Mucoviscidosis en Ontsteking, Variabiliteit door Inspanning en Training: fysiek trainingsprogramma

Inspanning induceert een patroon van hormonale en immunologische responsen die
overeenkomen met vele bekende klinische fysieke stressoren (b.v. chirurgie en
een sepsis). Wanneer gezonde mensen een eenmalige inspanningstest uitvoeren,
veroorzaakt dat een immuunmodulatie. Er ontstaat een tijdelijke toename van
leukocyten, lymfocyten, natural killer cellen en cytokines in het bloed.
Veranderingen in de niveau's van verschillende immunologische parameters als
gevolg van een inspanning worden toegeschreven aan veranderingen in stress
hormonen, catecholaminen en cortisol.
Deze veranderingen zijn bovendien dosis-afhankelijk: hoe heftiger de
inspanning, hoe groter de respons.
Hypotetisch gezien zou een toename van het aantal immuuncellen in het bloed
moeten zorgen voor een betere bescherming tegen micro-organismen. Maar een
immuunreactie kan ook schade geven aan cellen en organen wanneer deze reactie
erg lang duurt of wanneer deze reactie heel heftig is. Daarnaast wordt er na
een inspanning met een hoge intensiteit (b.v. een marthon) soms zelfs een
immuundepressie gezien na verloop van tijd.

Er zijn grote aantallen studies uitgevoerd bij gezonde mensen, waarbij het
effect van een acute inspanningstest op het immuunsysteem is onderzocht. Minder
is er bekend over de invloed van training op de inflammatie.
Epidemiologische studies laten zien dat bovenste luchtweginfeties vaker
voorkomen bij atleten dan in een minder actieve populatie. Maar de incidentie
lijkt niet verhoogd te zijn wanneer er sprake is van matige training.
Onderzoekers hebben daarom de volgende hypothese gevormd: regelmatige matige
inspanning zou de immuunfunctie verbeteren (men is beter bescheremd tegen
infecties), inspanning met een extreem hoge intensiteit of inspanning met een
langdurige hoge intensiteit kan juist negatieve effecten hebben op het
immuunsysteem.

Training heeft in ieder geval veel voordelige effect. Daarom vormt het ook een
belangrijk onderdeel in de behandeling van CF patiënten:
- het verbetert de fysieke fitheid
- de longfunctie blijft behouden of verbetert zelfs
- de kwaliteit van leven neemt toe
- de kans op overleving neemt toe

De vraag is wat de invloed is van training op het immuunsysteem bij patiënten
met CF. Patiënten met CF hebben een chronische inflammatoire status, wat voor
veel schade zorgt aan cellen en organen (met name in de longen). Wellicht kan
training ervoor zorgen dat de chronische inflammatie onder invloed van training
vermindert, doordat training aanpassingen in het immuunsysteem veroorzaakt.
Hierover zijn nog niet eerder gegevens gerapporteerd in de literatuur.
Doormiddel van deze studie proberen we antwoord te geven op deze vragen.

Primaire vraagstelling:
Wat is het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken
op de inspannings geïnduceerde inflammatoire respons bij patiënten met
cystische fibrose?


Secundaire vraagstellingen:
- What are the differences in pre-training basal immune values of patients with
CF and basal immune values of healthy children?
- What are the differences in post-training basal immune values of patients
with CF and basal immune values of healthy children?

- Wat is het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken
op de basale inflammatie?
- Wat is het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken
op de maximale inspanningscapaciteit?
- Wat is het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken
op de longfunctie?
- Wat is het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken
op gewicht, body mass index en lichaamssamenstelling?
- Wat is het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken
op de inspannings geïnduceerde dyspnoea?
- Wat is het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken
op de inspannings geïnduceerde spiervermoeidheid?
- Wat is het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken
op de kwaliteit van leven?

Dit is een interventiestudie met een within-subject design.
Het effect van een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken (de
interventie) op de inflammatoire respons geïnduceerd door een acute
inspanningstest (outcome) zal vastgesteld worden in een groep CF patiënten die
klinisch stabiel zijn (domein).
De interventie zal niet at random worden toegepast; er is sprake van 1
interventie en er zal geen andere interventie en/ of placebo worden toegepast.
Alle deelnemers voeren dus het zelfde trainingsprogramma uit.

Alle patiënten voeren 3 maal een maximale inspanningstest uit: eenmaal voor de
start van het trainingsprogramma, eenmaal halverwege het trainingsprogramma (na
6 weken) en eenmaal na afloop van het trainingsprogramma (na 12 weken).
Na de eerste en de derde maximale inspanningstest zal de inspannings
geïnduceerde immuunrespons worden vastgesteld. De inspannings geïnduceerde
immuunrespons voor training zal vergeleken worden met de inspannings
geïnduceerde immuunrespons na training: dit zijn dus gepaarde metingen.

De gezonde deelnemers zijn afkomstig uit een populatie kinderen die opstaan
voor een kleine chirurgische ingreep in het Universitair Medisch Centrum in
Utrecht. Zijn gaan voor deze operatie onder narcose. Deze groep kinderen zal
niet deelnemen aan de interventietrial (het fysieke trainings programma). Er
zal alleen bloed worden afgenomen, zodra deze kinderen onder narcose zijn
gebracht. Dit wordt gedaan via een intraveneuze toegang die nodig is voor de
narcose.
Deze bloedafnames van gezonde kinderen geven de mogelijkheid om mogelijke
verschillen aan te tonen, tussen patiënten met cystische fibrose en gezonde
controles, in levels van verschillende immuunwaardes, zoals het aantal
immuuncellen en de activiteitsstatus van het immuunsysteem. Basale pre-training
and basale post-training levels van patiënten met CF kunnen vergeleken worden
met basale levels van gezonde controles.
Hieruit kan opgemaakt worden of het immuunsysteem van patiënten met CF hypo- of
hyper-inflammatoir is em of fysieke training de activiteit van het
immuunsysteem kan normaliseren of juist uit balans brengt.
Dit is belangrijk voor het bepalen van de klinische waarde van mogelijk
trainingsgeïnduceerde veranderingen van de activiteit van het immuunsysteeem.
Zonder informatie over het immuunsysteem van gezonde kinderen is het alleen
mogelijk om te evalueren of een fysiek trainingsprogramma veranderingen
bewerkstelligt, maar niet wat de klinische waarde is van de geobserveerde
veranderingen.

Dit geldt alleen voor de deelnemers met CF: De interventie die gebruikt gaat worden, is een fysiek trainingsprogramma met een duur van 12 weken (FITstrong). Dit programma is gebaseerd op een trainingsprogramma van de Royal Canadian Air Force. Dit inspanningsprogramma bestaat uit basal inspanningsoefeningen en kan in de thuissituatie worden uitgevoerd zonder dat er een speciale uitrusting voor moet worden aangeschaft. De moeilijkheidsgraad van de inspanningen neemt progressief toe in de tijd, maar er wordt niet van de deelnemer verwacht dat hij boven zijn of haar eigen kunnen moet presteren. Het startniveau wordt individueel bpeaald en de snelheid van progressie en de graad van fitheid kan behaald worden d.m.v. makkelijke stapjes. Het programma dient 5 dagen per week te worden uitgevoerd. Dagelijks neemt het trainingsprogramma 12 minuten van de tijd in beslag. Het is belangrijk om pijnlijke spieren te voorkomen. Het inspanningsprogramma heeft een ingebouwde warming-up. Dit wordt bereikt op 2 manieren: - door de volgorde van de inspanningen - door de manier waarop de inspanningen uitgevoerd moeten worden Het inspanningsprogramma van de Royal Canadian Air Force is aangepast speciaal voor CF patiënten door de inspanninsfysioloog van het Wilhelmina Kinderziekenhuis (voor gedetailleerde informatie zie sectie F, bijlage 1 van het onderzoeksprotocol).

Deelnemers met CF:
Kinderen met CF zijn nodig om deze studie te kunnen uitvoeren.
CF is een progressieve ziekte en de ziekteverschijnselen manifesteren zich vaak
op jonge leeftijd. Oudere CF patiënten zijn vaak ernstiger ziek en hebben meer
schade aan hun orgaansystemen. als gevolg hiervaan is de group volwassen CF
patiënten minder heterogeen: deze groep is minder klinisch stabiel, heeft een
slechtere longfunctie, en ze hebben vaak meer inflammatie. Daarnaast, is het
hebben van ernstigere longziekte een extra belasting voor de deelnemer, wanneer
hij of zij deelneemt. Daarnaast is de prevalentie onder volwassenen lager,
omdat een deel van de CF patiënten al op zeer jonge leeftijd overlijdt.
Als onderzoeksgroep zijn wij ons ervan bewust dat elk onderzoek en elke meting
een belasting is voor de deelnemer en zeker voor kinderen. Maar toch vinden wij
als onderzoeksgroep dat het onderzoek gerechtvaardigd is. De risico's en
belasting van dit onderzoek worden namelijk laag geacht.

Mogelijke risico's van het inbrengen van een veneus infuus: Flebitis,
bacteriëmie, vasovagale collapse
Mogelijke risico's van het uitvoeren van een inspanningstest: daling van de
zuurstofsaturatie (bij patiënten met CF), gevoel van benauwdheid, spierpijn,
hoofdpijn, duizeligheid, en/ of flauwvallen, hartritmestoornis,
spiervermoeidheid.
Mogelijke risico's van het uitvoeren van het trainingsprogramma bovenop de
risico's die al genoemd zijn bij het vorige punt: allerlei sportgerelateerde
aandoeninge (b.v. enkelverstuiking)

Gezonde deelnemers:
Risico's zijn verwaarloosbaar klein. Intraveneuze toegang is bij deze groep
kinderen al aanwezig i.v.m. de operatie die zij dienen te ondergaan. Deze groep
kinderen hoeft bij deelname aan dit onderzoek hieraan niet extra belast te
worden.
Bloedafname wordt pas gedaan zodra het kind onder narcose gebracht is. Ook hier
zal deze groep deelnemers geen extra hinder van ondervinden.