Zielgerichtete Hyaluronan-Akkumulation durch körperliche Betätigung bei T2DM

Experimental: Übungsprogrammgruppe

Den Teilnehmern wird ein individuelles 10-wöchiges Trainingsprogramm mit Aerobic- und Widerstandskomponenten auf der Grundlage der Richtlinien des American College of Sports Medicine (ACSM) verschrieben.

Verhalten: 10-wöchiges Übungsprogramm zur HA-Akkumulation

25 T2DM-Patienten wird individuell ein 10-wöchiges Übungsprogramm mit sowohl Aerobic- als auch Widerstandskomponenten verschrieben, das auf dem American College of Sports Medicine (2010) basiert. Das Übungstraining wird an den Tagen 1 und 2 jeder Woche unter Aufsicht durchgeführt von lizenzierten Physiotherapeuten. Die Teilnehmer haben die Wahl zwischen einem Laufband oder einem Liege-Stepper. Die Physiotherapeuten überwachen den Blutzuckerspiegel, den Blutdruck, die Herzfrequenz und den RPE während jeder Trainingseinheit. Die Teilnehmer werden gebeten, an Tag 3 jeder Woche zu Hause zu trainieren und werden nicht vom Studienteam beaufsichtigt.

Veränderung des Niveaus der Hyaluronan-Akkumulation im Wadenmuskel der Teilnehmer

Die Hyaluronan-Akkumulation (HA) im Wadenmuskel wird mit 3D-T1ρ- und T2-gewichteten MR-Scans auf einem klinischen 3T-Ganzkörper-MRT-Scanner (Prisma, Siemens Healthcare, Erlangen, Deutschland) mit einer 15-Kanal-Kniespule (QED, Cleveland OH). Die Gesamtscanzeit wird voraussichtlich 29 min, 30 s betragen. Die Sequenzerfassungsparameter sind wie folgt: TR/TE = 1500 ms/3,78 ms, Kippwinkel = 8°, Sichtfeld (FOV) = 140 mm2, Spin-Lock-Längen (TSLs) = 0,10 ms, 20 ms, 30 ms , 40 ms und 60 ms, Spin-Lock-Frequenz = 500 Hz, Matrixgröße 256 × 128 × 64, Schichtdicke = 2 m.

Änderung des Grades der Wadenmuskelsteifheit bei den Teilnehmern

Die Steifheit der Wadenmuskulatur wird mit einem zuvor validierten Gerät gemessen (FDA-Produktklassifizierung: Goniometer ohne Stromversorgung, 510K ausgenommen). Kurz gesagt, die Probanden werden mit gestrecktem Knie auf dem Rücken positioniert und ihr Bein wird mit Klettverschlüssen gesichert. Drehmomente von 15, 20 und 25 Nm werden unter Verwendung eines handgehaltenen Kraftmessers (FDK 40, Wagner Instruments, Greenwich, CT) aufgebracht und die resultierende Winkelkinematik wird unter Verwendung eines digitalen Neigungsmessers (Checkpoint Inc., Torrance, CA) gemessen. Drei Testzyklen werden in aufsteigender Reihenfolge der Kraftanwendung durchgeführt und der resultierende maximale Bewegungsbereich der Dorsalflexion wird bei jeder Kraftstufe aufgezeichnet. Die Wadenmuskelsteifheit wird als Steigung der resultierenden Kurven über die Intervalle von 15 bis 25 Nm berechnet. Dieses Gerät hat im Vergleich zur Bewegungsanalyse eine hohe konvergente Validität gezeigt (Intraklassen-Korrelationskoeffizient (ICC [2,k])> 0,95).

Änderung des Grads der passiven Knöchelmobilität bei den Teilnehmern

Die passive Beweglichkeit des Sprunggelenks wird mit einem zuvor validierten Gerät gemessen (FDA-Produktklassifizierung: Goniometer ohne Stromversorgung, 510K ausgenommen). Kurz gesagt, die Probanden werden mit gestrecktem Knie auf dem Rücken positioniert und ihr Bein wird mit Klettverschlüssen gesichert. Die Rotationsachse der Vorrichtung wird dann in anteroposteriorer und supero-inferiorer Richtung eingestellt, um sich der Knöchelrotationsachse anzunähern, die durch Palpation der distalen Spitzen der medialen und lateralen Knöchel bestimmt wird. Drehmomente von 15, 20 und 25 Nm werden unter Verwendung eines handgehaltenen Kraftmessers (FDK 40, Wagner Instruments, Greenwich, CT) aufgebracht und die resultierende Winkelkinematik wird unter Verwendung eines digitalen Neigungsmessers (Checkpoint Inc., Torrance, CA) gemessen. Drei Testzyklen werden in aufsteigender Reihenfolge der Kraftanwendung durchgeführt und der resultierende maximale Bewegungsbereich der Dorsalflexion wird bei jedem Kraftniveau aufgezeichnet.

Veränderung des Niveaus der Wadenmuskelkraft bei den Teilnehmern

Wadenmuskelkraft, quantifiziert als maximales Plantarflexionsdrehmoment. Ein isokinetisches Dynamometer (Biodex, Shirley, NY) wird verwendet, um das isokinetische Spitzendrehmoment des Wadenmuskels bei 60 Grad pro Sekunde im verfügbaren Bewegungsbereich der Teilnehmer zu quantifizieren (FDA-Produktklassifizierung: AC-betriebenes Dynamometer, 510K ausgenommen). Alle Teilnehmer werden in sitzender Position getestet. Es werden drei Übungsversuche durchgeführt, nach denen das maximale Plantarflexionsdrehmoment aus dem höchsten der drei Versuche aufgezeichnet wird. Bei diesen Verfahren wurde bei Personen mit T2DM ein Variationskoeffizient von <10 % berichtet, was auf eine gute Wiederholbarkeit hinweist.

Änderung der Gangänderung (Schrittlänge) der Teilnehmer nach der Intervention

Die Studie wird ein Bewegungserfassungssystem verwenden, um kinematische (Marker) und kinetische (Kraftplatte und Druckplatte) Daten zu sammeln, während die Probanden barfuß mit selbst gewählter Geschwindigkeit auf einem 10 m langen Gehweg gehen. Für jedes Fach werden mindestens fünf erfolgreiche Versuche gesammelt. Ein Versuch gilt als erfolgreich, wenn der Proband ohne Zielen einen sauberen Kraftplattenkontakt auf der getesteten Seite hergestellt hat. Die Schrittlänge wird als Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Erstkontakten derselben Gliedmaße definiert und mit der Visual3D-Software (C-motion Inc., USA) berechnet.

Veränderung der Gangart (Gehgeschwindigkeit) der Teilnehmer nach Intervention

Die Studie wird ein Bewegungserfassungssystem verwenden, um kinematische (Marker) und kinetische (Kraftplatte und Druckplatte) Daten zu sammeln, während die Probanden barfuß mit selbst gewählter Geschwindigkeit auf einem 10 m langen Gehweg gehen. Für jedes Fach werden mindestens fünf erfolgreiche Versuche gesammelt. Ein Versuch gilt als erfolgreich, wenn der Proband ohne Zielen einen sauberen Kraftplattenkontakt auf der getesteten Seite hergestellt hat. Die Gehgeschwindigkeit wird als zurückgelegte Distanz in Zeiteinheiten definiert und mit der Visual3D-Software (C-motion Inc., USA) berechnet.

Änderung der selbstberichteten körperlichen Funktion der Teilnehmer nach der Intervention

Dies wird anhand der Skalen für körperliche Funktion und Schmerzinterferenz des Patient-Reported Outcomes Measurement Information System (PROMIS) bewertet. PROMIS ist ein computergestütztes Instrument für adaptive Testergebnisse, das nach umfassender Überprüfung und der Anwendung der Item-Response-Theorie zur Kalibrierung der einzelnen Items erstellt wurde. Je höher die Punktzahl, desto besser ist die körperliche Funktionsfähigkeit. Alle PROMIS-Maßnahmen werden anhand der Itemparameter der endgültigen rezentrierten Item-Response-Theorie (IRT) bewertet und in die T-Score-Metrik transformiert (Mittelwert = 50, SD = 10).

Änderung der glykämischen Kontrolle

Die glykämische Kontrolle wird mit dem Hämoglobin-A1c-Test beurteilt. Die Teilnehmer werden gebeten, zu Studienbeginn und nach der Intervention 1 ml Blut abzugeben.

Veränderung der Teilnehmerzahl bei erhöhter körperlicher Aktivität

Die körperliche Aktivität wird mit einem am Handgelenk getragenen triaxialen Beschleunigungsmesser (Actigraph) bewertet. Die Anzahl der Schritte und der Prozentsatz der Zeit in sitzender, leichter und mäßiger/kräftiger körperlicher Aktivität werden für jeden Teilnehmer quantifiziert. Der Actigraph wird zwei Wochen lang am Handgelenk getragen, die Teilnehmer dürfen ihn beim Baden und Schlafen abnehmen.

Anzahl der Teilnehmer, die sich an das Übungsprogramm halten

Die Anzahl der besuchten Sitzungen wird berechnet und zur Berechnung der Einhaltung verwendet. Eine systematische Überprüfung des Bewegungstrainings zeigt Ausfallraten von < 20 % und Adhärenzraten von > 75 % bei Personen mit T2DM.

Anzahl der Teilnehmer mit Neuropathie

Das Michigan Neuropathy Screening Instrument wird verwendet, um auf das Vorhandensein von peripherer Neuropathie zu screenen. Das Michigan Neuropathy Screening Instrument (MNSI) wird verwendet, um die distale symmetrische periphere Neuropathie bei Diabetes zu beurteilen. Es umfasst zwei getrennte Bewertungen: einen 15-Punkte-Fragebogen zum Selbstausfüllen und eine Untersuchung der unteren Extremitäten, die eine Inspektion und Bewertung des Vibrationsgefühls und der Knöchelreflexe umfasst

Anzahl der Teilnehmer mit Osteoarthritis

Das Vorhandensein einer Knie-Osteoarthritis kann die Serum-HA-Spiegel beeinflussen. Die klinischen Klassifikationskriterien des American College of Rheumatology (ACR) werden verwendet, um auf das Vorhandensein von Knie-Osteoarthritis zu screenen. Anamnese und körperliche Untersuchung werden verwendet, um anhand der folgenden Kriterien auf Knie-Osteoarthritis zu screenen: Schmerzen im Knie und drei der folgenden: 1) > 50 Jahre alt, 2) Weniger als 30 Minuten morgendliche Steifheit, 3) Crepitation aktiv Bewegung, 4) knöcherne Zärtlichkeit, 5) knöcherne Vergrößerung, 6) keine fühlbare Wärme der Synovialis.