Auswirkungen von Bewegungstraining auf systemische Entzündungen und Muskelreparaturen gemäß dem Phänotyp der obstruktiven chronischen Lungenerkrankung (COPD).

STUDIENPOPULATION: Patienten mit der Diagnose COPD anhand der von der ATS (American Thoracic Society) und der SEPAR (Spanish Society of Pneumology and Thoracic Surgery) aufgestellten Kriterien Obstruktion, die eine mittelschwere bis schwere Atemwegsobstruktion (FEV1 <60 %) und eine klinische Auswirkung ihrer Erkrankung aufwies . Die Patienten sollten stabil und angemessen therapiert sein und dürfen über einen Zeitraum von drei Monaten vor der Studie und ohne Behandlung mit oralen Kortikosteroiden für mindestens den gleichen Zeitraum keine Exazerbationen der Krankheit erlitten haben.

PROBENUMFANG: 30 Patienten, die in der Abteilung für Pulmonologie, Krankenhaus Virgen del Rocío de Sevilla, diagnostiziert wurden, Zustimmung nach Aufklärung.

Berechnung der Stichprobengröße: Analyse der Effektgröße auf Kosten einer Verbesserung der Arbeit, die über 15 W im Belastungstest erzielt wird, und Berücksichtigung einer Standardabweichung dieses Parameters + / - 10 W, wodurch Unterschiede in den Stoffwechselvariablen des Muskels erkannt werden können Risiken Alpha < 0,05 und Beta < 0, 2 und bei der Berechnung eines Prozentsatzes der Verluste von 15 % schätzen die Forscher eine Stichprobengröße von 15 Patienten für jede Gruppe (PC-Größe).

AUSGANGSKRITERIEN DER STUDIE:

• klinische Dekompensation des Patienten
• Verlust von 3 oder 5 aufeinanderfolgenden Sitzungen des abgebrochenen Trainingsprogramms.
• Auf Initiative des Patienten

MERKMALE DER GRUPPEN UND STUDIENDESIGN:

Dies ist eine prospektive Fallkontrolle, mit einer doppelt orientierten Ex-vivo- und In-vitro-Studie.

Die Patienten unterscheiden sich in COPD „dominantes Emphysem“ (15 Patienten) oder COPD ohne „überwiegendes Emphysem“ (15 Patienten), die nach objektiven Kriterien für quantitative Methoden einer Computertomographie High Resolution erreicht werden.

Die Studie folgt den Empfehlungen der Deklaration von Helsinki über Versuche am Menschen und Sicherheitsniveaus des Datenschutzes, die durch das Gesetz 15/1999 vom 13. Dezember vorgeschrieben sind. Die Studie wurde von der Ethikkommission unserer Einrichtung genehmigt und wird die informierte Zustimmung der rekrutierten Personen einholen.

AUSBILDUNGSPROGRAMM DES JAHRES:

Alle Patienten durchliefen ein 12-wöchiges Trainingsprogramm in Sitzungen von 60 Minuten:

1. .- 20 Minuten Fahrradergometer mit einer Anfangsbelastung von etwa 70 % des Ausgangswerts des maximalen Sauerstoffverbrauchs, Steigerung der Belastung alle zwei Wochen je nach Verträglichkeit.
2. - Gewichtheben in 2 Sätzen mit 6 Wiederholungen von 5 einfachen Übungen. Diese finden an einer multigimnastyc-Station statt (CLASSIC Fitness Center, KETTLER) und umfassen: oder einfache Armbeugung (Kabelzug zur Brust „Brustzüge“): Wirkung auf Latissimus, Deltamuskel und Bizeps. Sitzen Sie mit Blick auf die Turmfahrt, nähern Sie sich der Stange bis zur Brust und strecken Sie dann Ihre Arme aus, nachdem Sie in die Ausgangsposition zurückgekehrt sind.

oder einfaches Strecken der Arme („Shoulder Press“): Auswirkungen auf die Deltamuskeln und den Trizeps. Sitzen Sie aufrecht auf der Bank und halten Sie das Gewicht auf Schulterhöhe, strecken Sie Ihre Arme über Ihren Kopf und kehren Sie nach dem Beugen der Arme langsam in die Ausgangsposition zurück.

oder Armbeugung und -streckung gegen Widerstand (Butterfly „Butterfly“): Auswirkungen auf die Brust- und Deltamuskeln. Sitzen Sie aufrecht auf der Bank mit Ihren Unterarmen und Ellbogen auf einem Hebel, bringen Sie ihn zur Mittellinie und geben Sie langsam in die Ausgangsposition nach.

oder Beinstreckung ("Leg Extension"): Auswirkungen auf den Quadrizeps. Das Sitzen auf der Bank Beinstrecker wird gegen Widerstand ausgeführt.

oder Kniebeugen („Beinbeugen“): Auswirkungen auf den Bizeps, Oberschenkel und Waden. In Bauchlage auf der Bank liegend werden die Beine gegen das Gewicht gebeugt.

Der Widerstand wird schrittweise von 70 % des Maximalgewichts erhöht, mit dem Sie den Patienten in einem einzigen Manöver heben können (Test 1RM). Alle zwei Wochen wird das maximale Gewicht neu bewertet, um die Trainingsbelastung bei jedem Patienten anzupassen.

VARIABLEN, PROBENAHME UND MESSUNG:

Alle Patienten wurden den folgenden Tests zu Beginn und nach dem Trainingsprogramm unterzogen.

• Analytisches elementares Elektrokardiogramm mit 12 Ableitungen
• Spirometrie und Bronchodilatator-Test einfach: zu Studienbeginn und nach Gabe von 200 Mikrogramm Salbutamol in einem Datospir 92 durchgeführt werden
• Blutgase
• statische Lungenvolumina (FRC, RV, TLC) durch Plethysmographie.
• Untersuchung der Diffusion (DLCO) durch Einzelatemtechnik (Ausrüstung Masterlab).
• maximaler Muskeldruck sowohl beim Einatmen als auch beim Ausatmen unter Verwendung eines speziellen Messgeräts (Micro Medical, Rochester, USA), das mit einem Druckwandler und einem digitalen Aufzeichnungssystem verbunden ist.
• Brust-CT (nur zu Studienbeginn): Phillips Tomoscan mit Easy Vision Workstation Version 4.2, die eine densitometrische Analyse des Lungenparenchyms ermöglicht. Die quantitative Analyse des Emphysemgrades wurde mit der Software 3D MeVisPULMO (MeVis Research, Forschungspartner, Universität Bremen, Deutschland) durchgeführt. Dabei handelt es sich um einen Prototypen einer Software, die eine Funktionsdiagnose anhand von CT-Bildern und in Bezug auf die anatomischen Kompartimente der Lunge ermöglicht. Beinhaltet eine automatisierte Segmentierung der Atemwege, Lungen, Lungenlappen und sublobären Segmente. Diese Funktion macht es besonders nützlich, um den Diagnoseprozess bei schweren Lungenerkrankungen zu verbessern. Die Analysesoftware liefert eine regionale Bewertung MeVisPULMO ermöglicht die Messung geeigneter Parameter per CT-Lunge, wie z. B.: das Gesamtvolumen, die mittlere Dichte, den Pixelindex oder den Bullae-Index (7.22).

• Beurteilung der Muskelkraft:

  1. Test One Repetition Maximum (1 RM-Test) misst das maximale Gewicht (in kg), das in einem einzigen Manöver an einer Multigymnastyc-Station (Classic Fitness Center, Kettler, Postfach, USA) angehoben werden kann. Es kann für jede der fünf Übungen der oberen und unteren Gliedmaßen entwickelt werden (Brustzug, Butterfly, Schulterpresse, Beinstrecker und Beinbeuger).

maximaler isometrischer Quadrizeps b. Stärke dominant. Es wird ein speziell für dieses Verfahren vorbereiteter Quad-Stuhl (HUR Labs, Sanro) und ein Dynamometerkabel (Performance Recorder) verwendet. Es werden mindestens 3 Manöver mit maximaler isometrischer Kraft von 5 bis 10 Sekunden Dauer durchgeführt. Es handelt sich um gültige Übungen, die eine Variabilität von weniger als 10 % aufweisen. Der höchste Wert wird als Maximalkraft angenommen.

• Körperzusammensetzung: geschätzte Körperkompartimente fettig, fettfrei und Körperwasser durch bioelektrische Impedanzleistung (Bodystat 1500, Isle of Man, Vereinigtes Königreich). Der BMI wird berechnet, indem das Gewicht (kg) durch die Körpergröße (m2) dividiert wird, fettfreie Masse, fettfreie Masse (FFM) und Fett (FM), gemessen durch Bioimpedanz (). Das Verhältnis des FFM-Index (FFMi) wird anhand des FFM (kg) und der Körpergröße (m2) berechnet. Der Verlust an Muskelmasse ist definiert als FFM-Index <16 kg/m2 bei Männern und <15 kg/m2 bei Frauen.

• Belastungstest:

  1. Máximal mit Fahrradergometer und bereits bekannter Methodik (20), einschließlich: Bestimmung, aus den Atemgasen, Sauerstoffverbrauch, Kohlenstoffproduktion und indirekte anaerobe Schwelle, Atemmuster (Minutenventilation, Atemzugvolumen, Frequenzatmung), elektrokardiographische Überwachung und Pulsoximetrie während Übung mit Herzfrequenzkontrolle, Blutdruck und Dyspnoe Borg-Skala.
  2. Submaximal des Widerstands-Fahrradergometers bei 70% Belastung im ultimativen Test erreicht, mit zeitlicher Kontrolle des Widerstands in erster Linie, der zurückgelegten Distanz und der Kontrolle der Sättigung (Pulsoximetrie) und der erreichten Herzfrequenz.
  3. Test des 6-Minuten-Gehwegs, nach Standardrichtlinien des ATS.

• Beurteilung von Atemnot und Lebensqualität:

  1. Indizes für Dyspnoe und Übergangsrate messen die funktionelle Verschlechterung, das Ausmaß der Aufgabe und das Ausmaß der Anstrengung (Test von Mahler).
  2. Bewertung der Lebensqualität basierend auf dem spezifischen Fragebogen (CRDQ), der von Guyatt für COPD-Patienten vorgeschlagen und für Ihr Verständnis in spanischsprachigen Fächern modifiziert wurde.
• Bewertung von Entzündungs- und Katabolismusmarkern: Es wird eine Leukozytenzählung mittels Durchflusszytometrie durchgeführt und die CRP-Spiegel in Blutproben mittels quantitativer Echtzeit-PCR gemessen. Der Nachweis verschiedener zirkulierender Zytokine, IL6, IL8, IL10, IL12, TNF alpha, IGF-1 und MIC-A und MIC-B, erfolgt durch einen Immunadsorptionstest (ELISA) unter Verwendung eines spezifischen Kits für jeden Marker.
• Quadrizeps-Muskelbiopsie: Biopsien wurden in der Mitte des Oberschenkels durchgeführt, wobei Proben des Vastus lateralis des Quadrizeps-Muskels entnommen wurden. Die Probenentnahme erfolgte ambulant. Einige der Biopsien wurden in Formalin fixiert und in Paraffinblöcke eingeschlossen, und einige werden mit flüssigem Stickstoff eingefroren und bei –80°C für die anschließende Verwendung in genetischen und immunhistochemischen Untersuchungen gelagert.

Zur Analyse der Expression ausgewählter Gene fahren Sie fort, RNA aus Geweben zu extrahieren, die zuvor in flüssigem Stickstoff eingefroren wurden. Dazu wird Trizol-Reagenz (Invitrogen) verwendet. Von der isolierten RNA wurde eine reverse Transkription unter Verwendung der reversen Transkriptase des Superscript II RNase-Kits (Invitrogen) durchgeführt, und die resultierende cDNA wurde verwendet, um eine quantitative Echtzeit-PCR durchzuführen. Die PCR-Reaktion wurde unter Verwendung von Fluorochrome wie SYBR Green oder Taqman-Sonden (Applied Biosystems) durchgeführt. Die folgenden werden basierend auf ihren Genen in das Muskeltranskriptom bewertet:

• TNF-alpha und seine beiden Rezeptoren (TNFR-I und TNFR-II), die beiden Isoformen Muskel-IGF-1 (IGF-1EA und FGM) und sein spezifischer Rezeptor (IGF-1R).
• Mit der Biogenese verbundene Gene: Paired-Box-Gen 7 (Pax7), M-Cadherin und Myo-D.
• Marker-zelluläre Stressverletzung: adulte Isoformen der Demiosina-Schwerkette, sowohl embryonal (MyHC-emb) als auch perinatal (MyHC-peri).

Zuvor wurden immunhistochemische Studien in 5-μm-Schnitten von Paraffingewebeblöcken durchgeführt. Diese Studien werden Marker wie Myosin Heavy Chains (MyHC) I und II (zur Typisierung und morphometrischen Untersuchung der Fibrillar), N-CAM/CD 56 und Met (zur Quantifizierung von Satellitenzellen im Muskelgewebe) und Desmin (zur Bestimmung des muskulären Ursprungs) nachweisen ). Zum Nachweis unter Verwendung der Standardtechnik von Immunoperoxidase-Biotin-Avidinen (DakoCytomation, Dako Dänemark) mit Antikörpern, die für jeden der Marker spezifisch sind.

STATISTISCHE ANALYSE:

Für den Vergleich numerischer Variablen zwischen den Gruppen wurden abhängig von ihrer Verteilung nichtparametrische oder parametrische Tests verwendet (Varianzanalyse, Student's t-Test und Mann-Whitney). Um den Einfluss des Trainings auf die funktionellen und morphometrischen Variablen zu analysieren, wurde auch eine Analyse der prozentualen Veränderung [(post value – value pre / pre value) x 100] durchgeführt. Untersuchung der Beziehung zwischen verschiedenen Variablen mit Hilfe der Pearson-Korrelationskoeffizienten oder Spearman, entsprechend ihrer Verteilung. Es wird auch eine multivariate Analyse, multiple Regression geben. Bei p < 0,05 als statistisch signifikant angesehen werden. Die Streuung eines Mittelwerts wird als Mittelwert ± Standardabweichung ausgedrückt.