07.09.2015
Lungefunksjon og
astmaforekomst
blant norske svømmere
Trener- og lederkonferansen, NSF 2015
Julie Stang
Min agenda
Presentasjon
• Doktorgradsstipendiat
• Astmautvikling hos svømmere og
langrennsløpere
• Hvordan og hvorfor?
• Norges idrettshøgskole (NIH)
• Respirasjonsfysiologisk lab
• Oppfølging av utøvere knyttet til OLT
• Forskning
Disposisjon
• Del 1:
• Nytteverdi av forskning
• Link mellom forskning og praksis?
• Hva trenger dere at det forskes på?
• Lungefunksjon og lungefysiologi
• Del 2:
• Hva er astma?
• Astma og idrett
• Del 3:
• Diagnostisering av astma hos idrettsutøvere
• Behandling og doping
• Avslutning
• Veien videre
• Nytt forskningsprosjekt
Lungefysiologi
Ventilasjon
• Pustemuskler
• Diafragma (mellomgulvet)
• Intercostal muskulatur
• Mekanikk
• Trykkforskjeller
• Boyle's gasslov
1
07.09.2015
Spirometri – test av lungefunksjon
Lungefunksjon
• Størrelse (liter luft)
• Luftstrømshastighet (liter/min)
Luftas hastighet
(liter/min)
• Påvirkes av:
• Kjønn
• Alder
• Høyde
• Referanseverdier (% av forventet)
• 100% = gjennomsnittet for din høyde, alder, kjønn
Lungefunksjon hos en med astma
MAKSIMAL
utpust
Kjønn
Høyde
Alder
Rolig
innpust
Liter luft
Lungefunksjon hos svømmere
Doherty & Dimitrou, 1997 British Journal of Sport Medicine
Lungefunksjon hos svømmere
Armour et al., 1993 European Respiratory Journal
Swimming
n=30
♀=12, ♂=17
Cross Country S
n=32
♀=10, ♂=20
Speed skating
n=16
♀=3, ♂=13
Rowing/paddling
n=11
♀=4, ♂=4
Handball
n=17
♀=18, ♂=0
Football
n=23
♀=23, ♂=0
FVC (%pred)
122.4
(116.9, 127.8)
112.2*
(108.4, 115.9)
110.9*
(104.4, 117.4)
113.9
(104.1, 123.6)
116.7
(111.8, 121.6)
115.7
(110.4, 120.9)
FEV1 (%pred)
114.7
(110.2, 119.2)
103.0 *
(99.2, 106.7)
105.7
(98.8, 112.5)
107.9
(94.9, 120.9)
110.8
(105.0, 116.7)
114.5
(10.1, 18.9)
FEF50 (%pred)
94.7
(87.0, 102.4)
84.8
(75.3, 94.2)
94.4
(81.3, 107.5)
86.1
(65.7, 106.6)
99.2
(87.2, 111.2)
102.2
(96.4, 108.1)
FEV1/FVC
80.0
(77.2, 82.7)
78.1
(75.2, 81.0)
80.3
(77.3, 83.4)
80.5
(77.1, 84.0)
84.1
(80.2, 88.0)
86.7*
(85.0, 88.5)
FENO (ppb) GM
13.4
(11.5, 15.6)
17.5*
(13.8, 22.1)
16.8
(12.2, 23.2)
17.0*
(13.6, 21.1)
12.9
(11.0, 15.2)
15.1
(8.5, 26.6)
PD20meth (umol) GM
2.08
(1.32,3.28)
7.09*
(4.42, 11.39)
5.87*
(2.80, 12.29)
17.9*
(12.25, 26.16)
20.62*
(16.34, 26.02)
7.47*
(2.80, 19.99)
Training time
(hours/week)
23.8
(23.2, 24.5)
17.1*
(16.7, 17.6)
15.6*
(14.9, 16.3)
15.5*
(13.8, 17.3)
12.5*
(11.8, 13.3)
12.7*
(12.2, 13.1)
Stensrud et al., 2015 NIH, unpublished data
2
07.09.2015
Table 1 Subject characteristics of elite swimmers (n=30), cross country skiers (n=32), speed
skaters (n=16), rowers/paddlers (n=11), handball players (n=17) and football players (n=23)
Age (years)
Swimming
n=30
♀=12, ♂=18
Cross
Country S
n=32
♀=10, ♂=22
Speed
skating
n=16
♀=3, ♂=13
Rowing/padd
ling
n=11
♀=5, ♂=6
Handball
n=17
♀=17, ♂=0
Football
n=23
♀=23, ♂=0
19.5 (3.2)
26.2 (4.7)*
23.0 (5.2)
27.0 (4.1)*
26.9 (3.8)*
24.0 (3.4)*
Height (cm)
179.7 (8.8)
176.8 (8.4)
182.8 (6.7)
182.6 (11.4)
177.5 (6.1)
169.7 (5.2)*
Weight (kg)
72.7 (10.4)
71.9 (10.5)
78.7 (8.9)
78.8(14.0)
71.7 (7.6)
65.1 (4.7)
BMI (w/h2)
♀, ♂
18.6 (1.6),
21.2 (1.8)
17.8 (1.2),
21.4 (1.3)
18.8 (1.6),
22.1 (1.2)
19.2 (2.1),
23.3 (0.8)*
20.2 (1.7
19.2 (1.0)
Lungefunksjon hos svømmere
• Forhøyet hos svømmere
Sammenlignet med
• Ikke idrettsutøvere
• andre idrettsutøvere
• Født sånn eller blitt sånn?
Stensrud et al., 2015 NIH, unpublished data
Er lungefunksjonen trenbar?
Flow (L/s)
?
Er lungefunksjonen trenbar?
• Fulgte to grupper med 9-år gamle jenter i 1 år
• Svømmetrening 12 timer per uke
• Annen trening 2 timer per uke
• Svømmegruppa økte mer i lungefunksjon i løpet av året.
• Svømmere på høyere nivå har høyere lungefunksjon
• Men avhenger også av antall år med trening
• Mer forskning trengs!
Courteix et al. 1997 Eur J Appl Physiol Occup
Doherty & Dimitrou, 1997 British Journal of Sport Medicine
Hvor viktig er lungene for prestasjon?
Lungefunksjonen til to olympiske
gullmedaljevinnere i langrenn
Lungefunksjon vs oksygenopptak
+
+
+
3
07.09.2015
Lungefunksjon oppsummering
• Defineres av hvor mange liter luft det er plass til
og hvor høy hastighet man klarer å blåse ut
• Måles ved en spirometri - pustetest
• Forhøyet hos svømmere sammenlignet med
ikke-trente og andre idrettsutøvere
• Ingen studier har klart å vise hvorfor
Hva er astma?
Hva er astma?
• Kronisk inflammasjon (betennelse)
i luftveiene
• Kronisk inflammasjon i luftveiene
• Slimhinnene
• Kjennetegnes av bronkial hyperreaktivitet (BHR)
• Overfølsomhet i luftveier
• Ulike fenotyper
• Allergisk utløst
• Anstrengelsesutløst (EIA)
• Forkjølelsesutløst
• Bronkial konstriksjon + hovne slimhinner
 trangere luftveier
tyngre å puste
• Symptomer
• Tung pust, hoste, slim,
piping i brystet ++
Foto: United States-National Institute of Health
Foto: United States-National Institute of Health
4
07.09.2015
Astma og idrett
Astma og idrett
• Stor studie på forekomst i idretten
Den vanligste kroniske sykdommen
hos idrettsutøvere
• Deltakere fra 5 OL (2002-2010)
• Vinter og sommer-OL
• Så på søknader om dispensasjon
for å få bruke astmamedisiner
• Basert på objektive tester
Fitch K D British Journal of Sports Medicine 2012
Vinteridrett
Sommeridrett
Til sammenligning:
Forekomsten av astma i Norge:
- 8% hos voksne
Fitch K D British Journal of Sports Medicine 2012
Fitch K D British Journal of Sports Medicine 2012
Forekomst BHR hos norske utøvere
< 2 umol
20
2.01-4 umol
18
4.01-8 umol
16
8.01-16 umol
14
Er utholdenhetstrening skadelig for lungene?
>16 umol
12
10
8
6
4
2
0
Swimming (n=30)
Cross country skiing Speed skating (n=15)
(n=32)
Rowing/Paddeling
(n=11)
Handball (n=17)
Football (n=23)
Stensrud et al., NIH 2015, unpublished data.
5
07.09.2015
Er utholdenhetstrening skadelig for lungene?
Chimenti et al. Am J Respir Crit Care Med, 2007
Davis et al. Am J Respir Crit Care Med, 2002
Trening og inflammasjon
Norske svømmere og langrennsløpere
Karjalainen et al. Am J Respir Crit Care Med, 2000
Bougault et a. Eur Respir J, 2009
Stang 2015, NIH unpublished data
20
18
16
14
Antall
12
> 8 μmol
Påvirker størrelse på
lungefunksjonen astmautvikling?
> 4 ≤ 8 μmol
10
> 2 ≤ 4 μmol
8
≤ 2 μmol
6
4
2
0
Kontroll (n=29)
Kontroller
Langrenn (n=33)
Skiløpere
Svømming (n=29)
Svømmere
Roterud 2015, NIH unpublished data
Stang 2015, NIH unpublished data
6
07.09.2015
Miljøfaktorer
• Stor treningsmengde  høy ventilasjon  stor eksponering for miljø
• Munnpusting  dårlig filtrering
• Svømmere pustet ut klor 10 timer etter en intensiv treningsøkt
• Britisk studie (Loughborough University)
Martin et al. 2012 Medicine and Science in Sports and Exercise
Klorforbindelser
Oppsummering
• Damp fra vannet, legger seg ofte i vannoverflaten
Mekanismene for astmautvikling hos
svømmere henger sammen med:
• Der vi puster
• Oppstår ved kontakt med biologisk materiale
• Sammenheng mellom risiko for astma og
tid tilbrakt i svømmehall
• Svømmere (Varraso et al. 2002)
• Barn (Bernard et al., 2008)
• Viktig å minimere eksponering
• Hygiene! Dusjing før basseng!
• Ventilasjon i svømmehallen
1. Høy-intensive økter (skade på
luftveiene som følge av høy
ventilasjon)
2. Hyppige treningsøkter (forhindrer
reparasjon, lite tid mellom hver økt)
3. Påvirkninger fra lufta som pustes inn
(miljøeksponering for eks- klorholdig
luft)
Astmadiagnostisering av idrettsutøvere
• Egen type astma?
• Lite samsvar mellom symptomer og sykdom
• Objektive tester
• i kombinasjon med sykehistorie
• Provokasjonstester
• Fysiske tester – løpetest eller hyperventilasjon
• Metakolininhalasjon
• Reversibilitetstester
• Effekt av astmamedisin – «åpner opp luftveiene»
Stensrud 2012 Allergi i praksis
7
07.09.2015
Differensialdiagnoser
Astma og prestasjon i idrett
• Symptomer under fysisk aktivitet – er det astma eller ikke?
• Vanskelig å behandle
• Ulik fra "klassisk" astma – som sett i resten
av befolkningen
• Ikke samsvar med symptomer
• EILO (exercise-induced laryngeal obstruction)
• Forutsatt god behandling – ingen grunn til
at astmatiske utøvere ikke skal kunne
prestere på høyt nivå
• Selv om de var tette så påvirket det ikke
prestasjon
• Ofte kjent som VCD (vocal cord dysfunction)
• Anbefalt litteratur : Ola Drange Røksund, Allergi i praksis 2012
Haukeland Universitetssykehus
Likt oksygenopptak
• Svensk studie Romberg 2012 Scand J sport
Beijing 2008 – percentage of swimmers and cyclists approved to use β2 adrenoceptor
agonists and the percentage of individual medals these athletes won.
Teixeira et al., 2012 J Bras Pneumol
Er bruk av astmamedisiner doping?
Fitch K D British Journal of Sports Medicine 2012
Ingen effekt fra astmamedisin på prestasjon
Per idag finnes ikke bevis for at astmamedisin bedrer
prestasjon i utholdenhetsidretter
Carlsen et al., 2001 Respiratory Medicine
8
07.09.2015
Effekt på svømmeprestasjon
• Dansk studie – 2014
• Ingen forskjell i prestasjon (maks. test til utmattelse)
• MEN bedring på 200 m sprint i svømmeergometer
Dopinglisten
• WADA – Antidoping Norge (www.antidoping.no)
S3. BETA-2 AGONISTER
• Alle beta-2 agonister, er forbudt både i og utenfor konkurranse,
unntatt inhalasjon av:
- formoterol (maksimumsdose på 54 mikrogram per 24 timer)
- salbutamol (maksimumsdose på 1600 mikrogram per 24 timer)
- salmeterol brukt i godkjente terapianbefalinger/-doser.
Status nå.....
.... Veien videre
• Svømmere har større lunger, og har mer ømfintlige (hyperreaktive)
luftveier sammenlignet med andre idrettsutøvere, og med
normalbefolkningen
• Nytt forskningsprosjekt på NIH
• I tillegg er de yngre når de utvikler en ømfintlighet og de trener mye mer
• Begrensninger på forskningsfeltet idag
• Tverrsnittstudier
• Glad nyhet: Virker å være reversibelt
• Oppfølgingsstudie – kohorte
• Landsbasert
• Mål:
• Lungefunksjon
• Utvikling av astma
• I planleggingsfasen
• Åpen for innspill om behov!
• Kontakt:
[email protected] – [email protected] – [email protected]
Take home messages
Takk for oppmerksomheten!
1. Svømmere – en risikogruppe for å utvikle astma
Bidragsytere:
• Trine Stensrud, førsteamannuensis NIH
• Kai-Håkon Carlsen, professor NIH, OUS
• Vi vet ikke helt hva som er årsakene, men mest sannsynlig knyttet til
treningsmiljø- og treningsmengde
2. En utøver med astma kan prestere på høyt internasjonalt nivå
forutsatt god medisinsk behandling og oppfølging
• Testpersonell (masterstudenter NIH)
• Sveinung Blikom
• Jonas Croff
• Stian Roterud
3. Ønskelig med samarbeid mellom NIH og svømmemiljøet i Norge
• "vinn-vinn"
Kontakt:
[email protected] – [email protected] – [email protected]
9