Selkäydinvamman (SCI) sairastavien henkilöiden aineenvaihduntaterveys (SCI)

Aineenvaihduntahäiriöiden yleistyminen henkilöillä, joilla on pitkäaikainen selkäydinvamma (SCI), korostaa kiireellistä tarvetta varhaisille toimenpiteille ennaltaehkäisemiseksi ja elämänlaadun parantamiseksi. Vaikka SCI:tä sairastavat henkilöt ovat usein suhteellisen nuoria, heillä on suuri riski kehittää insuliiniresistenssi ja tyypin 2 diabetes pian vamman alkamisen jälkeen. Luustolihas on tärkein ravinnon glukoosin hävittämispaikka, mutta suhde luurankolihasten mukautumiseen SCI:n jälkeen ja aineenvaihduntahäiriöiden kehittyminen on edelleen huonosti ymmärretty. Kuuden kuukauden sisällä SCI:n jälkeen alaraajojen lihakset surkastuvat jopa 45 % ja yksilöiden lihaksensisäinen rasvataso on kolminkertainen verrattuna työkykyisiin (AB) kontrolleihin. Lisäksi 6 kuukauden kuluessa SCI:n jälkeen väsymystä kestävät ja oksidatiiviset tyypin I ja tyypin IIa lihassäikeet muuttuvat erittäin väsyneiksi, glykolyyttisiksi tyypin IIax ja IIx lihaskuiduiksi, joilla on heikentynyt oksidatiivinen aineenvaihdunta. Riittävän lihasmassan ja aineenvaihdunnan toiminnan ylläpitäminen ei ole koskaan ollut mahdollinen strategia kroonisten aineenvaihduntahäiriöiden ehkäisemiseksi SCI-potilailla. Näiden haitallisten sopeutumisten varhaisen ennaltaehkäisyn odotetaan olevan tehokkaampaa kuin muutosten kumoaminen useita kuukausia tai vuosia SCI:n jälkeen.

Käytettävissä olevista kokeellisista strategioista surkastumisen kääntämiseksi ja luustolihasten aineenvaihdunnan parantamiseksi SCI-potilailla näyttää vallitsevan yksimielisyys siitä, että lihasten supistuminen neuromuskulaarisen sähköstimulaation (NMES) avulla on tehokkain lähestymistapa. Tutkijat osoittivat äskettäin, että 8 viikon NMES-resistenssiharjoittelu ihmisillä, joilla on pitkäaikainen SCI, lisäsi tehokkaasti myofiber-kokoa ja tyypin IIa lihaskuitujen jakautumista; tämä interventio ei kuitenkaan lisännyt tyypin I kuitujen jakautumista. On olemassa tarve uusille NMES-ohjelmille, jotka indusoivat keskeisiä molekyylisopeutuksia sekä vastustuskykyyn että aerobiseen harjoitteluun oksidatiivisen, väsymystä kestävän ja insuliiniherkän fenotyypin ylläpitämiseksi SCI:n jälkeen.

Tässä tutkijat ehdottavat yhdistetyn NMES:n (Comb-NMES) varhaista puuttumista. Tämä ohjelma yhdistää sähköisesti indusoidun vastuksen ja aerobisen harjoituksen polven ojentajalihasryhmään (nelipäiseen lihasryhmään) tavoitteena ylläpitää tai jopa parantaa lihasmassaa ja aineenvaihdunnan toimintaa. Ehdotettu Comb-NMES-ohjelma rasittaa toistuvasti halvaantuneita polven ojentajalihaksia sekä matalataajuisella sähköstimulaatiolla (aerobisella harjoittelulla), joka parantaa oksidatiivista aineenvaihduntaa ja säilyttää tyypin I kuidut, että korkeataajuisella (resistanssiharjoittelu) sähköstimulaatiolla dynaamisilla supistoilla atrofian estämiseksi ja tyypin säilyttämiseksi. IIa kuidut.

Tutkijat testaavat seuraavan keskeisen hypoteesin, että verrattuna kontrolliryhmään Comb-NMES:llä 6 viikkoa SCI:n jälkeen hoidetut ylläpitävät parempaa koko kehon metabolista profiilia, mikä johtuu suurelta osin halvaantuneen lihasmassan, kuidun fenotyypin ( tyypin I ja IIa säikeiden ylläpito) ja lihasten oksidatiivinen metabolinen toiminta. Tutkijat testaavat tätä hypoteesia kontrolloidussa kliinisessä tutkimuksessa potilailla, joilla on SCI seuraavilla erityistavoitteilla:

Tavoite 1: Määritä Comb-NMES:n vaikutukset kliinisesti tärkeisiin metabolisen toiminnan mittauksiin.

Hypoteesi 1. Verrattuna kontrolliryhmään 6 viikon Comb-NMES (3 päivää/viikko) ylläpitää korkeampaa glukoositoleranssia ja koko kehon insuliiniherkkyyttä.

Tavoite 2: Määritä nelipäisen lihaksen solu-, molekyyli- ja toiminnalliset mukautukset, jotka ovat vastuussa lihasten aineenvaihdunnan ja yleisen aineenvaihduntaprofiilin paranemisesta.

Hypoteesi 2.1. Vertailuryhmään verrattuna 6 viikon Comb-NMES (3 päivää/viikko) ylläpitää parempaa lihasglukoosin käyttöä, oksidatiivista aineenvaihduntaa, lihaskokoa, voimaa ja väsymyksen kestävyyttä sekä tervettä lihaskuitufenotyyppiä (tyypin homogeeninen jakautuminen). I, IIa ja IIx kuidut).

Hypoteesi 2.2. Comb-NMES:n aiheuttamat parannukset yleisessä aineenvaihduntaprofiilissa näkyvät aineenvaihduntatuotteiden allekirjoitusten muutoksissa, jotka liittyvät lihasten mitokondrioiden toimintaan ja väliaineenvaihduntaan.