Tělesná zdatnost u dětí s asthma bronchiale Physical Fitness in Children with Bronchial Asthma Milena Burianová, Hana Hrstková I. dětská klinika, FN, Brno Souhrn Autoři vyšetřili skupinu 46 dětí a adolescentů s lehkým a středně těžkým asthma bronchiale s cílem zjistit úroveň jejich tělesné zdatnosti a výskyt pozátěžového bronchospasmu při maximálním zátěžovém testu bicyklovou ergometrií. Průměrná maximální spotřeba kyslíku se u vyšetřených astmatiků signifikantně nelišila od norem běžné populace. Snížení aerobních schopností bylo zjištěno pouze u astmatiků s obezitou a sníženou pohybovou aktivitou. Nebyla prokázána korelace mezi VO2max/kg a procentuálním poklesem FEVl po zátěži. Naše práce podporuje teorii, že snížená zdatnost astmatiků souvisí se sedavým způsobem života. Pravidelná pohybová aktivita by měla být součástí terapie a rozvoje zdravého životního stylu. Klíčová slova: asthma bronchiale, spiroergometrie, pozátěžový bronchospasmus, tělesná zdatnost, obezita, pohybová aktivita Summary The authors investigated a group of 46 children and adolescents with mild to moderate asthma bronchiale to estimate the physical fitness of children with asthma and postexercise bronchospasm. Maximal progresive exercise test on bicycle ergometer was used to measure physical fitness and to induce airway narrowing. Mean maximal oxygen uptake (VO2max/kg) was not significantly different from predicted normal values. Decreased physical fitness was estimated only in asthmatic children with obesity and decreased level of physical activity. There was no correlation between the VO2max/kg and the percentage decrease in FEV 1 and clinical importance of disease. Our study supports the theory that the poorer degree of fitness is due to the development of a more sedentary life-style. Regular physical exercise should be actively encouraged in children with asthma as part of therapy and developing a healthy life style. Key words: asthma bronchiale, spiroergometry, exercise induced bronchospasm, physical fitness, obesity, physical activity Průduškové astma je jedním z nejčastějších chronických onemocnění dětského věku. Jednoznačně zhoršuje kvalitu života a často znemožňuje dítěti uspokojit vrozenou potřebu pohybu v rozsahu zdravých vrstevníků. Rodiče chrání své dítě před větší tělesnou námahou zřejmě z obavy před rozvojem pozátěžového bronchospasmu, kdy větší tělesná zátěž vyvolá obstrukci v dýchacích cestách u 40 90 % astmatiků (24, 15). Tímto postojem však brání rozvoji pohybových dovedností dítěte a získání dobré tělesné zdatnosti. Přitom vyšší úroveň tělesné zdatnosti může pomoci astmatikovi lépe tolerovat jeho onemocnění a zlepšit ekonomiku dýchání (18). Lékařské zprávy pro pacienty mnohdy postrádají doporučení vhodných pohybových aktivit, které by byly založeny na výsledcích zátěžových vyšetření. Jednou z možností jak posoudit tělesnou zdatnost jedince je provedení spiroergometrického zátěžového vyšetření. Maximální kyslíková spotřeba (VO2max) je globálním ukazatelem jak výkonnosti dýchacího a oběhového ústrojí, tak i úrovně řady dalších regulačních mechanismů. K jejímu poklesu může dojít v důsledku snížení adaptace na zátěž a nebo může být ovlivněna onemocněním kteréhokoliv článku transportního systému pro kyslík (17, 14). Zajímala nás otázka, jakou měrou ovlivňuje onemocnění úroveň tělesné zdatnosti dětských astmatiků. Proto jsme si ve své práci stanovili následující cíle: zjistit výskyt pozátěžového bronchospasmu (EIB) a zmapovat úroveň aerobních schopností u skupiny dětských astmatiků.
Charakteristika souboru Do sledování byly zařazeny děti ve věku 12 18 let s lehkou a středně těžkou formou perzistentního astma bronchiale, pro které se léčily v rozmezí 1 až 15 let. Na terapii inhalačními steroidy (IS) bylo 23 dětí (14 chlapců a 9 dívek). Jinou preventivní terapii (kromony a nedokromil sodný) užívalo 10 dětí (5 chlapců a 5 dívek). Bez preventivní inhalační léčby bylo 13 pacientů (7 chlapců a 6 dívek). Při zjišťování pohybových aktivit jsme vycházeli z anamnestických dat dotazníku, ve kterém jsme rozlišovali 3 stupně pohybových aktivit. Sníženou pohybovou aktivitu (skupina 1) udávalo 21 dětí, 17 dětí cvičilo pouze ve školní tělesné výchově (skupina 2) a pouze 8 dětí uvádělo i mimoškolní aktivity (skupina 3). Žádné z dětí neprovozovalo sport na závodní úrovni. V anamnéze uváděly dechové obtíže po fyzické zátěži nebo žádaly úlevy ve školní tělesné výchově. Všechny děti byly v klidovém stadiu základního onemocnění, minimálně půl roku bez akutní exacerbace astmatu vyžadující podání systémových kortikoidů a minimálně 3 týdny po odléčeném respiračním infektu. Veškerá terapie byla vysazena 24 hodin před testem. Metodika vyšetření Měření byla prováděna mimo pylovou sezonu na Klinice funkční diagnostiky a rehabilitace ve Fakultní nemocnici U svaté Anny v Brně. Ventilační funkce byly testovány spirometrem Vicatest-PC, fy Minjnhardt. Zátěžové vyšetření bylo provedeno na bicyklovém ergometru (Ergoline), vydechované plyny byly stanoveny analyzátorem MedGraphics Cardiopulmonary Diagnostic systems, USA. Počáteční zátěž 20 W byla každou minutu stupňována o 20 W do subjektivního maxima, kterého bylo dosaženo do 8 15 minut. Zátěžový test byl ukončen po dosažení typických konečných bodů. Po ukončení měření následovala zotavovací fáze šlapáním na zátěži rovné 20 % maximální zátěže. Při bicyklové ergometrii byly vyšetřovány veličiny: maximální příjem kyslíku (VO2max), maximální spotřeba kyslíku vztažená na kilogram (VO2max/kg), maximální zátěž ve watech (W,W/kg), hodnoty srdeční frekvence (SFmax) a maximálního tepového kyslíku (TO2max). V 6. minutě zotavení po ukončení zátěžového testu bylo provedeno druhé vyšetření plicních funkcí k detekci pozátěžového bronchospasmu. Jako pozitivní test na pozátěžový bronchospasmus byl hodnocen pokles FEV1 o 12 %, PEF, MEF 25, 50, 75 % o 20 %. Ke statistickému zpracování bylo použito počítačových programů MS Excel 97 a statistický systém NCSS 2001 (Kaysvill, UTAH). Hladinu statistické významnosti jsme zvolili p = 0,05. Výsledky Základní statistická data souboru uvádí tabulka 1. Přítomnost pozátěžového bronchospasmu jsme prokázali u 46 % dětí z celého souboru. U dětí, které nebyly léčeny inhalačními steroidy (n = 23) se EIB vyskytoval v 60,9 %, u dětí na inhalačních steroidech v 34,8 % (p = 0,076). Po rozdělení souboru dle pohlaví a terapie byl pozitivní EIB prokázán u 75 % chlapců bez terapie steroidy a u 42,9 % chlapců na steroidech (p = 0,098). U dívek to bylo o něco méně v poměru 45,5 % u skupiny bez steroidů a 22,2 % na terapii steroidy (p = 0,278) graf 1. Ve skupině dětí s pozitivním pozátěžovým bronchospasmem se nacházelo 50 % dětí s lehkým a 50 % se středně těžkým perzistentním astmatem. Rovněž závislost výskytu EIB na délce trvání nemoci, hmotnosti či pohybových aktivitách vychází nesignifikantní. Výsledky provedeného ergometrického vyšetření uvádí tabulka 2. Jako ukazatele tělesné zdatnosti jsme zvolili maximální spotřebu kyslíku vztaženou na kilogram hmotnosti (VO2max/kg) a procento populační normy (22). Průměrná hodnota VO2max/kg u chlapců (n = 26) činí 44,7±8,9 ml/kg/min, u děvčat (n = 20) pak 35,2 (± 5,4) ml/kg/min. Pokud srovnáme aerobní schopnosti našeho souboru s populační normou vztaženou na věk a pohlaví, úroveň tělesné zdatnosti našich astmatiků se od zdravých vrstevníků liší jen nevýznamně. Chlapci dosahují 93,4 % a dívky 93,5 % úrovně průměrné populace. Při opětovném rozdělení souboru na podskupiny podle terapie jsme zjistili nižší hodnoty u dívek na steroidech (92 %), ve srovnání s lepšími výsledky u skupiny dívek bez steroidů (98 %). Ve skupině chlapců byla úroveň aerobních schopností nižší naopak v podskupině bez steroidů (94 %) oproti skupině na steroidech (96 %) graf 2.
I když se jedná o nesignifikantní rozdíly, zajímalo nás složení podskupiny chlapců bez steroidů. Při podrobnější analýze se v této podskupině nacházelo 41 % chlapců s nadměrnou hmotností a 75 % chlapců s pozitivním EIB. Při srovnání výsledků normované maximální spotřeby kyslíku (VO2max/kg) u dětí s pozátěžovým bronchospasmem a obezitou u celého souboru jsme ale zjistili, že lepších výsledků dosáhly děti s pozitivním bronchospasmem (tj. 94 % průměrné populace) než děti s obezitou. Ty dosáhly v průměru pouze 67 % náležitých hodnot, graf 3. U našeho souboru astmatiků jsme neprokázali korelaci mezi velikostí procentuálního poklesu FEVl po zátěži a maximální spotřebou kyslíku na kilogram váhy vyjádřenou v procentech populační normy (r = 0,019), graf 4.
Jako sníženou tělesnou zdatnost jsme hodnotili dosaženou úroveň maximální spotřeby kyslíku VO2max/kg pod 80 % normy. Tato byla zjištěna u 12 dětí (26,1 %) z toho u 9 chlapců (34,6 %) a 3 dívek (15 %). Polovina byla léčena steroidy a druhá nikoli. Celkem 3 děti byly zařazeny mezi astmatiky s lehkým stupněm astmatu a 9 bylo klasifikováno jako středně těžké persistentní astma. U těchto dětí (n = 12) se sníženou tělesnou zdatností byla zjištěna nadhmotnost u 8 pacientů (66,7 %), u 3 pacientů (25 %) byla hmotnost normální a u 1pacienta (18,3 %) hmotnost snížená. Ve skupině dětí se sníženou tělesnou zdatností se nacházely všechny děti s BMI nad 99. VO2 max normovaná na hmotnost pacienta, věk a pohlaví nemá signifikantní vztah k letům trvání astmatu, stupněm nemoci, koreluje však negativně s indexem obezity BMI (r = -0,609). Velmi nízkou úroveň pohybových aktivit v anamnéze udávalo 11 dětí, jedno s omezením a žádné neudávalo mimoškolní aktivity. Diskuze U většiny pacientů s průduškovým astmatem vyvolává větší tělesná zátěž obstrukci v dýchacích cestách, u některých jedinců je pouze jediným spouštěčem záchvatu, u jiných jediným projevem nedostatečné kompenzace nemoci. Pozátěžový bronchospasmus je projevem bronchiální hyperreaktivity, ne speciální formou astmatu (5). V našem souboru byl EIB prokázán u 46 % astmatiků. Obava z rozvoje pozátěžového bronchospasmu může vést k tomu, že se astmatici větší fyzické zátěži vyhýbají a přítomnost EIB pak může být jednou z příčin snížené pohybové aktivity. V našem sledování jsme však neprokázali korelaci mezi procentuálním poklesem FEVl po zátěži a maximální spotřebou kyslíku vyjádřenou v procentech normy (r = 0,019). I děti s těžším stupněm EIB dosahují normální úrovně tělesné zdatnosti. Ke stejným výsledkům dospěli i jiní autoři (1, 3, 4, 23). Je možné, že si tyto děti kompenzují problematická cvičení vyšším objemem pohybových aktivit, které jim pozátěžový bronchospasmus nevyvolávají (10). Průměrný procentuální pokles FEVl u skupiny na inhalačních steroidech byl -10,7 %, u skupiny bez steroidů téměř dvakrát tak vysoký (-19,8 %) (p = 0,140). I když inhalační steroidy nechrání plně před EIB, přesto v důsledku lepší kompenzace astmatu je jeho tíže menší. Tyto děti i při závažnějším stupni nemoci mají své astma více pod kontrolou. Vyšší výskyt EIB a větší procentuální pokles FEVl po zátěži našeho souboru bez inhalačních steroidů je signálem k úpravě preventivní terapie. To se týká především krátce diagnostikovaných pacientů bez preventivní terapie nebo na terapii kromony, které sice mají dobrý účinek u pozátěžového bronchospasmu, ale pro velmi nízkou compliance pacientů nakonec selhávají.
Otázky výkonnosti astmatiků, denního režimu a úlohy tělesné námahy při vzniku astmatického záchvatu byly a stále jsou v centru pozornosti. Co se aerobních schopností dětských astmatiků týká, nacházíme v literatuře rozdílné údaje. Maximální aerobní schopnosti astmatických dětí jsou udávány od hodnot normální populace (20) až po hodnoty mírně snížené oproti běžné populaci (2). Ve své práci z roku 1975 Paul a kolektiv (16) sledovali soubor 45 dětských astmatiků, kde posuzovali tělesnou zdatnost pacientů ve vztahu ke klinické závažnosti nemoci. Při vyšetření bicyklovou spiroergometrií prokázali autoři pozátěžový bronchospasmus u 59 % dětí a sníženou tělesnou zdatnost u 29 % dětí, z toho u šesti dětí s nejtěžší klinickou formou onemocnění zjistili omezení aerobních schopností pouze u poloviny, kdežto výsledky zbývajících tří nejtěžších astmatiků byly v mezích normy. Neprokázali tedy jednoznačný vztah mezi klinickou závažností nemoci a tělesnou zdatností, stejně tak vyloučili závislost aerobních schopností na stupni obstrukce v dýchacích cestách zjištěné při klidovém funkčním vyšetření plic. Toto jsou závěry studie ještě před érou inhalačních kortikoidů, kdy byly steroidy podávány opravdu jen těm nejtěžším astmatikům Ve srovnání se studií Paulovou jsou výsledky naší studie překvapivě jen o něco málo lepší. U našeho souboru 46 pacientů jsme prokázali sníženou tělesnou zdatnost u 12 pacientů (26 %), z nichž 9 dětí mělo středně těžké asthma bronchiale, z toho u dvou pacientů byla dodatečnou analýzou zjištěna nedostatečná preventivní terapie. Je alarmující, že z 12 dětí s omezenou tělesnou zdatností vedlo 11 dětí sedavý způsob života a 7 z nich bylo obézních. V naší studii jsme prokázali, že sníženou zdatnost mají astmatici s nízkou pohybovou aktivitou a nadhmotností. Rovněž i naše výsledky potvrzují, že tělesná zdatnost není v přímé korelaci s tíží astmatu a výskytem pozátěžového bronchospasmu. Vysvětlení hledejme spíše v nevhodném životním stylu pacientů z našeho souboru, jejichž astma by mělo být lépe kompenzované než ve skupině před 25 lety. V posledních dvaceti letech lze zaznamenat společný nárůst prevalence astmatu a obezity. Huang (11) prokázal signifikantní asociaci mezi BMI, atopií, bronchiální hyperreaktivitou a alergickými symptomy u dívek, nikoli u chlapců. Vyšší BMI znamená vyšší riziko pro rozvoj astmatu. Von Mutius (26) vliv obezity u astmatu vysvětluje mechanickým zúžením dýchacích cest a poruchou regulace zánětlivých mechanismů. Další autoři Aarniala (21) Hakala (6) prokazují zlepšení plicních funkcí včetně variability PEF, symptomů a kvality života astmatiků po redukci váhy. Naproti tomu Chinn (12) uvádí, že obezita je známkou současného změněného životního stylu a nárůst obezity nesouvisí s astmatem. Naskýtá se otázka: Co bylo dříve? Zvyšuje obezita riziko rozvoje astmatu a nebo onemocnění astmatem vede k obezitě? Odpověď na tuto otázku stále chybí. Intenzivní terapií se nám daří dosáhnout lepší kompenzace astmatu, avšak narůstají rizikové faktory civilizačních nemocí. Tím je například zmíněná rostoucí prevalence obezity v dětské populaci, nevhodné výživové zvyklosti (9) a nedostatečná péče o sportovní vyžití širší dětské populace. Významnou složkou pohybové stimulace je školní tělesná výchova. Ta samotná má v rozvrhu již od dob jejího zavedení za Rakouska-Uherska dvě hodiny týdně. Tento počet přetrvává až doposud, přestože její význam zejména z hlediska zdravotní kompenzace a tvorby životního stylu stále stoupá (13). Existuje přímý vztah mezi sedavým životním stylem astmatických dětí a jejich nízkými aerobními hodnotami. Schopnost těchto oslabených dětí dosáhnout aerobních hodnot zdravých dětí kondičním tréninkem dokazuje, že snížená zdatnost není od astmatu neoddělitelná (8). Řada studií prokazuje příznivý vliv dlouhodobého tréninku na tělesnou zdatnost astmatiků (19, 7). I naše práce podporuje teorii, že snížená zdatnost astmatiků souvisí se sníženou fyzickou aktivitou a vyšším výskytem obezity. Závěr Průduškové astma je příkladem nemoci, která vyžaduje komplexní dlouhodobý léčebný přístup. Důležitá je nejenom důsledná úprava prostředí, pravidelná preventivní terapie, řádná edukace pacienta a rodičů, ale také pravidelná fyzická aktivita. Pozátěžový bronchospasmus není důvodem osvobození astmatiků ze školní tělesné výchovy. Sledování zdatnosti a odpovídající doporučení vhodných pohybových aktivit týkající se kvality i kvantity zátěže by měly být nedílnou součástí péče o astmatiky. MUDr. Milena Burianová I. dětská klinika, FN, Brno
Černopolní 9 662 63 Brno Literatura 1. Clark CJ, Cochrane LM. Assessment of work performance in asthma for determination of cardiorespiratory fitness and training capacity. Thorax, 1988,43:745-9. 2. Fink G, Kaye C, Blau H, Spitzer SA. Assessment of exercise capacity in asthmatic children with various degrees of activity. Pediatr Pulmonol, 1993,15:41-3. 3. Fink G, Kaye C, Spitzer SA. Cardiopulmonary exercise testing in asthmatic patients. Harefuah 1992,122:364-7. 4. Garfinkel SK, Kesten S, Chapman KR, Rebuck AS. Physiologic and nonphysiologic determinants of aerobic fitness in mild to moderate asthma. Am Rev Respir Dis 1992,145:741-745. 5. Global initiative for asthma, Global strategy for asthma management and prevention. NHLBI/WHO Workshop 2002. 6. Hakala K, Stenius-Aarniala B, Sovijarvi A. Effects of weight loss on peak flow variability, airways obstruction, and lung volumes in obese patients with asthma. Chest 2000,118:1315-21. 7. Hallstrand TS, Bates PW, Schoene RB. Aerobic conditioning in mild asthma decreases the hyperpnea of exercise and improves exercise and ventilatory capacity. Chest, 2000, 118:1460-1469. 8. Homolka P, Dražil V, Slavík P, Vondráčková J. Comparison of physical fitness, basic spirometrical values and blood gases in children with asthma bronchiale before and after speleoterapy. Allergie et Immunologie 1989,5 (suppl):9. 9. Hrstková H, Brázdová Z, Burianová M, Hak J. Výživové zvyklosti u detí a adolescentov s diagnózou astma bronchiale. Detský lekár 2000,4: 21-24. 10. Hrstková H, Novotný J, Brázdová Z, Burianová M, Hak J. Pohybový režim ako významná súčasť životného štýlu detských astmatikov. Detský lekár 2000,4: 27-30. 11. Huang SL, Shiao G, Chou P. Association between body mass index and allergy in teenage girls in Taiwan. Clin Exp Allergy 1999, 29: 323-9. 12. Chinn S, Rona RJ. Can the increase in body mass index explain the rising trend in asthma in children? Thorax 2001, 56:845-50. 13. Kučera M, Kolář P, Máček M. Pohyb a jeho funkce (hodnocení a možnosti v rané ontogenezi). Čs pediatrie 1997,52:311-315. 14. Máček M, Vávra J. Fysiologie a pytofysiologie tělesné zátěže. Avicenum 1980:196. 15. Matuška J. Pozátěžový kašel a dušnost u dětí. Detský lekár, 2002, v tisku. 16. Paul T, Zapletal A, Šamánek V, Špičák V, Čopová M. Tělesná výkonnost a vliv tělesné námahy na funkci dýchacích cest u astmatiků. Čs Pediatrie 1975,30: 463-467. 17. Placheta Z, Sieglová J, Štejfa M. Zátěžová diagnostika v ambulantní a klinické praxi. Grada Publishin, 1999:286. 18. Půbal R, Smolíková L, Špičák V, Bunc V, Kovařík M. Vliv pohybových programů na tělesnou zdatnost dětských astmatiků. Alergie 2000,4:242-8. 19. Ram FS, Robinson SM, Black PN. Effects of physical training in asthma: a systematic review, Br J Sports med 2000,34:162-167. 20. Santuz P, Baraldi E, Filippone M, Zacchello F. Exercisse performance in children with asthma: is it different from that of healthy controls? Eur Resoir J, 1997, 10, 1254-1260. 21. Stenius-Aarniala B, Poussa T, Kvarnstrom J,Gronlund EL, Ylikahri M, Mustajoki P. Immediate and long term effects of weight reduction in obese poeple with asthma:randomised controlled study. BMJ 2000,320:827-832. 22. Seliger V. Metody a výsledky celostátního výzkumu fyzické zdatnosti obyvatelstva, II. Číselné výsledky. Praha,1975. 23. Thio BJ, Nagelkerke AF, Ketel AG, van Keeken BL. Dankert-Roels JE. Exercise-induced asthma and cardiovascular fitness in asthmatic children. Thorax,1996,51, s 207-9. 24. Turzíková J, Fuchs M, Špičák. Antileukotrieny v prevenci pozátěžového bronchospazmu. Alergie 2000,2:131-6. 25. Von Kries R, Hermann M, Grunert VP, von Mutius E. Is obesity a risk factor for childhood asthma? Allergy 2001, 56:318-322. 26. Von Mutius E, Schwartz J, Neas LM, Dockery D, Weiss ST. Relation of body mass index to asthma
and atopy in children: the National Health and Nutrition Examination Study III. Thorax 2001,56:835-8.