Účinky cvičení Nordic Walking na chůzi, motorické/nemotorické symptomy a biomarkery cvičení u Parkinsonovy choroby

Parkinsonova nemoc (PD) je vysoce rozšířená neurodegenerativní porucha u starších dospělých, která vede ke snížení úrovně aktivity, fyzickému postižení a zrychlenému poklesu mobility související s věkem. Dysfunkce chůze a posturální nestabilita jsou klíčové motorické problémy, které se vyvíjejí s progresí onemocnění a nepříznivě ovlivňují nezávislou pohyblivost, riziko pádu a účast na aktivitě. Prevence rovnováhy, chůze a funkčního poklesu jsou prioritními cíli řízení fyzikální terapie u jedinců s PD. Včasné intervence založené na aktivitě a cvičení jsou podporovány jako kritické složky pro zvládání onemocnění a zpomalení progrese onemocnění. Dále je třeba dále objasnit základní mechanismy, kterými intervence založené na cvičení ovlivňují změny motorických a nemotorických symptomů u PD.

Individuální předpis aerobního cvičení, který je specifický pro daný úkol, náročný a proveditelný pro nezávislý cvičební program, je zapotřebí pro jednotlivce s PD, aby optimalizovali svou chůzi a motorické funkce a udrželi dlouhodobé zapojení do pravidelného fyzického cvičení. Chůze jako forma aerobního cvičení je v komunitním prostředí bezpečná a zlepšuje funkční výsledky a výsledky chůze a kvalitu života u PD. Nordic walking (NW) je forma kondiční chůze s použitím speciálních holí, která napodobuje pohybový vzorec celého těla při běhu na lyžích, lze ji provozovat v různých terénech a může nabídnout další výhody nad rámec jednoduchého běhu na pásu nebo chůze po zemi. Technika NW má specifické výhody pro parkinsonskou chůzi, protože zahrnuje rytmické načasování koordinace mezi končetinami, zvýšené zapojení horních končetin a vzpřímeného trupu a vysoký energetický výdej, který vede k příznivému aerobnímu kondičnímu efektu.

Existují také konzistentní vědecké důkazy v klinických studiích i studiích na zvířatech, které ukazují výhody cvičení na buněčné úrovni u PD. Mírné až intenzivní aerobní cvičení zlepšuje zdraví mozku s PD a podporuje neurální plasticitu. Buněčné změny zahrnují zvýšený průtok krve a angiogenezi, up-regulované neurotrofické faktory, snížený neurozánět a zesílené imunitní reakce. Tento projekt bude hodnotit účinky NW u osob s PD na molekulární úrovni pomocí 3 známých biomarkerů souvisejících se cvičením. Tyto 3 biomarkery jsou proteiny neurotropního faktoru odvozeného z mozku (BDNF), kortizolu a alfa-amylázy (α-amylázy).

Studijní cíle:

Vzhledem k rychlému nahromadění důkazů prokazujících výhody cvičení u PD je potřeba prozkoumat, které způsoby cvičení mají pozitivní účinky jak na klinická měření, tak na biomarkery, které svědčí o biochemických změnách na podporu zdraví mozku s PD. S dříve hlášeným mírným aerobním kondičním efektem po NW u zdravých starších osob a kohort s PD je předpokladem, že tato intenzivní kondiční chůze může způsobit změny na buněčné a molekulární úrovni. Zkoumání změn chůze a motorických/nemotorických funkcí po cvičení NW a korelace těchto změn s biomarkery souvisejícími s cvičením může poskytnout základní podporu pro neuroprotektivní přínos NW u osob s PD. Účelem této studie pro ověření konceptu je tedy prozkoumat okamžité a dlouhodobé účinky cvičení NW na funkci chůze, motorické/nemotorické symptomy PD a biomarkery související s cvičením u osob s mírnou až středně těžkou idiopatickou PD. . Kromě toho bude tato studie zkoumat nezávislé zapojení cvičení NW po řízeném tréninkovém programu, aby se posoudila proveditelnost a udržitelnost tohoto režimu aerobního cvičení specifického pro daný úkol.

Studovat design:

Tato studie bude využívat prospektivní, jednokohortní pre- a postintervenční výzkumný design. Odůvodnění tohoto návrhu je dvojí: 1. prokázání konceptu za účelem posouzení účinků intervence na základě funkčních a klinických opatření po tréninku NW a prozkoumání, zda jsou tato opatření spojena se změnami biomarkerů souvisejících s cvičením u PD; a 2. posouzení proveditelnosti nezávislého zapojení do cvičení NW po programu pod dohledem u osob s mírnou až středně těžkou PD jako způsob zapojení do fyzické aktivity specifické pro daný úkol. Tento výzkumný design bude zahrnovat 4týdenní základní fázi se dvěma časovými body pro posouzení závislých opatření (T0-A a T0-B) pro posouzení stabilní základní linie, po níž bude následovat 6týdenní tréninková intervenční fáze NW s post- hodnocení tréninku (T1) na konci 6 týdnů a 3měsíční nezávislá cvičební fáze NW s následným hodnocením na konci 3 měsíců (T2). Předchozí práce v naší laboratoři prokázala významná zlepšení v chůzi a měření rovnováhy po 6týdenním běhacím pásu a rytmických nadzemních sluchových naváděcích protokolech, a proto se očekává, že 6týdenní tréninková délka bude dostatečná pro vyvolání tréninkových efektů. Kontrolované dodržování NW a nezávislé dodržování cvičení NW, stejně jako jakékoli nepříznivé účinky budou monitorovány za účelem stanovení proveditelnosti a bezpečnosti, zejména pro nezávislou NW fázi studie.

Analýza dat:

Popisné statistiky demografických charakteristik pacientů (např. věk, trvání onemocnění, stadium, podtyp PD, anamnéza pádu, klasifikace úrovně aktivity, léky a komorbidita). Podtyp PD je kategorizován jako dominantní třes, nestabilita držení těla/obtížná chůze a neurčitý na základě skóre MDS-UPDRS. Budou syntetizovány a analyzovány popisné statistiky tréninkových lekcí pacienta a progrese tréninku v průběhu šesti týdnů. Data tohoto tréninku budou zahrnovat: tréninkové aktivity, rychlost chůze, trvání a vzdálenost NW, hodnocení vnímané námahy a terén chůze. Údaje z deníků aktivit budou zkoumány tak, aby odrážely nezávislé dodržování NW cvičení a úroveň aktivity (počet kroků/den) jak během 6týdenního tréninkového programu, tak v následné fázi nezávislého cvičení. Údaje o podzimních zprávách a jakékoli nežádoucí příhody budou zdokumentovány. Tyto údaje o dodržování a bezpečnosti během 3měsíční následné fáze budou odrážet proveditelnost samostatného domácího cvičebního programu NW po tréninkovém programu NW pod dohledem.

Budou vypočteny popisné statistiky pro chůzi, klinické PD-motorické a nemotorické a výsledky biomarkerů. Srovnání dvou základních linií chůze a klinických měření (výchozí 1. týden T0-A vs. 4. týden T0-B výchozí stav) bude analyzováno pomocí závislých t-testů, aby se určilo, zda existovala stabilní výchozí hodnota pro tato závislá měření. Pokud analýza neodhalí žádné rozdíly mezi základními měřeními, pak se pro srovnání s měřeními T1 a T2 použije T0-B. Pokud analýza odhalí rozdíly mezi základními měřeními, pak se pro srovnání s měřeními T1 a T2 použije průměr těchto dvou měření. Distribuce závislých měření ve třech časových bodech (T0, T1, T2) bude analyzována za účelem posouzení, zda splňují předpoklad normálních rozdělení. Pokud jsou data normálně rozložena, bude pro každé měření výsledku použita jednocestná analýza rozptylu opakovaných měření (ANOVA) s plánovanými kontrasty, aby bylo možné porovnat výchozí hodnotu s T1, výchozí hodnotu s T2 a T1 s T2. ANOVA je statistická metoda pro testování rozdílů mezi dvěma nebo více průměry (průměr = průměr souboru dat). Opakovaná měření ANOVA lze použít k určení, zda existuje nějaký statisticky významný rozdíl mezi průměry tří nebo příbuzných skupin (v této studii je příbuzná skupina specifický časový bod). POKUD nejsou splněny předpoklady normality, pak se Friedmanův test s post hoc párovým porovnáním podle Wilcoxonových znamének použije pro každé měření výsledku k porovnání výchozí hodnoty s T1, výchozí hodnoty s T2 a T1 až T2 časovými body. Bonferroniho korekce byla použita kvůli počtu prováděných analýz. Hladina významnosti byla stanovena na 0,05. Opakovaná měření ANOVA bude také použita k posouzení změn průměrů v 8 časových bodech odběru v datech BDNF, kortizolu a α-amylázy a ukáže časový průběh účinků cvičení NW u osob s PD. Hodnota P byla nastavena na p

Nezpracovaná data genové exprese budou normalizována a korigována na pozadí, aby se soubor dat nastavil na běžné měřítko a odstranily se účinky nespecifické vazby napříč mikročipy. Bude použit balík Limma v R, výpočtový programovací jazyk pro statistické výpočty a grafiku. Poté lze identifikovat diferencovaně exprimované geny, aby se projevily změny genové exprese, které jsou statisticky významné mezi různými časovými body.