Einführung in die pädiatrische RMT

Atemmuskeltraining (RMT) ist eine wirksame Therapie, um den klinischen Zustand der Atemmuskelschwäche (RMW) umzukehren. RMW ist bei Menschen mit Atemwegs-, Herz- und neuromuskulären Erkrankungen sowie während eines gesunden Alterns weit verbreitet. Zu den Symptomen von RMW gehören Dyspnoe, eingeschränkte Belastbarkeit und reduzierte Lebensqualität.

RMW ist jedoch nicht auf Erwachsene beschränkt. Kinder und Jugendliche mit Atemwegserkrankungen wie Asthma, chronische Lungenerkrankungen oder Mukoviszidose sowie solche mit neuromuskulären Erkrankungen und Herzerkrankungen sind von RMW betroffen. Die Verbesserung der Atemmuskelkraft durch RMT ist eine effektive therapeutische Methode, um Kindern und Jugendlichen mit RMW zu helfen.

Klinischer Nutzen von RMT bei Säuglingen, Kindern und Jugendlichen:

Spezifische Überlegungen zur pädiatrischen RMT:

RMT bei Kindern und Jugendlichen muss speziell auf Alter, Gewicht, Kapazität und Krankheitsstatus zugeschnitten werden, um einen optimalen Nutzen zu erzielen und eine Überanstrengung der Atemmuskulatur zu vermeiden. Darüber hinaus müssen das RMT-Gerät und das Mundstück zu den Besonderheiten von Kindern und Jugendlichen passen, um eine korrekte Handhabung, einen geschlossenen Lippenverschluss und eine angemessene Atemtechnik zu unterstützen.

Entwicklung der Muskelkraft

Kinder und Jugendliche haben eine geringere Kraft der Atemmuskulatur, die mit ihrem Geschlecht, Alter und/oder Gewicht korreliert [1–3]. Während der Adoleszenz nähert sich die Atemmuskelkraft den Werten von Erwachsenen an, wobei die exspiratorische Muskelkraft hinter dem schnellen Anstieg der inspiratorischen Muskelkraft zurückbleibt [2].

Tabelle 1 zeigt einen Vergleich der durchschnittlichen MIP/MEP-Werte für Erwachsene und Kinder im Alter von 11 Jahren.

Tabelle 1: Erhaltene Normalwerte für MIP und MEP (in cmH2O):

Das richtige Trainingsprotokoll für pädiatrische RMT

Kinder und Jugendliche sollten mit einer etwas geringeren Intensität trainieren als Erwachsene. Die angestrebte RMT-Intensität beträgt 30 % bis 50 % des MIP/MEP. Trainingsprotokolle müssen je nach Erkrankung angepasst werden. Bewährt haben sich RMT-Sitzungen von 10 bis 20 Minuten mit Pausen alle 1 bis 3 Minuten an 5 bis 6 Tagen pro Woche. RMT sollte für mindestens 4 Wochen aufrechterhalten werden [4-6].

Empfohlenes RMT-Protokoll: Tägliche Sitzungen von 20 Minuten RMT. Auf 1 Minute RMT sollte 1 Minute Pause folgen. Die optimale RMT-Trainingsintensität liegt bei etwa 40 % der MIP. Der Patient sollte daher in der Lage sein, den einminütigen RMT-Satz ohne große Schwierigkeiten (etwas spürbare Anstrengung) zu beenden.

Schätzung der Atemmuskelkraft bei Kindern

Wenn Messungen der maximalen Atemdrücke nicht möglich sind, können diese nach den folgenden, aus empirischen Daten abgeleiteten Gleichungen angenähert werden [1].

Tabelle 2: Gleichungen zur Berechnung von MIP und MEP

Hinweis: Alter in Jahren, Größe in cm, Gewicht in Kilogramm

Beweise für die Auswirkungen der pädiatrischen RMT

Mehrere klinische Studien belegen die Wirksamkeit von RMT bei Kindern und Jugendlichen.

• Eine Studie mit 29 Kindern und Jugendlichen im Alter von 5 bis 17 Jahren, die daran litten Chronische Lungenerkrankung (CLD) or neuromuskuläre Erkrankung (NMD) bewerteten die Auswirkungen von 6 Monaten RMT zu Hause. Atemmuskelstärke (MIP, MEP), Peak Expiratory Flow (PEF) und Peak Hustenfluss (PCF) wurden vor und nach RMT gemessen. Während die Atemmuskelkraft in beiden Patientengruppen zunahm, erreichten Anstiege von PCF und PEF nur in der NMD-Gruppe eine Signifikanz, nicht in der CLD-Gruppe.
  • Verbesserungen bei NMD-Patienten: MIP: +45 %, MEP: +38 %, PEF: +57 %, PCF: +31 %
  • Verbesserungen bei CLD-Patienten: MIP: +33 %, MEP: +33 %, PEF: +14 %, PCF: +9 %

Diese Daten sind klinisch bedeutsam, da sie belegen, dass RMT die Verschlechterung der Lungenfunktion bei Kindern und Jugendlichen mit NMD und CLD verlangsamen und sogar vorübergehend rückgängig machen kann [4].

• Eine Gruppe von 21 Kindern und Jugendlichen mit NMD mit einem Durchschnittsalter von 12 Jahren unterzog sich 6 Monaten RMT mit einer 12-monatigen Nachbeobachtung, und die Ergebnisse wurden mit einer alters- und geschlechtsangepassten Kontrollgruppe verglichen. Die Atemmuskelkraft (MIP, MEP) und die Atmungslastwahrnehmung (RLP) wurden ein Jahr lang alle 3 Monate bewertet. RLP bewertet die Wahrnehmung von Dyspnoe bei einer festen Atemlast (15 cm H2O).
  • MIP und MEP stiegen nach 3 und 6 Monaten RMT signifikant an und kehrten nach 18 Monaten auf die Ausgangswerte zurück.
  • RLP nahm nach 6 Monaten RMT signifikant ab und blieb während der Nachbeobachtungszeit niedrig.

Diese Studie bestätigt die Durchführbarkeit und den Nutzen einer langfristigen RMT bei Kindern mit progressiver NMD. Eine langfristige Reduzierung des RLP wird den Komfort und die gesundheitsbezogene Lebensqualität (QOL) von NMD-Patienten erheblich verbessern [6].

• Kinder im Alter von 8 bis 12 Jahren, die darunter leiden Asthma wurden 7 Wochen mit RMT behandelt. Die Vorteile von RMT wurden mit einer Kontrollgruppe verglichen. Während dieser Zeit führten sie zwei supervidierte Sitzungen pro Woche durch. Atemmuskelstärke, PEF und mehrere verschiedene Asthma-Schweregrad-Variablen wurden vor und nach RMT bewertet, einschließlich häufiger Asthmaanfälle; Tagessymptome; nächtliche Symptome; eingeschränkte Fähigkeit, Aktivitäten des täglichen Lebens auszuführen; Behandlung in der Notaufnahme; Krankenhausaufenthalt; und Notfall-Bronchodilatator-Einsatz.
  • RMT verbesserte MIP signifikant um 130 %.
  • RMT verbesserte MEP signifikant um 60 %.
  • RMT verbesserte den PEF signifikant um 80 %.
  • IMT reduzierte die Häufigkeit von Asthmaanfällen weiter signifikant, verbesserte die Fähigkeit, tägliche Aktivitäten auszuführen, reduzierte Tages- und Nachtsymptome sowie die Häufigkeit der Anwendung von Notfall-Bronchodilatatoren.

RMT ist daher eine geeignete und effektive adjuvante Therapie für Kinder mit Asthma, da sie die Kraft der Atemmuskulatur und die Hustenfunktion verbessert. RMT reduziert auch die Schwere der Erkrankung und verbessert so die gesundheitsbezogene QOL [5].

• Das Fontan-Verfahren ist eine spezielle Operationsmethode für Kinder mit nur einer funktionsfähigen Herzkammer oder anderen angeborenen Herzfehlern, bei der eine Herzkammer umgangen wird und der Körper- und Lungenkreislauf hintereinander geschaltet werden [7]. Kinder mit Fontan-Umlauf leiden an einer Schwäche der Atemmuskulatur. RMT durch Atemmuskeltraining für 6 Wochen mit täglichen Sitzungen von 30 Minuten verbesserte die Atemmuskelkraft und die Trainingskapazität bei 23 jungen Erwachsenen (Durchschnittsalter 16 Jahre) mit Fontan-Zirkulation signifikant.
  • RMT verbesserte MIP signifikant um 46 %.
  • RMT verbesserte die Beatmungseffizienz bei körperlicher Betätigung signifikant.
  • Die MT verbesserte das Ruhe-Herzzeitvolumen und die Ejektionsfraktion signifikant.

Diese Studie zeigt, dass RMT eine effektive Methode ist, um die Kraft der Atemmuskulatur, die körperliche Leistungsfähigkeit und die Herzfunktion bei jungen Erwachsenen mit Fontan-Kreislauf zu verbessern. RMT sollte daher dazu beitragen, die Morbidität zu reduzieren und die gesundheitsbezogene Lebensqualität dieser jungen Menschen zu erhöhen [8].

1. http://bjsm.bmj.com/content/early/2013/05/15/bjsports-2012-091892:[9]
   1. Kleine Studie mit 10 Kindern (10–11 Jahre) mit zystischer Fibrose (CF), die IMT zusätzlich zu Aerobic- und Kraftübungen verwendeten. 8-wöchiges Programm, gefolgt von 4 Wochen Detraining, signifikante Verbesserungen bei PImax, VO2max und Maximalkraft. Nur abstrakt.
2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4301247/: [4]
   1. 29 Kinder (durchschnittlich 12 Jahre) mit NMD oder CLD (einschließlich CF) erhielten 6 Monate IMT plus EMT. 30-50 % von MIP/MEP, 3 x 3 min, 1 min Pause, 5 Tage pro Woche. Signifikante Verbesserungen bei MIP, MEP, PCF, PEF. In der Einleitung diskutieren sie andere Studien, in denen RMT bei 20–30 % des MIP bei Kindern eingesetzt wurde.
3. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ppul.23647/full: [10]
   1. 8 Wochen Atemmuskelausdauertraining (RME) bei 16 Kindern (9-18 Jahre) mit CF verbessern die RME, aber nicht die Trainingsausdauer. Nur abstrakt.
4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3563028/: [11]
   1. Zwei Säuglings-Fallstudien (147 Tage und 112 Tage) mit unterschiedlicher Vorgeschichte, aber gemeinsamer mechanischer Beatmung, einem Rückgang der Atmungsfunktion gegenüber dem Ausgangswert und Funktionsstörungen der Atemmuskulatur wurden einer individuell zugeschnittenen IMT unterzogen, 5-6 morgens pro Woche, 8-12 Inhalationen gegen Okklusion über 15 Tage bzw. 7 Tage. Beide zeigten verbesserte MIP und Zeit bis zum Erreichen von MIP, Atemfrequenz und Tidalvolumen. Beide Patienten konnten extubiert und entlassen werden.
5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28462787: [12]
   1. Eine systematische Überprüfung von RMT bei Kindern mit NMD (5-18 Jahre). Signifikante Verbesserung des MIP durch IMT, aber Evidenzmenge zu gering für Schlussfolgerungen.
6. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0954611100908023: [13]
   1. Hintergrundartikel zu PImax bei gesunden Erwachsenen, in dem argumentiert wird, dass die unteren Grenzwerte als Standard verwendet werden sollten. PImax Männer: 100 cmH2O, Frauen: 75 cmH2O.
7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC459855/?page=3: [1]
   1. Die Messung von PImax und PEmax bei Kindern und Erwachsenen aller Altersgruppen führte zur Entwicklung von Vorhersagegleichungen für jedes Geschlecht und jede Altersgruppe. Interessanterweise fanden sie eine Korrelation von PImax mit dem Alter bei Männern, aber mit der Körpergröße bei Frauen. Bei Kindern korrelierte PImax mit dem Gewicht und PEmax mit dem Alter.
8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6721285: [2]
   1. Untersuchung des durchschnittlichen PImax und PEmax bei Kindern (Mädchen und Jungen, 8 bis 17 Jahre). Durchschnittlicher PImax: 112 cmH2O, PEmax: 143 cmH2O. Fazit: PImax vergleichbar mit Erwachsenenwerten, PEmax etwas niedriger. Sehr variable Stichprobe (27 Mädchen, 13 Jungen einer breiten Altersspanne).
9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18846557: [3]
   1. Auswertung von PImax bei 22 beatmeten Kindern (Durchschnittsalter: 4.5 Jahre). PImax: 46 cmH2O.
10. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-37132008000800003&lng=en&nrm=iso&tlng=en: [5]
    1. Bei 50 Kindern (8–12 Jahre) mit Asthma wurden vor und nach einer 7-wöchigen IMT mit Atemübungen die klinischen Ergebnisse Spitzenausatmungsfluss (PEF), maximaler Einatmungsdruck (MIP), maximaler Ausatmungsdruck (MEP) und Schweregradvariablen gemessen. sowie nach 90 Tagen und im Vergleich zu einer Kontrollgruppe. IMT verbesserte MIP (um 130 %!), MEP (um 60 %) und PEF (um 80 %) erheblich. IMT reduzierte die Häufigkeit von Asthmaanfällen weiter signifikant, verbesserte die Fähigkeit, tägliche Aktivitäten auszuführen, reduzierte Tages- und Nachtsymptome sowie die Häufigkeit der Anwendung von Notfall-Bronchodilatatoren. Protokoll: 1 min IMT, 1 min Pause für 20 min, dann 5 min Dauereinsatz, Intensität: 40 % von MIP.
11. http://journals.lww.com/acsm-msse/Fulltext/1999/11000/Respiratory_muscle_training_in_neuromuscular.5.aspx: [6]
    1. 6 Monate IMT plus PEP bei 41 Patienten mit NMD (DMD oder SMA Typ III, Durchschnittsalter: 12 Jahre) verbesserten signifikant die Wahrnehmung von MIP, MEP und Atembelastung. Die Ergebnisse blieben langfristig erhalten. Protokoll: Verwendung beider Geräte: 1 Minute auf niedrigster Stufe (Start bei 7 cmH2O), 1 Minute Pause, Druck um 2 cmH2O erhöhen, bis sie ihren angestrebten maximalen Trainingsdruck erreicht haben (mindestens 30 % des Pimax oder Pemax). 2x pro Tag.
12. http://jaha.ahajournals.org/content/6/8/e005750: [8]
    1. 6 Wochen IMT bei 23 Jugendlichen (Durchschnittsalter 16) mit Fontan-Zirkulation verbesserten signifikant MIP, Peak VO2, VE/VCO2-Steigung (Beatmungseffizienz), Ruhe-Herzzeitvolumen, Schlagvolumen, Ejektionsfraktion. Protokoll: 30 min pro Tag bei 30 % des MIP.

Bibliographie

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