Evaluatie van veranderingen in hydratatie en lichaamscelmassa met bio-elektrische impedantieanalyse na trainingsprogramma voor patiënten met reumatoïde artritis
Summary
Dit protocol beoordeelt veranderingen in hydratatie en de massastatus van de lichaamscel met behulp van bio-elektrische impedantie vectoriële analyse volgens een dynamisch oefenprogramma dat is ontworpen voor patiënten met reumatoïde artritis. Het dynamische oefenprogramma zelf is gedetailleerd en benadrukt de componenten die gericht zijn op cardiovasculaire capaciteit, kracht en coördinatie. Het protocol beschrijft stappen, instrumenten en beperkingen.
Abstract
Reumatoïde artritis (RA) is een slopende ziekte die kan leiden tot complicaties zoals reumatoïde cachexie. Hoewel lichaamsbeweging voordelen heeft aangetoond voor RA-patiënten, blijft de impact ervan op hydratatie en lichaamscelmassa onzeker. De aanwezigheid van pijn, ontstekingen en gewrichtsveranderingen beperken vaak de activiteit en maken traditionele beoordelingen van de lichaamssamenstelling onbetrouwbaar vanwege veranderde hydratatieniveaus. Bio-elektrische impedantie is een veelgebruikte methode voor het schatten van de lichaamssamenstelling, maar heeft beperkingen omdat deze in de eerste plaats is ontwikkeld voor de algemene bevolking en geen rekening houdt met veranderingen in de lichaamssamenstelling. Aan de andere kant biedt bio-elektrische impedantie vectoriële analyse (BIVA) een meer omvattende benadering. BIVA omvat het grafisch interpreteren van weerstand (R) en reactantie (Xc), aangepast aan de hoogte, om waardevolle informatie te verschaffen over de hydratatiestatus en de integriteit van de celmassa.
Twaalf vrouwen met RA werden geïncludeerd in deze studie. Aan het begin van het onderzoek werden metingen van hydratatie en lichaamscelmassa verkregen met behulp van de BIVA-methode. Vervolgens namen de patiënten deel aan een dynamisch oefenprogramma van zes maanden dat cardiovasculaire capaciteits-, kracht- en coördinatietraining omvatte. Om veranderingen in hydratatie en lichaamscelmassa te evalueren, werden de verschillen in de R- en Xc-parameters, gecorrigeerd voor lengte, vergeleken met behulp van BIVA-vertrouwenssoftware. De resultaten toonden opmerkelijke veranderingen: de weerstand nam af na het oefenprogramma, terwijl de reactantie toenam. BIVA, als classificatiemethode, kan patiënten effectief categoriseren in de categorieën uitdroging, overhydratatie, normaal, atleet, dun, cachectisch en zwaarlijvig. Dit maakt het een waardevol hulpmiddel voor het beoordelen van RA-patiënten, omdat het informatie biedt die onafhankelijk is van lichaamsgewicht of voorspellingsvergelijkingen. Over het algemeen wierp de implementatie van BIVA in deze studie licht op de effecten van het oefenprogramma op hydratatie en lichaamscelmassa bij RA-patiënten. De voordelen liggen in het vermogen om uitgebreide informatie te verstrekken en de beperkingen van traditionele beoordelingsmethoden voor lichaamssamenstelling te overwinnen.
Introduction
Reumatoïde artritis (RA) is een invaliderende ziekte die de functionaliteit en onafhankelijkheid van patiënten aantast als gevolg van acute gewrichtspijn, verminderde spierkracht en verminderde fysieke functie, die allemaal verband houden met het ontstekingsproces dat inherent is aan de ziekte 1,2. In gevorderde stadia veroorzaakt aanhoudende ontsteking structurele veranderingen die leiden tot misvorming, gewrichtsdisfunctie en reumatoïde cachexie, wat een slechte prognostische factor is voor deze patiënten 3,4.
Reumatoïde cachexie wordt gekenmerkt door veranderingen in de lichaamssamenstelling, zoals spierverlies met stabiel gewicht en verhoogde vetmassa, wat de kwaliteit van leven van deze patiënten aanzienlijk kan beïnvloeden 3,5,6. Er zijn verschillende technieken beschikbaar om de lichaamssamenstelling te beoordelen, waarvan de meest gebruikte bio-elektrische impedantieanalyse (BIA) is. Wanneer conventionele BIA-analyse echter wordt gebruikt bij proefpersonen met een veranderde lichaamssamenstelling, kunnen de schattingen beperkt zijn omdat ze gebaseerd zijn op voorspellingsvergelijkingen die zijn geformuleerd voor een gezonde of normaal gehydrateerde populatie 7,8.
Een andere benadering, bio-elektrische impedantievectoranalyse (BIVA) genaamd, maakt gebruik van de impedantievector op basis van grafische RXc. Het maakt gebruik van impedantie-, weerstands- (R) en reactantiegegevens (Xc) gecorrigeerd voor lengte, wat resulteert in een vector die informatie geeft over de hydratatietoestand en integriteit van de celmassa. BIVA is in staat om patiënten in te delen in categorieën zoals uitdroging, overhydratatie, normaal, atleet, mager, cachectisch en zwaarlijvig, waardoor het een waardevol hulpmiddel is voor RA-patiënten 8,9,10. Vectoren die zich boven of onder de hoofdas bevinden (de linker- of rechterhelft van de ellipsen) zijn geassocieerd met respectievelijk een hogere en lagere celmassa in zachte weefsels. Voorwaartse en achterwaartse verplaatsingen van vectoren evenwijdig aan de hoofdas zijn gekoppeld aan uitdroging en vochtophoping. Atleten worden gedefinieerd als individuen met een hogere celmassa, mogelijk gepaard gaand met uitdroging. De magere classificatie verwijst naar mensen met een lagere celmassa, mogelijk gepaard gaand met uitdroging, en de zwaarlijvige classificatie is van toepassing op personen met een hogere celmassa, die gepaard kan gaan met vochtophoping. De classificatie van cachexie door BIVA wordt bepaald door hoge weerstand en lage reactantiewaarden, weergegeven door de beweging van de vector aan de rechterkant van de grafiek, wat wijst op een afname van de celmassa, mogelijk vergezeld van een verandering in hydratatiestatus11 (Figuur 1).
Conventionele farmacologische behandelingen voor RA zijn voornamelijk gericht op het verminderen van pijn, ontsteking en progressie van gewrichtsschade, met beperkte aandacht voor veranderingen in de lichaamssamenstelling12. Van de niet-farmacologische therapieën die gewoonlijk in deze populatie worden gebruikt, hebben op lichaamsbeweging gebaseerde interventies positieve resultaten laten zien bij het verbeteren van functionaliteit, vermoeidheid, pijn, gewrichtsmobiliteit, aerobe capaciteit, spierkracht, uithoudingsvermogen, flexibiliteit en psychologisch welzijn. Belangrijk is dat is aangetoond dat deze interventies deze voordelen bereiken zonder de symptomen te verergeren of gewrichtsschade te veroorzaken bij patiënten zonder uitgebreide reeds bestaande schade 13,14,15,16,17. Er is echter beperkte kennis over het implementeren en evalueren van veranderingen in hydratatie en lichaamscelmassastatus na inspanningsinterventies in deze populatie. Deze patiënten ervaren vaak pijn, ontstekingen en structurele gewrichtsveranderingen, waardoor de soorten activiteiten die ze kunnen ondernemen worden beperkt en de beoordeling van de lichaamssamenstelling met behulp van traditionele benaderingen verder wordt bemoeilijkt. Dit protocol heeft tot doel aan te tonen hoe veranderingen in hydratatie en lichaamscelmassastatus kunnen worden geëvalueerd met behulp van bio-elektrische impedantie vectoriële analyse na implementatie van een dynamisch oefenprogramma voor patiënten met reumatoïde artritis. Bovendien biedt het protocol details van het dynamische trainingsprogramma, inclusief cardiovasculaire capaciteit, kracht en coördinatiecomponenten, evenals de stappen, instrumenten, beperkingen en algemene overwegingen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bij reumatoïde artritis is de vicieuze cirkel van de ziekte beschreven, die verwijst naar de structurele veranderingen in gewrichten veroorzaakt door ontstekingsmechanismen; Deze veranderingen, samen met de chronische ontstekingstoestand, leiden ertoe dat patiënten stadia van grote pijn en ontsteking doormaken, met structurele veranderingen in gewrichten en als gevolg daarvan functionele invaliditeit, die het risico op het ontwikkelen van metabole en hart- en vaatziekten en veranderingen in de lichaamssamenstelling zoa…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen de professoren Piccoli en Pastori van de afdeling Medische en Chirurgische Wetenschappen van de Universiteit van Padova, Italië, bedanken voor het ter beschikking stellen van de BIVA-software. Ook aan Dr. Luis Llorente en Dra. Andrea Hinojosa-Azaola van de afdeling Immunologie en Reumatologie van het INCMNSZ voor reumatologische beoordeling van patiënten. Dit werk werd ondersteund door de CONACyT, die de beurs CVU 777701 voor Mariel Lozada Mellado sponsorde tijdens zijn Ph.D. cursusstudie en via de Research Project Grant 000000000261652. De sponsor had geen enkele rol in de opzet van het onderzoek of in het verzamelen, analyseren of interpreteren van gegevens, noch in het schrijven van het rapport en in de beslissing om het artikel voor publicatie in te dienen.
Materials
| Alcohol 70% swabs | NA | NA | Any brand can be used |
| bicycle ergometer | NA | NA | Any brand can be used |
| BIVA tolerance software 2002 | NA | NA | Is a sofware created for academic use, can be download in http://www.renalgate.it/formule_calcolatori/bioimpedenza.htm in "LE FORMULE DEL Prof. Piccoli" section |
| BIVA confidence software | NA | NA | Is a sofware created for academic use, can be download in http://www.renalgate.it/formule_calcolatori/bioimpedenza.htm in "LE FORMULE DEL Prof. Piccoli" section |
| Chair | NA | NA | Any brand can be used |
| Chlorhexidine | NA | NA | Any brand can be used, 0.05% |
| Examination table | NA | NA | Any brand can be used |
| Leadwires square socket | BodyStat | SQ-WIRES | |
| Long Bodystat 0525 electrodes | BodyStat | BS-EL4000 | |
| Plastic ball | NA | NA | Any brand can be used, 30 cm |
| Pulse oximeter | NA | NA | Any brand can be used |
| Quadscan 4000 equipment | BodyStat | BS-4000 | Impedance measuring range: 20 – 1300 Ω ohms Test Current: 620 μA Frequency: 5, 50, 100, 200 kHz Accuracy: Impedance 5 kHz: +/- 2 Ω Impedance 50 kHz: +/- 2 Ω Impedance 100 kHz: +/- 3 Ω Impedance 200 kHz: +/- 3 Ω Resistance 50 kHz: +/- 2 Ω Reactance 50 kHz: +/- 1 Ω Phase Angle 50 kHz: +/- 0.2° Calibration: A resistor is supplied for independent verification from time to time. The impedance value should read between 496 and 503 Ω. |
| Resistence bands | NA | NA | Any brand can be used, with resistence of 0.5 kg to 3.2 kg |
| Stationary bicycle | NA | NA | Any brand can be used |
| Treadmill | NA | NA | Any brand can be used |
| Wooden stick | NA | NA | Any brand can be used, 1.5m in large and <1kg |
Referências
- Aletaha, D., et al. Rheumatoid arthritis classification criteria: An American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism collaborative initiative. Annals of the Rheumatic Diseases. 62 (9), 1580-1588 (2010).
- Gamal, R. M., Mahran, S. A., Abo El Fetoh, N., Janbi, F. Quality of life assessment in Egyptian rheumatoid arthritis patients: Relation to clinical features and disease activity. Egyptian Rheumatologist. 38 (2), 65-70 (2016).
- Rall, L. C., Roubenoff, R. Rheumatoid cachexia: metabolic abnormalities, mechanisms, and interventions. Rheumatology. 43 (10), 1219-1223 (2004).
- Summers, G. D., Deighton, C. M., Rennie, M. J., Booth, A. H. Rheumatoid cachexia: A clinical perspective. Rheumatology. 47 (8), 1124-1131 (2008).
- Elkan, A. C., Engvall, I. L., Cederholm, T., Hafström, I. Rheumatoid cachexia, central obesity and malnutrition in patients with low-active rheumatoid arthritis: Feasibility of anthropometry, Mini Nutritional Assessment, and body composition techniques. European Journal of Nutrition. 48 (5), 315-322 (2009).
- Engvall, I. L., et al. Cachexia in rheumatoid arthritis is associated with inflammatory activity, physical disability, and low bioavailable insulin-like growth factor. Scandinavian Journal of Rheumatology. 37 (5), 321-328 (2008).
- Jacobs, D. O. Bioelectrical Impedance Analysis: Implications for Clinical Practice. Nutrition in Clinical Practice. 12 (5), 204-210 (1997).
- Santillán-Díaz, C., et al. Prevalence of rheumatoid cachexia assessed by bioelectrical impedance vector analysis and its relation with physical function. Clinical Rheumatology. 37 (3), 607-614 (2018).
- Piccoli, A., et al. Bivariate normal values of the bioelectrical impedance vector in adult and elderly populations. The American Journal of Clinical Nutrition. 61 (2), 269-270 (1995).
- Espinosa-Cuevas, M. A., et al. Vectores de impedancia bioeléctrica para la composición corporal en población mexicana [Bioelectrical impedance vectors for body composition in Mexican population]. Revista de investigación clínica [Clinical research journal]. 59 (1), 15-24 (2007).
- Piccoli, A., Pillon, L., Dumler, F. Impedance vector distribution by sex, race, body mass index, and age in the United States: standard reference intervals as bivariate Z scores. Nutrition. 18 (2), 153-167 (2002).
- Maese, J., García De Yébenes, M. J., Carmona, L., Hernández-García, C. Estudio sobre el manejo de la artritis reumatoide en España (emAR II) [Study on the management of rheumatoid arthritis in Spain (emAR II)]. Características clínicas de los pacientes [Clinical characteristic of patients]. Reumatología Clinica. 8 (5), 236-242 (2012).
- Hurkmans, E., Van der Giesen, F. J., Vlieland, T. P. M. V., Schoones, J., Van den Ende, E. C. H. M. Dynamic exercise programs (aerobic capacity and/or muscle strength training) in patients with rheumatoid arthritis. Cochrane Database of Systematic Reviews. 4, CD006853 (2009).
- Baillet, A., et al. Efficacy of cardiorespiratory aerobic exercise in rheumatoid arthritis: Meta-analysis of randomized controlled trials. Arthritis Care & Research. 62 (7), 984-992 (2010).
- De Jong, Z., et al. Long-term follow-up of a high-intensity exercise program in patients with rheumatoid arthritis. Clinical Rheumatology. 28 (6), 663-671 (2009).
- García-Morales, J. M., et al. Effect of a dynamic exercise program in combination with Mediterranean diet on quality of life in women with rheumatoid arthritis. Journal of Clinical Rheumatology. 26 (2), S116-S122 (2019).
- Munneke, M., et al. Effect of a high-intensity weight-bearing exercise program on radiologic damage progression of the large joints in subgroups of patients with rheumatoid arthritis. Arthritis & Rheumatism. 53, 410-417 (2005).
- Hochberg, M., Chang, R., Dwosh, I., Lyndsey, S., Pincus, T., et al. The American College of Rheumatology 1991 Revised Criteria for the Classification of Global Functional Status in Rheumatoid Arthritis. Arthritis & Rheumatism. 35, 498-502 (1991).
- Nikiphorou, E., Konan, S., MacGregor, A. J., Haddad, F. S., Young, A. The surgical treatment of rheumatoid arthritis. Bone Joint Journal. 96 (10), 1287-1289 (2014).
- Jacqueline, B., et al. Rheumatoid Arthritis: A Brief Overview of the Treatment. Medical Principles and Practice. 27 (6), 501-507 (2019).
- Piccoli, A., Rossi, B., Pillon, L., Bucciante, G. A new method for monitoring body fluid variation by bioimpedance analysis: the RXc graph. Kidney International. 46 (2), 534-539 (1994).
- Benatti, F. B., Pedersen, B. K. Exercise as an anti-inflammatory therapy for rheumatic diseases – Myokine regulation. Nature Reviews Rheumatology. 11 (2), 86-97 (2015).
- Cooney, J. K., et al. Benefits of Exercise in Rheumatoid Arthritis. Journal of Aging Research. 6, 297-310 (2011).
- Barbosa-Silva, M. C. G., Barros, J. D. Bioelectrical impedance analysis in clinical practice: a new perspective on its use beyond body composition equations. Current Opinion. Clinical Nutrition and Metabolic Care. 8 (3), 311-317 (2005).
- Mulasi, U., Kuchnia, A. J., Cole, A. J., Earthman, C. P. Bioimpedance at the bedside: current applications,limitations, and opportunities. Nutrition in Clinical Practice. 30 (2), 180-193 (2015).
- Steihaug, O. M., Bogen, B., Kristoffersen, M., Ranhoff, A. Bones, blood and steel: How bioelectrical impedance analysis is affected by a hip fracture and surgical implants. Journal of Electrical Bioimpedance. 8, 54-59 (2017).
- Nwosu, A. C., et al. Bioelectrical impedance vector analysis (BIVA) is a method to compare body composition differences according to cancer stage and type. Clinical nutrition ESPEN. 30, 59-66 (2019).
- Martins, P. C., Gobbo, L. A., Silva, D. A. S. Bioelectrical impedance vector analysis (BIVA) in university athletes. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 18 (7), 1-8 (2021).
- Norman, K., Pirlich, M., Sorensen, J., Christensen, P., Kemps, M., Schütz, T., Lochs, H., Kondrup, J. Bioimpedance vector analysis as a measure of muscle function. Clinical Nutrition. 28 (1), 78-82 (2009).
- Stagi, S., et al. Usability of classic and specific bioelectrical impedance vector analysis in measuring body composition of children. Clinical nutrition. 41 (3), 673-679 (2022).
- Garber, C. E., et al. American College of Sports Medicine. American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise. 43 (7), 1334-1359 (2011).
