Die Granheim COPD-Studie – Vitamin D und Krafttraining

Körperliche Aktivität ist ein wirksames Mittel zur Linderung einiger mit COPD verbundener unerwünschter Erkrankungen, wie z. B. Muskelatrophie und verminderte Muskelqualität. Daher ist es problematisch, dass 20–30 % der Patienten keine positiven Anpassungen an das Training hervorrufen. Dieser Kuriosität werden inhärente Muskeleigenschaften zugeschrieben, mit möglichen Zusammenhängen mit Begleiterkrankungen wie Vitamin-D- und Testosteronmangel und der Art des Trainingsprogramms. Im vorliegenden Projekt wird eine doppelblinde RCT durchgeführt, um die funktionelle und biologische Wirksamkeit einer Vitamin-D-Supplementierung (bei gleichzeitiger Einnahme von 1000 mg Ca2+) auf die Ergebnisse eines 10-wöchigen Krafttrainings bei 100 alternden Personen mit oder ohne COPD aufzudecken. Der Krafttrainingsintervention geht eine dreiwöchige schrittweise Einführung in die Trainingsprotokolle voraus.

50 COPD-Patienten und 50 gesunde Probanden werden in zwei Schichten eingeteilt und getrennt in zwei gleich große Ergänzungsgruppen randomisiert; (1) Vitamin D3 und (2) Placebo. Das geplante 50:50-Verhältnis zwischen COPD-Patienten und Gesunden kann sich je nach Zugang zu COPD-Patienten ändern. Alle Probanden führen kontralateral Krafttrainingsprotokolle für die unteren Gliedmaßen durch: (Bein 1) hoher Widerstand (10 RM) und (Bein 2) niedriger Widerstand (30 RM). Ein solches Protokoll mit jeweils nur einem Glied stellt sicher, dass das Training nicht durch die kardiorespiratorischen Einschränkungen dieser Patienten eingeschränkt wird, und ermöglicht den Vergleich der beiden Trainingsmodalitäten auf eine Weise, die nicht durch individuelle Variationen in der Anpassungsfähigkeit an das Training eingeschränkt wird. Es wird eine Pilotstudie durchgeführt, die die mögliche Einschränkung der zentralen Lungenkapazität bei zweibeinigen Krafttrainingsübungen bei COPD-Patienten untersucht. In dieser Pilotstudie vergleichen wir die Trainingsleistung mit großer und kleiner Muskelmasse. Darüber hinaus führen alle Probanden eine Auswahl bilateraler Oberkörperübungen (10 RM) durch, um eine angemessene hormonelle Reaktion und Einhaltung der Studie sicherzustellen. Die Studie dürfte die Richtlinien für die Rehabilitation von COPD-Patienten neu beleben und wichtige Informationen über die Rolle von Vitamin D bei der Anpassung an das Krafttraining liefern.

Für spezifische Ergebnismessungen für COPD-Patienten werden abschließende Analysen nur anhand von Daten aus der COPD-Population durchgeführt. Für andere Ergebnismessungen werden abschließende Analysen anhand von Daten durchgeführt, die von COPD-Patienten und gesunden Probanden zusammengeführt wurden. Ein wichtiger Grund für die Implementierung gesunder Kontrollpersonen besteht darin, die statistische Aussagekraft von Ergebnismessungen zu erhöhen, die keinen Bezug zur COPD-Epidemiologie haben und von allgemeiner Relevanz für die physiologische Anpassung an Krafttraining sind. In einer Reihe verwandter Analysen werden wir Vergleiche zwischen Gruppen durchführen, einschließlich multivariater Analysen. Wir werden auch die Wirksamkeit von Krafttraining mit hohem und niedrigem Widerstand bei COPD-Patienten und gesunden Kontrollpersonen vergleichen. Es wird erwartet, dass die beiden Trainingsmodalitäten zu ähnlichen Muskelanpassungen führen.

Im Allgemeinen geht man davon aus, dass der Vitamin-D-Ausgangswert im Blut, gemessen als 25(OH)D, ein entscheidender Faktor für die Wirksamkeit des Krafttrainings ist. Als Reaktion auf eine Vitamin-D3-Supplementierung wird erwartet, dass Personen mit niedrigen Ausgangswerten von 25(OH)D stärkere Veränderungen des biologisch aktiven Vitamin D zeigen, was zu stärkeren Veränderungen der funktionellen und biologischen Ergebnismaße als Reaktion auf Krafttraining führt. Im Gegensatz dazu führt eine Nahrungsergänzung möglicherweise nicht zu einer weiteren Erhöhung des 25(OH)D-Spiegels im Blut bei Personen mit hohen Ausgangswerten, was im Wesentlichen bedeutet, dass die Vitamin-D3-Aufnahme durch die Eliminierung von Vitamin-D-Derivaten ausgeglichen oder überschritten wird. Bei diesen Personen hat die Einnahme von Vitamin D3 keinen zusätzlichen Effekt auf die funktionellen und biologischen Ergebnismessungen als Reaktion auf das Krafttraining. Um die individuelle Variation der Vitamin-D-Reaktionen zu bewerten, werden Daten zu funktionellen und biologischen Variablen basierend auf den 25(OH)D-Ausgangswerten in Quartile unterteilt, woraufhin Vergleiche zwischen den unteren und oberen Quartilen durchgeführt werden. Individuelle Unterschiede in den Reaktionen auf Vitamin-D-Supplementierung und Krafttraining werden ebenfalls anhand eines gemischten Modellansatzes bewertet.