Physical activity (PA) and cardiorespiratory fitness (CRF) are reduced after stroke. To enhance participation in daily activities and structured exercise training, longitudinal evaluation of the level and influencing factors of PA and CRF after stroke is crucial. These insights help to identify barriers of PA and to better delineate aerobic exercise interventions and maintain long-term benefits. Studies carried out within this PhD-project included the prevalence and determinants of stroke caregivers’ strain in the first six months after stroke (chapter 1), the criterion validity of heart rate monitoring versus RT3-accelerometry and examination of the accuracy of Yamax-pedometers in stroke survivors (chapter 2), the quantity of PA one year after stroke and its influencing factors (chapter 3), the evolution of CRF during the first year post-stroke and the influence of pre-stroke patients’ characteristics and stroke-related factors on this evolution(chapter 4), and the identification of determinants of CRF at 3, 6 and 12 months post-stroke (chapter 5).

In chapter 1, the prevalence and determinants of strain experienced by 90 stroke patients’ caregivers at 2, 4 and 6 months post-stroke were presented. Demographic characteristics, physical and emotional performance of patients, caregivers’ characteristics and service input were documented to identify determinants of the caregivers’ strain. Nearly one out of three caregivers was under strain and no differences were seen between 2, 4 and 6 months poststroke. Our results also indicated that in predicting strain, the patients’ level of function and activity played an important role in the subacute phase while the participation level increased in importance over time. These findings emphasized the importance of maximal physical recovery and optimal integration in the community. Providing services in which patients can participate, such as social activities, leisure and sport related activities might help to reduce caregivers’ strain and to prevent social isolation of the patient.

In the validation study (chapter 2) nine stroke patients performed a standardised activity protocol wearing a Cosmed K4b² to measure oxygen consumption and heart rate (HR), a RT3-accelerometer and two Yamax SW-200 pedometers (hip- and knee-positioned). We concluded that the RT3-accelerometer showed poor validity for measuring PA in stroke patients. HR monitoring, however, can be used to make intra-individual comparisons through providing patients with information on exercise intensity. This study further revealed that the Yamax SW-200 pedometer provided accurate results during slow walking if positioned on the knee, but not when hip-positioned. In conclusion, HR monitoring and knee-positioned Yamax-pedometers seemed to be useful instruments to assess PA in stroke survivors and could be seen as a motivational strategy to enhance PA.

Chapter 3 addressed the question whether stroke patients are active enough 1-year poststroke to improve their physical health. Due to the unique attribute of absolute, relative, and self-reported measures, PA was quantified by a multifaceted approach in 16 mildly disabled stroke patients. Our results showed that on average, stroke patients spent 44±39 minutes a day in activities of moderate intensity and performed 6428 steps per day which is within the normative data (5900-6900 steps/day). However, none performed moderate activity at least three days per week and only 19% performed more than 10,000 steps/day, required to improve/maintain their health. Functional mobility, CRF, mood and participation had an influence on daily steps, but not on the time spent in moderately intense activities. We could conclude that discrepancies between absolute (daily steps) and relative (minutes moderate active) measures of PA exist with respect to the quantity achieved and its potential determinants.

In chapter 4 the evolution of CRF of 33 stroke patients in a 1-year follow-up study were examined and the effect of pre-stroke patients’ characteristics and stroke-related factors on this evolution were explored. Findings revealed that on average CRF was reduced from 3 to 12 months post-stroke (values were 65% to 71% of the age- and sex-matched normative values in healthy sedentary persons) and did not significantly change over time. These results suggest that conventional stroke rehabilitation is insufficient to obtain a cardiorespiratory training effect. It seems worthwhile to initiate exercise-based interventions of sufficient intensity, frequency and duration in the rehabilitation centre and continuation in the community. Stroke survivors at risk of deconditioning were pre-morbid less active at work or in sport activities, diabetic or initially more severely impaired. Statistically combining these factors revealed that older patients with stroke and diabetes were less likely to improve their VO2 peak and older, female, diabetic non-smokers improved less on log OUES. These results indicate that cardiovascular exercise training could be a therapeutic goal for these patients at risk and preferably be started as early as possible. Pre-morbid less active persons require extra stimulation to change their sedentary lifestyle and guidance post-rehabilitation will be essential to retain long-term benefits.

In chapter 5, CRF was predicted based on standardized measures along the several dimensions of the ICF model at 3, 6 and 12 months post-stroke in 40 patients with stroke. Knee muscle strength was found the main predictor of CRF and explained variance increased over time from 41% to 72%. Functional mobility and mood affected CRF at 12 months poststroke. These results may suggest that cardiorespiratory endurance training should be supplemented with strength-developing exercises of the lower limbs, especially on the weaker paretic side. Ambulation at moderate intensity and good mental health may further positively influence CRF.

Fysieke activiteit (FA) en cardiorepiratoire fitheid (CRF) zijn gereduceerd na een cerebrovasculair accident (CVA). De longitudinale evaluatie van FA en CRF en de factoren die FA en CRF kunnen beïnvloeden werden echter tot op heden slechts beperkt gedocumenteerd. Inzichten in de evolutie van CRF in de verschillende fasen van herstel na een CVA en identificatie van de beïnvloedende factoren van FA en CRF zijn belangrijk om aërobe oefenprogramma’s te optimaliseren met behoud van lange termijn effecten. De studies die werden uitgevoerd in het kader van dit doctoraat betreffen de prevalentie en determinanten van stress ervaren door derden in de eerste zes maanden na het CVA (hoofdstuk 1), de criterium validiteit van een Polar-hartslagmeter versus RT3-accelerometer en nauwkeurigheid van Yamax-stappentellers bij personen met een CVA (hoofdstuk 2), de evaluatie van FA en de beïnvloedende factoren één jaar na het CVA (hoofdstuk 3), de evolutie van CRF gedurende het eerste jaar na het CVA en de invloed van pre-morbide patiëntenkarakteristieken en van CVA-gerelateerde factoren (hoofdstuk 4), en bepaling van de determinanten van CRF op 3, 6 en 12 maand na het CVA (hoofdstuk 5).

In hoofdstuk 1, werden de prevalentie en determinanten van stress ervaren door derden (n=90) op 2, 4, en 6 maand na het CVA bepaald. Demografische karakteristieken, fysieke en emotionele status van patiënten met CVA, karakteristieken van derden en gebruik van dienstverlening werden gedocumenteerd om determinanten van stress op derden te identificeren. Bijna 1 op 3 personen ervaarde stress en geen verschil werd gevonden tussen 2, 4 en 6 maanden na het CVA. Onze resultaten tonen tevens aan dat in de predictie van stress op derden, stoornissen en beperkingen van de patiënt een belangrijke rol spelen in de subacute fase, terwijl de participatie in de maatschappij belangrijker wordt naarmate de tijd vordert. Deze bevindingen benadrukken het belang van maximaal fysiek herstel en optimale integratie in de maatschappij. Voorziening van diensten waarbinnen patiënten kunnen deelnemen aan sociale, vrijetijds en sport gerelateerde activiteiten kunnen de belasting en stress op derden verminderen en sociale isolatie van de patiënt voorkomen.

In de validatiestudie (hoofdstuk 2) voerden 9 personen met een CVA een gestandardiseerd activiteiten protocol uit waarbij ze een Cosmed K4b² voor zuurstofverbruik en hartslagmeting, een RT3-accelerometer en twee Yamax-SW-200 stappentellers (ter hoogte van de knie en heup) droegen. We concludeerden dat de RT3-accelometer geringe validiteit vertoonde om FA te meten bij CVA patiënten. Hartslagmeting kan echter gebruikt worden om intra-individuele vergelijking te maken door het geven van informatie betreffende de oefenintensiteit. Verder weerhouden we uit deze studie dat Yamax SW-200 stappentellers nauwkeurig meten tijdens traag stappen indien deze gedragen werd ter hoogte van de knie, maar niet indien gedragen ter hoogte van de heup. We kunnen besluiten dat hartslagmeters en Yamax stappentellers gedragen ter hoogte van de knie nuttige instrumenten kunnen zijn om FA in te schatten. Deze instrumenten kunnen dan ook gezien worden als een strategie om CVA patienten aan te zetten tot een actievere levensstijl.

In hoofdstuk 3 werd de vraag gesteld of CVA patiënten één jaar na het CVA actief genoeg zijn om hun fysieke gezondheid te verbeteren. Gezien de unieke eigenschappen van absolute, relatieve en zelf-gerapporteerde metingen, werd FA simultaan gekwantificeerd aan de hand van meerdere meetinstrumenten bij 16 CVA patiënten met een goed functioneel herstel. De resultaten toonden aan dat CVA patiënten gemiddeld 44±39 minuten spendeerden in activiteiten van matige intensiteit. Ze deden 6428 stappen per dag, wat valt binnen de normatieve waarden van 5900 tot 6900 stappen/dag. Geen enkel individu echter voerde activiteiten aan matige intensiteit uit gedurende ten minste drie dagen in de week en enkel 19% deed meer dan 10,000 stappen/dag wat vereist is om de gezondheid te bevorderen. Functionele mobiliteit, CRF, gemoedstoestand en participatie hadden een invloed op de dagelijkse hoeveelheid stappen, maar niet op de tijd gespendeerd in activiteiten van matige intensiteit. We kunnen besluiten dat absolute (stappen/dag) en relatieve (minuten van matige activiteit) metingen of FA verschillen in gepresteerde hoeveelheid en beïnvloedende factoren.

In hoofdstuk 4 werd de evolutie van CRF bij 33 CVA patiënten in een één jaar durende opvolgingsstudie onderzocht en de effecten van pre-morbide patiëntenkarakteristieken en CVA-gerelateerde factoren op deze evolutie geëxploreerd. De bevindingen toonden aan dat CRF verminderd was van 3 tot 12 maanden na het CVA (met waarden van 65 tot 71% van normatieve waarden gevonden bij gezonde sedentaire individuen van dezelfde leeftijd en geslacht). Deze waarden veranderden statistisch niet in de loop van de tijd. Deze resultaten suggereren dat conventionele revalidatie onvoldoende intensief is om een cardiorespiratoir trainingseffect te bekomen. Het lijkt wenselijk om cardiorespiratoire training van voldoende intensiteit, frequentie en duur te initiëren in het revalidatiecentrum en voor te zetten in de maatschappij. Personen met een CVA met een verhoogd risico op deconditionering waren pre-morbide minder actief op het werk of in sport activiteiten, diabetici of initieel ernstiger getroffen. Statistische analyse op basis van een combinatie van factoren toonde aan dat oudere CVA patienten met diabetes minder kans hadden om hun VO2 piekwaarde te verhogen en oudere, niet-rokende vrouwen met diabetes verbeterden minder op de logarithmische OUES (Oxygen Uptake Efficiency Slope) waarde. Deze resultaten geven aan dat cardiorespiratoire training voor deze personen met verhoogd riscio een belangrijke therapeutische doelstelling zou kunnen zijn en best zo vroeg mogelijk opgestart wordt. Pre-morbide minder actieve personen vereisen extra stimulatie om hun sedentaire levensstijl te wijzigen en begeleiding in de post-revalidatie fase zal noodzakelijk zijn om lange termijn effecten te behouden.

In hoofdstuk 5 werd CRF voorspeld op basis van gestandaardiseerde metingen in de verscheidene dimensies van het ICF model (International Classification of Functioning, Disability and Health) op 3, 6 en 12 maanden na het CVA bij 40 personen. Spierkracht t.h.v. de knie bleek de belangrijkste predictor van CRF te zijn en verklarende variantie nam toe in de loop van de tijd van 41% tot 72%. Functionele mobiliteit en gemoedstoestand beïnvloedde CRF op 12 maanden na het CVA. Deze resultaten suggereren dat cardiorespiratoire training mogelijks dient aangevuld te worden met krachttraining van de onderste ledematen, voornamelijk aan de zwakkere paretische zijde. Stappen aan matige intensiteit en goede mentale gezondheid kunnen tevens een positief effect hebben op CRF.