Summary
Этот протокол оценивает изменения гидратации и состояния клеточной массы тела с помощью векторного анализа биоэлектрического импеданса после динамической программы упражнений, разработанной для пациентов с ревматоидным артритом. Сама программа динамических упражнений детализирована, выделяя ее компоненты, ориентированные на сердечно-сосудистую систему, силу и координацию. Протокол содержит подробные сведения о шагах, инструментах и ограничениях.
Abstract
Ревматоидный артрит (РА) является изнурительным заболеванием, которое может привести к таким осложнениям, как ревматоидная кахексия. Несмотря на то, что физические упражнения показали пользу для пациентов с ревматоидным артритом, их влияние на гидратацию и массу клеток организма остается неопределенным. Наличие боли, воспаления и изменений в суставах часто ограничивает активность и делает традиционную оценку состава тела ненадежной из-за изменения уровня гидратации. Биоэлектрический импеданс является широко используемым методом оценки состава тела, но у него есть ограничения, поскольку он был разработан в первую очередь для населения в целом и не учитывает изменения в составе тела. С другой стороны, векторный анализ биоэлектрического импеданса (BIVA) предлагает более комплексный подход. BIVA включает в себя графическую интерпретацию сопротивления (R) и реактивного сопротивления (Xc) с поправкой на высоту, чтобы предоставить ценную информацию о состоянии гидратации и целостности клеточной массы.
В исследование было включено 12 женщин с РА. В начале исследования были получены измерения гидратации и клеточной массы тела с помощью метода BIVA. Впоследствии пациенты приняли участие в шестимесячной программе динамических упражнений, включающей тренировку сердечно-сосудистой системы, силы и координации. Для оценки изменений гидратации и массы клеток тела различия в параметрах R и Xc с поправкой на рост сравнивались с помощью программного обеспечения BIVA Confidence. Результаты показали заметные изменения: сопротивление уменьшилось после программы упражнений, в то время как реактивное сопротивление увеличилось. BIVA, как метод классификации, может эффективно классифицировать пациентов по категориям обезвоживания, избыточной гидратации, нормальных, спортивных, худых, кахектических и тучных. Это делает его ценным инструментом для оценки пациентов с РА, поскольку он предоставляет информацию, независимую от массы тела или уравнений прогнозирования. В целом, применение BIVA в этом исследовании пролило свет на влияние программы упражнений на гидратацию и массу клеток тела у пациентов с РА. Его преимущества заключаются в способности предоставлять исчерпывающую информацию и преодолевать ограничения традиционных методов оценки состава тела.
Introduction
Ревматоидный артрит (РА) – это инвалидизирующее заболевание, которое влияет на функциональность и независимость пациентов из-за острой боли в суставах, снижения мышечной силы и нарушения физической функции, которые связаны с воспалительным процессом, присущим заболеванию 1,2. На поздних стадиях персистирующее воспаление вызывает структурные изменения, приводящие к деформации, дисфункции суставов и ревматоидной кахексии, что является плохим прогностическим фактором для этих пациентов 3,4.
Ревматоидная кахексия характеризуется изменениями в составе тела, такими как потеря мышечной массы при стабильном весе и увеличение жировой массы, что может существенно повлиять на качество жизни этих пациентов 3,5,6. Для оценки состава тела доступны различные методы, наиболее широко используемым из которых является биоимпедансный анализ (БИА). Тем не менее, когда традиционный анализ BIA используется у пациентов с измененным составом тела, оценки могут быть ограничены, поскольку они основаны на уравнениях прогнозирования, сформулированных для здоровой или нормально гидратированной популяции 7,8.
Другой подход, называемый анализом векторов биоэлектрического импеданса (BIVA), использует вектор импеданса, основанный на графическом RXc. Он использует данные импеданса, сопротивления (R) и реактивного сопротивления (Xc) с поправкой на высоту, в результате чего получается вектор, который предоставляет информацию о состоянии гидратации и целостности клеточной массы. BIVA способен классифицировать пациентов по таким категориям, как обезвоживание, избыточная гидратация, нормальный, атлетический, худой, кахектический и тучный, что делает его ценным инструментом для пациентов с РА 8,9,10. Векторы, расположенные выше или ниже главной оси (левая или правая половины эллипсов), ассоциированы с большей и меньшей клеточной массой в мягких тканях соответственно. Прямые и обратные смещения векторов, параллельных большой оси, связаны с обезвоживанием и перегрузкой жидкостью. Спортсмены определяются как люди с более высокой клеточной массой, что может сопровождаться обезвоживанием. Классификация постного относится к людям с более низкой клеточной массой, потенциально сопровождающейся обезвоживанием, а классификация ожирения применяется к людям с более высокой клеточной массой, которая может сопровождаться переизбытком жидкости. Классификация кахексии по BIVA определяется высокими значениями сопротивления и низкого реактивного сопротивления, представленными перемещением вектора вправо на графике, свидетельствующим об уменьшении клеточной массы, потенциально сопровождающемся изменением гидратационного статуса11 (рис. 1).
Традиционные фармакологические методы лечения РА в первую очередь направлены на уменьшение боли, воспаления и прогрессирования повреждения суставов, при этом ограниченное внимание уделяется изменениям в составе тела12. Среди нефармакологических методов лечения, обычно используемых в этой популяции, вмешательства, основанные на физических упражнениях, показали положительные результаты в улучшении функциональности, усталости, боли, подвижности суставов, аэробной способности, мышечной силы, выносливости, гибкости и психологического благополучия. Важно отметить, что эти вмешательства, как было показано, достигают этих преимуществ без усугубления симптомов или повреждения суставов у пациентов без обширного ранее существовавшего повреждения 13,14,15,16,17. Тем не менее, имеются ограниченные знания о внедрении и оценке изменений в гидратации и состоянии клеточной массы тела после физических упражнений в этой популяции. Эти пациенты часто испытывают боль, воспаление и структурные изменения в суставах, что ограничивает виды деятельности, которыми они могут заниматься, и еще больше усложняет оценку состава тела с использованием традиционных подходов. Этот протокол направлен на демонстрацию того, как оценивать изменения гидратации и состояния клеточной массы тела с помощью векторного анализа биоэлектрического импеданса после реализации программы динамических упражнений для пациентов с ревматоидным артритом. Кроме того, протокол содержит подробную информацию о программе динамических упражнений, включая сердечно-сосудистую систему, силу и координационные компоненты, а также шаги, инструменты, ограничения и общие соображения.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Настоящий протокол был одобрен и соответствовал руководящим принципам Комитета по исследованиям и этике человека Национального института медицинских наук и питания им. Сальвадора Зубурана (Ref.: 1347). Информированное согласие было получено от участников перед участием в этом исследовании. В исследование были включены только пациенты I-III функциональных классов без тотального или частичного эндопротезирования18,19 и не являвшиеся кандидатами на протезирование. Критерии исключения включали пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком, хронической болезнью почек, беременностью или другими аутоиммунными заболеваниями, которые пересекаются с РА.
1. Набор участников
- Набирайте пациентов.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для настоящего исследования было набрано двенадцать женщин с РА из ревматологической амбулатории. - Обеспечить стабильное медикаментозное лечение пациентов в течение предыдущих 6 месяцев; которые могут включать любое из следующего: противомалярийные препараты (например, хлорохин, гидроксихлорохин), болезнь-модифицирующие противоревматические препараты (БПВП) (например, метотрексат, лефлуномид) и глюкокортикоиды (например, преднизолон)20.
ПРИМЕЧАНИЕ: В соответствии с оценкой ревматолога, в период вмешательства могут быть внесены изменения в фармакологическое лечение, если это необходимо.
2. Предварительное тестирование участников
ПРИМЕЧАНИЕ: Предварительные тесты были проведены за 1 неделю до начала программы динамических упражнений. Использовали оборудование для анализа многочастотного биоэлектрического импеданса (см. табл. материалы) и проводили измерения у пациентов натощак в течение 4-5 ч.
- Этапы перед тестированием
- Убедитесь, что эти измерения выполняются стандартизированным специалистом с большим опытом.
- Очистите оборудование с помощью 0,05% хлоргексидина и убедитесь, что руки вымыты.
- Объясните пациенту процедуру и получите размеры для веса (кг) и роста (см).
- Попросите пациента снять обувь и правый носок, а также любые металлические предметы, контактирующие с кожей.
- Поместите пациента в положение лежа на спине на 5 минут, вытянув обе ноги и руки, и убедитесь, что он не соприкасается с какой-либо частью тела.
- Измерение BIA
- Очистите тыльную сторону кисти и правую ногу 70% спиртом.
- Поместите два электрода на тыльную сторону кисти: один на третий пястно-фаланговый сустав, а другой на середину запястья на уровне головки локтевой кости.
- Поместите два электрода на правую ногу: один в третьем плюснефаланговом суставе, а другой между медиальной и латеральной молотками. Между электродами должен быть зазор 5-10 см.
- Подключите четыре кабеля оборудования. После подключения поместите красные зажимы на электроды рядом с ногтем и ногтем; Установите черные зажимы на оставшиеся электроды. Кабели не должны пересекаться друг с другом.
- Значения импеданса (Z) четырех различных частот (5, 50, 100 и 200 кГц) будут отображаться на экране оборудования. Обратите внимание на значения сопротивления и реактивного сопротивления для частоты 50 кГц. Эти значения будут необходимы для классификации пациентов с кахексией.
ПРИМЕЧАНИЕ: Анализ биоэлектрического импеданса с использованием тетраполярного многочастотного оборудования обеспечивает точные значения сопротивления и реактивного сопротивления на одной частоте 50 кГц, а также соотношение между значениями импеданса 200 кГц и 5 кГц (200/5 кГц).
- Классификация кахексии по BIVA
- Загрузите программное обеспечение BIVA tolerance R-Xc (см. Таблицу материалов) и откройте его.
ПРИМЕЧАНИЕ: Программное обеспечение представляет собой электронную таблицу, которую можно увидеть в нижней части семи рабочих листов. - Перейдите ко второму листу, Референтные популяции; выбрать строку, соответствующую ссылочной совокупности; скопируйте его; и вставьте его во второй ряд, отмеченный желтым цветом.
ПРИМЕЧАНИЕ: Референтная популяция выбирается в соответствии с возрастным диапазоном, расой, полом и ИМТ оцениваемой популяции. - Перейдите к пятому листу, «Субъекты», и вставьте данные пациента во вторую строку: в столбец А введите идентификатор пациента; в столбце В укажите цифру один; А для следующих двух столбцов можно выбрать, вводить ли имя пациента.
- В столбце E введите пол пациента, используя M для мужчин или F для женщин. В столбцы F и G вставьте ранее отмеченные значения сопротивления и реактивного сопротивления на частоте 50 кГц. Введите рост (см) и вес (кг) в следующие два столбца.
- В столбце J введите число, соответствующее ссылочной совокупности, выбранной на втором листе.
- Вставьте число от 1 до 10 в столбец K. Он понадобится для листа «Точечный график»; В следующем столбце введите возраст пациента.
ПРИМЕЧАНИЕ: Можно выбрать значения от 1 до 10, потому что в программном обеспечении для измерения переносимости BIVA одновременно может быть до 10 пациентов. - Панель параметров находится в верхней части программного обеспечения. Найдите опцию дополнений и нажмите на нее. Затем выберите опцию расчета , которая будет отображаться, и нажмите на нее. Обратите внимание на значения сопротивления и реактивного сопротивления, скорректированные по высоте и фазовому углу.
- Затем перейдите к листу 3, Точечный график, и посмотрите на график BIVA в соответствии с выбранной эталонной совокупностью. Отобразится диалоговое окно. Выберите код группы , введенный в столбец K, для шага 2.3.6. Нажмите кнопку ОК, и отобразится график BIVA с вектором пациента, нарисованным в виде геометрической фигуры.
- Обратите внимание на эллипсы допусков 50%, 75% и 95%, а также квадранты I, II, III и IV на графике BIVA. Чтобы классифицировать пациента с кахексией с помощью BIVA, вектор должен находиться в правом нижнем квадранте (квадрант IV) и за пределами эллипса толерантности 75% (рис. 1).
ПРИМЕЧАНИЕ: Пациенты, чьи векторы попадают в любой из квадрантов в пределах эллипсов толерантности <75%, будут рассматриваться с классификацией нормального состава тела21.
- Загрузите программное обеспечение BIVA tolerance R-Xc (см. Таблицу материалов) и откройте его.
3. Динамическая программа упражнений
ПРИМЕЧАНИЕ: Программа применялась под наблюдением физиотерапевта. Продолжительность вмешательства оценивалась в 48 сеансов на одного пациента. Занятия физическими упражнениями проводились в тренажерном зале механотерапии в физиотерапевтическом отделении, принадлежащем отделению ревматологии и иммунологии "INCMNSZ", продолжительностью 90 минут, два раза в неделю.
- Оценка сессии
- Спросите пациентов о боли или дискомфорте, которые они ощущают в суставах.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для оценки боли использовалась визуальная аналоговая шкала (ВАШ). Если они сообщали о боли в ВАШ выше 7/10 в любом суставе, физиотерапевтическое отделение проводило более конкретную оценку (например, электротерапия использовалась, если была только боль, термотерапия использовалась, если присутствовала скованность, и криотерапия использовалась, когда была и боль, и воспаление). - Измеряйте жизненно важные показатели перед каждой тренировкой.
- Спросите пациентов о боли или дискомфорте, которые они ощущают в суставах.
- Разминка
ПРИМЕЧАНИЕ: Продолжительностью 15 мин была установлена общая динамическая разминка, разделенная на фазы. Фаза активации: простые, мягкие и глобальные движения выполнялись по всем дугам движения, оставаясь в статичном положении, с 10-15 повторениями. Подготовительный этап: в этой последней части выполнялись мягкие динамические упражнения, которые имитировали жесты движений, которые будут выполняться в рабочей фазе, с 10-15 повторениями.- Фаза активации
- Выберите наиболее подходящее разминочное упражнение, включая суставы верхних и нижних конечностей и их диапазон движений.
- Верхняя конечность: Проинструктируйте пациента достичь диапазона движений без дискомфорта при каждом движении сустава. Инструктор должен провести пациента через движение с нормальной скоростью и проинструктировать пациента избегать болезненного диапазона движений.
- Нижние конечности: Попросите пациента выполнять разминку в положении стоя, поставив обе ноги на землю и на устойчивую поверхность. Проинструктируйте пациента достичь безболезненной скорости движения в пределах диапазона движений для каждого сустава, пока пациент сидит на стуле.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если некоторые пациенты могут стоять в течение длительного времени, необходимо достичь сидячего положения, учитывая устойчивый стул с прямой спиной и ногами на земле. Необходимо учитывать доступные диапазоны движений тазобедренного, коленного, голеностопного суставов и стоп.
- Выберите наиболее подходящее разминочное упражнение, включая суставы верхних и нижних конечностей и их диапазон движений.
- Этап настройки
- Проинструктируйте пациента о выполнении функциональных движений, включающих более двух суставов в каждом сегменте (нижняя конечность или верхняя конечность).
- Проводите наблюдение на этом этапе, чтобы обеспечить ощущение благополучия во время движения и отрегулировать диапазон движений, когда пациент проявляет дискомфорт.
- Фаза активации
- Этап работы
ПРИМЕЧАНИЕ: При продолжительности 60 минут этап работы разделен на три этапа по 20 минут каждый.- Аэробные: выполняйте работу на беговой дорожке.
ПРИМЕЧАНИЕ: Выберите беговую дорожку без наклона по умолчанию.- Убедитесь, что устройство аварийной остановки работает правильно, и объясните пациенту меры безопасности. Посоветуйте пациенту носить спортивную обувь.
- Дайте пациентам информацию об адаптациях, которые должны быть выполнены при запуске беговой дорожки и должны выполняться правильно, чтобы избежать неестественных движений походки.
- Установите базовую скорость для каждого пациента, попросив нормально чувствовать себя во время ходьбы.
- Отрегулируйте скорость через 5 минут на беговой дорожке. С помощью пульсоксиметра (см. Таблицу материалов) измеряйте частоту сердечных сокращений при увеличении скорости до достижения зоны частоты сердечных сокращений между 55% и 75%14,31 от ЧССmax.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если частота сердечных сокращений пациента превышает 75% ЧССmax, скорость должна быть снижена до идеальной зоны частоты сердечных сокращений. Проинструктируйте пациента искать комфортный темп. - Через 10 минут попросите пациента оценить, используя шкалу оценки воспринимаемых усилий.
ПРИМЕЧАНИЕ: Модифицированный рейтинг шкалы воспринимаемой нагрузки по шкале Борга был использован для оценки воспринимаемого напряжения. - Снизьте скорость беговой дорожки до комфортного темпа в течение последних 5 минут пациента. Скорость должна быть снижена до полной остановки при достижении 5 мин.
- Спросите пациента о боли или дискомфорте после использования беговой дорожки.
- Упражнения с отягощениями
ПРИМЕЧАНИЕ: Направленные упражнения на подвижность суставов использовались в сочетании с упражнениями на мышечную силу. Тренировка состояла из подхода по 8-10 повторений на упражнение. Использовались мягкие (0,5-2,6 кг) и средние (0,7-3,2 кг) эспандеры, причем сопротивление постепенно увеличивалось каждые 2 недели. Дозировка упражнения зависела от состояния пациента на момент вмешательства.- Верхняя конечность
- Проинструктируйте пациента выполнять подвижность верхних конечностей, держа в руках деревянную палку (<1 кг) обеими руками.
- Научите пациента комбинированным упражнениям, которые включают диапазон движений более двух суставов (например, сгибание плечевого и локтевого суставов).
- Попросите пациента держать повязку над концами. Пациент должен свернуть руку с концом ленты, чтобы обеспечить ее захват.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если руки пациента испытывают дискомфорт, инструктор должен аккуратно закрепить браслет на запястье. - Попросите пациента положить один конец ленты на пол и наступить на него ногой. Затем выполните сгибание локтя против сопротивления ленты. Разгибание локтя должно работать на эксцентрическое сокращение при возвращении в нейтральное положение.
ПРИМЕЧАНИЕ: Пациент должен стоять с устойчивой опорой стопы и хорошей осанкой. Если пациент указывает на некоторый дискомфорт, это упражнение необходимо выполнять в положении сидя. - Попросите пациента свернуть повязку на руке, следя за тем, чтобы не было чрезмерного давления. Другой конец должен удерживаться свободной рукой пациента рядом с телом на уровне бедер. Затем попросите пациента согнуть локоть под углом 90° так, чтобы локоть находился в нейтральном положении.
ПРИМЕЧАНИЕ: Пациент может отдыхать в течение 20 секунд между движениями.
- Нижние конечности
- Попросите пациента сесть на устойчивый стул со сгибанием бедер и коленей на 90° и завяжите концы эспандера, сделав петлевую ленту. Пациент должен обхватить ноги резиновой лентой в дистальной части бедренной кости (выше колена). В этом положении проинструктируйте пациента выполнять сгибание бедра для каждой ноги на 20-30 градусов выше исходного положения.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для правильного выравнивания избегайте вращения бедра и сгибания колена. Если пациент указывает на дискомфорт, уменьшите амплитуду движений. - Попросите пациента сесть на устойчивый стул со сгибанием бедер и коленей на 90° и завяжите концы эспандера, сделав петлевую ленту. Пациент должен обхватить ноги резиновой лентой в дистальной части бедренной кости (выше колена). В этом положении проинструктируйте пациента выполнить легкое сгибание бедра (более 10° от исходного положения) и отведение бедра.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для правильного выравнивания избегайте вращения бедра и чрезмерного сгибания колена. Если пациент указывает на дискомфорт, уменьшите амплитуду движений. - Попросите пациента сесть на устойчивый стул со сгибанием бедер и коленей на 90° и завяжите концы эспандера, сделав петлевую ленту. Пациент должен окружить ближайшую ножку стула и свою ногу резинкой на лодыжке. Попросите пациента медленно возвращаться в исходное положение.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для правильного выравнивания пациент должен сохранять удобное сидячее положение и избегать компенсации сгибания бедра. При необходимости пациент может держаться руками за основание кресла для большей устойчивости. Шаги можно выполнять одной ногой за раз или меняя стороны. - Попросите пациента принять положение стоя. Затем попросите пациента завязать концы эспандера, сделать петлю и надеть ленту на лодыжки. Проинструктируйте пациента выполнять повторения смены положения между сидячим и стоячим.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если пациент чувствует дискомфорт во время выполнения упражнения, пересмотрите и облегчите упражнение, используя более высокий стул, чтобы уменьшить сгибание колена, или используя второй стул, на котором пациент может поддерживать себя и облегчать движение.
- Попросите пациента сесть на устойчивый стул со сгибанием бедер и коленей на 90° и завяжите концы эспандера, сделав петлевую ленту. Пациент должен обхватить ноги резиновой лентой в дистальной части бедренной кости (выше колена). В этом положении проинструктируйте пациента выполнять сгибание бедра для каждой ноги на 20-30 градусов выше исходного положения.
- Верхняя конечность
- Развлекательные игры
ПРИМЕЧАНИЕ: Состоит из выполнения серии упражнений, которые включают жесты или движения, адаптированные из определенного вида спорта, такого как футбол, баскетбол или волейбол, интегрируя компоненты гибкости и координации, создаются от 4 до 7 станций, состоящих из полиартикулярных движений и различных упражнений, и прорабатываются две серии по 8-15 повторений (с увеличением сложности каждые 2 недели).- Выберите наиболее подходящее упражнение, основанное на спортивном жесте для пациента на каждом занятии, и сделайте тренажер. Каждая станция должна быть спроектирована с учетом ограничений пациента.
- Сделайте футбольные ворота из двух стульев с расстоянием между ними 1,3 м.
- Попросите пациента ударить ногами по пластиковому мячу длиной 30 см в точке 3 м перед футбольными воротами.
- Контролируйте сложность, увеличивая количество повторений или сетов на каждой станции и добавляя новые станции в схему.
ПРИМЕЧАНИЕ: Примеры конструкций станций: (1) Прикрепите кольцо «Ула-Ула» к кончику деревянной палки длиной 1,3 м, поместите пациента в точку броска на расстоянии 2 м перед кольцом и попросите его бросить 30-сантиметровый пластиковый мяч руками в кольцо «Ула-Ула». Каждый пациент должен набрать не менее 5 баллов и может набрать до 10 баллов. (2) Прикрепите веревку вдоль стен комнаты, чтобы имитировать волейбольную сетку. Веревка должна иметь минимальную высоту 1. 7 м, и два пациента должны находиться в положении с каждой стороны. Попросите пациентов пропустить 40-сантиметровый воздушный шар по веревке не менее 10-15 раз каждый. (3) Поместите двух пациентов на расстоянии 3 м друг от друга и попросите их бросить руками пластиковый мяч длиной 30 см. Каждый пациент должен бросить пластиковый мяч не менее 10 раз на каждую руку. Пациенты должны находиться под постоянным наблюдением.
- Аэробные: выполняйте работу на беговой дорожке.
- Охлаждение
ПРИМЕЧАНИЕ: Охлаждение длится 15 минут и состоит из активных статических растяжений.- При глобальном применении растяжка должна выполняться мягко, не создавая нагрузки на сустав. Растяжка не должна доставлять дискомфорт пациенту.
- Выдерживайте каждую растяжку в течение 15-20 с.
4. Оценка после тестирования
ПРИМЕЧАНИЕ: Оценка после теста должна быть запланирована в течение недели после последней тренировки.
- Повторите измерение состава тела, чтобы получить классификацию BIVA, как описано в предварительном тесте.
ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы провести сравнение между временем до и после выполнения программы динамических упражнений, необходимо получить среднее значение разности сопротивлений, деленное на высоту (dR/H), среднее значение разности реактивных сопротивлений, деленное на высоту (dXc/H), а также стандартное отклонение и коэффициент корреляции Пирсона разностей со следующим уравнением8:
- Чтобы получить изменение сопротивления и реактивного сопротивления, загрузите программное обеспечение BIVA confidence (см. Таблицу материалов) и откройте его.
ПРИМЕЧАНИЕ: Программное обеспечение представляет собой электронную таблицу; Внизу вы можете увидеть пять рабочих листов. - На четвертом листе «Парные данные» проверьте наличие десяти столбцов, куда необходимо будет вставить запрашиваемые данные.
- В столбце А укажите идентификатор группы. В столбце Б укажите количество обследованных пациентов.
- В столбец С подставляем среднее значение d R/H, полученное ранее. В следующем столбце добавьте стандартное отклонение.
- В столбец E введите среднее значение d Xc/H, а в следующем столбце — стандартное отклонение. В столбец G вставьте коэффициент корреляции, полученный ранее.
ПРИМЕЧАНИЕ: В столбце H выберите место 1, где можно отобразить эллипс достоверности на диаграмме, или вариант 2, если вы хотите отобразить эллипс достоверности и средний вектор разницы. - В следующих двух столбцах можно выбрать, следует ли размещать названия группы и оборудования, которое использовалось для проведения измерений.
- После того, как все необходимые данные будут заполнены, переходим к листу 5 «Парный график». Там виден график средних разности, и можно будет найти вектор среднего значения сопротивления и реактивного сопротивления, помимо доверительного эллипса.
- Чтобы оценить, является ли изменение статистически значимым, найдите параметр дополнений на панели инструментов и щелкните его. Откроется окно со статистикой теста Т2 Хотеллинга8, позволяющее найти значение p.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Представлены результаты для шести пациенток с РА, которые участвовали в программе динамических упражнений из 48 сеансов. Средний возраст пациентов составил 52,7 ± 13,1 года, а ИМТ — 26,8 ± 4,6. Средняя продолжительность заболевания составила 15,5 ± 6,1 года, а активность заболевания, измеренная по шкале Disease Activity Score 28, была классифицирована как низкая активность со средним показателем 1,9 ± 1. Что касается инвалидности, то опросник оценки состояния здоровья «Инвалидность» дал средний балл 0,5 ± 0,3. Для шести участников, которые не проходили программу упражнений, средний возраст составил 55,8 ± 7 лет, а их ИМТ — 27,2 ± 4,8. Продолжительность заболевания составила 21,8 ± 10, а активность заболевания была аналогична группе, которая выполняла программу динамических упражнений.
В таблице 1 приведена фармакологическая обработка групп, а также концентрации С-реактивного белка (СРБ) и скорость оседания эритроцитов (СОЭ). По словам лечащего ревматолога, никаких изменений в фармакологическом лечении ни у одного пациента в период вмешательства не потребовалось.
На рисунке 2А показано исходное состояние шести пациентов до начала программы динамических упражнений. Каждый пациент располагался за пределами эллипсов 75% толерантности на графике RXc, что указывает на кахексию в соответствии с классификацией BIVA. Среднее сопротивление до программы упражнений составляло 630 ± 88, а реактивное сопротивление — 46,5 ± 7,4. На рисунке 2B показано изменение классификации BIVA после выполнения программы динамических упражнений для шести пациентов, показанных на рисунке 2A. Они были переклассифицированы как нормальные, сообщает BIVA. Среднее сопротивление составило 577 ± 54,9, а реактивное сопротивление — 57,5 ± 11,4.
На рисунке 3А показаны шесть пациентов, которые не участвовали в программе упражнений. Два пациента были классифицированы как кахексические, один — как нормальный и двое — как худощавый. На рисунке 3B показано изменение классификации BIVA через 6 месяцев для пациентов, показанных на рисунке 3A. В соответствии с классификацией BIVA, пациенты, первоначально классифицированные как худые, перешли к кахексии, а пациент, первоначально относившийся к нормальной классификации, также перешел к кахексии.
Среднее изменение сопротивления на высоту (dR/H) после выполнения программы динамических упражнений составило -55,9 ± 51, а среднее изменение реактивного сопротивления на высоту (dXc/H) составило 10,7 ± 10,3. Эти изменения связаны с увеличением поверхности клеточной мембраны и целостности мембраны (компонент Xc) по отношению к объему жидкости (компонент R), что отражает увеличение массы клеток тела и улучшение функции клеток и функциональности мышц (рис. 4A). В группе, не проходившей программу динамических упражнений, через 6 месяцев не наблюдалось статистически значимых изменений (рис. 4Б).
Рисунок 1: Классификация кахексии по BIVA. Показан график RXc, разделенный на квадранты, с эллипсами допуска 50%, 75% и 95%. В правом нижнем углу изображен пациент с классификацией Cachexia BIVA, отмеченный черным треугольником. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 2: Классификация BIVA до и после реализации программы динамических упражнений. (А) Показана классификация шести пациентов до включения их в программу упражнений, и можно заметить, что у всех была кахексия. (B) Показаны изменения в классификации BIVA после 48 сеансов программы динамических упражнений, где отмечается, что шесть пациентов перешли от классификации с кахексией к классификации как нормальные. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 3: Базальная классификация BIVA и классификация через шесть месяцев у пациентов без программы упражнений . (A) Классификация шести пациентов при исходном измерении. (Б) Изменения могут наблюдаться через шесть месяцев, когда три пациента изменили свою классификацию на кахексию, в то время как те, у кого она уже была, остались неизменными. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 4: Изменения R/H и Xc/H у пациентов, которые выполняли программу упражнений, и у тех, кто ее не выполнял. (A) На графике показан вектор среднего значения R/H и Xc/H и доверительный эллипс. После программы упражнений сопротивление уменьшалось, а реактивное сопротивление увеличивалось. (B) На графике показан вектор среднего значения R/H и Xc/H и доверительный эллипс. Сопротивление и реактивное сопротивление увеличились через шесть месяцев. Однако эти изменения не были статистически значимыми. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.
| Переменные | Динамическая программа упражнений | Нет программы динамических упражнений |
| Возраст, лет | 52,7 ± 13,1 | 55.8 ± 7 |
| Продолжительность заболевания, лет | 15,5 ± 6,1 | 21.8 ± 10 |
| Глобальное функциональное состояние, % | ||
| Я | 33.3 | 33.3 |
| ІІ | 66.6 | 33.3 |
| ІІ | - | 33.3 |
| Оценка активности заболевания-28 | 1,9 ± 1 | 2,2 ± 0,8 |
| HAQ-Di, партитура | 0,5 ± 0,3 | 0.25 |
| ИМТ, кг/м2 | 26,8 ± 4,6 | 27,2 ± 4,8 |
| СРБ, мг/дл | 1,2 ± 0,9 | 1,9 ± 1 |
| СОЭ, мм/ч | 16,6 ± 8,5 | 12,5 ± 6,8 |
| Фармакологическое лечение, % | ||
| Метотрексата | 100 | 83.3 |
| Сульфасалазин | 33.3 | 50 |
| Противомалярийные препараты | 66.6 | 16.6 |
| Лефлуномид | - | 50 |
| Глюкокортикоиды | - | 33.3 |
| Доза глюкокортикоида, мг | Н.А. | 5 |
Таблица 1: Характеристика участников. В таблице приведены характеристики шести участников, которые выполняли динамическую программу упражнений в течение 48 сеансов, и шести участников, которые не проходили программу упражнений. Представлены такие данные, как возраст, вес, продолжительность заболевания, активность заболевания, инвалидность, концентрации СРБ и СОЭ, а также назначенное фармакологическое лечение. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
При ревматоидном артрите описан порочный круг заболевания, который относится к структурным изменениям в суставах, вызванным механизмами воспаления; Эти изменения, вместе с хроническим воспалительным состоянием, приводят к тому, что пациенты проходят стадии сильной боли и воспаления, со структурными изменениями в суставах и, как следствие, функциональной инвалидностью, что увеличивает риск развития метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний и изменений в составе тела, таких как ревматоидная кахексия22. Было показано, что физические упражнения уменьшают симптомы этого заболевания, повышают качество жизни, снижают риск других заболеванийи оказывают положительное влияние на состав тела этих пациентов. Существует несколько методов определения состава тела; тем не менее, BIA является одним из наиболее часто используемых, потому что он неинвазивный, легкодоступный и простой в использовании. При анализе состава тела, который выполняется с помощью BIA, используется низкочастотный электрический ток. Этот ток обеспечивает значения R, которые генерируются при прохождении тока через жидкости системы, что позволяет оценить внутриклеточные и внеклеточные жидкости24. Другой мерой, обеспечиваемой методом BIA, является Xc, которая представляет собой силу, противодействующую прохождению тока через клеточные мембраны и позволяющую оценить клеточную массу индивидуума; используя значения R, Xc и массы тела, можно получить с помощью уравнений прогнозирования безжировую массу, общую водную и жировую массу24. Несколько типов оборудования BIA отличаются друг от друга. Оборудование, описанное в этом протоколе, является многочастотным оборудованием, которое измеряет импеданс на различных частотах (5, 50, 50, 100, 200 и 500 кГц), что позволяет дифференцировать внутриклеточную и внеклеточную воду, поскольку на более низких частотах импеданс току позволяет определить внеклеточную воду, в то время как на более высоких частотах импеданс может быть использован для определения общей воды в организме и по производству, внутриклеточная вода25.
Использование BIA при клинических состояниях, таких как АР, имеет некоторые ограничения, поскольку у таких пациентов часто встречается полное или частичное эндопротезирование. Используемые хирургические имплантаты в основном изготавливаются из таких металлов, как сталь, титан, кобальт и хром, с использованием других материалов, таких как керамика, гидроксиапатиты и полиэтилены. Эти материалы могут увеличивать или уменьшать электропроводность, и трудно предсказать, как они повлияют на оценки состава тела26. С другой стороны, деформации рук и ног встречаются часто и могут влиять на правильное анатомическое расположение электродов, что влияет на получаемые результаты. Еще одно важное ограничение метода BIA возникает, когда происходят изменения в распределении жидкостей организма или аномальная геометрия тела. Из-за патофизиологии АР использование оценок состава тела методом BIA не дает достоверных данных. Чтобы избежать этого ограничения и иметь возможность использовать метод BIA в популяциях с такими изменениями, было предложено использовать исходные данные об импедансе через BIVA, который представляет данные в виде графика RXc, представляющего конкретный пол и расу, а также эллипсов толерантности сравнительной эталонной популяции27. Преимущество этого метода заключается в том, что он предоставляет информацию, независимую от массы тела или уравнений прогнозирования, поэтому на него не влияет состояние гидратации или изменения в организме. Этот метод позволяет определить состояние гидратации по оси R/H и клеточную массу по осиXc/H 28. Это также позволяет нам проводить внутри- и межпредметные сравнения; оценить изменения этих переменных после вмешательства; и классифицировать пациентов с кахексией, состоянием, которое отражается как увеличение R/H, связанное со снижением мышечной функции, и снижение Xc/h, которое связано с потерей мышечной силы, что важно для пациентов с AR29. Что касается ограничений BIVA, то это косвенный метод оценки функции мышц. Мы не проводили оценку мышечной функции или силы, чтобы подтвердить наши выводы. Тем не менее, необходимо провести валидацию эллипсов допусков для исследуемой совокупности; использование многоточия из разных популяций может привести к ошибочным и неверным выводам, а также важно иметь программное обеспечение для построения графиков устойчивости BIVA R-XC. Кроме того, стоит отметить, что двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ДЭРА) считается золотым стандартом для измерения состава тела. Несмотря на то, что мы не проводили прямого сравнения между этими двумя методами, существуют исследования, в которых проводились такие сравнения. Эти исследования показали, что метод BIVA демонстрирует хорошую корреляцию с ДЭРА в отношении общей воды организма (TBW), внеклеточной воды (ECW) и внутриклеточной воды (ICW). Тем не менее, следует отметить, что, насколько нам известно, не было проведено никакого конкретного сравнения в отношении клеточной массы30.
Одним из недостатков метода BIVA является невозможность оценить жировую массу или обезжиренную массу. Тем не менее, его преимущество заключается в том, что он классифицирует пациентов на основе их клеточной массы и состояния гидратации, что отличает его от ДЭРА.
Определение гидратационного статуса и клеточной массы с помощью BIVA является полезным инструментом для оценки изменений в составе тела у пациентов с АР, которые могут быть получены из патофизиологии заболевания, фармакологического лечения, диетических или физических вмешательств, поэтому его необходимо применять в медицинских службах как неотъемлемую часть оценки пациента с АР.
По словам Хуркманса, динамические упражнения характеризуются как лечебная физкультура, которая включает в себя достаточную интенсивность, продолжительность и частоту для повышения аэробных возможностей и мышечной силы и положительно влияет на функциональность пациентов с ревматоидным артритом (РА)13. Согласно Американскому колледжу спортивной медицины, динамические упражнения относятся к практике аэробных упражнений, при которых максимальная частота сердечных сокращений (HRmax) поддерживается в диапазоне от 55% до 80%31.
Этот тип упражнений включает в себя изменение положения тела, что позволяет целенаправленно работать над диапазонами подвижности суставов. Кроме того, он сочетает в себе различные компоненты, такие как аэробные упражнения, силовые тренировки, упражнения на гибкость и упражнения на координацию. Наша программа основана на протоколе подготовки пациентов с ревматоидным артритом (RAPIT), который продемонстрировал свою безопасность и эффективность для пациентов с характеристиками, аналогичными нашим.
Представленная здесь программа упражнений была разработана для применения у пациентов с РА с I по III функциональные классы. Пациенты с IV функциональным классом не подходят для выполнения данной программы из-за функциональных ограничений и зависимости при выполнении какой-либо деятельности17. Программа упражнений может быть безопасно применена к пациентам с избыточным весом или ожирением с ревматоидным артритом, так как для обеспечения безопасности учитываются сердечно-сосудистые факторы. Пациентам с тотальным или частичным эндопротезированием также не подходит проведение программы, так как изменяется динамика суставов. Не рекомендуется выполнять этот протокол упражнений без предварительного наблюдения или инструкций специалиста, так как необходимо понимать ситуацию с суставами, активность заболевания и уровень инвалидности, чтобы не создавать нагрузку на суставы и не вызывать боль или воспаление в суставах. Программа упражнений, предложенная в этом исследовании, рассчитана на 6 месяцев. Тем не менее, мы не оценивали изменения гидратации или клеточной массы до этого периода. Таким образом, в будущих исследованиях могут быть изучены вмешательства более короткой продолжительности, чтобы определить, происходят ли какие-либо изменения в этих аспектах.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторам нечего раскрывать.
Acknowledgments
Авторы выражают благодарность профессорам Пикколи и Пастори с кафедры медицинских и хирургических наук Университета Падуи, Италия, за предоставление программного обеспечения BIVA. Кроме того, доктору Луису Льоренте и Дра. Андреа Инохоса-Азаола (Andrea Hinojosa-Azaola) из отделения иммунологии и ревматологии INCMNSZ для ревматологического обследования пациентов. Эта работа была поддержана CONACyT, который спонсировал стипендию CVU 777701 для Мариэля Лозады Мелладо во время его обучения в аспирантуре и в рамках гранта исследовательского проекта 000000000261652. Спонсор не играл никакой роли ни в дизайне исследования, ни в сборе, анализе или интерпретации данных, ни в написании отчета и в принятии решения о представлении статьи для публикации.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Alcohol 70% swabs | NA | NA | Any brand can be used |
| bicycle ergometer | NA | NA | Any brand can be used |
| BIVA tolerance software 2002 | NA | NA | Is a sofware created for academic use, can be download in http://www.renalgate.it/formule_calcolatori/bioimpedenza.htm in "LE FORMULE DEL Prof. Piccoli" section |
| BIVA confidence software | NA | NA | Is a sofware created for academic use, can be download in http://www.renalgate.it/formule_calcolatori/bioimpedenza.htm in "LE FORMULE DEL Prof. Piccoli" section |
| Chair | NA | NA | Any brand can be used |
| Chlorhexidine | NA | NA | Any brand can be used, 0.05% |
| Examination table | NA | NA | Any brand can be used |
| Leadwires square socket | BodyStat | SQ-WIRES | |
| Long Bodystat 0525 electrodes | BodyStat | BS-EL4000 | |
| Plastic ball | NA | NA | Any brand can be used, 30 cm |
| Pulse oximeter | NA | NA | Any brand can be used |
| Quadscan 4000 equipment | BodyStat | BS-4000 | Impedance measuring range: 20 - 1300 Ω ohms Test Current: 620 μA Frequency: 5, 50, 100, 200 kHz Accuracy: Impedance 5 kHz: +/- 2 Ω Impedance 50 kHz: +/- 2 Ω Impedance 100 kHz: +/- 3 Ω Impedance 200 kHz: +/- 3 Ω Resistance 50 kHz: +/- 2 Ω Reactance 50 kHz: +/- 1 Ω Phase Angle 50 kHz: +/- 0.2° Calibration: A resistor is supplied for independent verification from time to time. The impedance value should read between 496 and 503 Ω. |
| Resistence bands | NA | NA | Any brand can be used, with resistence of 0.5 kg to 3.2 kg |
| Stationary bicycle | NA | NA | Any brand can be used |
| Treadmill | NA | NA | Any brand can be used |
| Wooden stick | NA | NA | Any brand can be used, 1.5m in large and <1kg |
References
- Aletaha, D., et al. Rheumatoid arthritis classification criteria: An American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism collaborative initiative. Annals of the Rheumatic Diseases. 62 (9), 1580-1588 (2010).
- Gamal, R. M., Mahran, S. A., Abo El Fetoh, N., Janbi, F. Quality of life assessment in Egyptian rheumatoid arthritis patients: Relation to clinical features and disease activity. Egyptian Rheumatologist. 38 (2), 65-70 (2016).
- Rall, L. C., Roubenoff, R. Rheumatoid cachexia: metabolic abnormalities, mechanisms, and interventions. Rheumatology. 43 (10), 1219-1223 (2004).
- Summers, G. D., Deighton, C. M., Rennie, M. J., Booth, A. H. Rheumatoid cachexia: A clinical perspective. Rheumatology. 47 (8), 1124-1131 (2008).
- Elkan, A. C., Engvall, I. L., Cederholm, T., Hafström, I. Rheumatoid cachexia, central obesity and malnutrition in patients with low-active rheumatoid arthritis: Feasibility of anthropometry, Mini Nutritional Assessment, and body composition techniques. European Journal of Nutrition. 48 (5), 315-322 (2009).
- Engvall, I. L., et al. Cachexia in rheumatoid arthritis is associated with inflammatory activity, physical disability, and low bioavailable insulin-like growth factor. Scandinavian Journal of Rheumatology. 37 (5), 321-328 (2008).
- Jacobs, D. O. Bioelectrical Impedance Analysis: Implications for Clinical Practice. Nutrition in Clinical Practice. 12 (5), 204-210 (1997).
- Santillán-Díaz, C., et al. Prevalence of rheumatoid cachexia assessed by bioelectrical impedance vector analysis and its relation with physical function. Clinical Rheumatology. 37 (3), 607-614 (2018).
- Piccoli, A., et al. Bivariate normal values of the bioelectrical impedance vector in adult and elderly populations. The American Journal of Clinical Nutrition. 61 (2), 269-270 (1995).
- Espinosa-Cuevas, M. A., et al. Vectores de impedancia bioeléctrica para la composición corporal en población mexicana [Bioelectrical impedance vectors for body composition in Mexican population]. Revista de investigación clínica [Clinical research journal]. 59 (1), 15-24 (2007).
- Piccoli, A., Pillon, L., Dumler, F. Impedance vector distribution by sex, race, body mass index, and age in the United States: standard reference intervals as bivariate Z scores. Nutrition. 18 (2), 153-167 (2002).
- Maese, J., García De Yébenes, M. J., Carmona, L., Hernández-García, C. Estudio sobre el manejo de la artritis reumatoide en España (emAR II) [Study on the management of rheumatoid arthritis in Spain (emAR II)]. Características clínicas de los pacientes [Clinical characteristic of patients]. Reumatología Clinica. 8 (5), 236-242 (2012).
- Hurkmans, E., Van der Giesen, F. J., Vlieland, T. P. M. V., Schoones, J., Van den Ende, E. C. H. M. Dynamic exercise programs (aerobic capacity and/or muscle strength training) in patients with rheumatoid arthritis. Cochrane Database of Systematic Reviews. 4, CD006853 (2009).
- Baillet, A., et al. Efficacy of cardiorespiratory aerobic exercise in rheumatoid arthritis: Meta-analysis of randomized controlled trials. Arthritis Care & Research. 62 (7), 984-992 (2010).
- De Jong, Z., et al. Long-term follow-up of a high-intensity exercise program in patients with rheumatoid arthritis. Clinical Rheumatology. 28 (6), 663-671 (2009).
- García-Morales, J. M., et al. Effect of a dynamic exercise program in combination with Mediterranean diet on quality of life in women with rheumatoid arthritis. Journal of Clinical Rheumatology. 26 (2), S116-S122 (2019).
- Munneke, M., et al. Effect of a high-intensity weight-bearing exercise program on radiologic damage progression of the large joints in subgroups of patients with rheumatoid arthritis. Arthritis & Rheumatism. 53, 410-417 (2005).
- Hochberg, M., Chang, R., Dwosh, I., Lyndsey, S., Pincus, T., et al. The American College of Rheumatology 1991 Revised Criteria for the Classification of Global Functional Status in Rheumatoid Arthritis. Arthritis & Rheumatism. 35, 498-502 (1991).
- Nikiphorou, E., Konan, S., MacGregor, A. J., Haddad, F. S., Young, A. The surgical treatment of rheumatoid arthritis. Bone Joint Journal. 96 (10), 1287-1289 (2014).
- Jacqueline, B., et al. Rheumatoid Arthritis: A Brief Overview of the Treatment. Medical Principles and Practice. 27 (6), 501-507 (2019).
- Piccoli, A., Rossi, B., Pillon, L., Bucciante, G. A new method for monitoring body fluid variation by bioimpedance analysis: the RXc graph. Kidney International. 46 (2), 534-539 (1994).
- Benatti, F. B., Pedersen, B. K. Exercise as an anti-inflammatory therapy for rheumatic diseases - Myokine regulation. Nature Reviews Rheumatology. 11 (2), 86-97 (2015).
- Cooney, J. K., et al.
- Barbosa-Silva, M. C. G., Barros, J. D. Bioelectrical impedance analysis in clinical practice: a new perspective on its use beyond body composition equations. Current Opinion. Clinical Nutrition and Metabolic Care. 8 (3), 311-317 (2005).
- Mulasi, U., Kuchnia, A. J., Cole, A. J., Earthman, C. P. Bioimpedance at the bedside: current applications,limitations, and opportunities. Nutrition in Clinical Practice. 30 (2), 180-193 (2015).
- Steihaug, O. M., Bogen, B., Kristoffersen, M., Ranhoff, A. Bones, blood and steel: How bioelectrical impedance analysis is affected by a hip fracture and surgical implants. Journal of Electrical Bioimpedance. 8, 54-59 (2017).
- Nwosu, A. C., et al. Bioelectrical impedance vector analysis (BIVA) is a method to compare body composition differences according to cancer stage and type. Clinical nutrition ESPEN. 30, 59-66 (2019).
- Martins, P. C., Gobbo, L. A., Silva, D. A. S. Bioelectrical impedance vector analysis (BIVA) in university athletes. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 18 (7), 1-8 (2021).
- Norman, K., Pirlich, M., Sorensen, J., Christensen, P., Kemps, M., Schütz, T., Lochs, H., Kondrup, J. Bioimpedance vector analysis as a measure of muscle function. Clinical Nutrition. 28 (1), 78-82 (2009).
- Stagi, S., et al. Usability of classic and specific bioelectrical impedance vector analysis in measuring body composition of children. Clinical nutrition. 41 (3), 673-679 (2022).
- Garber, C. E., et al. American College of Sports Medicine. American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise. 43 (7), 1334-1359 (2011).
