慢性心不全の治療としての運動トレーニング

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慢性心不全の治療としての運動トレーニング

背景

1400万人以上のヨーロッパ人が心不全（HF）を患っています。 心不全の治療には大きな改善が見られるものの、罹患率と死亡率は依然として容認できないほど高い。 さらに、西ヨーロッパでは、心不全治療にかかる費用は医療費の2％に迫る勢いである。 HFの特徴の1つは、低い負荷でも顕著な疲労や呼吸困難を伴う重度の運動不耐性であり、その結果、QOLが著しく低下することです。 しかし、HFにおける運動制限の重症度は、心機能障害の程度だけと相関しているわけではありません。 血管反応性の低下、骨格筋のエネルギー代謝障害、機能的な鉄欠乏などの末梢障害は、運動能力を決定する上で心機能と同様に重要である＜5257＞ ＜6201＞運動トレーニングは中枢と末梢の両方の障害に取り組むため、病態生理学的に見ても魅力ある治療である。 実際、25年にわたる研究により、運動トレーニングが生理的、筋骨格系、心理社会的に多くの利益をもたらすことが証明されている。 これらの効果は、臨床的には、HF患者の運動能力の向上、QOLの改善、転帰の改善などに反映されています。 この記事では、HFにおける運動トレーニングの臨床的エビデンスに関する一般的な情報を提供し、HF患者に運動を処方する方法に関する実践的なアドバイスも含んでいる。

運動能力とQOL

運動能力の効果については、848人の患者を含む29の無作為化対照試験（RCT）のメタ分析で、VO2peakの平均改善量は2.16ml/kg/minであることが明らかになりました。 絶対値としては控えめですが、これは13％の増加を意味し、QOL（生活の質）の向上に大きく貢献するものです。 VO2peakはHFの強力かつ独立した予後予測因子であり、VO2peakがわずかでも変化すれば、予後は著しく改善される。 VO2peakに加え、運動トレーニングは健康関連のQOLにプラスの効果をもたらします。 13のRCTのメタアナリシスでは、運動トレーニングによってMinnesota Living with Heart Failure Questionnaire (MLWHFQ) に臨床的に重要な改善（平均差：-5.8ポイント）がもたらされることが実証されました …

入院と死亡率

HF-ACTION試験は、駆出率低下型HF（HFrEF）の患者2,331人（年齢中央値59歳、女性27～30%）を対象に、3ヶ月間の中強度（週3日、運動能力は心拍予備力の60～70％）の監視下有酸素運動トレーニングと通常ケアに無作為に振り分けました …。 この研究では、intention-to-treat解析で、運動トレーニングは、全死亡または全原因入院の調整後リスクを11%低下させ、心血管死亡またはHF入院の調整後リスクを15%低下させることが示された

運動トレーニングに関する最新のCochraneレビューでは、HF（主にHFrEF）患者4740名を対象に33試験が行われ、HF-ACTION試験が約5割に寄与した。 追跡期間1年の試験で，運動による死亡率減少の傾向がみられた。 運動トレーニングは，通常のケアのみと比較すると，全入院率（25％）およびHF特異的入院率（39％）を減少させた。

適応と禁忌

2016年欧州心臓病学会心不全ガイドラインでは、以下をしっかりと推奨している：

• HF患者において機能能力と症状を改善するために定期的に有酸素運動が推奨される（クラスI適応、エビデンスレベルA）、
• HF入院のリスクを低減するために定期的な有酸素運動が推奨される（クラスI適応、エビデンスレベルA）。

運動トレーニングプログラムへの参加に関する禁忌を表1に示す。 HFにおける運動トレーニングの禁忌。

運動処方

• 症状制限付き心肺機能検査（CPET）で（サブ）最大運動能力を測定することが義務付けられています。 CPETは、心機能障害の程度に関する情報を与え、VO2peakやその他の予後因子（VE/VCO2slope、振動換気）を客観的に測定することができる。 CPETの結果に基づいて、
  • トレーニング強度の決定とトレーニングの調整を行う
  • リスクと予後の判定
  • 運動トレーニングプログラム後に再テストを行い運動能力の改善を客観化する
• 心不全における最善のトレーニング方法に関する普遍的な同意は存在しません。 むしろ，臨床評価や個人の嗜好に基づいた個別のアプローチが推奨される。 トレーニングプロトコルは，強度（有酸素，無酸素），タイプ（持久，抵抗），方法（連続，インターバル）など様々な点で異なる。
  • 連続的持久トレーニングは，運動トレーニングの中でも最もよく知られており，その有効性と安全性が十分に証明されているため，ガイドラインでも強く推奨されている。 このトレーニングは、有酸素性エネルギー収量の定常状態における中等度から高度の運動強度を特徴とし、患者が長時間のトレーニングセッション（45～60分の持続時間）を行うことが可能である。 インターバルトレーニングは、中等度から高度の強度（50-100% VO2peak）の短い運動（10-30秒）を行い、回復期は低負荷または無負荷で行うことが特徴である。 高強度インターバルトレーニング（HIIT）は、SMARTEX試験で研究されました。 この試験では、4分間の高強度運動（90～95％VO2peak）を行い、その間に4分間の低強度での回復期を挟むというものであった。 著者らは、HIITは有酸素性能力や左心室リモデリングの変化において、中等度の継続的トレーニングより優れていないことを示した。 そのため、HIITは選択されたHFrEF患者における貴重な選択肢である。
  • 抵抗/筋力トレーニングは、消耗症候群を予防し、日常生活作業を完了するために重要な上半身の運動を取り入れるために提案されている。 小筋群の動的抵抗運動トレーニングを処方し、Valsalva manoeuvresを避けることが重要である。
• 設定：構造化され、監督された、センターベースのプログラムで運動トレーニングを開始することが推奨されている。 これは、特にHFの症状が重い場合に、綿密な監視と心拍および血圧の直接モニタリングが可能であれば、病院内でも民間の専門施設でもよい。 ほとんどの施設ベースのプログラムは、8～12週間のトレーニングプログラムを提供している。 その後，在宅プログラム（遠隔モニタリングツールあり，またはなし）へ徐々に移行することが推奨され，患者がより長い期間活動を続け，運動トレーニングを継続するよう刺激する。
• 運動トレーニングの長期継続を高めるためには，患者の希望を考慮すべきである。 HFで最も頻繁に適用されているトレーニングスキームの主な特徴。
  

  Training schemes	Parameter	Start	Progression	Optimal 強度	頻度
  継続的持久力トレーニング	VO2peak	強度 40->	強度50-70-80%VO2peakまで徐々に増加させる。 その後、セッション時間を15-20-30分に増やす	RPE <15. セッション時間を設定する。 45-60 min	3-5 sessions/week
  Interval endurance training	VO2peak	低強度のスタート、例． 10秒間でVO2peakの50％、5-10分間	高強度区間の時間を徐々に増やし（10-30秒）、その後強度を上げる（60-100％）。 セッションの時間 15〜30分	RPE <15	3セッション/週
  Resistance training	Muscle mass	強度 <30% 1RM.の場合。 繰り返し。 5-10	強度。 30〜50% 1-RM。 繰り返し。 15-25	強度40-60% 1-RM. の繰り返し。 8～15	2～3回/週

  ICD・CRT装置装着者

  特殊心不全集団

  ICD埋め込み後の運動トレーニングは、装置の設定の熟知、身体活動（アーム動作を含む）に関する指導、心理的サポート、運動能力向上などが期待されます。 ある単施設の研究では，CRTに運動トレーニングを加えることで運動能力の向上が2倍になり，血行動態の指標とQOLがさらに改善したことが示されている。 運動レベルとICDのプログラミングは、最大心拍数がICD介入領域より20拍低くなるように適合させるべきである。 事故のリスクを減らすために、以下の患者情報をすぐに入手できるようにしておく。 1) 基礎疾患とICD植え込みの適応 2) 不整脈の誘因（例：虚血）および不整脈基質 3) ICD介入心拍数 4) 実施される頻脈療法

  HFpEF (Heart failure with preserved ejection fraction)

  これまで，HFpEFに対する治療として運動トレーニングが評価された小規模単施設試験のみが行われている。 HFpEFにおける運動トレーニングの8つの介入試験の最近のメタ分析から、持久力トレーニングは、単独または筋力トレーニングとの組み合わせで、VO2peakで客観的に測定した運動能力の改善、生活の質、拡張機能障害などいくつかの利点があることがわかった。

  Women

  運動介入試験において、HFを持つ女性の割合が著しく少ないことは憂慮すべきことである。 2005年に行われた最新の研究である4つのRCT（合計84人の女性）だけが、女性の健康関連の成果に対する運動トレーニングの有効性を特別に研究している。 これらの試験では、サンプル数が少なく、単施設でのデザインであるにもかかわらず、データは、有酸素運動トレーニングと筋力トレーニングが、男性と同様に、VO2peak、健康関連QOL、筋力を有意に改善することを示しています。 ハードエンドポイントに関しては、HF-ACTION試験のサブ解析（性別で層別化）が特に注目される。 有酸素運動トレーニングは、女性（運動群290名）では複合エンドポイントの26％の減少と関連したが、男性（運動群682名）では減少は見られなかった。

  このサブ解析は、女性は男性に比べてベースライン時のVO2ピークが低く、トレーニング遵守度も低いものの、運動トレーニングは男性よりもアウトカムに関してさらに有益であるかもしれないという概念実証を提供している。

  今後の方向性

  今後、臨床医と研究者が共同で以下の目標を達成するために努力すべきである：

  • HFに対する運動トレーニングの長期維持を目指す、例． 例えば、在宅心臓リハビリテーションや遠隔モニタリング支援プログラムによって。
  • 例えば、非遵守の原因の定義、動機付けツールの開発、個人に合わせたトレーニングプログラムの設計によって、運動トレーニングの遵守率の向上を目指す。
  • 年齢、性別、共存疾患、HFタイプなどの患者変数によって、患者の表現型にトレーニングプログラムを「適合」させる。 理想的には、運動トレーニングに対する反応者と非反応者を区別するバイオマーカーが、この個人化されたアプローチの指針となるであろう。 エクストラHFの調査によると、運動トレーニングプログラムが実施されなかったのは、20%の施設で、運動トレーニングの有用性と安全性に対する科学的な過小評価によるものであった。
  • 運動トレーニングの利点は中枢と末梢の両方の適応を含み、臨床的には抗リモデリング効果、運動能力の向上、罹患率と死亡率の減少に反映される。
  • 運動能力を客観的に評価し，トレーニング強度を定義するために心肺運動負荷試験が必須である。
  • 理想的には，「フリーサイズ」のアプローチではなく，患者に合わせた運動トレーニングプログラムを処方する。
  • 長期のアドヒアランスを高め，最も脆弱な患者にアプローチすることは，今後のこの分野のイニシアチブにとって挑戦的な目標である。