Cvičení u starších dospělých s rizikem diabetu 2

Účinky cvičení na kognici a strukturu mozku u starších dospělých s rizikem diabetu 2. typu: Studie 3T MRI

Cíle/výzkumné otázky:

V této studii výzkumné otázky zahrnovaly:

1. Má dvakrát týdně odporový trénink vliv na kognitivní funkce ve srovnání s cvičením rovnováhy a tónu u starších dospělých s rizikem cukrovky?
2. Může odporový trénink změnit strukturu a objem mozku v různých mozkových strukturách, zejména hippocampu, ve srovnání s tréninkem rovnováhy a tónu (kontrola) u starších dospělých s rizikem cukrovky?

hypotézy:

1. 6měsíční trénink s odporem zlepší kognitivní funkce u starších dospělých s rizikem cukrovky ve srovnání s tréninkem rovnováhy a tónu. Předpokládáme, že uvidíme významné zlepšení exekutivních funkcí ve skupině trénované na odolnost ve srovnání se skupinou vyváženou a tónovou.
2. 6měsíční odporový trénink zachová strukturu a objem hipokampu u starších dospělých s rizikem diabetu ve srovnání s cvičením na udržení rovnováhy a tónu.

Design:

6měsíční randomizovaná kontrolovaná studie, jednoduché zaslepené studijní paže: 1) Experimentální: Odporový trénink (RT) 2) Kontrola: Trénink rovnováhy a tónu (BAT)

Metodologie:

Screening: Účastníci dokončí úvodní screening po telefonu. Zájemcům bude zaslán Letter of Information (e-mailem nebo preferovanou metodou), aby získali podrobnější informace o studii. Ti, kteří jsou způsobilí, budou naplánováni, aby přišli do laboratoře na základní hodnocení.

Základní hodnocení: Budou vyplněny následující dotazníky/testy/hodnocení. Účastníci mohou odmítnout kterýkoli nebo všechny testy nebo se mohou rozhodnout neodpovědět na žádnou z otázek. Pokud se rozhodnou neodpovědět na otázku nebo nedokončit test, který je nezbytný pro potvrzení způsobilosti, budou ze zbytku studie vyloučeni.

Randomizace: Jakmile účastníci dokončí všechna základní hodnocení, budou náhodně rozděleni do jedné ze dvou skupin pomocí generátoru náhodných čísel. Všichni účastníci mají stejnou šanci dostat se do 2 skupin.

Celkový čas na dokončení základního hodnocení v laboratoři (s výjimkou zobrazování magnetickou rezonancí; MRI) bude 2 až 2,5 hodiny.

1. Základní demografický dotazník: Bude použit k charakterizaci našeho vzorku.
2. Funkční index komorbidity (FCI): 18položkový seznam diagnóz používaných k určení komorbidit.
3. Spánkový dotazník: Zjišťuje kvalitu a množství spánku během jednoho měsíce a konkrétně předchozí noci.
4. Activities-Specific Balance Scale (ABC): 16-položkový self-report dotazník používaný k hodnocení rovnováhy a funkční mobility. Účastníci hodnotí svou vyrovnanou důvěru ve schopnost vykonávat každodenní činnosti.
5. The Lawton Instrumental Activities of Daily Living (IADL): Self-report dotazník používaný k hodnocení dovedností nezávislého života.
6. Škála fyzické aktivity pro starší osoby (PASE): Používá se k měření úrovně fyzické aktivity, kterou si sami uvádějí, a skládá se z 12 otázek týkajících se denních aktivit souvisejících s volným časem, domácností a prací.
7. Kanadský dotazník o riziku diabetu (CANRISK): 12položkový dotazník, který se používá ke zjištění, zda jsou účastníci vystaveni vysokému riziku prediabetu nebo diabetu typu II.
8. Diabetes dotazník: Dotazník ke stanovení rizika diabetu.
9. Škála geriatrické deprese: 15položkový dotazník používaný k testování přítomnosti deprese. Je-li podezření na depresi, primární zkoušející (PI) zajistí, aby byl účastníkovi poskytnuta kopie dotazníku, a doporučí účastníkovi, aby si domluvil schůzku se svým rodinným lékařem, aby prodiskutoval výsledky.
10. 12-položkový krátký formulářový průzkum (SF-12): Vlastní průzkum zdraví.
11. Šestiminutový test chůze: Používá se k posouzení aerobní zdatnosti. Účastníci jdou svou obvyklou rychlostí celkem 6 minut na chodbě před naší laboratoří. Zaznamenává se celková ušlá vzdálenost v metrech.
12. Test Timed Up and Go (TUG): Používá se k posouzení mobility. Účastníci se posadí na židli a musí vstát, ujít vzdálenost 3 metry svým obvyklým tempem, otočit se, vrátit se na židli a znovu se posadit. Čas potřebný k dokončení každého ze dvou samostatných pokusů se zaznamenává v sekundách.
13. Baterie krátké fyzické výkonnosti (SPPB): Používá se k posouzení rychlosti chůze, rovnováhy a fyzické funkce dolních končetin pomocí úkolů, které napodobují každodenní aktivity; obsahuje tři úkoly: Úkol rovnováhy ve stoji, Úkol rychlosti chůze a Test stojky na židli.
14. Historie pádů: Používá se k posouzení pohyblivosti a rizika pádů.
15. Maximum jednoho opakování (1RM): Fyzická míra maximální svalové síly jednotlivce během jednoho opakování a používá se k určení požadované zátěže pro silový trénink. Cvičení zahrnuje leg press, latissimus pulldown, leg curl, tlak na hrudník, biceps curls, triceps extenze a kladkové řady.
16. Párované asociativní učení (PAL) Touchscreen Úloha: Používá se k testování učení a zapamatování tří objektů, které jsou spojeny se správným prostorovým umístěním na obrazovce.
17. Trail Unique-Non-Matching-Location (TUNL) Úkol: Jedná se o úkol s pracovní prostorovou pamětí, který zahrnuje výběr jiného podnětu (neshodného) s podnětem prezentovaným na obrazovce po určité době zpoždění. Podněty jsou prezentovány v místech daleko od sebe nebo blízko sebe, aby zpochybnily prostorovou paměť.
18. Úloha dotykové obrazovky s progresivním poměrem (PR): Tento úkol testuje motivaci a pozornost a zahrnuje opakované dotýkání se čtvercového podnětu ve středu obrazovky pro získání bodů v jedné zkoušce. Počet dotyků potřebných pro body se zvyšuje na stupnici, která začíná jedním dotykem a poté se při každém dalším pokusu zvyšuje o čtyři. Pokud účastník na 5 minut přestane reagovat, úkol se zastaví a zaznamená se bod přerušení (zastavení).
19. Mini-Mental Status Examination (MMSE): Používá se jako screeningový nástroj pro kognitivní poruchy. Tento 11položkový test hodnotí globální kognitivní funkce v oblastech orientace, registrace, pozornosti a výpočtu, zapamatování a jazyka. Maximální skóre je 30.
20. Montreal Cognitive Assessment (MoCA): Používá se jako screeningový nástroj pro mírné kognitivní poruchy. Tento test hodnotí kognitivní schopnosti v oblastech pozornosti a koncentrace, exekutivních funkcí, paměti, jazyka, vizuokonstruktivních dovedností, koncepčního myšlení, výpočtů a orientace. Maximální skóre je 30.
21. Škála hodnocení Alzheimerovy choroby Kognitivní subškála 11 (ADAS-Cog-11): Test s 11 úkoly měřícími různé kognitivní funkce (paměť, jazyk, praxe, pozornost). Široce se používá v klinických studiích k posouzení kognitivní dysfunkce a Alzheimerovy choroby.
22. Trail Making Test (TMT): Používá se k posouzení exekutivních funkcí v oblastech zrakové pozornosti (část A) a posunu sady (schopnost přesunout pozornost mezi jedním úkolem a druhým; část B). Čas potřebný k dokončení tohoto testu se zaznamenává v sekundách.
23. Stroop: Používá se k posouzení výkonných funkcí v oblastech selektivní pozornosti, rychlosti zpracování a kognitivní flexibility. Čas potřebný k dokončení tohoto testu se zaznamenává v sekundách.
24. Digit Span: Používá se k posouzení pracovní paměti. Účastníci jsou povinni si zapamatovat a vyvolat řadu číselných seznamů dopředu i dozadu.
25. Krevní testy: Odebereme vzorky krve, abychom otestovali hladinu glykovaného hemoglobinu a glukózy nalačno, abychom určili stav diabetu (prediabetes, diabetes) a biomarkery zdraví mozku (neurotrofický faktor odvozený z mozku, růstový faktor podobný inzulínu 1). Krev bude odebrána ve cvičební zdravotní laboratoři. Odběry krve bude provádět registrovaná zdravotní sestra (RN) Arlene Fleischhauer v laboratoři spoluřešitele (spolu-I) Kevin Shoemaker's nebo naše vyškolená studentka výzkumu Olivia Ghosh-Swaby.
26. Dotazník připravenosti na fyzickou aktivitu (PAR-Q): Výzkumníci poskytnou tento formulář, který vyplní jejich rodinný lékař a vrátí jej. Formulář nastiňuje cvičební program ve studii rodinnému lékaři, aby mohl vhodně poradit.

Screeningový formulář MRI: Používá se ke screeningu způsobilosti pro skenování MRI. MRI skenování bude provedeno v Centru funkčního a metabolického mapování ve Výzkumném ústavu Robarts.

Jednohodinové skenování bude zahrnovat následující:

1. Strukturální magnetická rezonance 3Tesla (3T) sken (T1) pro zkoumání snímků struktury mozku na strukturální snímky specifické pro daný subjekt.
2. Funkční konektivita v klidovém stavu pro zkoumání aktivace v síti v klidovém stavu.

Cvičební intervence: Cvičební lekce budou probíhat dvakrát týdně po dobu 26 týdnů (6 měsíců). Třídy budou skupinové, v každé třídě až 5 účastníků. Všechny lekce budou trvat celkem 1 hodinu - 10 minut zahřátí, 40 minut hlavní cvičení, 10 minut vychladnutí. Vedoucí tříd budou přítomni během všech lekcí, aby sledovali účastníky z hlediska dušnosti, správné techniky a omezili všechna rizika/rizika během cvičebních lekcí. Tento protokol byl široce používán PI (Liu-Ambrose et al., 2010; Liu-Ambrose et al., 2012; Nagamatsu et al., 2012; Nagamatsu et al., 2013).

VÝCVIK ODPORU: Cvičení budou dokončena ve cvičební laboratoři Kevina Shoemakera v budově Health Sciences. Účastníci budou používat programovatelné posilovací stroje spolu s volnými závažími k cílení na primární svalové skupiny. Kromě toho absolvují minidřepy, minivýpady a výpady. Účastníci dokončí dvě sady po 6-8 opakováních. Tréninkový stimul bude zvýšen pomocí metody "7-RM" - když jsou dokončeny 2 série po 6-8 opakováních ve správné formě a bez nepohodlí. Zaznamenáme počet dokončených sérií a zvednutou zátěž pro každé cvičení pro každého účastníka v každé lekci.

ROVNOVÁHA A TÓN (kontrola): Cvičení budou dokončena v laboratoři Health Science Exercise (stejně jako výše). Mezi ně patří protahovací cvičení, cvičení pro rozsah pohybu, základní posilovací cvičení, balanční cvičení a relaxační techniky. Bude použita pouze tělesná hmotnost (tj. žádné další zatížení). Tato skupina kontroluje matoucí proměnné, jako je fyzický trénink získaný cestováním do školicích středisek, sociální interakce a změny v životním stylu sekundární k účasti na studiu.

Shoda: Docházku na třídu budou zaznamenávat třídní instruktoři.

Nežádoucí účinky: Všechny nežádoucí účinky, které se vyskytnou během cvičení, budou okamžitě zaznamenány a hlášeny.

Dotazník věrnosti: Aby byla zajištěna konzistence napříč cvičebními třídami a aby se pomohly identifikovat případné problémy s programem, vyplňovala jedna nestudijní pobočka jednou měsíčně dotazník, na kterém se účastnila a vyhodnocovala náhodně vybrané sezení RT a BAT.

Měsíční hodnocení: Během 6měsíční cvičební intervence budou účastníci měsíčně provádět následující hodnocení.

1. PASE
2. podzimní kalendář

Závěrečná hodnocení: Všechna základní hodnocení budou dokončena po dokončení studie (26 týdnů) VČETNĚ MRI skenování a odběru krve se souhlasem.

Význam:

Tato studie objasní, zda je cvičení s odporem přijatelným zásahem pro pokles kognitivních funkcí u osob s rizikem diabetu. Zjištění této studie také určí životaschopný časový bod pro intervenci před nástupem významného poklesu u starších dospělých s narušenou metabolickou homeostázou. Kromě toho má tato studie potenciál identifikovat nákladově efektivní a dostupné strategie ke zlepšení kognitivních funkcí u osob s rizikem poklesu. Vzhledem k obrovské zátěži (finanční, kvalita života, nezávislost) kognitivního úpadku v naší stárnoucí společnosti nelze potenciální pozitivní důsledky naší studie přeceňovat.