Sauerstoffgesteuerte, überwachte Bewegungstherapie (MOMET)

Das langfristige Ziel dieser Forschung besteht darin, die Mobilität, funktionelle Unabhängigkeit und Lebensqualität von Patienten mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit (pAVK) durch die Entwicklung konservativer Interventionen zu verbessern. PAD ist eine Manifestation von Arteriosklerose, die zu Verstopfungen der Beinarterien führt und zu einer unzureichenden Durchblutung der Beine führt. PAD führt zu erheblichen Gangdefiziten und einem insgesamt sitzenden Lebensstil. Die früheren Arbeiten der Forscher zeigten, dass die biochemischen (oxidativer Stress und mitochondriale Dysfunktion) und histologischen (Myofaserdegeneration und Fibrose) Eigenschaften der PAD-Muskeln im Vergleich zu Kontrollen verändert sind. Diese myopathischen Veränderungen sind auf Zyklen von Ischämie und Reperfusion zurückzuführen und korrelieren mit funktionellen Einschränkungen (Gehstrecke und Wadenmuskelkraft). Die Ischämie der Gliedmaßen aufgrund einer pAVK ist die häufigste Erkrankung, die im Rahmen der Gefäßchirurgie des Omaha Veterans Affairs Medical Center behandelt wird. Die wirksamste Behandlung zur Verlängerung der Distanzen, die Patienten mit pAVK zurücklegen können, ist die überwachte Bewegungstherapie (SET). SET nutzt jedoch den Schmerzbeginn, um die Trainingsintensität und Ruhezyklen zu steuern. Diese wiederholten Anfälle von Ischämie/Reperfusion könnten zu weiteren pathologischen Schäden an Muskelmuskelfasern und oxidativen Prozessen führen. Solche nachteiligen Auswirkungen der Ischämie könnten erklären, warum sich mit SET nicht alle Patienten bessern. Durch die Verhinderung von Ischämie-Reperfusions-Zyklen während des SET kann die Gehleistung bei Patienten mit pAVK ohne weitere Schädigung der Muskelbiochemie verbessert werden. Die Forscher schlagen vor, hämodynamische Reaktionen zu verwenden, um die Trainingsintensität zu modulieren und Ischämie während des SET zu verhindern. Eine muskelsauerstoffgesteuerte überwachte Bewegungstherapie (M-SET) kann den Beginn einer Ischämie verhindern und so Muskelmasse und -funktion während der Bewegungstherapie bei Patienten mit pAVK erhalten. Die Ziele sind:

Ziel 1: Bestimmung der Trainingsergebnisse eines M-SET im Vergleich zu einer Standard-SET-Sitzung bei Patienten mit pAVK. Ziel 2: Bestimmung der akuten Wirkung von M-SET im Vergleich zu Standard-SET auf oxidativen Stress und Entzündungen bei Patienten mit pAVK. Ziel 3: Bestimmung der Wirkung von 12 Wochen M-SET im Vergleich zum Standard-SET auf Trainingsergebnisse, Muskelbiochemie und vom Probanden berichtete Präferenz bei Patienten mit pAVK.

Die Forscher werden die Trainingsergebnisse während jeweils einer Sitzung mit M-SET (unter Verwendung von StO2 an der Wade zur Modulation der Übung) und SET bei 12 Patienten mit pAVK unter Verwendung eines Cross-Over-Designs messen. Die Übungsergebnisse werden anhand der Gesamtstrecke, die die Patienten während der Sitzung zurückgelegt haben, anhand der Stoffwechselkosten, der Stoffwechseläquivalente der Aufgabe, der Freude an der körperlichen Aktivität und der Geschwindigkeit der wahrgenommenen Anstrengung beurteilt. In Ziel 2 wird oxidativer Stress anhand mononukleärer Zellen des peripheren Blutes vor und nach jeder Trainingseinheit (SET und M-SET) bei allen Patienten gemessen. Während der Standard-SET-Sitzung gehen die Probanden so lange, bis die Claudicatio-Schmerzen stark werden und der Teilnehmer anhalten muss. Dann ruhen sich die Probanden aus, bis die Claudicatio-Schmerzen nachlassen. Anschließend gehen die Probanden erneut und wiederholen den Zyklus bis zu 50 Minuten lang. M-SET verwendet einen StO2-Schwellenwert, der 15 % unter dem StO2-Ausgangswert liegt. Die Probanden hören auf zu gehen, sobald sie die Schwelle erreichen, und ruhen sich aus, bis die StO2-Werte wieder den Ausgangswert erreichen. Anschließend beginnen die Probanden wieder zu laufen und wiederholen diesen Zyklus insgesamt 50 Minuten lang (einschließlich Gehen und Ruhen). Patienten der Ziele 1 und 2 werden nach dem Zufallsprinzip entweder einem 12-wöchigen M-SET- oder einem Standard-SET-Programm (6 pro Gruppe) zugewiesen. Das Training wird wie oben beschrieben dreimal wöchentlich durchgeführt. Die Probanden werden vor und nach dem Eingriff ausgewertet, um die anfänglichen und absoluten Gehstrecken und die 7-tägige körperliche Aktivität zu erfassen. Die Muskelbiochemie wird anhand der Mitochondrienfunktion, der mitochondrialen oxidativen Dynamik und der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies vor und nach dem Training quantifiziert. Die Ergebnisse werden eine vollständige klinische Studie und Rehabilitationsempfehlungen unterstützen.