اثر یک دوره مداخله‌های تمرینات واقعیت مجازی، پیاده‌روی نوردیک تناوبی و موسیقی امبینت بر ریکاوری قلبی -تنفسی سالمندان مبتلا به نارسایی قلبی با کاهش کسر جهشی در پاسخ به آزمون ورزشی قلبی -ریوی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران.

2 گروه بیماری‌های قلب و عروق، بیمارستان شهید صیاد شیرازی، دانشگاه علوم پزشکی گلستان، گرگان، ایران

چکیده

زمینه و هدف: بیماران نارسایی قلبی با کاهش کسر جهشی بطن چپ (HFrEF)، دارای اختلالات اتونوم قلبی هستند که این موضوع سبب مرگ‌و‌میر آنان می‌شود. ریکاوری ضعیف ضربان قلب (HR) و نرخ حاصل‌ضرب فشار (RPP) بلافاصله پس از آزمون ورزشی قلبی -ریوی (CPET) تا حدی به‌دلیل کاهش تون واگ است. پژوهش‌های محدودی به ارزیابی ریکاوری شاخص‌های همودینامیک (HR، SBP و RPP) متعاقب یک دوره تمرین میان مدت و در پاسخ به یک پروتکل ورزشی استاندارد در بیماران مبتلا به HF پرداخته‌اند. هدف تحقیق حاضر بررسی تأثیر چهار هفته مداخله‌های غیردارویی مانند تمرین واقعیت مجازی (VR)، پیاده‌روی نوردیک تناوبی ((INW) interval Nordic walking) و شنیدن موسیقی امبینت ((AM) Ambient music) در بهبود ریکاوری همودینامیک قلبی -عروقی (یک و سه دقیقه) در پاسخ به یک CPET استاندارد در بیماران مبتلا به HF بود.
مواد و روش: 42 بیمار با HF پایدار (میانگین سنی 13/4± 36/60 سال و کسر جهشی 30-55 درصد) به‌طور تصادفی به چهار گروه تمرین واقعیت مجازی، پیاده‌روی نوردیک، شنیدن موسیقی امبینت ضبط‌شده و کنترل تقسیم شدند. سه گروه VR، INW و AM به مدت چهار هفته و هر هفته پنج روز پروتکل تعریف‌شده را انجام دادند. اندازه‌گیری‌ها شامل HR، SBP،RPP  و عملکرد قلبی -تنفسی (VO2peak، پالس اکسیژن و زمان تا خستگی (TTE)) با استفاده از یک الکتروکاردیوگرام  12لید در لحظة پایان تست و دقایق 1 و 3 ریکاوری متعاقب پروتکل فزایندة CPET  در قبل و پس از چهار هفته مداخله انجام گرفت. برای بررسی اثر مداخله‌ها و CPET در زمان‌های مختلف از آنالیز واریانس چندعاملی استفاده شد.
نتایج: CPET موجب افزایش شاخص‌های همودینامیک قلبی- تنفسی در قبل و پس از چهار هفته مداخله‌های غیردارویی ‌شد. پس از چهار هفته مداخله، ریکاوری یک و سه‌دقیقه‌ای ضربان قلب، فشار خون سیستول، TTE و VO2peak در گروه‌های INW و VR در مقایسه با گروه کنترل بیشتر بود، اما تغییر معنی داری نداشت (05/0 P<). متعاقب چهار هفته مداخله، مقادیر RPP بلافاصله پس از CPET، در گروه‌های INW و VR در مقایسه با گروه کنترل افزایش داشت که معنی دار نبود و البته با افزایش TTE همسو بود. چهار هفته موسیقی تأثیر معناداری بر ریکاوری همودینامیک و عملکرد قلبی -تنفسی مردان مبتلا به HF نداشت.
نتیجه‌گیری: بهبود ریکاوری HRR3 و SBP در پاسخ به CPET و روند مثبت VO2peak و TTE پس از چهار هفته مداخله‌های INW و VR، ممکن است عاملی برای افزایش تون واگی در بیماران مبتلا به HFrEF باشد. هر دو روش تمرینی INW و VR برای بهبود ریکاوری همودینامیکی قلبی -تنفسی در مبتلایان به HF مناسب است، اما ریکاوری سریع‌تر احتمالاً مستلزم انجام تمرینات با طول دورة طولانی‌تر است و ممکن است راهی برای بهبود آمادگی قلبی -تنفسی و ازاین‌رو پیشگیری از بروز حوادث قلبی در سالمندان مبتلا به نارسایی قلبی باشد. تحقیقات آینده باید متمرکز بر سایر روش‌های تمرینی از جمله تمرینات HIIT همراه با مداخلات غذایی باشد. علاوه بر این، درک سازوکار‌های مسئول بهبودهای بالقوه، مستلزم بررسی بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The effect of 4 weeks of virtual reality, interval nordic walking and ambient music interventions on cardiorespiratory recovery in the elderly patients with HFrEF in response to cardiopulmonary exercise test

نویسندگان [English]

  • Ardavan Taheri 1
  • Maede Makaremi 2
  • Valiollah Dabidiroshan 1
1 Department of Exercise Physiology, Faculty of Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran
2 Cardiology Department, Sayyad Shirazi Hospital, Golestan University of Medical Sciences, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Materials and Methods: Forty-two stable HF patients (mean±SD; age, 60.36±4.13 years; EF, 30-55%) were randomly assigned into four groups of VR training, INW, AM and control. VR, INW and AM groups performed the defined protocol for 4 weeks, 5 days a week. HR, SBP, RPP and cardiorespiratory function (VO2peak, O2 pulse and time-to-exhaustion (TTE) were measured using a 12-lead ECG system, immediately after and at 1st and 3rd minute of recovery following an incremental CPET, before and after 4 weeks of interventions. Multivariate analysis of variance was used to determine the effect of interventions and CPET at different times.
Results: CPET caused increases in hemodynamic parameters at baseline and after 4 weeks of non-pharmacological interventions. After 4 weeks of interventions, heart rate recovery after one minute (HRR1) and heart rate recovery after 3 minutes (HRR3), TTE and VO2peak were insignificantly higher in the INW and VR groups, when compared with the control group (P<0.05). After 4 weeks of intervention, interestingly, the RPP values immediately after CPET showed an non-significant increase in the INW and VR groups, as compared to the control and music groups, which was in line with increase in TTE. Four weeks of music had no significant effect on hemodynamic recovery and cardiorespiratory function of men with HF.
Conclusion: Improved recovery of HRR3 and SBP in response to CPET and a positive trends of VO2peak and TTE after 4 weeks of INW and VR interventions may be a factor for increased vagal tone in patients with HFrEF. Both INW and VR are suitable training methods for improving hemodynamic recovery in patients with HF. However, faster recovery probably requires longer duration training and may be a way to improve cardiorespiratory fitness and thus prevent cardiac events in the elderly individuals with HF. Future research should focus on other training methods, including high intensity interval training along with nutritional interventions. Moreover, understanding the mechanisms responsible for the potential improvements warrant further study.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cardiopulmonary Exercise Test
  • Virtual rReality Exercise
  • Interval Nordic Walking
  • Ejection Fraction
  • Heart Rate Recovery
  • Heart Failure
  • Music

مراجع

  1. Carneiro HA, Song RJ, Lee J, Schwartz B, Vasan RS, Xanthakis V. Association of Blood Pressure and Heart Rate Responses to Submaximal Exercise With Incident Heart Failure: The Framingham Heart Study. J Am Heart Assoc Cardiovasc Cerebrovasc Dis. 2021 Mar 24;10(7):e019460.
  2. Nearing BD, Libbus I, Carlson GM, Amurthur B, KenKnight BH, Verrier RL. Chronic vagus nerve stimulation is associated with multi-year improvement in intrinsic heart rate recovery and left ventricular ejection fraction in ANTHEM-HF. Clin Auton Res. 2021;31(3):453–62.
  3. Zhang DY, Anderson AS. The Sympathetic Nervous System and Heart Failure. Cardiol Clin. 2014 Feb;32(1):33–vii.
  4. Older P. Heart rate recovery after orthostatic challenge and cardiopulmonary exercise testing in older individuals: prospective multicentre observational cohort study. – CPX International Inc. [Internet]. 2023 [cited 2024 May 11]. Available from: https://cpxinternational.com/pubs/heart-rate-recovery-after-orthostatic-challenge-and-cardiopulmonary-exercise-testing-in-older-individuals-prospective-multicentre-observational-cohort-study/
  5. Sokas D, Petrėnas A, Daukantas S, Rapalis A, Paliakaitė B, Marozas V. Estimation of Heart Rate Recovery after Stair Climbing Using a Wrist-Worn Device. Sensors. 2019 Jan;19(9):2113.
  6. Qiu S, Cai X, Sun Z, Li L, Zuegel M, Steinacker JM, et al. Heart Rate Recovery and Risk of Cardiovascular Events and All‐Cause Mortality: A Meta‐Analysis of Prospective Cohort Studies. J Am Heart Assoc Cardiovasc Cerebrovasc Dis. 2017 May 9;6(5):e005505.
  7. Gourine AV, Ackland GL. Cardiac Vagus and Exercise. Physiology. 2019 Jan 1;34(1):71–80.
  8. Kai S, Nagino K, Ito T, Oi R, Nishimura K, Morita S, et al. Effectiveness of Moderate Intensity Interval Training as an Index of Autonomic Nervous Activity. Rehabil Res Pract. 2016;2016:6209671.
  9. Taylor AJ, Beller GA. Postexercise systolic blood pressure response: Association with the presence and extent of perfusion abnormalities on thallium-201 scintigraphy. Am Heart J. 1995 Feb 1;129(2):227–34.
  10. Taylor AJ, Beller GA. Postexercise Systolic Blood Pressure Response: Clinical Application to the Assessment of Ischemic Heart Disease. Am Fam Physician. 1998 Oct 1;58(5):1126–30.
  11. Heart Rate Recovery after Submaximal Exercise Testing as a Predictor of Mortality in a Cardiovascularly Healthy Cohort | Annals of Internal Medicine [Internet]. [cited 2024 May 11]. Available from: https://www.acpjournals.org/doi/10.7326/0003-4819-132-7-200004040-00007?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed
  12. Abulimiti A, Nishitani‐Yokoyama M, Shimada K, Kunimoto M, Matsubara T, Fujiwara K, et al. Prognostic impact of peak oxygen uptake and heart rate reserve in patients after off‐pump coronary artery bypass grafting. Clin Cardiol. 2021 Feb 25;44(4):580–7.
  13. Physical activity [Internet]. [cited 2024 May 11]. Available from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/physical-activity
  14. Qian J, McDonough DJ, Gao Z. The Effectiveness of Virtual Reality Exercise on Individual’s Physiological, Psychological and Rehabilitative Outcomes: A Systematic Review. Int J Environ Res Public Health. 2020 Jun;17(11):4133.
  15. Imam B, Jarus T. Virtual Reality Rehabilitation from Social Cognitive and Motor Learning Theoretical Perspectives in Stroke Population. Rehabil Res Pract. 2014;2014:594540.
  16. García-Bravo S, Cano-de-la-Cuerda R, Domínguez-Paniagua J, Campuzano-Ruiz R, Barreñada-Copete E, López-Navas MJ, et al. Effects of Virtual Reality on Cardiac Rehabilitation Programs for Ischemic Heart Disease: A Randomized Pilot Clinical Trial. Int J Environ Res Public Health. 2020 Nov;17(22):8472.
  17. Terry PC, Karageorghis CI, Curran ML, Martin OV, Parsons-Smith RL. Effects of music in exercise and sport: A meta-analytic review. Psychol Bull. 2020 Feb;146(2):91–117.
  18. Trappe HJ, Voit G. The Cardiovascular Effect of Musical Genres. Dtsch Arzteblatt Int. 2016 May 20;113(20):347–52.
  19. Kirk U, Ngnoumen C, Clausel A, Purvis CK. Effects of Three Genres of Focus Music on Heart Rate Variability and Sustained Attention. J Cogn Enhanc. 2022 Jun 1;6(2):143–58.
  20. Kulinski J, Ofori EK, Visotcky A, Smith A, Sparapani R, Fleg JL. Effects of music on the cardiovascular system. Trends Cardiovasc Med. 2022 Aug 1;32(6):390–8.
  21. Wiacek M, Natora J, Zubrzycki IZ, Tomasiuk R. Physiological Responses Associated with Nordic-Walking and Walking in Middle-age Women. Int J Sports Med. 2023 Sep 26;44(12):865–70.
  22. Effects of Nordic walking on cardiovascular performance and quality of life in coronary artery disease - European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine 2020 October;56(5):616-24 [Internet]. [cited 2024 May 11]. Available from: https://www.minervamedica.it/en/journals/europa-medicophysica/article.php?cod=R33Y2020N05A0616
  23. Cebula A, Tyka AK, Tyka A, Pałka T, Pilch W, Luty L, et al. Physiological response and cardiorespiratory adaptation after a 6-week Nordic Walking training targeted at lipid oxidation in a group of post-menopausal women. PLoS ONE. 2020 Apr 1;15(4):e0230917.
  24. Reed JL, Terada T, Cotie LM, Tulloch HE, Leenen FH, Mistura M, et al. The effects of high-intensity interval training, Nordic walking and moderate-to-vigorous intensity continuous training on functional capacity, depression and quality of life in patients with coronary artery disease enrolled in cardiac rehabilitation: A randomized controlled trial (CRX study). Prog Cardiovasc Dis. 2022 Jan;70:73–83.
  25. Klompstra L, Jaarsma T, Strömberg A. Exergaming to increase the exercise capacity and daily physical activity in heart failure patients: a pilot study. BMC Geriatr. 2014 Nov 18;14:119.
  26. Kim KH, Jeon KN, Kang MG, Ahn JH, Koh JS, Park Y, et al. Prognostic value of computed tomographic coronary angiography and exercise electrocardiography for cardiovascular events. Korean J Intern Med. 2016 Sep;31(5):880–90.
  27. Medicine AC of S. ACSM’s Health-Related Physical Fitness Assessment Manual. Lippincott Williams & Wilkins; 2013. 191 p.
  28. García-Bravo S, Cuesta-Gómez A, Campuzano-Ruiz R, López-Navas MJ, Domínguez-Paniagua J, Araújo-Narváez A, et al. Virtual reality and video games in cardiac rehabilitation programs. A systematic review. Disabil Rehabil. 2021 Feb 13;43(4):448–57.
  29. Dewar A, Kass L, Stephens RCM, Tetlow N, Desai T. Heart Rate Recovery Assessed by Cardiopulmonary Exercise Testing in Patients with Cardiovascular Disease: Relationship with Prognosis. Int J Environ Res Public Health. 2023 Mar 7;20(6):4678.
  30. Jae SY, Kurl S, Laukkanen JA, Yoon ES, Choi YH, Fernhall B, et al. Relation of heart rate recovery after exercise testing to coronary artery calcification. Ann Med. 2017 Jul 4;49(5):404–10.
  31. McCrory C, Berkman LF, Nolan H, O’Leary N, Foley M, Kenny RA. Speed of Heart Rate Recovery in Response to Orthostatic Challenge. Circ Res. 2016 Aug 19;119(5):666–75.
  32. Coote JH. Recovery of heart rate following intense dynamic exercise. Exp Physiol. 2010 Mar;95(3):431–40.
  33. Autonomic Recovery after Exercise in Trained Athletes: Inten... : Medicine & Science in Sports & Exercise [Internet]. [cited 2024 May 11]. Available from: https://journals.lww.com/acsm-msse/fulltext/2007/08000/autonomic_recovery_after_exercise_in_trained.20.aspx
  34. Peçanha T, Prodel E, Bartels R, Nasario-Junior O, Paula RB, Silva LP, et al. 24-h cardiac autonomic profile after exercise in sedentary subjects. Int J Sports Med. 2014 Mar;35(3):245–52.
  35. Johnson NP, Goldberger JJ. Prognostic Value of Late Heart Rate Recovery After Treadmill Exercise. Am J Cardiol. 2012 Jul;110(1):45–9.
  36. Rodrigues Junior LF, Moreira BR, Duque AP, de Oliveira JR, Figueiredo PHS, de Oliveira CR, et al. Double Product and Autonomic Function as Predictors of Quality of Life in Heart Transplant Recipients: A Cross-Sectional Study. Braz J Cardiovasc Surg. 2022;37(4):454–65.
  37. De Ferrari GM, Crijns HJGM, Borggrefe M, Milasinovic G, Smid J, Zabel M, et al. Chronic vagus nerve stimulation: a new and promising therapeutic approach for chronic heart failure. Eur Heart J. 2011 Apr 1;32(7):847–55.

 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 24 اردیبهشت 1403
  • تاریخ بازنگری: 15 خرداد 1403
  • تاریخ پذیرش: 18 خرداد 1403
  • تاریخ اولین انتشار: 18 خرداد 1403
  • تاریخ انتشار: 01 اردیبهشت 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار