Reaktion auf Gesundheit und Bewegung bei Kindern mit chronischen und Autoimmunpathologien (HERCCULE)

Die Patienten werden in verschiedene Untergruppen eingeteilt. Untergruppen werden nach dem Krankheitsstatus (aktiv vs. inaktiv) gebildet, um die Auswirkungen der Pathologie auf die körperliche Fitness zu beurteilen, und nach Behandlungen, um die Wirkung der Behandlung auf die körperliche Fitness zu beurteilen.

Die Patienten werden körperliche Tests durchführen, um Informationen über ihre körperliche Fitness (Körperzusammensetzung, metabolische Flexibilität, Muskelkraft und -ermüdung, Knochenmineraldichte) zu erhalten, die mit alters- und geschlechtsangepassten gesunden Kontrollpersonen verglichen werden. Die Patienten werden auch Bluttests durchführen, um Informationen über ihren Entzündungszustand zu erhalten, um physiologische Störungen besser zu verstehen und eine bessere Klassifizierung des Krankheitsstatus zu ermöglichen.

1. Bewertung der metabolischen Flexibilität

   Nach 20 Minuten ruhigem Sitzen führen die Probanden einen abgestuften Belastungstest zur willentlichen Ermüdung auf einem elektromagnetisch gebremsten Fahrradergometer mit kontinuierlicher Gassammlung und Herzfrequenzüberwachung durch. Wenn das Respiratory Exchange Ratio in allen Fächern ≥ 1,00 beträgt, zeigt keine Fettoxidation an, die Arbeitsgeschwindigkeit wird in 1-Minuten-Intervallen um die gleichen Schritte erhöht, bis eine gewollte Ermüdung eintritt. Die Spitze des O2-Verbrauchs (VO2) wird als maximal angesehen, wenn das Atemaustauschverhältnis ≥ 1,05 beträgt und der Proband seine altersvorhergesagte maximale Herzfrequenz erreicht [maximale Herzfrequenz: (220 - Alter)]. Indirekte Kalorimetrie, wie sie in dieser Studie verwendet wird, ist die Standardmethode zur Quantifizierung der Substratoxidationsraten im Ruhezustand und während der Belastung. Der O2-Verbrauch (VO2) und die CO2-Produktion (VCO2) werden über die letzten 1 Minute jeder Trainingsrate gemittelt, und die Ergebnisse dieses Tests werden verwendet, um die Fettoxidation über einen breiten Bereich von Trainingsintensitäten für jedes Subjekt mit den Gleichungen zu berechnen :

   Lipide (mg.min-1) = 1,6946 x VO2 - 1,7012 x VCO2 und CHO (mg.min-1) = 4,585 VCO2 - 3,2255 VO2.

2. Muskelarchitektur Die Probanden werden muskelentspannt auf einer Massageliege liegen. Ultraschall wird am Vastus lateralis (VL), Vastus medialis (VM) und Rectus femoris (RF) verwendet, um die Muskelarchitektur zu beurteilen. Der Muskelbauch wird gemäß den Empfehlungen von Surface ElectroMyoGraphy for the Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM) gemessen. Muskeldicke (Abstand zwischen oberer und unterer Aponeurose) und Faszikelwinkel (Winkel zwischen Muskelfaszikel und unterer Aponeurose) werden für jeden Muskel gemessen.
3. Muskelqualität Die Probanden sitzen auf einem verstellbaren Sitz. Die rechte Strumpfhose wird in die Antenne der peripheren quantitativen Tomographie eingeführt, sodass die Femurkondylen auf den Laser ausgerichtet sind. Eine antero-posteriore Scout-Ansicht wird durchgeführt, um die Verbindung zwischen Tibiaplatte und Femur zu erkennen, die mit der Startposition der Messung übereinstimmt. Anschließend erfolgt eine Messung auf 40 % der Länge zwischen Trochanter major und Patellamitte des rechten Beins. Die Muskelquerschnittsfläche (CSA) und das intramuskuläre Fettgewebe (IMAT) werden beurteilt. Die Messungen werden von demselben Untersucher durchgeführt, um interindividuelle Verzerrungen zu vermeiden.

4. Muskelfunktion

   o Vertikale Sprunghöhe: Die Probanden müssen eine Reihe vertikaler Sprünge ausführen. Die Probanden führen zwei Squat Jumps (SJ) und zwei Counter Movement Jumps (CMJ) mit einem OptoJump nach standardisierten Richtlinien aus. Für SJ müssen die Probanden ihr Knie um 90° mit der Hand auf der Hüfte beugen, um Gegenbewegungen durch die oberen Gliedmaßen zu vermeiden. Die Probanden müssen die Position für 3-s beibehalten. Die Richtlinien für CMJ sind ähnlich, aber ohne kurze Pause zwischen stehender und gebeugter Position. Bei beiden Übungen müssen die Probanden so hoch wie möglich springen. Die vertikale Sprunghöhe wird gemäß der Formel berechnet, wobei T die Flugdauer und g die Erdbeschleunigung von 9,81 m.s-2 ist.

   o Maximale freiwillige Kraft: Die Probanden sitzen auf einem isokinetischen Dynamometer mit einem Hüftwinkel von 40° (0° = stehende Position). Der Oberkörper wird auf die Stuhllehne geschnallt und die Probanden müssen sich am Stuhl festhalten, um Gegenbewegungen zu vermeiden. Ihr rechtes Fußgelenk wird festgeschnallt und mit einem Kraftsensor verbunden. Nach einem standardisierten Aufwärmen, das aus wiederholten isometrischen Kontraktionen mit zunehmender Intensität besteht, müssen die Patienten maximale freiwillige isometrische Kontraktionen (MVIC) durchführen. MVIC wird bei verschiedenen randomisierten Gelenkwinkeln (29°, 66°, 76°, 87° und 103° [0° = volle Streckung]) durchgeführt, um den optimalen Winkel zu bestimmen, der maximale Kraft erzeugt. Zur Überprüfung der Reproduzierbarkeit werden bei jedem Winkel zwei Messungen durchgeführt. Ein dritter Versuch wird durchgeführt, wenn die Differenz zwischen beiden Messungen mehr als 5 % beträgt. Die Probanden werden energisch ermutigt, während isometrischer Kontraktionen freiwillig maximale Kraft zu entwickeln. Root Mean Square (RMS)-Werte werden aus der auf VL, VM und RF aufgezeichneten elektromyografischen (EMG) Aktivität berechnet.

5. Muskelermüdung Die Muskelermüdung wird mit der gleichen Methode wie zuvor beschrieben bewertet. Für diesen Test müssen die Patienten ein Kraftniveau beibehalten, das 50 % MVIC entspricht, um Knieschmerzen zu vermeiden. Die Übung wird abgebrochen, wenn die Probanden trotz kräftiger Ermutigung nicht in der Lage sind, das Kraftniveau länger als 3 Sekunden aufrechtzuerhalten. Die Zeitdauer bis zum Versagen der Aufgabe wird gemessen.
6. Knochenmikroarchitektur Die Knochenmikroarchitektur wird anhand der Knochenmineraldichte, trabekulären und kortikalen Dichte beurteilt. Diese Messung wird gleichzeitig mit der Muskelqualitätsbeurteilung durch pQCT durchgeführt. Die Patienten werden in die gleiche Position gebracht. Zwei Messungen werden unter Verwendung von pQCT bei 20 % und 40 % der Enge durchgeführt. Mikroarchitekturparameter (trabekuläre und kortikale Dichte) werden berechnet.
7. Körperzusammensetzung Die Körperzusammensetzung wird durch Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie beurteilt. Fett und fettfreie Masse sowie Knochendichte werden für den ganzen Körper und Segmente (Arm, Bein und Rumpf) gemessen.
8. Biologie Blutproben werden einmal im Jahr für Patienten und einmal für Kontrollen entnommen. Blutproben ermöglichen die Beurteilung von NFS (Blutformelnummerierung), Ionogramm, CRPus, VS, Gesamtbilirubin, ASAT, ALAT, GGT, PAL, Glykämie, Gesamtcholesterin -HDL-LDL, Triglycerid, TSH, T4, Adiponektin und Leptin. Lipidomics, Zytokine und ihre Rezeptoren, Calgranuline und MicroARNs werden danach ebenfalls bewertet.