Atemmuskeltraining mit einem Widerstandsbelastungsgerät verbessert die Lebensqualität von Patienten mit COPD effektiver als Schwellenbelastungsgeräte

In einem Schwellenwert-RMT-Gerät wird unterhalb des Schwellenwerts kein signifikanter Fluss erreicht; Sobald der Schwellendruck überschritten ist, öffnet sich ein Ventil und der Inspirationsfluss ist uneingeschränkt. Der Schwellendruck wird normalerweise innerhalb der ersten 20 % des Inspirationsvolumens überschritten (Abb.1 [1]). Daraus resultiert ein Atemmuster mit einer scharfen und kurzen Druckspitze, gefolgt von einer neutralen Phase mit geringer Anstrengung (Abb. 2 [1]).

Widerstandsfähige RMT-Geräte zwingen den Inspirationsfluss durch eine einstellbare Öffnung. Der angelegte Druck zum Erreichen des Inspirationsflusses muss daher während des gesamten Atemzugs aufrechterhalten werden, wobei das gesamte Inspirationsvolumen für Mus-
cle-Training (Abb.1 [1]). Das damit verbundene Atemmuster zeigt begrenzte, aber nachhaltigere Druckanstrengungen (Abb. 2 [1]). Bestimmte Geräte, wie z the Breather, wenden das gleiche Prinzip auf den Ausatmungsfluss an und richten RMT sowohl auf die Einatmungs- als auch auf die Ausatmungsmuskulatur aus.

Abbildung 1: Inspirationsdruck aufgetragen gegen die Flussrate in einem Schwellengerät (links) und einem Widerstandsgerät (rechts) [1].

Abbildung 2: Repräsentative Beispiele zur Demonstration von Unterschieden in Atemmustern unter Verwendung eines Schwellenwert- (links) oder Widerstandsgeräts (rechts) [1].

Drei unabhängige Forschungsveröffentlichungen haben die Wirksamkeit von Schwellen- und resistiver RMT bei insgesamt 124 Patienten mit mittelschwerer bis schwerer COPD direkt verglichen. Die Studien kamen zu dem Schluss, dass beide Methoden zur Stärkung der Atemmuskulatur und zur Linderung der COPD-Symptome wirksam waren.

Hsiao FS et al. bewerteten die Lungenfunktion, die Kraft und Ausdauer der Inspirationsmuskulatur, die körperliche Leistungsfähigkeit, Dyspnoe und die gesundheitsbezogene Lebensqualität (hrQOL) bei COPD-Patienten vor und nach 8-wöchiger RMT mit entweder einem Schwellen- oder einem resistiven Inspirationsmuskeltraining ( IMT)-Gerät. Sowohl die Muskelkraft als auch die Trainingskapazität stiegen aufgrund beider Methoden des RMT-Trainings, gemessen anhand des maximalen Inspirationsdrucks (MIP) bzw. des 6-Minuten-Gehtests (6MWT). Die Respiratory Muscle Endurance Time (RMET) verbesserte sich signifikant nach Schwellen- oder Widerstands-RMT. Daher führen beide Methoden zu klinisch relevanten Verbesserungen der Atemfunktion bei COPD-Patienten, was sich in einer gesteigerten Belastbarkeit widerspiegelt. Die Kommentare der Patienten schätzten die Kosteneffektivität des resistiven RMT-Geräts [2].

Madariaga et al. maßen Lungenfunktion, Sauerstoffaufnahme und hrQOL bei COPD-Patienten vor und nach 6-wöchigem Training mit entweder einem Schwellen- oder einem resistiven RMT-Gerät. Beide Trainingsgeräte führten im Vergleich zur Kontrollgruppe zu einer Verbesserung der Atemmuskelfunktion und der gesamten hrQOL. Sowohl die Schwellen- als auch die resistive RMT verbesserten insbesondere den MIP und den Ösophagusdruck signifikant, und die Schwellenmethode führte auch zu einer signifikanten Verlängerung der Ausdauerzeit bei 66 % der maximalen Belastung. Unter den beiden Trainingsgruppen berichteten nur Patienten, die das resistive RMT-Gerät verwendeten, von signifikanten Verbesserungen in allen vier Aspekten der gesundheitsbezogenen Lebensqualität – Dyspnoe, Müdigkeit, emotionale Funktion und Bewältigung der Krankheit. Diese vergleichende Bewertung von Schwellen- und resistiven RMT-Geräten zeigt daher die Gleichwertigkeit beider Methoden bei der Verbesserung der allgemeinen Atemfunktion und des Gesundheitszustands bei COPD-Patienten sowie eine deutlich höhere Wirksamkeit der resistiven RMT bei der Verbesserung aller Aspekte der hrQOL [1].

Wu et al. verglichen COPD-Patienten, die ein resistives IMT (R-IMT)-Gerät verwendeten, mit einer Gruppe, die ein Schwellen-IMT (T-IMT)-Gerät verwendete, und mit einer Kontrollgruppe, die keine RMT durchführte. Die Studiendauer betrug 8 Wochen, und RMT wurde zweimal täglich 15 Minuten lang mit einer Intensität von 60 % der MIP durchgeführt. Sie verglichen MIP, hrQOL, Dyspnoe und maximale Trainingskapazität (unter Verwendung eines Ergometers; einschließlich Ausdauertrainingskapazität, maximale Leistung (Wmax), maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) und Kohlendioxidäquivalent (VE/VCO2)). Beide RMT-Gruppen zeigten im Vergleich zur Kontrollgruppe eine signifikante und vergleichbare Verbesserung von MIP, Dyspnoe und QOL. Die R-IMT war der T-IMT in allen Aspekten signifikant überlegen
von hrQOL und körperlicher Leistungsfähigkeit. Hier verbesserte die R-IMT die VO2max signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe, während die Verbesserung durch die T-IMT im Vergleich zur Kontrollgruppe keine Signifikanz erreichte. R-IMT war T-IMT bei der Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit, Wmax und VE/VCO2 überlegen). Wu et al. kommen zu dem Schluss, dass die Wirkung von RMT mit einem Widerstandsgerät der RMT mit einem Schwellengerät in dieser Patientengruppe überlegen war [3].

Zusammenfassend zeigen drei Studien, in denen die Auswirkungen von schwellen- und resistiver RMT auf die Atemfunktion, die Belastungsfähigkeit und die hrQOL bei COPD-Patienten verglichen wurden, die klinisch relevante Wirksamkeit beider Methoden bei der Verbesserung verschiedener respiratorischer und gesundheitsbezogener Parameter. Darüber hinaus hat sich die resistive RMT der Schwellen-RMT in Bezug auf hrQOL, Belastungskapazität und Ausdauer, einschließlich VO2max, als überlegen erwiesen.

REFERENZEN

1. Madariaga VB, Gáldiz Iturri JB, Manterola AG, Buey JC, Sebastián NT, Peña VS. Vergleich von 2 Methoden zum inspiratorischen Muskeltraining bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung. Arch Bronconeumol. 2007;43: 431–8431.
2. Hsiao SF, Wu YT, Wu HD, Wang TG. Vergleich der Wirksamkeit von Druckschwellen- und gezielten Widerstandsgeräten zum inspiratorischen Muskeltraining bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung. J Formos Med Assoc. 2003;102: 240–245.
3. W. Wu, L. Guan, X. Zhang, X. Li, Y. Yang, B. Guo et al. Auswirkungen von zwei Arten von Atemmuskeltraining gleicher Intensität bei stabilen Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung: Eine randomisierte kontrollierte Studie. Atmung Med. 2017;132: 84–91.