Fysisk træning, vægttab og hjerte-kar-patienter

Fysisk træning, vægttab og hjerte-kar-patienter Læge, PhD Hjerteforeningens temadag 01-09-2015

Alternativ titel Træning og vægttab ved iskæmisk hjertesygdom - med fokus på CUT-IT studiet

Iskæmisk hjertesygdom / Koronararterie sygdom Er karakteriseret ved: Utilstrækkelig ilttilførsel til hjertemuskulaturen ift. Iltbehovet Klassisk pga forsnævring af kranspulsårerne Indsatsen mod CAD kan opdeles i: Primær forebyggelse Akut behandling Rehabilitering / sekundær forebyggelse Nucleus Medical Art/Doctor Stock

Iskæmisk hjertesygdom Betydeligt fald i dødelighed de seneste årtier Forbedret forebyggelse, behandling og rehabilitering Øget forekomst grundet øget levetid. Derudover øget forekomst af fysisk inaktivitet, fedme og type 2 diabetes. Behov for effektiv og vedvarende sekundær forebyggelse. Perk et al. Eur Heart J 2012 Lavie et al JACC 2014

Årsager til faldende dødelighed Perk et al Eur Heart J 2012

Iskæmiskhjertesygdom: risikofaktorer Konventionelle risikofaktorer for iskæmisk hjertesygdom er generelt også indikatorer for dårligere prognose hos patienter med iskæmisk hjertesygdom Højt blodtryk Højt kolesterol Diabetes Fysisk inaktivitet Fedme Rygning Familie historie Progression af den aterosklerotiske proces

Risikofaktorer: Generel ændring I mange vestlige lande: reduktion af forekomst af forhøjet kolesterol og blodtryk, samt rygning. Men stigende forekomst af fedme og diabetes Perk et al

Perk et al Eur Heart J 2012

CAD & sekundær forebyggelse EUROASPIRE : Sekundær forebyggelse i 22 europæiske lande >80% overvægtige (BMI > 25 kg m -2 ) 35% obese (BMI > 30 kg m -2 ) Øget forekomst 53% abdominal fedme >60% motionerer ikke regelmæssigt De Bacquer et al., Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2010 Kotseva et al., Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2015

OVERVÆGT OG VÆGTTAB VED ISKÆMISK HJERTESYGDOM

Perk et al Eur Heart J 2012

Perk et al Eur Heart J 2012

Overvægt og fedme - BMI Perk et al Eur Heart J 2012

Overvægt og fedme (BMI>25) er associeret til øget risiko for død af iskæmisk hjertesygdom samt dødelighed generelt. Perk et al Eur Heart J 2012 Montelescot et al Eur Heart J 2013 Whitlock et al Lancet 2009 Berrington de Gonzalez et al N Engl J Med 2010

Whitlock et al Lancet 2009

Fedt fordeling / visceralt fedt Regional fedt-fordeling større betydning for hjertekarsygdoms risiko end kropsvægt? Abdominalt, specielt visceralt fedtvæv. Frigiver signal stoffer der påvirker hjerte-kar systemet. ESC anbefaler vægttab ved abdominal fedme (mænd/kvinder): Taljemål: >101 / >87cm Talje-hofte ratio: >0,89 / 0,84

ESC og vægttab Europæiske guidelines anbefaler vægttab for at opnå gunstige effekter på blodtryk, blodlipider og glukose metabolisme (insulin følsomhed).

Lavie et al JACC 2014

Overvægt/fedme paradoks Fedme har ugunstig effekt på risikofaktorer for hjertekarsygdom, samt hjertets struktur og funktion. Men Nogle epidemiologiske data viser at overvægt og mild grad af fedme er associeret til bedre overlevelse hos patienter med iskæmisk hjertesygdom. Kompleks problemstilling, der i høj grad er uforklaret

Azimi et al Heart 2013

Azimi et al Heart 2013

Azimi et al Heart 2013

Azimi et al Heart 2013

Lavie et al JACC 2014

Fedtfordeling? Coutinho JACC 2013

Beskyttende at have høj fedtfri-vægt (muskelmasse)? LMI was determined by (1-BF) BMI kg/m2 Lavie et al JACC 2014

Farligt at tabe sig ved IHS? Pack et al Mayo clin proc 2014

, PhD forsvar 19-03-2015

TRÆNING OG KONDI VED IHS

Perk et al Eur Heart J 2012

Perk et al Eur Heart J 2012

Myers et al, 2002, NEJM

CAD & Fysisk form Lav VO 2 peak forudsiger dårlig prognose hos patienter med IHS ΔVO 2 peak = 1 ml/kg/min ~ 15 % reduktion i mortalitet A: mænd B: kvinder Keteyian et al, AHJ, 2008

McAuley et al

BMI og kondi McAuley et al Mayo Clin Proc. 2012

Taljemål og kondi McAuley et al Mayo Clin Proc. 2012

Fedtprocent og kondi McAuley et al Mayo Clin Proc. 2012

Interval træning med høj intensitet mere effektiv end kontinuert træning med moderat intensitet Moderat Intensitet: 50-75 % af max HR Høj Intensitet: 80-99% af max HR The mean difference in the VO2peak from the 10 studies was 3 ml/kg/min (95% CI 2 to 4) favouring HIIT. Br J Sports Med 2013

Effekt af træningsintensitet ved IHS 21 deltagere med kendt IHD randomiseret til enten AIT eller MCT i 10 uger Rognmo et al. 2002

Baggrund - risikofaktorer Nedsat arbejdskapacitet, fysisk inaktivitet og fedme er hyppigt blandt patienter med koronararterie sygdom (CAD) og associeret med risikofaktorer for yderligere hjertekarsygdom samt dårlig prognose og er som sådan grundlæggende problemstillinger ved sekundær forebyggelse af CAD

Baggrund Træning & Vægttab Prognostiske betydning af træningsbaseret hjerterehabilitering er veldokumentret Aerob interval træning (AIT) den mest effektive metode til at øge arbejdskapaciteten Vægttab ved CAD er i mindre grad undersøgt Viden om gennemførlige og effektive vægttabsprotokoller til CAD patienter er efterspurgt

Copenhagen study of overweight patients with coronary artery disease undergoing low energy diet or interval training CUT-IT

Sekundær forebyggelse To grundlæggende strategier til adipøse CAD patienter Forbedre kondition Reducere fedtmasse

Sekundær forebyggelse Som kan opnås via fx. Aerob Interval Træning (AIT) Lav Energi Diæt (LED)

Hovedformål Sammenligne effekten af intervaltræning og vægttab via LED på coronar mikrovaskulær funktion målt som coronar flow reserve (CFR)

Yderligere formål Overvægtige patienter med stabil CAD Vurdere gennemførligheden af vægttab via en lav energi diæt (LED) Sammenligne effekterne af AIT og vægttab på - Maksimale iltoptagelse (VO 2 peak) - Kropssammensætning - Blodtryk - Plasma lipider - Coronar flow reserve (CFR) - Perifer karfunktion.

Hjertets mikrovaskulære funktion - baggrund Etableret behandling af de store kranspulsårer. Ingen standard behandling til de småkar. Stor iltekstraktion -> behov for at øge blodgennemstrømning.

CUT-IT studiet Randomiseret, interventionsstudie Undersøger effekter af vægttab via LED sammenlignet med AIT på kardiovaskulære og metaboliske risikomarkører hos obese patienter med stabil CAD uden diabetes Primært endepunkt CFR Hjertets mikrovaskulære funktion Aerob interval træning x 3 12-ugers undersøgelser Aerob interval træning x 2 Rekruttering / screeningsbesøg / informeret samtykke Baseline undersøgelser Randomisering Vægttab vha. lav energi diæt 12-ugers undersøgelser Vedligeholdelsediæt træning x 2 1 års undersøgelser 1 års undersøgelser

Inklusionskriterier (resumé) Stabil CAD >6mdr efter seneste AMI, PCI eller CABG Alder 45 75 år BMI 28-40 kg m -2

Eksklusionskriterier (resumé) LVEF <35% Diabetes mellitus Organiseret træning >x2/uge Vægttab eller -øgning >5% <3 mdr Sygdom/tilstand som kan forhindre/påvirke interventionen og effekerne af den Svær lungesygdom Moderat-svær hjerteklapsygdom Betydelig nyre eller leversygdom, aktiv cancer Alvorlig iskæmi/arytmi under arbejdstest

Design og rekruttering 70 overvægtige (BMI 28-40 kg/m 2 ) Stabil iskæmisk hjertesygdom 45-75 år Uden diabetes Randomiseret september 2011 april 2013 Databaser n = 755 Invitation n = 492 Svar n = 120 Screeningsbesøg n = 93 Randomisering n = 70 n =263 n = 372 n = 27 n = 23 AIT n = 35 LED n = 35

Design og rekruttering 70 overvægtige (BMI 28-40 kg/m 2 ) Stabil iskæmisk hjertesygdom 45-75 år Uden diabetes Randomiseret september 2011 april 2013

Aerob Intervaltræning (AIT) Intervaltræning på kondicykel x3/uge i 12 uger I alt 35 minutter per session Per protocol adherence: Fremmøde i alt 60%, min 50% de sidste 2 uger

Aerob Interval Træning (AIT) Opvarmning: 10 min. Intervaller: 1-4 min. (total 16 min.) HR 85 90% VO 2 peak Aktive pauser: 1-3 min. (total12 min.)

Borg 17-18

Lav energi diæt (LED) Superviseret (6 sessioner) 800 1000 kcal/dag 8-10 uger Vægtvedligeholdelse 2-4 uger Højt protein-indhold Middelhavskost Lavt glykæmisk index Per protocol adherence: Mindst 5% vægttab

Lav energi diæt (LED) 1. gang til hjertepatienter

Lav energi diæt (LED) 4 barer/pulvere (shakes/suppe/grød)

Lav energi diæt (LED) 4 barer/pulvere (shakes/suppe/grød) Derudover 100 g cheasy/a38 85 g tomat 85 g agurk 100 g gulerod 30 g salat 1 L skummetmælk Ad libitum drikkevarer uden energi-indhold (mindst 2 L væske dagligt) Sukkerfri tyggegummi/pastiller

Diogenes

DiOGenes LED i 8 uger 800 1000 kcal/dag N = 938 Vedligeholdelsesdiæt 26 uger Ad libitum n = 773 HP/LGI LP/LGI HP/LGI HP/HGI Kontrol

DiOGenes

Vægtvedligeholdelse Almindelige kostråd Begrænse fedtindtag Frugt og grønt: min 600g/dag Fisk: 250-300g/uge (50/50 fed/mager) Alkohol: intet/meget begrænset indtag Sukker/simple kulhydrater: max 10 energi-% Højt protein-indhold Lavt glykæmisk index

Vedligeholdelsesdiæt Fokus var på det indholdsmæssige, men det var for de fleste deltagere meget udfordrende at vurdere portionsstørrelser. Derfor vejledende kostplaner på forskellige energitrin, som de kunne få. Det gav også nogle konkrete forslag til måltiderne, som for mange var en hjælp. Harris & Benedict formel: vurdere basal stofskifte udfra højde, vægt og køn, justere for energi forbrugt ved motion.

Middelhavskost Proteinrig kost af fedtfattige produkter Magert kød, fisk, fjerkræ og æg samt magre mejeriprodukter og ikke animalske proteinkilder som bælgfrugter, nødder og mandler.

Glykæmisk index (GI) En fødevares effekt på blodsukker, fordøjelse og mæthedsfornemmelse Lavere GI Langsommere stigning i blodsukker Lavere blodsukker niveau sammenlignet med fødevarer med højt GI Langsommere fordøjelse, længere mæthedsfornemmelse og mere stabilt blodsukker

Lavt glykæmisk index - hovedregel: Alle grøntsager (undtagen majs) Pastinak, gulerødder og rødbeder spises gerne rå Grove grøntsager anbefales (øger indholdet af kostfibre) Frugt (højst 2-3 stk daglig). Grove kornprodukter Mht brød, ris, pasta og morgenmadsprodukter

Fedtindhold Magert kød og pålæg (max 5 g fedt /100 g, hakket kød max 8 %fedt) Fjern synligt fedt Drik skummet- eller minimælk Spis fedtfattige mælkeprodukter f.eks. mager ost (13%/20+ fedt)

Design og rekruttering Per protocol adherence: 60% træning 5% vægttab Databaser n = 755 Invitation n = 492 Svar n = 120 n =263 n = 372 Mål: 50 gennemførte per protocol Per protocol resultater er defineret som hovedresultat og præsenteres i det følgende, idet målet var at sammenligne effekten af gennemført intervention Faldet fra Tidsforbrug n = 3 Podagra n = 1 Dårlig adherence n = 5 AIT n = 35 12-ugers follow-up n = 31 Screeningsbesøg n = 93 Randomisering n = 70 Intention-to-treat Per protocol LED n = 35 12-ugers follow-up n = 34 n = 27 n = 23 Faldet fra Undersøgelser n = 1 Dårlig adherence n = 5 12-ugers follow-up n = 26 12-ugers follow-up n = 29

Baseline karakteristika Per protocol n = 55 Mænd [n] 43 (78%) Alder [år] 63 (6) AMI [n] 30 (55%) PCI [n] / CABG [n] 40 (73%) / 12 (22%) Forudgående rehabilitering [n] 45 (82%) Socialt Uddannelse >10år [n] 48 (87%) Samboende [n] 39 (71%) I arbejde [n] 21 (38%) Antropometri BMI [kg m -2 ] 31,4 (29,8;33,7) Abdominal fedme [n] 52 (95%) Fedtprocent 36 (7)

Baseline karakteristika Fysisk form og symptomer VO 2 peak [ml kg -1 min -1 ] 20,6 (4,9) CCS I / II 46 (84%) / 9 (16%) NYHA I / II / III 43 (78%) / 11 (20%) / 1 (2%) Blodtryk Systolisk / Diastolisk [mm Hg] 128 (14) / 72 (9) Blodtrykssænkende medicin [n] 53 (97%) Lipid og glukosemetabolisme Total cholesterol [mmol L -1 ] 4,2 (0,8) Statin [n] 53 (97%) Fasteglukose [mmol L -1 ] 5,9 (0,6) Prediabetes [n] 47 (85%)

Var vægttab via lav energi diæt gennemførligt? Var der gavnlige effekter af interventionerne på kropssammensætning, iltoptagelse, blodtryk og lipider?

Kropssammensætning & fysisk form Vægt, talje- og hoftemål Helkrops DEXA-scanning Abdominal MR-scanning (n=14/14) Cykeltest med måling af O 2 -optagelse og CO 2 -udskillelse korrektion for fedt fri masse

Var interventionerne virksomme? Vægttab (%) Reduktion fedtmasse (%) VO 2 peak/ffm (%) 35 35 25 30 30 * 20 * 25 25 15 20 20 10 15 * 15 5 10 10 * 0 5 * 5-5 0 Træning Diæt 0 Træning Diæt -10 Træning Diæt P < 0,001 P < 0,001 P < 0,001

Gennemførlighed af interventionerne Vægttab Median 10% (IQR 7 12%) 83% gennemførte per protocol En deltager tog 3% på Øvrige med dårlig adherence : tabte sig 3 4,8% Træning Fremmøde %: median 81(IQR 65 89) 74% gennemførte per protocol Per protocol fremmøde %: median 82 (IQR 65 90)

Low energy diet - LED First evaluation in CAD No severe adverse effects Well tolerated Mild side effects of short duration Decreased antihypertensive drugs 6 (17%) Change in warfarin treatment 2 (6%) Olsen et al. EuroPRevent 2014 GI symptoms Obstipation Flatulens Diarrhoea Nausea 9 5 3 1 (26%) (14%) (9%) (3%) Dizziness 10 (30%) Headache 9 (26%) Fatigue 7 (20%) Frequent mictation 2 (6%) Chills/feeling cold 2 (6%) Gout 1 (3%) Metallic taste 1 (3%) Mood swings 1 (3%)

Reduktion af abdominal / visceralt fedt?

Abdominal fedme ** ** ** **

Forbedring / sænkning af blodtryk?

mm Hg mm Hg Blodtryk Systolisk blodtryk Diastolisk blodtryk 140 140 120 100 80 60 40 Baseline 12 uger 120 100 80 60 40 NS * Baseline 12 uger 20 20 0 Træning Diæt 0 Træning Diæt

Kunne mængden af atherogene lipider mindskes?

Lipider og aterosklerose Hansson, NEJM, 2005 Ylä-herttuala, Thrombosis and haemostasis, 2011

Total/HDL cholesterol Lipider mmol L -1 5 4 3 2 Total cholesterol NS * * Baseline 12 uger mmol L -1 5 4 3 2 nonhdl cholesterol NS * * Baseline 12 uger mmol L -1 5 4 3 2 HDL cholesterol NS Baseline 12 uger 1 1 1 0 Træning Diæt 0 Træning Diæt 0 Træning Diæt 5 Total/HDL cholesterol NS 5 Triglycerider 4 3 2 1 * * Baseline 12 uger mmol L -1 4 3 2 1 NS * * Baseline 12 uger 0 Træning Diæt 0 Træning Diæt

Lipoproteinpartikler Størrelse Densitet (massefylde) Antal Ellington et al. Adv Clin Chem, 2008. Cromwell et al. Curr Atheroscler Rep. 2004

Lipoprotein density profiling Larner et al, Analytical Chemistry, 2011

Lipoprotein density profiling * * * *

Lipider - konklusion Begge interventioner sænker total og nonhdl cholesterol samt triglycerider HDL cholesterol er uændret, men udgør en større del af total cholesterol LED-induceret vægttab giver et skift i lipoprotein profilen mod større lipoprotein partikler

Konklusion Vi opnåede de ønskede effekter på fysisk form og kropssammensætning også effekt i intention-to-treat analyserne Begge interventioner var gennemførlige for deltagerne med få og kortvarige bivirkninger Lille fald i diastolisk blodtryk i diætgruppen samt signifikant ændring i blodtrykssænkende medicin Reduktion af de atherogene lipider Vægttab: gunstig effekt på størrelsen af lipidpartikler

Mulige supplerende virkningsmekanismer i vægttabsgruppen? Sænke total og non-hdl cholesterol Skift fra indtag af mættede mod fler-umættede fedtsyrer Nedsat indtag af transfedt Øget indtag af kostfibre Sænke triglycerid niveau Nedsat alkohol indtag Øget indtag af Omega 3 fedtsyrer

Hvilken effekt var der på glukosemetabolisme, insulinvirkning og β- celle funktion?

Oral Glukose Tolerance Test 3 timer

Glucosemetabolisme NS NS NS

Insulinfølsomhed ** ** Matsuda and defronzo, Diabetes Care, 1999

Kl. 14.30 Session 3. Diabetes og hjertekarsygdom En og samme sygdom? Læge, ph.d. Lene Rørholm Pedersen

Hjertets mikrovaskulære funktion

Baggrund Hjertets mikrovaskulære funktion Patofysiologisk og prognostisk faktor Nedsat ved CAD og associeret til kardiovaskulære risikofaktorer Ingen veletableret metode til at forbedre funktionen af hjertets mikrovaskulære funktion

Det førte til spørgsmålet: Kan træning eller vægttab forbedre hjertets mikrovaskulære funktion hos de mange obese patienter?

Hjertets mikrovaskulære funktion Coronar flow reserve (CFR) mål for coronar mikrovaskulær funktion i fravær af betydende coronar arterie stenose.

CFR: IHS & prognose Nedsat CFR er stærkt associeret til dårligere prognose i flere prospektive studier Sicari et al. Am J Cardiol 2009

CFR målt på LAD ved hjælp af TTE Doppler

Mikrovaskulær funktion Nedsat mikrovaskulær funktion? 38 (56%) havde CFR< 2.5 18 (26%) havde CFR< 2.0

Var der forbedring af -hjertets mikrovaskulære funktion?

Coronar Flow Reserve 11% 17%

Konklusion Generelt dårlig coronar mikrovaskulær funktion Forbedret via såvel træning som vægttab

Konklusion - resume Træning Stigning i VO 2 peak Vægttab og nedsat fedtprocent Reduceret abdominal fedme Uændret blodtryk----------------- ---------------------------------------- - Reduktion i atherogene lipider Uændret lipoprotein densitet/størrelse Uændret insulin resistens Vægttab Uændret VO 2 peak Vægttab og nedsat fedtprocent Reduceret abdominal fedme Reduktion i blodtryksmedicin og diastolisk blodtryk Reduktion i atherogene lipider Gavnlig ændring af lipoprotein densitet/størrelse Mindsket insulin resistens FORBEDRING AF HJERTETS MIKROVASKULÆRE FUNKTION

Er effekterne klinisk relevante VO 2 peak: 1 ml/kg/min ~ 15 % reduktion i mortalitet Keteyian et al, AHJ, 2008 Vægttab med reduktion af abdominal fedme via livstilsændring: - Bedre overlevelse Countinho et al JACC, Pack et al Mayo Clin Proc 2014 Non-HDL: 29% under 2,6 ved baseline 10%reduktion Triglycerid: 10% reduktion ~ 10% reduktion event rate -svært at opnå farmakologisk Mikrovaskulær funktion Bedring af prognose såfremt de kan vedligeholdes?

Styrker og svagheder Randomiseret studie Monitorering / supervisering Blinding Randomisering Deltagere Undersøgere / analyser Kontrolgruppe For lille øgning i fysisk aktivitet? Langtidseffekter og follow-up

1 års data VO 2 peak BW ( ml/min/kg) VO 2 peak FFM ( ml/min/kg fat free mass (2/3) ) LED+AIT (n=29) AIT (n=26) Between group difference Baseline 1 year p-value Baseline 1 year p-value p-value 20.5 (4.9) 23.7(6.7) 0.0001 21.0(4.9) 22.5(5.8) 0.0524 0.0977 126.5(25.4) 135.2(34.4) 0.0245 126.8(24.7) 132.4(29.2) 0.1908 0.5602 Weight (kg) 95.6(10.7) 88.4(11.3) <0.0001 96.2(13.8) 94.6(14.7) 0.0135 <0.0001 Body fat % 36.7(6.8) 32.0(8.3) <0.0001 34.6(6.5) 33.0(7.7) 0.0046 0.0001 Waist/hipratio 0.98(0.07) 0.97(0.06) 0.4266 1.00(0.07) 1.00(0.05) 0.5437 0.3193 Lean body mass (kg) 56.3(8.3 55.8(8.7) 0.1716 58.4(9.1) 58.6(9.2) 0.5935 0.1710 Table 1: Results of the intervention (mean and Standard deviation). LED: low energy diet, AIT: aerobic interval training

Vægttab hvordan? Mindske energi indtag Øge energi forbrug Begge dele Hvordan Individuelt tilpasset Kl. 14.30 Session 3. Diabetes og hjertekarsygdom En og samme sygdom? Læge, ph.d. Lene Rørholm Pedersen Nogle vægttabsstudier indikerer fordelagtig effekt på visceralt fedt og begrænset tab af muskelmasse ved kombination af begrænset energi-indtag og øget energiforbrug ved træning/fysisk aktivitet fremfor kun at nedsætte energi indtag Typisk ikke LED og typisk ikke høj intens interval

KONKLUSION KONDITIONSTRÆNING & TILSIGTET VÆGTTAB SYNES GAVNLIGT TIL OVERVÆGTIGE/FEDE PATIENTER MED ISKÆMISK HJERTESYGDOM

Tak til Eva Prescott Steen B. Haugaard Lene Rørholm Pedersen Anders Jürs Martin Snoer De 70 deltagere Diætister Sussi Buhl og Gitte Stage Fysioterapeuter Karina Jensen, Sandra Dalgård Andersen, Bente Rasmussen, Simon Vejleskov, Durita Gunnarsson, Rikke Pedersen og Maria Stage Samarbejdspartnere Ahmad Sajadieh Marianne Frederiksen Henrik Nielsen Lene Rørdam Elizaveta Chabanova Arne Astrup Ulrik Wisløff Christian Have Dall Finansiering Det frie forskningsråd Det Sundhedvidenskabelige Fakultet, København Universitet Hjerteforeningen Bispebjerg Hospital Becket fonden Else og Mogens Wedell-Wedellborgs fond The Cambrigde Weight Plan and Anthony Leeds

SPØRGSMÅL/KOMMENTAR? SKYD LØS!

AIT / HIIT Weston at al 2013, metaanalyse 10 studier VO2peak 22,5 -> 27,9 (5,4 = 19%) Adherence >70-90% Kaminsky: 3,5 ml/kg/min -> 10-25% bedret overlevelse

Vægttab Deficit: 6-7000 kcal -> 1kg 4,2kJ=1kcal 8-10.000kJ = 2-3.000 kcal