Effekter af stavgang-motion på gang, motoriske/ikke-motoriske symptomer og træningsbiomarkører ved Parkinsons sygdom

Parkinsons sygdom (PD) er en meget udbredt neurodegenerativ lidelse hos ældre voksne, der fører til nedsat aktivitetsniveau, fysisk handicap og accelereret aldersrelateret fald i mobilitet. Gangdysfunktion og postural ustabilitet er centrale motoriske problemer, der udvikler sig med sygdomsprogression og påvirker uafhængig mobilitet, faldrisiko og aktivitetsdeltagelse negativt. Forebyggelse af balance, gang og funktionsnedgang er prioriterede mål i fysioterapibehandling for personer med PD. Tidlige aktivitetsbaserede og træningsinterventioner understøttes som kritiske komponenter til sygdomshåndtering og bremse sygdomsprogression. Endvidere skal de underliggende mekanismer, hvorved træningsbaserede interventioner påvirker ændringer i motoriske og ikke-motoriske symptomer ved PD, belyses yderligere.

Individuel ordineret aerob træning, der er opgavespecifik, udfordrende og gennemførlig for et uafhængigt træningsprogram, er nødvendig for personer med PD for at optimere deres gang- og motoriske funktion og opretholde langsigtet engagement i regelmæssig fysisk træning. At gå som en form for aerob træning er blevet rapporteret at være sikker i et samfundsmiljø og for at forbedre funktionelle resultater og gangresultater og livskvalitet ved PD. Stavgang (NW) er en form for fitnessgang ved hjælp af specialstænger, der efterligner hele kroppens bevægelsesmønster ved langrend, kan udføres i varieret terræn og kan tilbyde yderligere fordele ud over simpelt løbebånd eller gå over jorden. NW-teknikken har specifikke fordele for Parkinsons gang, da den inkorporerer rytmisk timing af koordination mellem lemmerne, øget engagement af øvre ekstremiteter og oprejst krop og højt energiforbrug, hvilket resulterer i en gavnlig aerob konditioneringseffekt.

Der er også konsekvente videnskabelige beviser i både kliniske og dyreforsøg, der viser fordelene ved træning på celleniveau ved PD. Moderat til intens aerob træning forbedrer PD hjernesundhed og understøtter neural plasticitet. Cellulære ændringer omfatter øget blodgennemstrømning og angiogenese, opregulerede neurotrofiske faktorer, reduceret neuro-inflammation og forbedret immunrespons. Dette projekt vil evaluere effekterne af NW hos personer med PD på molekylært niveau med 3 kendte træningsrelaterede biomarkører. Disse 3 biomarkører er hjerneafledt neurotropisk faktor (BDNF), cortisol og alfa-amylase (α-amylase) proteiner.

Studiemål:

I betragtning af den hurtige ophobning af beviser, der viser fordelene ved træning ved PD, er der behov for at undersøge, hvilke træningsformer der har positive effekter både på kliniske mål og på biomarkører, der indikerer biokemiske ændringer for at understøtte PD hjernesundhed. Med en tidligere rapporteret moderat aerob konditioneringseffekt efter NW i både raske ældre og PD-kohorter, er præmissen, at denne intensive fitnessgang kan forårsage ændringer på celle- og molekylært niveau. At undersøge ændringer i gang og motorisk/ikke-motorisk funktion efter NW-træning og korrelering af disse ændringer med træningsrelaterede biomarkører kan give grundlag for den neurobeskyttende fordel ved NW hos personer med PD. Formålet med dette proof-of concept-studie er således at undersøge de umiddelbare og langsigtede effekter af NW-motion på gangfunktion, motoriske/ikke-motoriske PD-symptomer og træningsrelaterede biomarkører hos personer med mild til moderat idiopatisk PD . Derudover vil denne undersøgelse undersøge uafhængigt NW træningsengagement efter et overvåget træningsprogram for at vurdere gennemførligheden og bæredygtigheden af ​​denne form for opgavespecifik aerob træning.

Studere design:

Denne undersøgelse vil anvende et prospektivt, enkelt kohorte før- og post-intervention forskningsdesign. Begrundelsen for dette design er todelt: 1. proof-of-concept for at vurdere interventionseffekter baseret på funktionelle og kliniske mål efter NW træning og undersøge, om disse mål er forbundet med ændringer i træningsrelaterede biomarkører i PD; og 2. vurdering af gennemførligheden af ​​selvstændigt engagement i NW-motion efter et superviseret program hos personer med mild til moderat PD som en måde for opgavespecifik fysisk aktivitetsengagement. Dette forskningsdesign vil involvere en 4-ugers basislinjefase med to tidspunkter for vurdering af afhængige foranstaltninger (T0-A og T0-B) for at vurdere for en stabil baseline, efterfulgt af en 6-ugers NW træningsinterventionsfase med en post- træningsvurdering (T1) i slutningen af ​​de 6 uger, og en 3-måneders selvstændig NW-motionsfase med en opfølgende vurdering i slutningen af ​​de 3 måneder (T2). Tidligere arbejde i vores laboratorium har vist betydelige forbedringer i gang- og balancemålinger efter et 6-ugers løbebånd og rytmiske over jorden auditive cuing-protokoller, og derfor forventes en 6-ugers træningsvarighed at være tilstrækkelig til at fremkalde træningseffekter. Overvåget NW-adhærens og uafhængig NW-øvelsesadhærens, såvel som eventuelle negative virkninger vil blive overvåget for at bestemme gennemførlighed og sikkerhed, især for uafhængig NW-fase af undersøgelsen.

Dataanalyse:

Beskrivende statistik om patienters demografiske karakteristika (f.eks. alder, sygdomsvarighed, stadie, PD-subtype, faldhistorie, aktivitetsniveauklassificering, medicin og komorbiditet) vil blive dokumenteret. PD-subtype er kategoriseret som tremordominant, stillingsinstabilitet/gangbesvær og ubestemt, baseret på MDS-UPDRS-score. Beskrivende statistik over patientens træningssessioner og træningsprogression på tværs af de seks uger vil blive syntetiseret og analyseret. Disse træningssessionsdata vil omfatte: træningsaktiviteter, ganghastighed, varighed og distance af NW, vurdering af opfattet anstrengelse og gåterræn. Data fra aktivitetslogfiler vil blive undersøgt for at afspejle uafhængig NW træningsoverholdelse og aktivitetsniveau (antal trin/dag) både under det 6-ugers træningsprogram og den opfølgende uafhængige træningsfase. Efterårsrapportdata og eventuelle uønskede hændelser vil blive dokumenteret. Disse overholdelse og sikkerhedsbeskrivende data under 3-måneders opfølgningsfase vil afspejle gennemførligheden af ​​et uafhængigt NW hjemmetræningsprogram efter et overvåget NW træningsprogram.

Beskrivende statistik for gangart, klinisk PD-motorisk og ikke-motorisk og biomarkør udfaldsmål vil blive beregnet. Sammenligning af to-baseline gangart og kliniske mål (Baseline-uge 1 T0-A vs baseline-uge 4 T0-B) vil blive analyseret ved hjælp af afhængige t-tests for at bestemme, om der var en stabil baseline for disse afhængige mål. Hvis analysen ikke afslører forskelle mellem baseline-målinger, vil T0-B blive brugt til sammenligning med T1- og T2-mål. Hvis analysen afslører forskelle mellem baseline-mål, vil gennemsnittet af de to mål blive brugt til sammenligning med T1- og T2-mål. Afhængige måls fordeling på tværs af de tre tidspunkter (T0, T1, T2) vil blive analyseret for at vurdere, om de opfylder antagelsen om normalfordelinger. Hvis dataene er normalfordelte, vil en-vejs gentaget variansanalyse (ANOVA) med planlagte kontraster blive brugt for hvert resultatmål for at sammenligne baseline med T1, baseline med T2 og T1 til T2. ANOVA er en statistisk metode til at teste forskelle mellem to eller flere gennemsnit (middel = gennemsnit af et datasæt). En gentagne målinger ANOVA kan bruges til at bestemme, om der er nogen statistisk signifikant forskel mellem gennemsnittet af tre eller relaterede grupper (i denne undersøgelse er en relateret gruppe et specifikt tidspunkt). HVIS normalitetsantagelserne ikke er opfyldt, så vil Friedman-testen med post hoc Wilcoxon-tegnrangerede parvise sammenligninger blive brugt for hvert resultatmål for at sammenligne baseline med T1, baseline med T2 og T1 til T2-tidspunkter. Bonferroni-korrektion blev anvendt på grund af antallet af analyser, der blev udført. Signifikansniveau blev sat til 0,05. Gentagne målinger ANOVA vil også blive brugt til at vurdere ændringerne i gennemsnit over 8 indsamlingstidspunkter i BDNF, cortisol og α-amylase data og vise et tidsforløb af NW træningseffekterne hos personer med PD. P-værdien blev sat til p

Rådata for genekspression vil blive normaliseret og baggrundskorrigeret for at sætte datasættet til en fælles skala og fjerne virkningerne af ikke-specifik binding på tværs af mikroarrays. Limma-pakken i R, et beregningsprogrammeringssprog til statistisk beregning og grafik, vil blive brugt. Differentielt udtrykte gener kan derefter identificeres for at vise genekspressionsændringer, der er statistisk signifikante mellem forskellige tidspunkter.