Aktivní cvičení zvyšuje akutní anabolický efekt intradialytické perorální nutriční suplementace

Majchrzak KM, Pupim LB, Flakoll PJ, Ikizler TA. Resistance exercise augments the acute anabolic effects of intradialytic oral nutritional supplementation. Nephrol Dial Transpl 2008;23:1362–1369.

S rozvojem dialyzační léčby a zvyšováním počtu komplikovaných dialyzovaných nemocných roste rychle i prevalence výskytu proteinové a energetické malnutrice s přímým úbytkem svalové hmoty, která je v řadě případů spojena i s delšími a častějšími hospitalizacemi a zkrácením přežívání při dialyzační léčbě. Řada studií v poslední době prokazovala pozitivní účinek intradialytické nutriční substituce, ať již formou parenterální, enterální či dokonce perorální. Výsledkem bylo zástavení katabolismu a v některých případech i pozitivní anabolická odpověď.

Již delší dobu je však známo, že zvýšení objemu svalové hmoty u zdravých jedinců je možné dosáhnout především kombinací adekvátní výživy a aerobního cvičení. Samotné cvičení bez kvalitní výživy takový pozitivní efekt na rozvoj svalové hmoty nemá, což ale současně platí i pro izolované podání výživy bez adekvátního cvičení. Zda tato premisa platí i u dialyzovaných nemocných s chronickým selháním ledvin, není v současně době zcela jasné. Podmínkou pozitivního účinku je především stabilní metabolický stav bez acidózy a chronických či akutních projevů zánětu.

Autoři této studie testovali hypotézu, zda u stabilizovaných hemodialyzovaných nemocných lze dosáhnout kombinací standardní perorální suplementace a aerobního cvičení před dialýzou prokazatelného zlepšení fyzické kondice a zvětšení objemu hmoty příčně pruhovaného svalu. Metodikou k ověření změn svalové hmoty byla izotopová proteinová kinetická studie.

Testovací protokol sledoval osm nemocných v chronickém dialyzačním programu na Vanderbiltově univerzitě v Nashville. V první části randomizované prospektivní zkřížené studie dostávali nemocní po periodě ekvilibrace trvající 120 minut, počínaje začátkem dialýzy, speciální nutriční sestavu Nephro. Její energetická hodnota byla 497 kcal a obsahovala 16,7 g proteinů, 52,8 g sacharidů a 22,7 g tuků. Druhá část protokolu zahrnovala u stejných nemocných před podáním nutriční podpory a zahájením dialyzační léčby cvičení trvající 60 minut. Cviky byly zaměřeny především na svalstvo dolních končetin s využitím modifikovaných silových stahů jako při jízdě na rotopedu.

Vybraná skupina nemocných dodržovala opakovaný dlouhodobý režim, a to minimálně tři měsíce při cyklu třikrát týdně čtyři hodiny. Užité dialyzační techniky byly standardně užívané v Evropě: membrána Fresenius F80, Kt/V urea > 1,2. Ze studie byli vyloučeni nemocní se známkami infekčního onemocnění, s recirkulací či průtokem AV fistulí < 500 ml/min, užívající imunosupresivní léčbu či neschopní cvičit čtyři týdny uvedené cviky. V týdnu předcházejícím studii bylo provedeno DXA vyšetření k přesnějšímu změření objemu svalové (beztukové) a tukové tkáně. Během celého průběhu metabolické studie byla kontinuálně podávána infuze obsahující izotopem značený leucin a fenylalanin. Nutriční intervence byla prováděna při krátkodobé hospitalizaci na klinickém oddělení: v den před vlastním vyšetřením nemocní dostali poslední jídlo bionutričního charakteru večer cca 10 hodin před začátkem vyšetření. Složení výživy odpovídalo v 18 % proteinům a 30 % tukům, zbytek tvořily sacharidy. Příjem energie byl vypočítán dle Harrisovy-Benedictovy rovnice individuálně s ohledem na pohlaví, výšku, hmotnost a tělesnou aktivitu. Po zahájení metabolicko‑kinetické studie spojené s nasazením kontinuální infuze následovala dvouhodinová ekvilibrační perioda a pak 30minutový interval pro odběr vzorků. Následovala další 60minutová perioda, která v druhé části zkřížené studie byla vyplněna aerobním cvičením. Poté navázala 4–5hodinová hemodialýza a navazující další 120minutová postdialyzační perioda. Vzorky krve a moči byly odebrány po zahájení studie, třikrát při bazální 30minutové periodě, šestkrát během hemodialýzy a třikrát v postdialyzační fázi. Před vyšetřením byly zavedeny cévní linky k odběru vzorků a podávání kontinuální infuze s aminokyselinami značenými izotopy. Hemodialyzační roztok měl standardní složení a obsahoval 2 mmol K/l.

Stanovení metabolického obratu a proteinové bilance bylo provedeno s využitím aminokyselin fenylalaninu a leucinu značených izotopem dle metody popsané původně Gelfandem a Barretem na principu frakční extrakce značeného fenylalaninu při průtoku krve předloktím. Endogenní leucin ke stanovení celotělového obratu proteinů byl extrapolován z hodnot izotopem značeného uhlíku ve vydechovaném CO2. Obě aminokyseliny byly kalkulovány k celotělovému „steady-state“ a korelovány k oxidaci aminokyselin a syntéze proteinů. Je zajímavé, že efekt perorálního příjmu na aminokyselinový metabolismus byl tak bezprostřední, protože vzhledem k trávení existuje s výjimkou příjmu glukózy metabolické opoždění až několika hodin.

Při hodnocení výsledků metabolického sledovaní transportu vybraných dvou esenciálních aminokyselin zjistili autoři významnější inkorporaci fenylalaninu po aerobním cvičení v délce 60 minut ve srovnání se samotnou nutriční intervencí.

Komentář

Nemocní s chronickým selháním ledvin jsou při pravidelné dialyzační léčbě vystaveni riziku rozvoje proteino-kalorické malnutrice či dokonce výraznější ztrátě svalové hmoty (protein-energy wasting). Příčiny jsou spojeny s poruchami v metabolismu proteinů (poruchou proteosyntézy, ztrátou aminokyselin, zvýšenou degradací proteinů i aminokyselin), sacharidů (inzulinovou rezistencí, hyperglukagonémií, hyperglykémií po zátěži) i tuků (porušenou degradací triglyceridů i LDL cholesterolu, sníženou koncentrací HDL cholesterolu, poruchou metabolismu karnitinu). Tyto poruchy nejenom ztěžují metabolickou utilizaci přijímaných živin, ale při sníženém energetickém příjmu mohou vést k vystupňované glukoneogenezi s odbouráváním glukoplastických aminokyselin.

Dalším velmi významným faktorem je metabolická acidóza. Bylo překvapivě prokázáno, že i významné snížení renálních funkcí nemusí být doprovázeno poruchou proteosyntézy, pokud je pečlivě korigována metabolická acidóza. Při změně pH se totiž aktivují katabolické systémy, např. proteosom-ubiquitinový, které vedou k proteinové degradaci a brání proteosyntéze. Významnou měrou se pochopitelně uplatňují i zánětlivé procesy, především chronické, které aktivují proteokatabolické cytokiny (TNFα, TNFβ, IL-6), podobně jako biokompatibilita dialyzační membrány.

V posledních letech však bylo opakovaně prokázáno, že samotná nutriční substituce nestačí k úpravě svalového metabolismu a že je nutné současné aktivní aerobní cvičení.

Cílem výše uvedeného protokolu bylo proto sledovat, zda jsou ve zkřížené studii rozdíly u stejných dialyzovaných nemocných při podání nutriční substituce samotné a doprovázené aktivním cvičením dolních končetin. Práce pochází z renomovaného pracoviště a její hlavní autor Alp Ikizler je garantem hodnocení metodicky poměrně složité a i technicky náročné analýzy sledující přímo metabolismus izotopem značených aminokyselin fenylalaninu a leucinu (fenylalanin byl použit jako marker proteosyntézy svalu, leucin pro celkový metabolický obrat proteinů v organismu). Autoři prokázali při měření metabolismu aminokyselin jejich zvýšené vestavování do svalu i snížení proteinové degradace. Stanovená metoda je velmi citlivá umožňující zachycení transportu aminokyselin. V klinické praxi je však známo, že zvýšený průnik extracelulárních aminokyselin (např. po podání nutričních roztoků aminokyselin) nemusí znamenat jejich fixní zvýšený obsah intracelulárně, a tedy přímé ovlivnění regenerace či zbytnění svalových vláken.

Z toho aspektu je velmi studována role IGF-I a také rekombinantního růstového hormonu (hGH).Ve studiích s hGH Norditropinem, např. ve studii APCD, byla ukázána bezpečnost podání spojená s nárůstem svalové hmoty u hemodialyzovaných nemocných. Pokud bude tento nález potvrzen i v dalších multricentrických randomizovaných, placebem kontrolovaných studiích – jak lze doufat – zlepšila by se velmi významně prognóza a životní optimismus dlouhodobě dialyzovaných pacientů.

Literatura

  • Kategorie: Komentované články
  • Klíčová slova: malnutrice