Чому вирішальне значення має використання персоналізованого тиску прикусу при обмеженні кровотоку (BFR)
Анотація
Вступ
Періоди зниження активності є загальними після операції або травми. Фізична бездіяльність призводить до атрофії м’язів, а бездіяльність, спричинена розвантаженням ваги тіла, пов’язана з численними наслідками для здоров’я, включаючи зміни якості та кількості м’язів та кісток та зниження здатності до реабілітаційних вправ [1].
Реабілітація на опір використовується для відновлення розміру та сили м’язів після травми або операції. Як правило, людина повинна піднімати навантаження на 65% або більше, ніж максимум одного повторення (1 об/хв), щоб помітно збільшити розмір і силу м’язів [2]. Однак під час реабілітації після травм пацієнти можуть обмежитися виконанням реабілітаційних вправ з низьким навантаженням, в яких переваги сили та розміру менш очевидні порівняно з реабілітаційними вправами з високим навантаженням.
Показано, що зростає кількість доказів, що підтверджують використання обмеження кровотоку (BFR) у поєднанні з реабілітацією на опір низьким навантаженням (
20–40% 1RM) для посилення морфологічних та силових характеристик [3, 4]. Дослідження також показали, що застосування BFR без реабілітаційних вправ після операції на нижніх кінцівках [5] або після іммобілізації кінцівок [6, 7] ефективно зменшує атрофію м’язів внаслідок відмови та пов’язаної з цим втрати м’язової сили. Ці дані свідчать про те, що BFR також може бути корисним для реабілітації без фізичних вправ.
Техніка BFR передбачає накладення манжети джгута на кінцівку та тиск на неї інструментом джгута, щоб обмежити, але не повністю закупорити артеріальний потік крові в кінцівці під час реабілітаційних вправ. Фізіологічно висловлюється гіпотеза, що ішемічне та гіпоксичне м’язове середовище, яке створюється під час BFR, спричиняє високий рівень метаболічного стресу та механічного напруження при використанні в тандемі з фізичними вправами. Метаболічний стрес та механічне напруження були описані як „первинні фактори гіпертрофії”, які теоретично активують інші механізми, що індукують ріст м’язів. Однак в даний час ці асоціації є в першу чергу гіпотетичними, і конкретної ідентифікації механізмів в даний час бракує [4]. Тим не менше, ці висновки мають суттєві наслідки в тому, що реабілітаційні вправи з низьким навантаженням з BFR можуть сприяти м'язовим змінам у популяціях, де високі механічні навантаження можуть бути протипоказані або неможливі, включаючи пацієнтів післяопераційної реабілітації та літніх людей [3].
Хоча клінічний інтерес до використання вправ BFR як реабілітаційного інструменту значно зріс за останні роки, огляд літератури з реабілітації BFR показує, що існують суперечності в методології, обладнанні та рівнях обмежувального тиску. Наприклад, Jessee et al. [8] резюмував п’ятнадцять нещодавно опублікованих досліджень BFR у верхній частині тіла та тиску в манжеті коливалися в широких межах. В деяких дослідженнях використовувався тиск, що застосовується манжетою джгута, на рівні, встановленому як відсоток персоналізованого тиску прикусу кінцівок (LOP), в інших дослідженнях застосовувався фіксований тиск манжети, що застосовується манжетами, що мають різні розміри та форми, а деякі дослідження встановлювали тиск заснований на систолічному артеріальному тиску із використанням старих формул, які, як було доведено, є неточними, ненадійними та в основному припинені в умовах хірургічного джгута [9,10,11]. Ці невідповідності методології та обладнання ускладнили застосування безпечного та послідовного стимулювання BFR до пацієнтів, вони перешкоджають контрольованому порівнянню різних протоколів BFR, а отже, обмежують ідентифікацію та надання оптимальних результатів для пацієнтів.
Ця стаття пояснює, чому важливо використовувати технологію джгутів хірургічного класу з можливістю автоматичного вимірювання LOP, пристосовану для включення та доставки оптимальних протоколів, для безпечного та ефективного застосування BFR для постійного досягнення оптимальних результатів пацієнта в реабілітації.
Тиск оклюзії кінцівок (LOP)
Щоб подолати вищеописані невідповідності, багато досліджень [8,9,10, 12] рекомендували використовувати персоналізований тиск на основі LOP для реабілітації BFR. LOP визначається як мінімальний тиск, необхідний у визначений час у певній манжеті джгута, що накладається на кінцівку конкретного пацієнта у певному місці, для зупинки надходження артеріальної крові в кінцівку, дистальну від манжети. На LOP впливають змінні, включаючи характеристики кінцівок пацієнта; характеристики обраної манжети джгута, включаючи форму, ширину, довжину, наявність або відсутність окружного сечового міхура та внутрішнього ребра жорсткості; техніка накладання манжети на кінцівку; фізіологічні характеристики пацієнта, включаючи артеріальний тиск і температуру кінцівок; та інші клінічні фактори (наприклад, ступінь будь-якого підняття кінцівки під час вимірювання LOP та ступінь будь-якого руху кінцівки під час вимірювання) [11].
Потреба в персоналізованому тиску
Рівень обмежувального тиску, встановлений для кожного окремого пацієнта, на основі відсотка LOP, виміряного в стані спокою, і застосовуваного за допомогою манжети джгута хірургічного класу, дозволяє цим окремим пацієнтам отримувати безпечний та послідовний стимул BFR порівняно з іншими методами встановлення обмеження рівень тиску [10]. Сучасні неперсоніфіковані методи встановлення тиску BFR мають значні проблеми безпеки та ефективності.
Аспекти існуючих методів BFR, пов’язані з безпекою
Основним питанням безпеки при сучасних методологіях встановлення обмежувального тиску для BFR є потенціал використання тисків, що перевищують LOP. Аналіз попередніх досліджень із використанням довільного фіксованого тиску 200 мм рт.ст. або використання відсотка брахіального систолічного артеріального тиску (SBP) (наприклад, 130% SBP) та манжет різної ширини показав, що ці методології встановлення тиску можуть призвести до значної кількості пацієнтів, у яких тиск на манжету перевищує LOP, таким чином закриває, а не обмежує кровотік під час відпочинку та, можливо, під час самої фізичної навантаження [13]. Інші непневматичні стрічки та еластичні обгортання [10] чинять невідомий тиск на кінцівку, який, як було показано в деяких випадках, небезпечно перевищує LOP [11, 14, 15].
У літературі добре встановлено, що більш високий рівень тиску на джгут і вищий градієнт тиску під манжетами джгута асоціюються з вищим ризиком травмування нервів [11]. Хоча травма внаслідок реабілітації BFR є рідкістю, використання надмірно великого тиску збільшує ризик шкідливих побічних ефектів, включаючи можливу травму нервів та ішемічну травму [11].
Крім того, використання тисків, які закривають, а не обмежують кровотік, пов'язане з іншими обмеженнями та небезпеками. Повна оклюзія артерій знижує ефективність втручання BFR і може спричинити утворення тромбу. Крім того, надмірно високий рівень стиснення кінцівок може спричинити уповільнення швидкості нервової провідності, що може призвести до згубної тривалої реабілітації BFR. Крім того, більш високий тиск ставить більший попит на серцево-судинну систему порівняно з меншим тиском під час реабілітації BFR [16].