Rizika rabdomyolýzy a hyponatrémie při vytrvalostním cvičení

Rizika rabdomyolýzy a hyponatrémie

při vytrvalostním cvičení

Jan NovotnýFakulta sportovních studií MU

2014

NEFROPATIE = poškození a selhání / selhávání ledvin

Riziko rabdomyolýzy při cvičení a sportu

RABDOMYOLÝZA = rozpad - nekróza buněk kosterních svalů (Bednařík, 2001)

MYOGLOBINÉMIE MYOGLOBINURIE

Histologický obraz rabdomyolýzy(Agamanolis, 2013)

Enzym. defektToxiny

COIschémie

SVALOVÁ PRÁCE

Definice

MYOSITIS ZÁNĚT SVALU

1) AKUTNÍ2) CHRONICKÝ

MYOPATIE

POŠKOZENÍSTRUKTURYA FUNKCE

SVALU

VĚTŠÍ OBJEM PRACUJÍCÍCH SVALŮ

Cooper et al.(2002): 20 min běh s kopce (75%VO2max) → OXID.STRES! → RMOvergaard et al.(2004): RM u 24 mladých zdravých mužů a žen po běhu:

• běh 10 km enzymů svalových buněk (LD, CK) v mezibuněč. prostoru• běh 20 km LD, CK ..

Lin & Wang (2005). „Rhabdomyolysis in 119 students after repetitive exercise“ (17-18 letí chlapci a děvčata; 120 kliků v 5 minutách) - učitel TV !

Kabíček a kol. (2006): Opakovaná RM u 10 letého chlapce po fotbale se spolužáky Ellis et al.(2009). RM po 153 km běhu u 4 běžců.Bruso et al.(2010). RM s hyponatrémií po 26 h běhu u 5 ze 400 běžců.Anzalone et al. (2010): Smrt 19-letého fotbalisty při RM po tréninku (lifting se zátěží, sprinty) - trenér !Kahanov et al. (2012) RM 19-letého (amer.) fotbalisty po tréninku. - trenér !Parmar et al.(2012): RM 26-letého muže po 30 min spinningu. – cvičitel !Ciccolella et al. (2014): RM 23-letého medika po 8 mílích běhu v rámci laboratorního pokusu.

RM 14-letého žáka po 100 dřepech - učitel TV !RM 21-letého muže po 50 min „fit“ cvičení (sed-leh, malé činky) – cvičitel !

Shinde et al. (2015): RM s následným akutním poškozením ledvin u 20 letého muže 3 dny po těžkém cvičení v tělocvičně. – cvičitel !

Janko a kol. (2015): RM 18-l chlapce po 3h „extrémním“ posilování hor. poloviny těla ve fitcentru.


Publikované případy

TERMOGRAM LÝTEK ZEZADU u 40 letého badmintonisty po tréninkuvyšší teplota caput mediale m. gastrocnemiusMYOSITIS - ZAČÍNAJÍCÍ RABDOMYOLÝZA ?(archiv autora - Laboratoř sportovní medicíny FSpS MU)

Klasifikace, diagnostika, příznaky


KLASIFIKACE POŠKOZENÍ KOSTERNÍCH SVALŮAmerican College of Cardiology & American Heart Association & Lung a Blood Institute Clinical Advisory (Pasternak, 2002)

Myopatie jakékoliv poškození svalů

1 Myalgie svalová bolest nebo křeč s kreatinkinázou (CK) < horní hranice normy

2 Myositis svalové symptomy se zvýšenou CK < 10x horní hranice normy

3 Rabdomyolýza svalové symptomy se zvýšenou CK > 10x horní hranice normyNorma CK: od 0,2 do 3-4 μkat/l v séru; do 200 U•l-1 (u mužů a starších spíše vyšší než u mladších a žen)

↑ Myoglobin v krvi → v moči → tmavá moč

KLASIFIKACE RABDOMYOLÝZY (O´Connor et al., 2013)

VYČERPÁVAJÍCÍ MÍRNÁ STŘEDNĚ ZÁVAŽNÁ TĚŽKÁ PRUDKÁ IZOLOVANÁ

kolaps homeostázy ALT/AST < 3xN ALT/AST > 3xN 1 den ALT/AST > 3xN 3 dny s acidózou homeostáza, ↑Mb?

SLABOST, BOLEST, ÚNAVA

Příčiny – mechanizmy vzniku – příznaky – následky - komplikace

VYČERPÁVAJÍCÍ VÝKON + VROZENÁ DISPOZICE

HYPOHYDRATACEHYPOVOLÉMIE

NEFROPATIE (TUBULY) → AKUTNÍ … CHRONICKÁ

RABDOMYOLÝZA

V krvi ↑CK, LDH, ALT, AST, K+, PO4

3-, Mb, Urea

ACIDÓZA ACIDURIE

KOAGULOPATIE SMRT

↑aerobní intenzita + ↓ příjem tekutin

OXIDAČNÍ STRES

HYPERTERMIE

V moči ↑ Mb, Urea,

KM

↓sval. gykogen

https

://le

yton

spor

tsm

assa

ge.c

om

NÍZKÁ ZDATNOSTUžití antiflogistik, statinů, alkoholu; zranění, infekce, …VROZENÉ ENZYMATICKÉ DEFEKTYMyofosforyláza (McArdler sy), Carnitinpalmitoyltransferáza, Myoadenylátdeamináza ..Užití creatin-mono-hydrátu

Armstrong et al., 2010; Brancaccio et al., 2007; Clarkson, 2007; Cooper, 2002; Landau et al., 2012; Hew-Butler, 2013; Keltz et al., 2013; Lenz, 2009; Palazzetti et al., 2003 et al…


HORKO

SYNDROM LÓŽE

(COMPARTMENT)

HYPO-NATRÉMIE

příjem ↑vody bez iontůMECHAN.

STRES

SELHÁNÍ LEDVIN

TMAVÁ MOČ

DYSRYTMIE SRDCEEKG:

Clarkson (2007), Milne (2012), Keltz et al. (2013)

1. dosažení a udržení dobré hydratace a mineralizace(nepodávat K+),

2. odstranění místní a celkové hypertermie3. přesun do zdravotního zařízení4. 1.+2. podle výsledků biochemického vyšetření

+ podpora činnosti ledvin (dialýza) a srdce

Kjerulf Greer et al. (2007)Podávání „větvených“ esenciálních aminokyselin(izoleucin, leucin, valin)→ ↓ ukazatelů myolýzy (CK a LDH).Howatson et al. (2010)Třešňový džus → ↓ ukazatelů myolýzy, zánětu a antioxidační aktivity.

Podávání samotných antioxidancií (vit. C, E, A) je logické, ale nejsou důkazy o jejich příznivém vlivu (Bloomer et al., 2005).

(Iannetta, 2015 <http://www.denverpost.com/2015/07/13/endurance-athletes-turn-to-hydration-by-iv-despite-medical-skepticism/)


První pomoc a lékařská péče

LÉČBA RABDOMYOLÝZY VYTRVALCŮ(Milne, 2012)

• dosažení a udržení dobré hydratace a mineralizace,

• odstranění hypertermie• podpora činnosti ledvin

Podávání větvených AMK (izoleucin, leucin, valin)→↓ ukazatelů myolýzy (CK a LDH).

(Greer et al., 2007)

Rizika rabdomyolýzy a hyponatrémie při vytrvalostním cvičení

AKTUÁLNÍ STAV PŘED STARTEM A PŘI VÝKONUo alkohol, analgetika, antiflogistika, jiné drogy,o vyčerpání zdrojů energie,o poruchy metabolizmu minerálů (především K+ a Na +),o přehřátí, podchlazení, otoky,o pobodání hmyzem, zranění,o poruchy dýchání a oběhu,o svalová slabost, bolest, křečeo bolest hlavy, zmatenost, závratě, zvracení

DLOUHODOBÝ STAVo vyšší věk, nízká hmotnost,o dřívější myopatie,o celková infekce,o hypotyreóza, zhoršené jaterní a ledvinné funkce,o nedostatku vitamínu D.


Prevence 1/2: Omezit zátěž podle stavu sportovce před a v průběhu výkonu(Armstrong et al., 2010; Hew-Butler, 2013)

VROZENÉ DISPOZICEo Neobvyklá slabost, únava a bolest svalů nebo

křeče po zatížení.o Zjištění deficitu enzymů; genetika.

NEVHODNÉ ZÁTĚŽE (Hew-Butler, 2013)

− vyčerpávající kontinuální dlouhodobé výkony ve vedru,− vyčerpávající excentrické cvičení (běh s kopce).Neřídit se pravidlem „žádná bolest = žádný trénink“.

VHODNÁ ZÁTĚŽ− „Lehké“ až „namáhavé“ cvičení− s příjemným pocitem− s přestávkami na regeneraci.

Prevence 2/2: Odstranění příčin


Preventivní podávání antioxidancií (vit. C a E) se nedoporučuje, protože to potlačuje vlastní protioxidační schopnosti (glutathion)(Leonardo Mendonça et al., 2014).

Pravidelné lehké až středně namáhavé cvičení zlepšuje vlastní antioxidační schopnosti (Goon et al., 2009).

1. Intenzivní cvičení → riziko RABDOMYOLÝZY → selhání ledvin

2. Doporučuji sportovcům a jejich trenérům rozumně• volit druh a objem sportovní zátěže podle stavu sportovce,• zvyšovat intenzitu a objem fyzické zátěže postupně• vnímat a respektovat odezvu těla na zátěž a případně ji ukončit,• vždy dostatečně podporovat regeneraci sil (voda, ionty, energie ).

3. Sportovní trenéři, cvičitelé a rodiče jsou zodpovědní za zdravotní stav svých svěřenců/dětí.

Děkuji Vám za pozornost.

www.fsps.muni.cz/~novotny


Závěry http://www.familygym.sk/oaza/sluzby/cvicenia-a-treningy/spinning

HYPONATRÉMIE EAH – exercise-associated hyponatremia

Na+ < 135 mmol•l-1

„otrava vodou“otoky (obličej)

VÝSKYT HYPONATRÉMIE(Knechtle B., 2013)

Plavání 26 km ♂8%, ♀36%Kolo 109-720 km 0-0,5%Běh 100 km silnice 0-4,8%

161 km hory 30-51%Dlouhý triatlon 2-28%

u českých ultramaratonců po 24 hodinovém závodě 5,7%

(Chlíbková et al., 2014)• u běžců: 8,3% • u bikerů: 3,7%

ETIOPATOGENEZE A NÁSLEDKY RABDOMYOLÝZY A HYPONATREMIE

VYČERPÁVAJÍCÍ VYTRVALOSTNÍ VÝKON + VEDRO → POCENÍ → DEHYDRATACE + VLHKO

HYPOHYDRATACEHYPOVOLÉMIE ↑ objem

hypotonického nápoje

NEFROPATIE (TUBULY) → AKUTNÍ SELHÁNÍ LEDVIN

0-53%běžců: ↓Na+

RHABDOMYOLYSIS→MYOSITIS→MYOPATHIA

V krvi↑CK, LDH, ALT, AST, K+, PO4

3-, Mglb, Urea

ACIDOSA ACIDURIE

KOAGULOPATIE CHRONICKÁ NEFROPATIE

MOZEK poruchy funkcí,

bezvědomíSMRT

antiflogistika,alkohol, statiny,zranění, infekce

↓ intenzita (delší)↑intenzita (kratší) ↓pití

O2 stres

HYPERTERMIE

HYPERHYDRATACE

V moči↑ Mglb,

Urea, KM

↓sval.gykogenu

ADH → ↓GF

RETENCE TEKUTIN OTOKY

PLÍCE dušnost

Armstrong et al., 2010; Brancaccio et al., 2007; Clarkson, 2007; Cooper, 2002; Hew-Butler, 2013; Keltz et al., 2013; Lenz, 2009; Palazzetti et al., 2003 et al …

Příznaky s podezřením na EAHalterace duševních funkcí, bezvědomí, záchvat křečí, těžká dušnost

ANO

[Na+]>135mmol/lDalší diferenciální diagnostika

(přehřátí, hypernatrémie, hypoglykémie, výšková nemoc)

[Na+]<135mmol/li.v.bolus 100 ml 3% fyz.roz.

(opakovat každých 10 minut do 3 dávek nebo do ústupu

neurologických symptomů)

Možnost měření elektrolytů v krvi NE

Zajistit žíluOrálně hypertonický roztok(vyvarovat se hypotonických

tekutin)Kyslík

DIAGNOSTIKA A LÉČBA HYPONATRÉMIE VYTRVALCŮ (EAH)(Bennet BL et al., 2013)


TRANSPORT DO ZDRAVOTNÍHO ZAŘÍZENÍ


V PRŮBĚHU VÝKONUo Nedopustit hyper nebo hypohydrataci – pít při žízni (skutečné potřebě) a přísun minerálů.o Zátěž by měla být ukončena při objevení se symptomů myopatie a hyponatrémie

– při těžké svalové slabosti a bolesti hlavy, při křečích svalů, při otocích, při tmavé moči (myoglobinurie), při zmatenosti a zvracení.

PREVENCE RABDOMYOLÝZY A HYPONATRÉMIE SPORTOVCŮ (UŽÍVAJÍCÍCH STATINY)

ZÁVĚRY

1. Intenzivní (vytrvalostní) cvičení (+ statiny) → myopatie (rabdomyolýza) → selhání ledvin+ hyperhydratace → hyponatrémie → otok mozku a plic.

2. Doporučuji sportovcům a jejich lékařům• zvážit přínos a případné negativní důsledky užívání statinů a jejich dávkování. • Statiny by měly být nasazeny jen ve skutečně odůvodněných případech zvýšeného

rizika vzniku aterosklerózy a ischemické choroby srdeční.

3. Doporučuji sportovcům a jejich trenérům rozumně• podle stavu sportovce volit druh a objem sportovní zátěže,• vnímat a respektovat odezvu těla na zátěž a případně ji omezit,• vždy dostatečně podporovat regeneraci sil (odpočinek, voda a minerály, energie ..).

4. Sportovní trenéři a cvičitelé by si měli být vědomi své zodpovědnosti za zdravotní stav svěřenců, který je důsledkem plnění jejich pokynů.


Mechanizmus působení ROS

Peroxidace lipidů → ničení membrán mitochondrií - myocytů → .. krev → další tkáně ..

Oxidace proteinů → ničení enzymů, hormonů, nosičů látek, struktur intra- a extracelulárně

Poškození DNA v jádrech buněk – genů

http://www.medicinehack.com/2011/06/cardiac-muscles-properties-morphology.html

Pohyb pro zdraví a oxidační stres

JÁDRO

RABDOMYOLÝZA

Vznik oxidačních látek

Většina přijatého kyslíku (O2) se v mitochondriích myocytů přeměňuje na H2O,

ale 1-2% O2 → superoxid (O2*) (superoxid-dismutáza) peroxid vodíku (H2O2)

(za přítomnosti Fe) (v neutrofilních granulocytech)

hydroxyl (HO*) kyselina chlorná (HOCl)

H2O + O2

V tělesném klidu 1 g jaterní tkáně produkuje asi 24 nmol superoxidu / min.

Intenzivní svaloví práce tuto produkci mnohonásobně zesiluje.

POHYBOVÁ AKTIVITA PRO ZDRAVÍ ? → POŠKOZENÍ MYOKARDU

U 9 trénovaných triatlonistů (33 r.) po závodě [1,9 km plavání, 90 kolo, 21,1 běh] byla zjištěna

- zhoršená stažlivost levé komory srdeční- v krvi větší množství enzymů srdečních buněk (CK) a srdeční bílkoviny (troponin)

(R. Shave et al., 2004)


DILATAČNÍ KARDIOMYOPATIE16 letý basketbalista Wes Leonard, 2011

http://healthyinsite.blogspot.cz/2011/03/hs-basketball-player-wes-leonard-latest.html

přeměna „sportovního srdce“ v kardiomyopatii ?

OXID. STRES

… kdo chce být první …


SKELETAL MUSCLESRhabdomyolysis

FAKTORY VZNIKU OXIDAČNÍHO STRESU

OXIDAČNÍ STRES V PATOGENEZI NEMOCÍCardiopathy

Palazzetti et al. (2003). Overloading training increases exercise-induced oxidative stress and damage.

http://cleansingweightlosssystems.com/oxidative-stress/

https

://b

ryan

empo

wer

ed.fi

les.w

ordp

ress

.com

/201

3/04

/oxi

dativ

e-st

ress

.jpg

OXID. LÁTKY

Vlastní tělesné antioxidační látky SOD – superoxid-dismutáza, CAT – kataláza, GP – glutathion-

peroxidáza, GST – glutathiontransferáza, TRX – thioredoxinový sytém

Kyselina močová, bilirubin, transferin, laktoferin, feritin, haptoglobin, albumin, melatonin, …

Dietetické antioxidační prostředky (antioxidanty) Vitamín E (α-tokoferol), Vitamin C (askorbát), Karotenoidy (karoteny a

vitaminy A – retinol), Ubichinony (Koenzym - Q10), Flavonoidy, Třísloviny, Vitamin B2 (Riboflavin), sloučeniny selenu, zinku, manganu, mědi, germania, …

POHYBOVÁ AKTIVITAA OXIDAČNÍ STRES

Nutrition, physical activity, and cardiovascular disease: An updateLouis J. Ignarro, Maria Luisa Balestrieri, Claudio Napoli. cardiores.2006.06.030 326-340

http://dx.doi.org/10.1016/j.cardiores.2006.06.030

ZÁVĚRVztah oxidačního stresu a svalové práce

Pravidelná vytrvalostní středně intenzivní zátěž (< ANP, ~ 50-70% VO2max)→ ke zlepšení kapacity antioxidačních mechanismů

(odolnosti vůči oxidačnímu stresu, posílení imunity)

Vysoce intenzivní zátěž (> ANP, ~ > 70% VO2max) → oxidační stress → poškození kosterních svalů, bílých krvinek,

…(? ledvin, jater, cév, štítné žlázy, …)

Nebylo prokázáno, že by použití antioxidancií bezprostředně ovlivňovalo sportovní výkon.

Sinzinger, O´Grady (2004)Z 22 sportovců (věk 13-35 let) různých disciplín s famil. hypercholesterolémií• 19 má svalové potíže - svalová bolest, křeče, slabost,• 16 (73%) netoleruje žádné statiny,• 2 tolerují simvastatin, 3 lovastatin, 3 pravastatin, 4 fluvastatin, 5 atorvastatin.

Myopatie sportovců užívajících statiny

Thompson et al.(1997), Parker et al.(2012)• Sport + statiny → ↑CK po zátěži, • ↑ riziko poškození svalů sportem.

Z případových a epidemiologických studií:

Statiny + maraton → ↑CK Statiny + maraton ↑rychlost → ↑CK

RABDOMYOLÝZA PŘI BĚŽECKÉM MARATONU SE STATINY (Parker et al., 2012)


Muži (atorvastatin 10 a 80 mg) + 3x15 minut chůze s kopcena běhátku se sklonem -15%, rychlostí na 65% tabulkové HRmax

(Kearns et al., 2008)


Pocit svalové slabosti/bolesti při polodřepuna škále 0-100 mm

Myokardiální izoenzym

Chemická struktura lovastatinu (http://www.wikiskripta.eu/index.php/Statiny). HMG CoA

Acetyl CoA

HMG CoA reduktáza

Statiny

Mevalonát

Glukoproteiny

Dolichol

cGeranylgeranyl-Pyrofosfát

Farnesyl-pyrofosfát

MembrányŽlučové kyseliny

Steroidní hormonyVitamin D

Ubiquinon (CoQ10)Cholesterol

tGeranylgeranyl-Pyrofosfát

Respirační řetězecMembrány

Antioxidanty

Prenylace proteinů

ETIOPATOGENEZEPOŠKOZENÍ SVALŮ STATINY

(DiStasi et al., 2010; Sathasivam, 2012)

VysvětlivkyCoA - koenzym A,HMG CoA – 3-hydroxy-3-methylglutaryl-koenzym A.


http://www.wikiskripta.eu/index.php/Statiny



Statiny

↑ tok energie

MAPK signalizace

Deplece glykogenu

Myopatie

Cvičení

↓membránové stablity

dysfunkce mitochondrií

Deplece terpenoidů

↑UPP aktivita


VysvětleníU cvičících uživatelů statinů se objevuje zvýšená ubiquitin–proteázové aktivita (UPP) a větší poškození mitochondrií. Cvičení zvyšuje tok energie, jenž má výraznější dopad na poškozené mitochondrie. Cvičení také aktivuje cestu mitogen-aktivované protein-kinázy (MAPK), což může vést ke glykogenové depleci. Terpenoidy jsou i dolichol (účastník syntézy glykoproteinů) a ubiquinon (koenzym Q10, článek respiračního řetězce v mitochondriích).

POTENCIÁLNÍ ETIOPATOGENEZE STATINOVÉ RABDOMYOLÝZY PŘI CVIČENÍ(Meador a Kimberly, 2010).

Anamnéza a klinické vyšetřeníMěření CK, TSH, vitamin D

Pacient léčený statiny se svalovými symptomy

Vysadit statiny

Myositis

CK < 10-tinásobek horní hranice normy

CK v normě

RabdomyolýzaMyalgia

CK > 10-tinásobek horní hranice normy

Jsou svalové potíže snesitelné?

Když symptomy ustupují a CK se normalizuje, vyhodnotit přínos / poškození

statinovou léčbou

Nevysazovat statiny

Klinický a CK monitoring

NeAno

Kontrola renálních funkcí a myoglobinu v

moči

Při přetrvávání svalových potíží nebo vyšší CK zvážit EMG a svalovou biopsii

Zvážit změnu statinů nebo nestatinové ovlivnění lipidů

DIAGNOSTICKÝ POSTUP PŘI STATINOVÉ MYOPATII(Sathasivam,2012)

VysvětlivkyCK – kreatinkináza, TSH – tyreostimulační hormon

(hypercholesterolémie z hypotyreózy?)


OMEZENÍ ZÁTĚŽE− vyčerpávající kontinuální dlouhodobé výkony ve vedru,− vyčerpávající excentrické cvičení (běh s kopce).o Neřídit se pravidlem „žádná bolest = žádný trénink“.

VHODNÁ ZÁTĚŽ− „Lehké“ až „poněkud namáhavé“ vytrvalostní cvičení s přestávkami

na regeneraci každou hodinu(chůze a běh, jízda na kole, běh na lyžích, plavání, ..).

− V případě kontinuální zátěže je bezpečnější její trvání asi do 1-2 h (při ↓ intenzitě ↑trvání a při ↑ intenzitě ↓ trvání).


PREVENCE RABDOMYOLÝZY A HYPONATRÉMIE SPORTOVCŮ (UŽÍVAJÍCÍCH STATINY)

PREVENCE RABDOMYOLÝZY A HYPONATRÉMIE SPORTOVCŮ (UŽÍVAJÍCÍCH STATINY)respektovat a případně omezit vliv spouštěcích a zhoršujících faktorů:


DLOUHODOBĚJŠÍ STAVo vyšší věk, nízká hmotnost,o dřívější myopatie,o celková infekce,o hypotyreóza, zhoršené jaterní

a ledvinné funkce,o nedostatku vitamínu D.

STAV PŘED STARTEM A PŘI VÝKONUo alkohol, analgetika, antiflogistika, jiné drogy. o vyčerpání zdrojů energie,o poruchy metabolizmu minerálů (především

K a Na),o přehřátí, podchlazení,o pobodání hmyzem,o poruchy dýchání a oběhu,o zranění.

Děkuji Vám za [email protected]

www.fsps.muni.cz/~novotny

Fauja Singh: „pořád se smát a běhat.“


mailto:[email protected]

Documents

Rizika rabdomyolýzy a hyponatrémie při vytrvalostním cvičení