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2 型糖尿病および HFpEF 患者における神経筋疲労と運動能力

2023年9月21日 更新者:Istituti Clinici Scientifici Maugeri SpA

神経筋疲労および運動能力における駆出率が保存された心不全患者に対する 2 型糖尿病の影響

HFpEF患者の重要な特徴は、運動耐容能の障害であり、その結果、生活の質が悪化して低下します。 HFpEF患者に関する文献研究では、筋肉への酸素輸送の制限が、身体活動中の疲労の早期発生や努力耐性の低下を引き起こす要因の1つである可能性があることを示唆しています。 最近の研究では、HFpEF患者は中枢疲労と末梢疲労の両方に対して感受性が高いことも示しており、神経筋疲労がこの集団の運動を制限する主なメカニズムの1つである可能性があることが示唆されています。

糖尿病患者の 90 ~ 95% が罹患する 2 型糖尿病 (T2DM) は、心不全 (HF) において特に注目される併存疾患です。 T2DMでは、HFと同様に、筋肉のエネルギー代謝の変化と筋線維の種類の変化が観察される人もいます。 高血糖は神経筋機能に影響を及ぼし、力の発現に関連する筋肉の固有の特性(ミトコンドリアの活性と機能、筋フィラメント)に影響を与えることにより、酸化ストレスの主な原因の 1 つであると考えられます。 神経筋機能に対する糖尿病の影響は、運動神経伝導障害を伴う糖尿病性末梢神経障害や血管合併症などの長期合併症にも関連しています。 これは、HF患者におけるT2DMが、これらの患者の有酸素能力をさらに低下させ、筋力のさらなる低下に寄与する可能性を示唆する、かなり複雑な状況を明らかにするものである。

現在のところ、T2DM の共存が HF 患者の神経筋疲労と筋力にどの程度影響を与えるかを評価した研究は文献に存在していないようです。 したがって、この研究の主な目的は、2 型糖尿病の有無にかかわらず、駆出率が保存された心不全患者の 2 つのグループにおける、断続的な等尺性収縮を伴う最大下運動プロトコルによって測定される中枢神経筋疲労と末梢神経筋疲労の違いを評価することです。メリット。 副次的結果は、脚の単一の受動的運動によって誘発される NO を介した血管機能、歩行のエネルギー消費、および 2 つのグループ間の筋肉の酸素化における差異の調査に関連します。

調査の概要

詳細な説明

先進工業国の人口高齢化の進行に伴い、慢性疾患の有病率が劇的に増加しています。 心不全(HF)は主要な公衆衛生上の問題の 1 つであり、医療費の発生率が高くなります。 一般人口では、HF の有病率は成人の約 1 ~ 2% であり、70 歳を超える人口では 10% に増加します。

心不全は、「心臓が体のニーズを満たすのに十分な血液を供給できないこと、または心室圧の上昇を犠牲にしてのみ血液を供給できること」と定義されています。高齢者によく見られる症状であり、人口の高齢化に伴い有病率は増加しています。

HFpEF患者の重要な特徴は、運動耐容能の障害であり、その結果、生活の質が悪化して低下します。 研究者らの関心は主に中枢の病態生理学的メカニズムと血行力学的メカニズムの定義に集中しているが、身体トレーニングがまだ解明されていない末梢適応メカニズムを通じてどのように機能的能力を向上させることができるかが分かってきている。 このタイプの患者を対象に行われた文献研究では、筋肉への酸素輸送が制限されていることが、身体活動中の疲労の早期発生や努力耐性の低下につながる可能性がある要因の1つであることが示唆されています。 最近の研究では、HFpEF患者は中枢疲労と末梢疲労の両方に対して感受性が高いことも示しており、神経筋疲労がこの集団の運動を制限する主なメカニズムの1つである可能性があることが示唆されています。

糖尿病患者の 90 ~ 95% が罹患する 2 型糖尿病 (T2DM) は、T2DM 患者の心不全に関連するリスクが大きく継続的に増加していることを考慮すると、心不全において特に興味深い併発疾患です。 T2DM では、HF と同様に、筋肉のエネルギー代謝の変化と筋線維の種類の変化が観察されます。 さらに、高血糖は神経筋機能に影響を及ぼし、力の発現に関連する筋肉の固有の特性(ミトコンドリアの活性と機能、筋フィラメント)に影響を与えることにより、酸化ストレスの主な原因の1つであると考えられます。 神経筋機能に対する糖尿病の影響は、運動神経伝導障害を伴う糖尿病性末梢神経障害や血管合併症などの長期合併症にも関連しています。 これは、HF 患者の T2DM が患者の有酸素能力をさらに低下させ、筋力のさらなる低下に寄与する可能性があることを示唆する、かなり複雑な状況を明らかにします。

研究の目的

この研究の主な目的は、2 型糖尿病の有無にかかわらず駆出率が保存された心不全患者の 2 つのグループにおいて、断続的な等尺性収縮を伴う最大下運動プロトコルによって決定される中枢神経筋疲労と末梢神経筋疲労の違いを評価することです。

副次的成果:脚の単一の受動的運動によって誘発されるNOを介した血管機能、歩行のエネルギーコスト、および筋肉の酸素化における違いを調査すること。 これらの評価には疲労の評価を統合し、根本的な原因を特定する目的があります。

対策

心臓専門医は、Istituti Clinici Scientifici Maugeri (イタリア、ルメッツァーネ研究所) での循環器部門の訪問に参加する患者の包含/除外基準に対する適格性を評価し、患者に研究に参加する可能性を求め、インフォームドコンセントと同意書の収集を進めます。患者の臨床文書に記載されている次の臨床的および機能的測定:周囲長、体重、身長、血液検査、6分間の歩行テスト、心エコー検査。 これらの検査は通常、患者が所有しています(心臓病検査の準備)。 血液検査がない場合は、研究プロトコールの開始前に検査が処方され、スケジュールが設定されます。 いずれの場合も、非糖尿病患者には糖化ヘモグロビンが処方されます。

治療に関して、特に心血管イベントの軽減に効果があり、最近HFrEF患者の臨床現場に導入されたダパグリフロジンという薬剤に関しては、現時点ではHFpEFでの使用の適応はない。

登録患者には携帯型代謝計(Dynaport MM、McRoberts)も提供され、自宅での身体活動プロファイル(主な結果の尺度)をモニタリングするために、検査のために検査室に入る前に少なくとも連続4日間着用することが求められます。 :毎日の歩数)。

訪問後 1 か月以内に、患者は専任の研究者から、ルメザン研究所 (BS) の研究プロトコルのためにジムに行くよう招待されます。 そこで、患者は一連の検査を実行します。

サンプルサイズ

サンプルサイズは、神経筋疲労を主要結果として使用し、疲労課題後の大腿四頭筋 MVC の変化の割合 (ニュートンで表される最大等尺性力の変化の割合) を考慮して計算されました。 Weavil らのデータを使用します。 (2021) HFpEF (参照グループ) において疲労前後の MVC が 29 ± 12% 減少することを発見し、Senefeld らと一致しています。 (2020) T2DM における MVC の 46.1 ± 11.3% の減少を評価しました。 アルファ有意水準が 0.05 (両側)、ベータ誤差が 80%、研究対対照比が 1:1 であると仮定すると、有意な有意差を検出するには参加者合計 20 名 (グループあたり 10 名) の最小総サンプル サイズで十分です。違い。

統計分析

データはSTATA.12を使用して分析されます。 ソフトウェア。 連続生理学的変数の分布の正規性は、Shapiro-Wilk 検定で評価されます。 データは、正規分布の測定値の場合は平均 ± 標準偏差として、非正規分布の測定値の場合は中央値 (四分位範囲) として表されます。 正規分布データの場合、グループ間比較とグループ内比較に対応のない t 検定または対応のある t 検定がそれぞれ適用されます。 正規分布に従わないデータの場合は、グループ間比較とグループ内比較にマン-ホイットニー U 検定またはウィルコクソン符号付き順位検定がそれぞれ使用されます。 χ2 検定は、カテゴリ変数とバイナリ変数のグループ間の差異を比較するためにも適用されます。 P 値 <0.05 は有意とみなされます。

研究の種類

観察的

入学 (推定)

20

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

研究連絡先のバックアップ

研究場所

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

  • 高齢者

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

サンプリング方法

確率サンプル

調査対象母集団

HFpEFと診断され、さらにII型糖尿病を患っている高齢者もいる

説明

包含基準:

  1. 駆出率が維持された心不全と診断されている(>50%、NYHAクラスII~III)
  2. 年齢が65歳から80歳までである
  3. 男性であること
  4. 過去10年間に心不全で少なくとも1回入院したことがある
  5. 心臓病検査時に糖尿病と診断されてから10年以内であること

除外基準:

  • 1. HbA1c ≥ 9% で証明される不安定な糖尿病
  • 2. 重大な追加の心臓弁膜症
  • 3. 不安定な心不全
  • 4. ペースメーカーまたは植込み型除細動器 (AICD) の存在
  • 5. 臨床的不安定性による過去3か月間の薬物療法の変更
  • 6. 体格指数 (BMI) > 35 かつ < 20 kg/m2
  • 7. 運動を妨げる整形外科的な制限
  • 8. 糖尿病性神経障害の診断および徴候と症状の存在(痛みの知覚の強化、灼熱感または冷感、チクチク感、ピリピリとした痛み、接触に対する過敏症)
  • 9. 重度の体調不良(患者は自宅に閉じ込められている)または激しい身体活動(スポーツまたは同様の活動、1日あたり2時間以上の激しい運動と推定される)

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

コホートと介入

グループ/コホート
介入・治療
グループ1
- グループ 1: 糖尿病を伴う HFpEF 患者 (HF-T2DM): 最適化された薬物療法を受けている糖尿病と診断され、糖化ヘモグロビン (HbA1c) の値が 6% ~ 9% であることが証明された患者
疲労の末梢成分と中枢成分を定義するために、研究者らは、疲労課題の前後、最大随意収縮(MVC)中に生成される力と、電気的に誘発された安静時単収縮(RT)によって生成される力をテストします。 MVC の 5 秒後に休憩します。
グループ2
- グループ 2: 糖尿病を伴わない HFpEF (HF-NotT2DM): 糖化ヘモグロビン (HbA1c) < 6.0% の値によって証明される、糖尿病ではない HF 患者
疲労の末梢成分と中枢成分を定義するために、研究者らは、疲労課題の前後、最大随意収縮(MVC)中に生成される力と、電気的に誘発された安静時単収縮(RT)によって生成される力をテストします。 MVC の 5 秒後に休憩します。

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
等尺性力の変化
時間枠:ベースラインから最大 1400 秒まで

最大等尺性力の変化は、中枢疲労と末梢疲労を推定するための尺度です。

疲労プロトコル前、疲労プロトコルの途中、疲労プロトコルの 10 分後、および疲労プロトコルの 30 分後における最大等尺性収縮 (MVC) を評価します。 ニュートンで表される最大の力の減少が分析されます。 被験者は背中を支えて直立して座ります。 股関節と膝を 90° に曲げ、力を力変換器で測定します。 MCV の変化は、(MVCpost - MVCpre) / MVCpre *100 のように、疲労タスク後の疲労タスク間のパーセンテージの差として計算され、パーセンテージで表されます。

ベースラインから最大 1400 秒まで

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
一酸化窒素媒介血管拡張
時間枠:ベースライン
血管機能の評価は、基礎状態および単一受動脚運動 (sPLM) 技術の適用中に、総大腿動脈のレベルでドップラー超音波を使用して実行されます。 sPLM テストは右総大腿動脈で実行され、測定はドップラー超音波システム (Logiq V4-GE、ミルウォーキー、ウィスコンシン州、米国) を使用して行われます。 sPLM プロトコルは、安静時の 60 秒間のベースライン データ収集と、それに続く 1 秒間の受動的脚の屈曲伸展で構成されます。 動作後の残りの 60 秒間は脚を完全に伸ばした状態が維持されます。 各被験者について、安静時動脈径、安静時血流量(LBF)、相対変化(Dpeak)が測定されます。 ピーク血流値、脚を動かした後の安静時からの相対変化が秒単位で計算されます。 脚の血流は、LBF = Vmeanπ(D/2)^2 x 60 として計算されます。
ベースライン
筋肉の酸素化の変化
時間枠:最大12秒
筋酸素化のモニタリングは、側方広筋 (VL) に非侵襲的プローブを適用する近赤外分光法 (NIRS) 法によってミトコンドリア機能の観点から生体内で実行されます。 疲労プロトコル中の組織内のデオキシヘモグロビン (HHb) とオキシヘモグロビン (HbO2) の相対濃度を分析します。 総ヘモグロビン (THb = HHb + HbO2) および Hb 差 (Hbdiff = HbO2 - HHb) が導出測定値として取得されます。
最大12秒
歩行によるエネルギーコストの評価
時間枠:ベースライン

歩行のエネルギーコストは、酸素消費量の測定を通じて、歩行中のすべての身体動作に使用されるエネルギーを反映する尺度です。 歩行のエネルギーコスト (CE) を決定するテストは、COSMED K5 システム (COSMED、イタリア) を装着し、自動選択された速度でトレッドミルで実行されます。 被験者は、座位で 5 分間安定化フェーズを実行し、その後、トレッドミルの上で 3 分間立ちます。 テストの継続時間は約 6 分間、またはいずれの場合も 1 分間のプラトーに到達して維持するのに必要な時間です。

歩行のエネルギーコスト (mL/kg*m) は次の式に従って計算されます。

O2cost = [VO2/kg 歩行 - VO2/kg 安静時]/速度

ベースライン
外側広筋の柱頭角度の評価
時間枠:ベースライン
筋肉構造の違いを調査するために、超音波スキャンを使用して外側広筋 (VL) 筋のペネーション角度 (°) を評価します。 大転子から膝蓋骨の上縁まで、大腿部の長さの 50% で VL の画像を撮影します。 リニア 8 ~ 12 MHz トランスデューサーを備えた超音波装置を使用して画像を取得します。 LV束の羽状角度は、LVの筋束と深部挿入腱膜との間の角度として測定される。
ベースライン
大腿四頭筋の体積の評価
時間枠:ベースライン

次の式を使用して、脚の周囲長 (cm) (遠位、中間、近位の 3 つの部位)、大腿部と脚の長さ、皮下脂肪の測定値 (cm) に基づいて、大腿部と脚の体積 (cm3) を計算します。

V= (L ⁄ 12 π) (C12 C22 C32) - [ (S - 0,4 ⁄ 2] L [(C1 C2 C3 )⁄ 3]

ここで、L=長さ; C1、C2、C3 はそれぞれ近位、中間、遠位の周長です。 S = 大腿部または下肢の皮膚のひだの厚さ。

脚の長さをcm単位で測定します。体積(cm3)。

ベースライン
故障までの時間 (t-lim)
時間枠:最大1400秒

疲労タスク中に患者を停止させる時間を秒単位で収集します。

この値は、患者の疲労レベルを決定するために使用されます。

最大1400秒
最大自発的活性化 (VA) の変化
時間枠:ベースラインから最大 1400 秒まで

電気刺激による安静力 (Qtpot) および最大随意活性化 (MVA) の評価。 使用される電気刺激は、定電流刺激装置 (DS7AH、デジタイマー) によって送達される、持続時間 0.1 ミリ秒の単一方形波パルスで構成されます。 使用される刺激の強度は次のように定義されます。電流は 0 mA から、力と M 波の振幅がそれ以上増加しない値まで徐々に増加します。 研究に使用される刺激は、最大の M 波反応を生成するのに必要な強度の 125% に設定されます。 次に、補間単収縮技術を使用して、MVC に重ねられた単収縮中に生成される力と、2 秒後に送達された増強された単一単収縮を比較することにより、自発的活性化 (VA) を評価しました。

%VA = (1 - 重畳単収縮力 / Qtw,pot) · 100

ベースラインから最大 1400 秒まで
筋電図検査
時間枠:ベースラインから最大 1400 秒まで
最大上電気刺激後に外側広筋からM波を収集します。 使用される刺激の強度は次のように定義されます。電流を 0 mA から、それを超えると M 波の振幅が増加しなくなる値まで徐々に増加させます。 研究に使用される刺激は、最大の M 波反応を生成するのに必要な強度の 125% に設定されます。
ベースラインから最大 1400 秒まで
知覚される運動量の変化
時間枠:ベースラインから最大 1400 秒まで
知覚運動量 (RPE) は、筋肉の運動量 (末梢疲労) の主観的な認識を評価します。 1から10までのスコアで評価されます。
ベースラインから最大 1400 秒まで

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • スタディディレクター:Mara Paneroni, PhD、Istituti Clinici Scientifici Maugeri

出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2023年6月15日

一次修了 (推定)

2024年2月28日

研究の完了 (推定)

2024年6月14日

試験登録日

最初に提出

2023年6月21日

QC基準を満たした最初の提出物

2023年9月21日

最初の投稿 (実際)

2023年9月28日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2023年9月28日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2023年9月21日

最終確認日

2023年9月1日

詳しくは

本研究に関する用語

その他の研究ID番号

  • Ics Maugeri CE 2756

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

いいえ

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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