Prevenire la perdita muscolare indotta dal riposo a letto negli anziani

I partecipanti verranno assegnati a un singolo incontro (SINGOLO; n=10) o più periodi (MULTI; n=10) di preabilitazione all'esercizio di resistenza prima di 5 giorni consecutivi di riposo a letto. I gruppi saranno abbinati per età, caratteristiche antropometriche e livelli di attività. Saranno studiati solo i maschi a causa delle potenziali differenze di genere nel turnover proteico muscolare. Un modello di preabilitazione dell'esercizio di resistenza su una sola gamba consentirà un confronto diretto all'interno del soggetto con la gamba di controllo non esercitata.

Valutazioni preliminari

Dopo una riunione introduttiva e l'ottenimento del consenso informato, i partecipanti riferiranno al National Institute of Health/Wellcome Trust Clinical Research Facility (CRF) presso l'University Hospital Birmingham (UHB) alle 08:00 dopo aver digiunato dalle 21:00 della notte precedente. Dopo aver misurato altezza e peso, verranno determinati i seguenti parametri nell'ordine indicato:

1. Biopsia muscolare, prelievo di sangue e saliva: un campione di biopsia muscolare sarà prelevato da uno specifico muscolo della coscia in anestesia locale. Verrà quindi prelevato un campione di sangue da una vena dell'avambraccio. I partecipanti forniranno anche un campione di saliva. Questo sarà ottenuto prima delle seguenti misurazioni.
2. Funzione degli arti inferiori: verrà utilizzato il test della batteria delle prestazioni fisiche brevi (SPPB).
3. Composizione corporea: l'analisi dell'impedenza bioelettrica sarà utilizzata per determinare la massa grassa/magra su base corporea intera e regionale anatomica (infermiere CRF).
4. Dimensione/architettura muscolare: lo spessore dei muscoli della coscia sarà determinato mediante ecografia non invasiva.
5. Forza delle gambe e attivazione muscolare: la forza massima stimata delle gambe verrà misurata in primo luogo su una macchina per esercizi di estensione del ginocchio standard.
6. Procedura dell'isotopo stabile: Immediatamente dopo la biopsia muscolare, il prelievo di sangue e saliva, i partecipanti consumeranno per via orale un piccolo bolo di tracciante "acqua pesante" per etichettare la pozza d'acqua corporea con una piccola quantità di questo isotopo. I partecipanti forniranno un campione giornaliero di saliva per monitorare l'arricchimento del tracciante dell'acqua corporea. Questa tecnica ci consentirà di quantificare la sintesi proteica muscolare nel corso della preabilitazione e del riposo a letto.
7. I partecipanti saranno dotati di accelerometro e contapassi per valutare i livelli di attività quotidiana.
8. Ai partecipanti viene fornito un diario alimentare per registrare l'apporto nutrizionale giornaliero per un periodo di 3 giorni.

Preabilitazione all'esercizio (giorni 0-7) I partecipanti verranno assegnati in modo casuale a sottoporsi a 4 periodi di esercizi di resistenza la settimana prima (giorni 1, 2, 5 e 7) o 1 incontro di esercizi di resistenza la sera prima del riposo a letto (ad es. Giorno 7). Gli esercizi consisteranno in 8 serie di esercizi di estensione del ginocchio su una gamba sola e 8 serie di leg curl su una gamba sola. La gamba di controllo non esercitata rimarrà passiva durante l'allenamento. L'esercizio di resistenza verrà eseguito al 70% della forza massima precedentemente determinata (10-15 ripetizioni).

Intervento - 5 giorni di riposo a letto (giorni 8-13) I partecipanti si presenteranno al CRF alle 07:00 del mattino immediatamente dopo la fase di preabilitazione all'esercizio. Alle 08:00, verranno ottenute biopsie muscolari da entrambe le gambe per valutare i cambiamenti nel metabolismo muscolare durante i 7 giorni di preabilitazione. I partecipanti verranno quindi trasportati per assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA), risonanza magnetica (MRI) e valutazione ecografica della composizione corporea/muscolare, dopodiché inizieranno i 5 giorni consecutivi di rigoroso riposo a letto. Il modello di riposo a letto imiterà una tradizionale degenza ospedaliera e rifletterà il livello di scarico muscolare che si verifica negli individui più anziani a seguito di una malattia acuta. I partecipanti trascorreranno la maggior parte del tempo a letto e saranno autorizzati a regolare l'altezza della testata del letto dell'ospedale per leggere, mangiare e guardare la televisione, ma in caso contrario verrà istruito a sdraiarsi a letto. Il bagno/l'igiene verrà eseguito su una sedia a rotelle presso un lavandino. Il bagno si accede utilizzando una sedia a rotelle. L'aderenza al riposo a letto sarà monitorata dal personale infermieristico e attraverso l'analisi giornaliera dei dati accelerometrici.

Valutazioni post-intervento (giorno 13) La mattina dopo il completamento della fase di riposo a letto di 5 giorni (es. Giorno 13) i partecipanti si sveglieranno alle 07:00 nel CRF e rimarranno a letto per la valutazione della sintesi proteica muscolare nelle gambe di controllo allenate e non allenate. Una cannula verrà inserita in una vena di entrambi gli avambracci per frequenti prelievi di sangue e un'infusione di tracciante isotopico stabile. Durante l'infusione del tracciante, saranno ottenute biopsie muscolari da gambe allenate e non allenate prima e dopo il consumo di una bevanda proteica del latte, per valutare il metabolismo muscolare. I partecipanti verranno quindi trasportati su sedia a rotelle per ripetere l'analisi dell'impedenza bioelettrica, la risonanza magnetica e le ecografie per valutare la composizione corporea/muscolare. La forza delle gambe sarà rivalutata nelle gambe allenate e non allenate. Un fisioterapista eseguirà una valutazione funzionale dei partecipanti prima che vengano dimessi.

Allenamento riabilitativo Ai partecipanti verrà data l'opportunità di completare un programma di riabilitazione di 6 settimane, consistente in un allenamento progressivo di resistenza alle gambe 3 volte alla settimana con integrazione proteica, progettato per ripristinare completamente qualsiasi perdita di massa muscolare e forza dovuta al riposo a letto a breve termine. La riabilitazione dell'allenamento di resistenza non costituirà un obiettivo di studio specifico, ma le dimensioni e la forza muscolare saranno valutate per garantire il ripristino di qualsiasi declino muscolare dovuto al riposo a letto.