gehtest sowie den Laborparametern und dem Mini Nutritional Assessment-Short Form.
Ergebnisse
Es wurden 124 Patienten (82 ± 4 Jahre, 48 % Frauen, 5 ± 2 Komorbiditäten, 9 ± 3 Medikamente) nach TAVI (n = 59), AVI (n = 21) und PCI (n = 44) konsekutiv in die Studie eingeschlossen.
Etwa zwei Drittel aller Patienten der Gesamtpopulation waren als gebrechlich zu klassifizieren, bei einer mittleren Punktzahl von 2,9 ± 1,4. Annähernd die Hälfte der Patienten zeigte eine eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit aufgrund einer reduzierten 6-Minuten-Gehstrecke (48 % < 350 m) sowie eine eingeschränkte Mobilität im Timed-Up-and-Go-Test (55 % > 10 s). Es wurden eine mittlere Gehstrecke von 339 ± 131 m und eine durchschnittliche Zeit im Timed-Up-and-Go-Test von 11,4 ± 6,3 s erzielt. Darüber hinaus wies ein Viertel der Patienten eine eingeschränkte Ganggeschwindigkeit (< 0,8 m/s) auf und etwa 35 % von Ihnen zeigten eine reduzierte Handkraft (Frauen/Männer < 16/27 kg). Im Mittel wurde eine Geschwindigkeit von 1,0 ± 0,2 m/s im Gait Speed Test sowie eine Handkraft von 24 ± 9 kg im Hand Grip Test erreicht. Ein Risiko einer Mangelernährung konnte bei 38 % (< 12 Punkte) der Patienten nachgewiesen werden bei einer mittleren Punktzahl von 11,8 ± 2,2 im Mini Nutritional Assessment-Short Form.
Im Vergleich zwischen den einzelnen Subpopulationen bestanden keine statistisch signifikanten Unterschiede in den Ergebnissen der funktionellen Assessments. Bezüglich des Ernährungsstatus wiesen allerdings die Patienten nach AVI einen statistisch signifikant niedrigeren Punktewert im Mini Nutritional Assessment-Short Form (10,3 ± 3,0 Punkte) auf als die Patienten nach TAVI (12,0 ± 1,8 Punkte) und PCI (12,1 ± 2,1 Punkte), wobei etwa 57 % der Patienten nach AVI, 38 % nach TAVI und 50 % nach PCI ein Risiko einer Mangelernährung zeigten.
Mit Ausnahme der Tests auf der Kraftmessplatte waren alle Assessments durchführbar und sicher. Während 86 % der Patienten den bipedalen Stand mit geschlossenen Augen auf der Kraftmessplatte durchführen konnten und damit nahezu den Grenzwert von 95 % erreichten, war der unipedale Stand mit 12 % an durchführbaren Messungen weit von diesem entfernt.
Der Gait Speed Test (r = 0,79), Timed-Up-and-Go-Test (r = 0,68) und Hand Grip Test (r = 0,33) korrelierten signifikant mit dem 6-Minuten-Gehtest, Hämoglobin (r = 0,20) und Albumin (r = 0,24) korrelierten mit dem Mini Nutritional Assessment-Short Form.
Schlussfolgerung
Über die bestehende Multimorbidität und Multimedikation hinaus wiesen die untersuchten Patienten vor allem eine eingeschränkte Mobilität und ein Risiko einer Mangelernährung auf, wobei die Subpopulation nach AVI besonders betroffen war.
Um den Bedürfnissen hochbetagter Rehabilitanden nach kathetergestützer Intervention gerecht zu werden, ist eine individuelle Behandlung der einzelnen Defizite erforderlich, mit besonderer Berücksichtigung der Komorbiditäten sowie der geriatrischen Kofaktoren. Aufgrund des multidisziplinären Ansatzes erfüllt die kardiologische Rehabilitation bereits die Voraussetzung, hochbetagte Patienten bedarfsgerecht zu behandeln, jedoch mangelt es an Assessments, um die individuellen Defizite der Patienten zu identifizieren
Der Gait Speed Test, der Timed-Up-and-Go-Test und der Hand Grip Test sollten daher in den klinischen Alltag der kardiologischen Rehabilitation implementiert werden, um die körperliche Funktion und Leistungsfähigkeit älterer Patienten detailliert zu beurteilen. In Kombination dieser Assessments mit dem Mini Nutritional Assessment-Short Form können die individuellen funktionellen und nutritiven Bedürfnisse der Patienten während der Rehabilitation erkannt und mit geeigneten Maßnahmen die weitere Ausbildung geriatrischer Syndrome gemindert werden.