Mελέτη ορμονικών παραμέτρων σε ασθενείς με χρόνια καρδιακή ανεπάρκεια στα πλαίσια προγράμματος αποκατάστασης

Abstract

Introduction: Functional impairment is very common among CHF patients. It is attributed to endothelial and skeletal muscle, except for myocardial dysfunction. Neurohormonal pathways are activated from the early stages of the disease, in order to compensate the disastrous effects of myocardial dysfunction. Instead of it, as the disease progresses they contribute to the exertion of the clinical syndrome of CHF, leading to a vicious circle. Aim of this study was to investigate first of all the relationship between hormonal imbalance that characterizes CHF patients with their exercise capacity and secondly the effect that a rehabilitation program has on it.Methods: Forty-seven stable CHF patients (38men/women, mean age 56±13 years) under optimal treatment were enrolled in this study. All patients performed a symptom-limited incremental cardiopulmonary exercise test on cycle ergometer. Blood samples from these patients were drawn in order to measure parathyroid hormone and calcium homeostasis regulating factors, thyroid hormones, cortisol, testosterone, dehydroepiandrosterone sulfate, prolactin, adrenocorticotrophin, human growth hormone and insulin-like growth factor 1. Urine samples were also collected, to determine Urinary N-telopeptide of type-I collagen, a marker of bone resorption.All patients participated in a rehabilitation program that lasted 3 months (26 sessions, 3 times weekly). They were randomly assigned to interval type (100% peak Work Rate for 30 sec, alternating with rest for 30 sec)] with or without strength training. Only 26 patients (24men/2women) accomplished the program and underwent again a CPET and hormonal measurements.Results: Serum intact parathyroid hormone levels had a significant inverse correlation with peak oxygen consumption, VO2peak (r=-0.54; p<0.01), with the 1st linear regression of oxygen uptake reduction during the 1st min of recovery period, VO2/t-slope (r=-0.48; p<0.01), the heart rate recovery during the 1st min of recovery period immediately after exercise, Heart Rate Recovery, HRR (r=-0.55; p=0.01) and the chronotropic response to exercise, CR (r=-0.49; p<0.01). Serum cortisol had also a significant inverse correlation with VO2peak (r=-0.57; p<0.01), VO2/t-slope (r=-0.64; p<0.01) and CR (r=-0.44; p=0.017) and a positive correlation with the slope of the linear regression of minute ventilation versus carbon dioxide output from the onset of exercise to the anaerobic threshold, VE/VCO2 (r=0.47; p<0.01). Dehydroepiandrosterone sulfate had a positive correlation with VO2peak (r=0.51; p<0.01). Sensitivity to growth hormone, IGF-1/hGH had a weak positive correlation with VO2peak (r=0.32; p=0.03).In multivariate regression analysis serum PTH (β=-0.67; p<0.001) and albumin adjusted serum calcium levels (β=-0.54; p<0.001) were independent predictors of VO2peak (R2=0.55; F=21.154; p= 0.001), after accounting for age, CHF etiology, body mass index, creatinine, creatinine clearance, calcitonin, 25-hydroxy-vitamin D, NTX and inorganic phosphate. Moreover, in a second multivariate regression analysis serum cortisol (β=-0.56; p= 0.001) and dehydroepiandrosterone sulfate were independent predictors of VO2peak ( adjusted R2=0,49; F17,8; SE=3,1; p<0,001), after accounting for age, body mass index, gender, CHF aetiology, creatinine, Left Ventricular Ejection Fraction and ACTH in all patients. In men, serum cortisol levels together with DHEA-s were both independent predictors of VO2peak (adjusted R2=0.6, F=24.53, SE=2.76; p<0.001), after accounting also for IGF-1, hGH and total testosterone.There was a significant increase in peak oxygen consumption (10%) and maximum work rate (44%) after the completion of the rehabilitation program. The increase in VO2peak was greater in the group that completed the combined rehabilitation program (aerobic interval exercise combined with strength training). Serum hormonal concentrations did not change significantly after the completion of the rehabilitation program.Conclusion: Serum parathyroid, cortisol and dehydroepiandrosterone sulfate levels independently predict exercise capacity in CHF patients and hence disease severity. Furthermore, a rehabilitation program, especially including combination of aerobic with strength training, not only improves functional status of CHF patients, but also seems to have positive impact on their hormonal derangements.

Εισαγωγή: Οι ασθενείς με ΧΚΑ εμφανίζουν έκπτωση της λειτουργικής τους ικανότητας, που οφείλεται όχι μόνο στη δυσλειτουργία του μυοκαρδίου, αλλά και σε μηχανισμούς της περιφέρειας όπως είναι η δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και των σκελετικών μυών. Από τα αρχικά στάδια της νόσου παρατηρείται ενεργοποίηση του νευροορμονικού συστήματος, που ενώ αποσκοπεί στην αντιρρόπηση των επιπτώσεων από τη δυσλειτουργία του μυοκαρδίου, δημιουργεί στη συνέχεια ένα φαύλο κύκλο με περαιτέρω επιδείνωση των συμπτωμάτων. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνηθεί η σχέση των συγκεντρώσεων ορισμένων ορμονών στον ορό ασθενών με ΧΚΑ με την ικανότητά τους για άσκηση και η επίδραση της άσκησης στο ορμονικό προφίλ των ασθενών αυτών.Μέθοδος: Μελετήθηκαν 47 σταθεροποιημένοι ασθενείς (38 άνδρες/9 γυναίκες), ηλικίας 56±13 ετών με χρόνια καρδιακή ανεπάρκεια υπό βέλτιστη φαρμακευτική αγωγή. Οι ασθενείς αυτοί υποβλήθηκαν σε μια μέγιστη καρδιοαναπνευστική δοκιμασία κόπωσης και πρωινή αιμοληψία για τον προσδιορισμό θυρεοειδικών ορμονών, παραθορμόνης, ασβεστίου ορού, βιταμίνης D, αλβουμίνης, κορτιζόλης, τεστοστερόνης, θειϊκής δεϋδροεπιανδροστερόνης, των υποφυσιακών ορμονών προλακτίνης, αδρενοκορτικοτρόπου και αυξητικής ορμόνης και του ινσουλινομιμητικού παράγοντα 1. Έγινε, επίσης, προδιορισμός των πεπτιδίων κολλαγόνου ούρων που είναι δείκτης οστικού μεταβολισμού. Στη συνέχεια, οι ασθενείς εντάχθηκαν στο πρόγραμμα αποκατάστασης, αφού πρώτα χωρίσθηκαν –βάσει τυχαιοποίησης- σε 2 ομάδες. Η μία ομάδα έκανε μόνο αερόβια άσκηση διαλειμματικού τύπου, ενώ η άλλη έκανε και ασκήσεις μυϊκής ενδυνάμωσης.Το πρόγραμμα (36 συνεδρίες, 3 φορές εβδομαδιαίως) ολοκλήρωσαν 26 ασθενείς (24 άνδρες / 2 γυναίκες), 10 το αερόβιο πρόγραμμα και 16 το συνδυασμένο. Μετά το πέρας του προγράμματος επαναλήφθηκαν οι μετρήσεις (μέγιστη ΚΑΔΚ και προσδιορισμός ορμονικών παραμέτρων).Αποτελέσματα: H παραθορμόνη ορού είχε αρνητική συσχέτιση με τη κορυφαία κατανάλωση οξυγόνου, VO2peak (r=-0,54; p<0,01), με την κινητική Ο2 στην πρώιμη ανάκαμψη, VO2/t-slope (r=-0,48; p<0,01), την ανάκαμψη της καρδιακής συχνότητας κατά την πρώιμη ανάκαμψη,HRR (r=-0,55; p=0,01) και τη χρονότροπη εφεδρεία, CR (r=-0,49; p<0,01). Η κορτιζόλη ορού εμφάνισε αρνητική συσχέτιση με το VO2peak (r=-0,57; p<0,01), το VO2/t-slope (r=-0,64; p<0,01) και τη CR (r=-0,44; p=0,017) και θετική με την κλίση VE/VCO2 (r=0,47; p<0,01). H θειϊκή δεϋδροεπιανδροστερόνη είχε θετική συσχέτιση με το VO2peak (r=0,51; p<0,01). Τέλος, η ευαισθησία στην αυξητική ορμόνη, δηλαδή ο λόγος IGF-1/hGH εμφάνισε μια ασθενή θετική συσχέτιση με το VO2peak (r=0,32; p=0,03).Σύμφωνα, με ανάλυση παλινδρόμησης που διενεργήθηκε οσον αφορά τους δείκτες οστικού μεταβολισμού, η παραθορμόνη (β=-0,67; p≤0,001) και το ασβέστιο διορθωμένο προς την αλβουμίνη (β=-0,54; p≤0,001) αποδείχθηκαν οι μόνοι ανεξάρτητοι προγνωστικοί δείκτες της μέγιστης κατανάλωσης οξυγόνου, VO2peak (adjusted R2=0,550; F=21,154; p≤0,001), ενώ σε ξεχωριστή ανάλυση παλινδρόμησης που έγινε και αφορούσε τις υπόλοιπες αναβολικές και καταβολικές ορμόνες που μετρήθηκαν, μόνο η κορτιζόλη (β=-0,56; p= 0,001) και η θεϊική δεϋδροεπιανδροστερόνη (β=0,47; p=0,001) παρέμειναν ανεξάρτητοι προγνωστικοί δείκτες του VO2peak (adjusted R2=0,49; F17,8; SE=3,1; p<0,001). Στους άρρενες ασθενείς, η κορτιζόλη μαζί με τη θειϊκή δεϋδροεπιανδροστερόνη παρέμειναν και οι δύο οι μόνοι ανεξάρτητοι προγνωστικοί παράγοντες του VO2peak (adjusted R2=0.6, F=24.53, SE=2.76; p<0.001), ενώ είχαν συμπεριληφθεί στην ανάλυση παλινδρόμησης και ο ινσουλινομιμητικός παράγοντας Ι, IGF-1, η αυξητική ορμόνη, hGH και η ολική τεστοστερόνη.Μετά την ολοκλήρωση του προγράμματος αποκατάστασης, η κορυφαία κατανάλωση οξυγόνου, VO2peak, αυξήθηκε κατά 10% περίπου. Αυξήθηκε ,επίσης, το μέγιστο έργο που επιτεύχθηκε κατά την ΚΑΔΚ κατά 44% περίπου. Συγκρίνοντας τα δύο προγράμματα αποκατάστασης μεταξύ τους, προέκυψε ότι η ομάδα που έκανε συνδυασμένη άσκηση παρουσίασε μεγαλύτερη αύξηση της μέγιστης κατανάλωσης οξυγόνου σε στατιστικά σημαντικό βαθμό. Όσον αφορά στις ορμόνες δεν παρουσιάσθηκε καμιά στατιστικά σημαντική μετάβολή μετά το πέρας του προγράμματος αποκατάστασης, ούτε μεταξύ των δύο προγραμμάτων. Συμπέρασμα: Η συγκέντρωση της παραθορμόνης, της κορτιζόλης και της θειϊκής δεϋδροεπιανδροστερόνης στον ορό των ασθενών με ΧΚΑ αποτελούν ανεξάρτητους προγνωστικούς δείκτες της ικανότητάς τους για άσκηση και κατ’ επέκταση της βαρύτητας της νόσου. Ένα τρίμηνο πρόγραμμα αποκατάστασης είναι δυνατόν να βελτιώσει τη λειτουργική ικανότητα των ασθενών αυτών και να επιδράσει ευεργετικά στο ορμονικό τους προφίλ και φαίνεται πώς το συνδυασμένο πρόγραμμα άσκησης που περιλαμβάνει αερόβια άσκηση και μυϊκή ενδυνάμωση υπερέχει της αερόβιας άσκησης ως προς τις θετικές αυτές συνέπειες.