2型糖尿病患者における筋肉と腱の機能不全の影響 (T2D_MTU)
2 型糖尿病患者の筋肉収縮力学と運動能力に対する筋肉と腱の機能不全の影響、およびこれらの変化に対抗するための受動的ストレッチ トレーニング プログラムの有効性
糖尿病は慢性変性代謝障害であり、主に 2 型糖尿病 (T2D) の発生率と有病率が増加しているため、パンデミックの割合に達しています。
糖尿病は、慢性的な高インスリン血症および高血糖症に加えて、最終糖化産物 (AGEs) の増加により、筋肉や腱を含む軟部組織の非酵素的糖化を引き起こし、筋肉や腱の硬直の増加につながるため、心血管機能を損ないます。 次に、筋腱複合体の硬化は、その形状を変化させる能力を低下させ、収縮(および移動)中の機械的要求を調節する可能性に影響を与え、歩行中の代謝要求も増加させます.
現在の学際的なプロジェクトでは、いくつかの実験的方法と手順を組み合わせて、T2D 患者の筋肉収縮と運動能力のメカニズムに対する筋肉と腱の変化の影響を調査しています。 このプロジェクトでは、これらの可能な変化に対抗するための新しいトレーニングアプローチ (微小振動ストレッチ) も提案します (例えば、筋肉と腱の硬さを減らすため)。
調査の概要
詳細な説明
糖尿病は、主に 2 型糖尿病 (T2D) の発生率と有病率の増加により、パンデミックの割合に達した慢性変性代謝障害です。 国際糖尿病連合 (IDF、2017 年) によると、世界中で 4 億 2,500 万人が糖尿病に苦しんでおり、2045 年には 6 億 2,900 万人に増加する可能性があります。 この疫学的観点から、糖尿病は主要な代謝障害の 1 つとして浮上しており、地域および国の衛生システムにかなりのコストがかかります。
糖尿病は、慢性的な高インスリン血症と高血糖に加えて、終末糖化産物 (AGEs) の増加、炎症誘発性サイトカイン、酸化ストレス、肥満、脂質異常症、運動不足などにより心血管機能を損ない、これらすべてが血管機能障害の原因となります。 特に、いくつかの研究では、単球や内皮細胞などのいくつかの細胞系に見られる特定の細胞受容体 (RAGE) に結合することにより、AGEs が負の効果を発揮することが示されています。 しかし、これまでのところ、筋骨格系の変化にはほとんど注意が払われていませんでした。これは、糖尿病患者の一般的な健康状態の低下に寄与する可能性があり、これらの被験者の運動の治療的使用を制限する可能性があります.
糖尿病は、筋肉や腱を含む軟部組織の非酵素的糖化を引き起こし、筋肉や腱の硬直を引き起こします。 アキレス腱の剛性と皮膚結合組織の架橋は、対照と比較して糖尿病患者の方が大きいことが観察されており、腱の剛性の上昇が歩行パラメーターに影響を与える可能性があることが示唆されています。 実際、歩行中、糖尿病患者は、健康なコントロールと比較して、アキレス腱の伸びが少なく、腱の硬さが高く、ヒステリシスが高くなります。 したがって、糖尿病患者の歩行のエネルギー消費が高いのは、アキレス腱機能の障害に関連している可能性があります。 一方、筋肉が硬くなると、形状を変える能力が低下し、収縮(および移動)中の機械的要求を調節する可能性に影響を与え、代謝要求も増加します. したがって、筋肉と腱の硬直の増加によって引き起こされる機械的変化を調査することで、糖尿病の病態生理に関する新しい洞察が得られる可能性があります。
筋肉と腱のこわばりを軽減できるトレーニング戦略は、糖尿病患者の筋腱機能と自発運動能力を改善することが期待されています。 筋力と持久力のトレーニング プロトコルによって血糖値と筋肉の収縮機能の両方が改善されたとしても、2 型糖尿病患者の筋肉と腱の硬直を軽減するには効果がないように思われます。 注目すべきことに、これらのトレーニング方法は、糖尿病患者の人口に大きなドロップアウトをもたらし、一般に 25% を超えます。
静的ストレッチングと動的ストレッチングは、筋肉と腱の硬直を軽減するのに効果的ですが、いずれの場合も、硬直の低下は筋肉と腱の機械的機能の一時的な低下と関連しています。
最近、足首関節の受動的ストレッチを使用して反復的な小さな縦方向の長さの変化を提供することにより、足底屈筋筋腱ユニットの調整を可能にする新しいストレッチモダリティ(微小振動ストレッチング、MOS)が提案されました。 若くて健康な参加者では、テストされた脚の筋力に影響を与えることなく、筋肉と腱の硬直を軽減するには、片側 MOS の 1 回のセッションで十分でした。 足底屈筋は人間の運動にとって最も重要な推進力の筋肉であるため、足底屈筋の MOS トレーニングは糖尿病患者の運動能力を向上させる可能性も期待できます。 現在の SARS-Covid-19 パンデミックにより、特別な機器が必要ないため、遠隔医療トレーニングの監督下で、このトレーニング方法を自宅で簡単に実行できることは注目に値します。
要約すると、TD2 患者の変化した筋肉と腱の機械的特性、およびこれらの変化が筋肉の収縮と運動能力に及ぼす影響をよりよく理解することは、糖尿病が身体活動にどのように影響し、不活動につながるかについての理解を深めるのに役立ちます。 最後に、単純なトレーニング プログラム (MOS トレーニング) を使用してこれらの変化を減らすことができるかどうか、およびその方法を調査することは、より効果的な介入を設計するのに役立ち、これらの患者が簡単に実行できるトレーニング方法を処方することができます (ドロップアウトを制限する可能性があります)。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Italy
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Verona、Italy、イタリア、37131
- Sezione di Scienze Motorie
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 体格指数が 23 ~ 30 kg/m2 の場合
- 日常生活における中程度の身体活動レベル (国際身体活動アンケート、IPAQ によって評価)
除外基準:
- 非糖尿病性神経障害
- 重度の神経障害
- 足の潰瘍
- 動脈不全
- 足首/足の関節炎
- 以前の足/膝の手術
- 前のアキレス腱断裂
- 以前のシャルコー足
- ロコモーションテストのパフォーマンスを妨げる心血管および呼吸障害
- インスリン療法
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:処理
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:研修グループ
実験群の T2D 患者とコントロールは、50 回の遠隔医療 MOS セッション (1 日 15 分、週 5 日、10 週間) を受けます。
トレーニング期間の前に、すべての被験者が 3 つの異なる実験セッションに参加します。最初のセッションでは、血液サンプルが採取され、皮膚生検が行われます。 2 回目のセッションでは、筋腱の硬さと筋機能が評価されます。 3 回目のセッションでは、さまざまな速度での歩行のエネルギー コストが決定されます。
トレーニング期間後、およびトレーニング期間終了から 5 週間後、すべての被験者は 2 回目と 3 回目のセッションを繰り返します。
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トレーニング セッションでは、対象者が受動的な足首の屈曲/伸展 (1 Hz の周波数) を誘発するために使用する弾性バンドの使用が含まれます。
セッションの最後に、被験者は、知覚された運動強度と局所的な足首の痛みのデータを日記に記入します。
遠隔医療セッションは、訓練を受けた担当者によって実施されます。
他の名前:
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介入なし:対照群
コントロール グループの T2D 患者とコントロールは、特定のトレーニングを行いません。
ただし、実験グループと同じ 3 つのセッションに参加します。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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Tendon Stiffness Differences Between T2D Patients and Controls
時間枠:Data were collected at baseline (pre-intervention)
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Achilles tendon stiffness (units: Nm/mm) was evaluated during isometric maximum voluntary contractions.
In turn, stiffness was calculated based on the ratio between Torque values (units: Nm), which were recorded using a dynamometer (Cybex Norm), and tendon elongation values (units: mm), which were recorded using an ultrasound scanner (MycrusExt, Telemed).
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Data were collected at baseline (pre-intervention)
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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Effect of Training on Tendon Stiffness (in Patients)
時間枠:Data were collected at baseline and immediately after the intervention (10 weeks of training).
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Achilles tendon stiffness (units: Nm/mm) were calculated as described in outcome 1 in diabetic patients. Changes in these variables were calculated between baseline and post training. |
Data were collected at baseline and immediately after the intervention (10 weeks of training).
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Tissue Glycation Indicators (Hb1Ac) in T2D Patients and Controls
時間枠:Data were collected at baseline (pre-intervention)
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Glycated hemoglobin was assessed in blood samples as a measure of long-term glycation.
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Data were collected at baseline (pre-intervention)
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Tissue Glycation Indicators (RAGE) in T2D Patients and Controls
時間枠:Data were collected at baseline (pre-intervention)
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RAGE were assessed in skin biopsies as a measure of long-term glycation.
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Data were collected at baseline (pre-intervention)
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協力者と研究者
スポンサー
捜査官
- 主任研究者:Paola Zamparo, PhD、Universita di Verona
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Colberg SR, Sigal RJ, Fernhall B, Regensteiner JG, Blissmer BJ, Rubin RR, Chasan-Taber L, Albright AL, Braun B; American College of Sports Medicine; American Diabetes Association. Exercise and type 2 diabetes: the American College of Sports Medicine and the American Diabetes Association: joint position statement. Diabetes Care. 2010 Dec;33(12):e147-67. doi: 10.2337/dc10-9990.
- Lapolla A, Traldi P, Fedele D. AGE in micro- and macroangiopathy. Contrib Nephrol. 2001;(131):10-21. doi: 10.1159/000060063. No abstract available.
- Sell DR, Lapolla A, Odetti P, Fogarty J, Monnier VM. Pentosidine formation in skin correlates with severity of complications in individuals with long-standing IDDM. Diabetes. 1992 Oct;41(10):1286-92. doi: 10.2337/diab.41.10.1286.
- Martinelli AR, Mantovani AM, Nozabieli AJ, Ferreira DM, Barela JA, Camargo MR, Fregonesi CE. Muscle strength and ankle mobility for the gait parameters in diabetic neuropathies. Foot (Edinb). 2013 Mar;23(1):17-21. doi: 10.1016/j.foot.2012.11.001. Epub 2012 Dec 27.
- Couppe C, Svensson RB, Kongsgaard M, Kovanen V, Grosset JF, Snorgaard O, Bencke J, Larsen JO, Bandholm T, Christensen TM, Boesen A, Helmark IC, Aagaard P, Kjaer M, Magnusson SP. Human Achilles tendon glycation and function in diabetes. J Appl Physiol (1985). 2016 Jan 15;120(2):130-7. doi: 10.1152/japplphysiol.00547.2015. Epub 2015 Nov 5.
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- Petrovic M, Maganaris CN, Deschamps K, Verschueren SM, Bowling FL, Boulton AJM, Reeves ND. Altered Achilles tendon function during walking in people with diabetic neuropathy: implications for metabolic energy saving. J Appl Physiol (1985). 2018 May 1;124(5):1333-1340. doi: 10.1152/japplphysiol.00290.2017. Epub 2018 Feb 8.
- Colberg SR. Key Points from the Updated Guidelines on Exercise and Diabetes. Front Endocrinol (Lausanne). 2017 Feb 20;8:33. doi: 10.3389/fendo.2017.00033. eCollection 2017. No abstract available.
- Ikeda N, Inami T, Kawakami Y. Stretching Combined with Repetitive Small Length Changes of the Plantar Flexors Enhances Their Passive Extensibility while Not Compromising Strength. J Sports Sci Med. 2019 Feb 11;18(1):58-64. eCollection 2019 Mar.
- Ikeda N, Yonezu T, Kawakami Y. Minute oscillation stretching: A novel modality for reducing musculo-tendinous stiffness and maintaining muscle strength. Scand J Med Sci Sports. 2021 Jan;31(1):104-114. doi: 10.1111/sms.13830. Epub 2020 Oct 7.
- Magris R, Monte A, Vigolo N, Nardello F, Trinchi M, Negri C, Gisondi P, Cosma C, Sartore G, Lapolla A, Moghetti P, Zamparo P. Impact of controlled type 2 diabetes on muscle-tendon mechanics. Acta Diabetol. 2026 May 6. doi: 10.1007/s00592-026-02705-5. Online ahead of print.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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