Fontan prosedürü uygulanmış tek ventriküllü hastalarda hemodinamik, vasküler ve kassal parametrelerin maksimal ve submaksimal egzersiz kapasitesi üzerine etkileri
The effects of hemodynamic, vascular, and muscular parameters on maximal and submaximal exercise capacity in patients with fontan procedure
Yazar: HALUK TEKERLEK
Danışman: PROF. DR. MELDA SAĞLAM
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kardiyopulmoner Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizyoterapi ve Rehabilitasyon = Physiotherapy and Rehabilitation ; Kardiyoloji = Cardiology

Özet:
Tekerlek, H., Fontan Prosedürü Uygulanmış Tek Ventriküllü Hastalarda Hemodinamik, Vasküler ve Kassal Parametrelerin Maksimal ve Submaksimal Egzersiz Kapasitesi Üzerine Etkileri, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Kardiopulmoner Rehabilitasyon Programı, Doktora Tezi, Ankara, 2023. Fontan prosedürü uygulanan hastalarda morbidite ve mortalite riski ile egzersiz kapasitesi ilişkilidir. Bu nedenle bu hastalarda egzersiz kapasitesi ve etkileyebileceği düşünülen kardiyovasküler ve periferik faktörlerin araştırılması önem kazanmaktadır. Bu Çalışma Fontan prosedürü uygulanmış tek ventriküllü bireylerde hemodinamik, vasküler ve kassal parametrelerin maksimal ve submaksimal egzersiz kapasitesi üzerine etkilerini araştırmak amacıyla yapıldı. Çalışmaya ortanca yaşı 18 yıl (7-31 yıl) olan 31 Fontan hastası ve ortanca yaşı 18 (7-32 yıl) olan 30 kontrol birey dahil edildi. Tüm katılımcıların demografik ve klinik özellikleri kaydedildi. Maksimal egzersiz kapasitesi, "breathe by-breathe" yöntemiyle bir koşu bandı ergometresinde modifiye Bruce protokollü kardiyopulmoner egzersiz testi (KPET) ile; submaksimal egzersiz kapasitesi 6 dakika yürüme testi (6DYT) ile değerlendirildi. Atrial strain ölçümleri için transtorasik ekokardiyografi ölçümleri gerçekleştirildi ve speckle tracking (benek takibi) yöntemi kullanılarak atrial strain için reservuar faz (LASr), kondüit faz (LAScd) ve kontraksiyon fazı (LASct) değerleri kaydedildi. El kavrama kuvveti ve diz ekstansör kas kuvveti bir el dinamometresi kullanılarak değerlendirildi. Kas oksijenizasyonu (SmO2) ise KPET ve 6DYT sırasında, yakın kızılötesi spektroskopi kullanarak kas kapillerindeki lokal SmO2 ve toplam hemoglobini (THb) ölçen bir cihaz (Moxy, Fortiori Design LLC, Minnesota, USA) ile kaydedildi. Aortik sertlik, aortik nabız dalga hızı (aNDH) tekniği kullanılarak ekokardiyografik ölçümler ile değerlendirildi. Fontanlı hastalar ve kontrol bireyler arasında yaş ve cinsiyet dağılımı açısından anlamlı fark yoktu (p>0,05). Fontanlı hastaların ve kontrol bireylerin vücut kompozisyonu parametreleri, dominant el kavrama kuvveti (kg) ve dominant diz ekstansör kuvveti (kg) benzer idi (p>0,05). Fontanlı hastalarda 6DYT istirahat SmO2, minimum SmO2, toparlanma SmO2 kontrol bireylere göre daha düşük iken (p<0,05); KPET istirahat SmO2, minimum SmO2 ve toparlanma SmO2 kontrol bireylere göre daha düşüktü (p<0,05). Ayrıca Fontanlı hastaların LASr, LAScd, LASct ve LASct/LASr değerleri kontrol bireylere göre daha düşüktü (p<0,05). aNDH Fontanlı hastalarda kontrol bireylere göre daha yüksekti (p<0,05). Fontanlı hastaların zirve oksijen tüketimi ve 6DYT yürüme mesafesi de kontrol bireylere göre düşük idi (p<0,05). Çoklu regresyon modellerine göre ise dominant diz ekstansör kuvveti, yaş, LASct ve aNDH zirveVO2'nin; dominant diz ekstansör kuvveti ve aNDH 6DYT mesafesinin bağımsız belirleyicileri olarak kaydedildi. Çalışmamızın sonuçlarına göre Fontanlı hastalarda diz ekstansör kas kuvveti, yaş, atrial kontraktil strain ve aortik sertlik maksimal egzersiz kapasitesinin bağımsız belirleyicileridir. Ayrıca diz ekstansör kuvveti ve aortik sertlik ise Fontanlı hastalarda submaksimal egzersiz kapasitesinin bağımsız belirleyiciledir. Fontanlı hastaların optimal klinik yönetimi için rutin laboratuvar ve klinik testlerin yanı sıra egzersiz kapasitesi ve etkileyen faktörlerin de değerlendirilmesi önem taşımaktadır.

Abstract:
Tekerlek, H., Effects of Hemodynamic, Vascular and Muscular Parameters on Maximal and Submaximal Exercise Capacity in Patients with Fontan Procedure, Hacettepe University, Graduate School of Health Sciences, Cardiopulmonary Rehabilitation Program, Doctoral thesis, Ankara, 2023. The exercise capacity of patients with Fontan procedure is related to the increased risk of morbidity and mortality. Therefore, investigating the exercise capacity and cardiovascular and peripheral factors that it may affect in these patients has become important. The study was conducted to investigate the effects of hemodynamic, vascular and muscular parameters on maximal and submaximal exercise capacity in patients with Fontan procedure. Thirty-one Fontan patients with a median age of 18 years (7-31 years) and 30 controls with a median age of 18 years (7-32 years) were included. All participants' demographic and clinical characteristics were recorded. Maximal exercise capacity was assessed by a modified Bruce protocolled cardiopulmonary exercise test (CPET) on a treadmill ergometer using the "breathe-by-breathe" method; submaximal exercise capacity was assessed by a 6-minute walk test (6MWT). For atrial strain measurements, transthoracic echocardiography measurements were performed and the reservoir phase (LASr), conduit phase (LAScd) and contractile phase (LASct) for atrial strain were recorded using the speckle tracing method. Hand grip strength and knee extensor muscle strength were assessed using a hand dynamometer. Muscle oxygenation (SmO2) was recorded during CPET and 6MWT with a device (Moxy, Fortiori Design LLC, Minnesota, USA) that measures local SmO2 and total hemoglobin (THb) in muscle using near infrared spectroscopy. Aortic stiffness was assessed by echocardiographic measurements using the aortic pulse wave velocity (aPWV) technique. There was no significant difference between Fontan patients and control subjects in terms of age and gender distribution (p>0.05). Body composition parameters, dominant hand grip strength (kg) and dominant knee extensor strength (kg) were similar in patients and controls (p>0.05). 6MWT resting SmO2, minimum SmO2 and recovery SmO2 were lower in Fontan patients compared to controls (p<0.05). CPET resting SmO2, minimum SmO2 and recovery SmO2 were lower in Fontan patients (p<0.05). In addition, LASr, LAScd, LASct and LASct/LASr values were lower in Fontan patients compared to controls (p<0.05). aPWV was higher in patients compared to control subjects (p<0.05). peakVO2 and 6MWT distance were also lower in Fontan patients compared to controls (p<0.05). According to multiple regression models, dominant knee extensor strength, age, LASct and aPWV were independent predictors of peakVO2, while dominant knee extensor strength and aPWV were independent predictors of 6MWT distance. In conclusion, knee extensor muscle strength, age, atrial contractile strain and aortic stiffness are independent determinants of maximal exercise capacity in Fontan patients. In addition, knee extensor strength and aortic stiffness are independent determinants of submaximal exercise capacity in Fontan patients. In addition to the routine laboratory and clinical tests, evaluation of exercise capacity and related paramaters is important for optimal clinical management of patients with Fontan procedure.