다운증후군 환자의 혈류 조절 - 훈련 연구
운동훈련이 다운증후군 환자의 중추 및 말초혈류조절에 미치는 영향
연구 개요
상세 설명
다운 증후군(DS)은 지적 장애의 가장 흔한 유전적 원인이며 미국에서 출생 700명당 약 1명꼴로 발생합니다. DS를 가진 개인은 많은 건강 문제에 대한 위험이 증가합니다. 작업 능력은 건강이나 신체 기능 저하, 사망률의 중요한 예측 변수이며 일반적으로 최대 산소 소비량으로 측정됩니다. 최대 산소 소비량은 DS가 있는 개인에서 매우 낮으며 신체 활동 부족, 동기 부족 또는 테스트에 대한 이해 부족으로 설명할 수 없습니다. 현재까지 DS의 작업 능력 제한의 특성은 알려지지 않았으며 제안된 연구는 이러한 지식 격차를 해결하는 것을 목표로 합니다.
작업 능력은 혈류의 중추 및 말초 조절(즉, 심박출량과 동맥혈압 유지 대 운동하는 근육에 산소와 영양분 공급). 이러한 요소는 자율 신경계의 교감 및 부교감 신경 가지에 의해 지배됩니다. 심혈관 자율 신경 기능 장애로 인해 DS 환자에서 혈류의 중추 조절이 손상되어 부교감 신경 활동이 높고 교감 신경 조절이 감소합니다. 그 결과 심박수가 낮아지고 혈압 조절이 제대로 이루어지지 않으며 운동 중 카테콜아민 수치가 감소합니다. 이 손상된 중앙 제어가 DS를 가진 개인의 운동 중에 심박출량과 그에 따른 작업 능력에 어느 정도 영향을 미치는지는 알 수 없습니다.
말초 혈류 조절은 DS를 가진 개인에서 훨씬 덜 연구됩니다. 말초 조절은 비활성 근육 및 조직에서 교감적으로 조절되는 혈관 수축, 및 대사 요구를 충족시키기 위해 작동 근육으로의 혈류를 촉진하는 작동 근육의 혈관 확장을 조절하는 국소 메커니즘을 포함합니다. DS를 가진 개인은 작업 조직으로 혈액을 효율적으로 분로할 수 없기 때문에 작업 능력이 부분적으로 감소할 수 있습니다. 우리의 파일럿 데이터는 DS를 가진 개인이 장애가 없는 대조군에서 혈관 수축을 일으키는 것으로 알려진 교감 흥분성 조작인 하체 음압에 반응하여 혈관 수축을 할 수 없다는 이 가설을 뒷받침합니다. 중요하게도, 운동에 대한 교감신경 매개 혈관수축의 부족이 운동에 미치는 영향은 연구되지 않았으며 작동하는 근육에서 적절한 혈관확장을 조절하는 국소 메커니즘도 없습니다.
따라서 이 연구 제안의 목적은 DS를 가진 개인의 작업 능력에 대한 혈류의 중추 및 말초 조절 제한의 영향을 결정하는 것입니다. 목표는 운동 중재에 이 지식을 사용하여 기본 메커니즘과 건강을 개선할 수 있는 잠재력을 더 잘 이해하기 위해 운동 훈련에 대한 반응을 조사하는 것입니다.
전반적인 목표: DS를 가진 개인의 운동 훈련에 대한 중추 및 말초 혈류 조절 및 심장 자율 기능의 반응을 조사합니다. 목표 1: 운동 훈련이 DS를 가진 개인의 혈류의 말초 또는 중추 조절을 개선하는지 확인합니다. 연구자들은 만성 운동 훈련에 대한 작업 능력의 향상이 주로 말초 혈류 조절의 향상에 기인한다고 가정합니다.
목표 2: 운동 훈련이 DS 환자의 심혈관 자율신경 프로파일을 개선하는지 확인하기 위해 연구원들은 운동 훈련이 DS 환자의 임상 심혈관 자율신경 검사에 대한 반응을 개선할 것이라는 가설을 세웁니다.
목표 3: 운동 훈련이 대조군의 다운 증후군이 있는 개인과 DS가 없는 개인과 비교하여 다운 증후군이 있는 개인의 보행, 균형 및 운동에 대한 태도를 개선하는지 확인합니다.
DS를 가진 개인은 운동할 때 두 가지 단점을 경험할 수 있습니다. 심박출량을 충분히 증가시킬 수 없고 작동하는 근육에 적절한 혈류를 할당하지 못할 수 있습니다. DS가 있는 개인의 혈류 자율 조절의 영향을 밝혀냄으로써 이 프로젝트의 결과는 건강과 기능을 최적으로 개선하는 운동 개입의 설계 및 임상 실습을 개선하는 데 필요한 중요한 측면을 식별할 것입니다.
일반 연구 설계 개입. 운동 개입은 12주 동안 지속되며 주당 3일의 빈도로 감독된 복합 에어로빅 및 저항 훈련 프로그램으로 구성됩니다. 에어로빅 운동은 세 세션 중 두 세션 동안 저항 운동과 함께 세 세션 모두의 일부가 됩니다. 교육 세션은 각 운동을 수행할 때 장비의 안전한 사용과 올바른 자세를 보장하기 위해 두 명의 강사가 감독합니다. 개입의 처음 3주는 운동과 프로그램에 익숙해지는 것입니다. 워밍업 후 참가자는 참가자의 최대 심박수의 65%의 심박수로 30분 동안 유산소 운동을 수행하며 [43] 개입 4-12주 동안 65-85%로 증가합니다. 저항 운동 부분은 다관절 및 단일 관절 운동을 사용하여 상체와 하체의 모든 주요 근육 그룹을 포함합니다. 운동 부하는 12회 반복(12-RM)에서 피로도에 도달하도록 선택됩니다. 또한 참가자가 적절한 기술을 사용하여 2회 연속 세션 동안 14회 반복을 완료할 수 있는 경우 부하가 12RM의 10% 증가합니다. 제어 조건은 운동을 포함하지 않는 창의적인 활동과 함께 일반적인 관리로 구성됩니다. 중재에 익숙해지는 것은 중재의 처음 3주 동안 진행되며 강사는 참가자가 연습에 익숙해지도록 지원합니다.
기준 측정 참가자는 별도의 2일에 식후 상태(>3시간)에서 테스트하고 각 테스트일 24시간 전에는 운동을 삼가합니다. 참가자는 또한 카페인을 마시거나 섭취하지 말고 시험일에 술을 마시지 않도록 요청받을 것입니다. 스터디 일에 요구 사항을 따르지 않는 참가자는 다른 날 다시 오라는 요청을 받습니다. 첫 방문시 신장, 체중, 둘레를 측정합니다. 체성분은 이중 에너지 X선 흡수계측(DEXA) 스캔으로 결정되어 팔뚝 구성과 질량을 결정합니다. 2차원 심초음파(Hitachi Aloka Alpha 7 시스템, 도쿄, 일본)를 사용하여 대동맥 근부 직경, 심박출량, 박출량 및 휴식 시 수축기말 부피를 측정합니다. 또한 임상 자율 기능 검사(휴식 시 및 운동 후 회복 시 심박 변이도, 심호흡, Valsalva 기동, 등척성 운동, 능동 및 수동 기립)가 첫 번째 연구 방문 중에 평가됩니다.
친숙화 세션. 참가자를 지원하는 환경을 제공하고 연구에 대한 부모/간병인의 이해를 높이기 위해 부모/간병인이 참여합니다. 연구 시작 전 연구실 및 연구 장비의 사진 및 동영상을 제공하여 참여자가 연구실 환경 및 장비에 익숙해질 수 있도록 지원하고 사전 동의 정보를 연구 참여자와 부모/보호자에게 전송합니다. 검토. 다운 증후군 참가자에 대한 친숙화는 두 부분으로 나뉩니다. 단계적 최대 운동 테스트(첫 번째 방문)를 위해 트레드밀과 장비에 익숙해지고 연습하고 손에 대한 절차에 익숙해집니다. 그립 운동 프로토콜 및 하체 음압 챔버(LBNP)(두 번째 방문).
설명 데이터 수집 방문(사전 및 사후 개입 모두):
첫 번째 데이터 수집 방문 중에 연구 및 잠재적 질문에 대해 논의한 후 참가자(및/또는 다운 증후군이 있는 그룹의 부모/보호자)는 적격성을 확인하기 위해 건강 기록 설문지 및 신체 활동 설문지를 작성합니다. 가임기 여성의 경우 첫 번째 방문에는 테스트 스틱을 사용하는 소변 임신 검사가 포함됩니다. 호르몬 변화를 조절하기 위해 월경 첫 3-5일 동안 또는 경구 피임약을 복용하는 경우 위약 단계 동안 여성을 연구합니다. 다운 증후군이 있는 적격 참가자와 부모/간병인은 서면 동의서를 제공하거나 구두 동의를 제공하고(다운 증후군이 있는 개인의 경우) 적격 제어 참가자는 사전 동의를 제공합니다. 다운 증후군이 있는 참가자의 경우, 첫 번째 방문은 기본 측정과 차등 최대 운동 테스트 프로토콜에 대한 숙지와 함께 계속됩니다. 필요한 경우 다운증후군 환자를 위한 추가 친숙화 세션이 예정되어 있습니다. 두 번째 방문에서 참가자는 등급별 최대 운동 테스트를 수행하고 참가자에게 세 번째 방문 절차인 핸드 그립 운동 프로토콜 및 LBNP를 숙지합니다. 보행, 균형 및 발 자세도 측정됩니다. 세 번째 방문 말초 혈류는 LBNP 없이 및 LBNP와 함께 핸드 그립 운동 프로토콜 동안 평가됩니다. 대조군의 경우 1차 방문과 2차 방문을 합산한다. 두 번째 방문은 다운증후군 환자의 세 번째 방문과 동일합니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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Nevada
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Las Vegas, Nevada, 미국, 89154
- University of Nevada, Las Vegas
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 일반적으로 건강한
- 좌식(하루에 중간 강도의 신체 활동을 30분 미만으로 하는 것으로 정의됨)
- 추가로 다운 증후군이 있는 참가자의 경우:
- 다운증후군 21번 삼염색체증 진단 및
- 정상 갑상선 기능 또는 최소 6개월 동안 안정적인 갑상선 기능(및 약물).
제외 기준:
- 선천성 심장 질환;
- 죽상경화증 또는 기타 혈관 질환;
- 천식 또는 기타 폐 질환;
- 고혈압(정의된 BP >140/90 mmHg);
- 90/60 mmHg 미만의 혈압;
- 사전 실신 또는 실신의 병력;
- 당뇨병(>7.5%의 Hba1c 또는 포도당 저하 약물 사용으로 정의됨);
- 중증 비만(BMI >40으로 정의됨);
- 심박수, 혈압 또는 동맥 기능에 영향을 미치는 약물;
- NSAIDS를 포함한 항염증 약물;
- 현재 흡연 및
- 임신.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 지지 요법
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 복합 운동 중재 다운 증후군
운동 개입은 12주 동안 지속되며 주당 3일의 빈도로 감독된 복합 에어로빅 및 저항 훈련 프로그램으로 구성됩니다. 운동 세션에서 참가자는 트레이너와 함께 근력, 균형 및 유산소 지구력에 대해 작업합니다.
각 세션은 근력운동(기초운동) 10분, 고관절 강화운동 10분, 전정 및 균형운동 10분, 유산소운동 20분으로 구성되며 워밍업으로 시작하여 스트레칭/쿨다운으로 끝납니다.
각각의 새로운 운동은 쉬운 단계로 소개되고 참가자가 편안하게 실행할 때까지 연습됩니다.
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운동 개입은 12주 동안 지속되며 주당 3일의 빈도로 감독된 복합 에어로빅 및 저항 훈련 프로그램으로 구성됩니다.
에어로빅 운동은 세 세션 중 두 세션 동안 저항 운동과 함께 세 세션 모두의 일부가 됩니다.
훈련 세션은 각 운동을 수행할 때 장비의 안전한 사용과 올바른 자세를 보장하기 위해 개인 트레이너가 감독합니다.
개입의 처음 3주는 운동과 프로그램에 익숙해지는 것입니다.
워밍업 후 참가자는 참가자의 최대 심박수의 65%의 심박수로 30분 동안 유산소 운동을 수행하며 [43] 개입 4-12주 동안 65-85%로 증가합니다.
저항 운동 부분에는 상체와 하체의 모든 주요 근육 그룹이 포함됩니다.
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가짜 비교기: 평상시 관리 다운증후군
제어 조건은 일반적인 활동으로 구성됩니다.
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제어 조건은 일반적인 활동으로 구성됩니다.
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간섭 없음: 다운증후군이 없는 참조군
다운 증후군이 없는 연령 및 성별 일치 비활성 개인의 이 참조 그룹은 다른 그룹과 동일한 기본 테스트를 받지만 개입 또는 사후 개입 조치는 없습니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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13주차 기준선 대비 작업 능력 변화
기간: 13주
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베이스라인에서 13주까지의 작업 능력 변화, 트레드밀에서 점진적 운동 검사를 통해 측정된 최대 산소 섭취량(ml/kg/min)으로 평가.
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13주
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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13주 시점 기준 기저 대비 상완 혈류량 변화
기간: 13주
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고해상도 초음파(Alpha 7, Aloka-Hitachi)를 사용하여 운동 중인 팔과 운동하지 않는 팔 모두에서 전완 혈류와 혈관 전도도를 측정했습니다.
상완동맥은 이중 모드로 촬영되어 동맥 직경(B-모드)과 혈류 속도(도플러 모드)를 동시에 측정할 수 있었습니다.
혈류는 다음 공식으로 계산되었습니다: 전완 혈류 = (평균 혈류 속도) x (상완동맥 단면적) x (60)으로 계산되어 ml/분으로 표시되었습니다.
기준선부터 13주까지의 변화가 제시되었습니다.
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13주
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13주차 기준선 대비 근육 산소화 변화
기간: 13주
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근육 산소화는 근육 내 산소 존재를 측정하는 간단하고 비침습적인 방법인 근적외선 분광법(NIRS)으로 측정되었습니다.
이 방법은 최대 하중 운동 및 최대 운동 중 근육 산소화와 혈류 변화를 모니터링했습니다.
운동 중 골격근의 탈산소화 정도는 근육 유형, 운동 유형 및 혈류 반응에 따라 다릅니다.
우리는 최대 자발적 수축의 30%에서의 악력 운동(HGE 30%MVC) 중 산소화된 혈액의 백분율 변화를 기준선부터 13주까지 분석했습니다.
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13주
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13주차 기준선 대비 심박출량(대동맥 혈류) 변화
기간: 13주
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기준선에서 13주까지의 심박출량 변화는 등급별 최대 운동 검사 프로토콜 중에 측정됩니다.
상행 대동맥 혈류는 흉골상절흔에 Pedoff 프로브를 사용한 연속 도플러 심초음파를 통해 측정됩니다. |
13주
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13주 휴식 시 자율신경계 심장 기능의 기준선 대비 변화
기간: 13주
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13주 후 기준선 대비 임상 자율 신경 기능 검사 변화: 휴식 중 심박수 변동성(연속 차이 제곱 평균 제곱근(RMSSD)으로 측정, 단위: ms)
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13주
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13주 시점 기립 시 자율신경 심장 기능의 기준선 대비 변화
기간: 13주
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기저선에서 13주까지의 변화: 임상 자율 신경 기능 검사에서 기립 시 심박 변이도(연속 차분 제곱 평균 제곱근(RMSSD), 단위: ms)
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13주
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13주차 기준선 대비 IL-6 변화
기간: 13주
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기저선 대비 13주차 인터루킨-6 IL-6 변화(정맥혈 샘플)
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13주
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13주차 기준선 대비 HDL 변화
기간: 13주
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정맥 혈액 샘플 내 고밀도 지질단백질의 기저선 대비 변화
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13주
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13주차 기준선 대비 초과산화물 불균등화효소 변화
기간: 13주
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베이스라인에서 13주까지의 초과산화물 디스무타아제 변화(정맥혈 샘플)
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13주
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13주차 기준선 대비 편안한 보행 속도 변화
기간: 13주
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13주차 기준 편안한 보행 속도의 변화(cm/초)
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13주
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13주 시점 기준 빠른 보행 속도의 기준선 대비 변화
기간: 13주
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기준선 대비 13주 시점의 빠른 걷기 속도 변화 (cm/초)
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13주
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13주차 기준선 대비 기능적 도달 범위 변화
기간: 13주
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기저선에서 13주까지의 기능적 도달 범위 변화로, 참가자가 도달할 수 있는 거리를 cm 단위로 측정하는 균형 테스트입니다.
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13주
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13주차 기준선 대비 Timed Up and Go 변화
기간: 13주
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Timed Up and Go는 의자에서 일어나 표시 주변을 걸어 다시 앉는 동적 균형 검사로, 전체 과정을 완료하는 데 걸리는 시간(초)이 결과입니다.
변화는 기준선에서 13주까지 측정되었습니다.
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13주
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13주째 기립 균형 변화량
기간: 13주
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베르텍 밸런스 시스템의 감각 조직 검사는 다양한 조건에서 서 있을 때의 균형 문제를 감지하는 데 사용되었습니다.
감각 조직 검사의 목적은 시각, 전정 및 체성감각 시스템을 포함한 균형 조절 시스템의 구성 요소를 체계적으로 평가하여 이러한 시스템에서 가능한 이상을 식별하는 것입니다.
감각 조직 검사에는 눈을 뜨거나 감은 상태, 고정되거나 움직이는 시각 환경, 고정되거나 움직이는 지지 표면 등 6가지 별개의 조건이 있습니다.
이 검사는 6가지 조건 동안 개인의 흔들림을 정량적으로 평가하며, 각 조건에 대해 0-100의 균형 점수로 표시되며, 점수가 높을수록 더 나은 균형을 나타냅니다.
종합 점수는 6가지 조건의 평균 균형 점수입니다.
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13주
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기타 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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13주 기준 C-반응성 단백질의 기준선 대비 변화
기간: 13주
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기저선 대비 13주 후 C-반응성 단백질(CRP)의 변화 (pg/mL, 정맥혈 샘플)
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13주
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13주차 기준선 대비 종양 괴사 인자 알파 변화
기간: 13주
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13주 시점 종양 괴사 인자 - 알파(TNF-alpha)의 기준선 대비 변화 (정맥혈 샘플, pg/mL 단위)
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13주
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13주차 혈당 변화량 (기준값 대비)
기간: 13주
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기저선 대비 13주 시점의 포도당 변화 (정맥혈 샘플, mg/dL)
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13주
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13주차 기준선 대비 렙틴 변화
기간: 13주
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기저선 대비 13주차 렙틴 변화 (정맥혈 샘플, pg/mL)
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13주
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Thessa Hilgenkamp, PhD, University of Nevada, Las Vegas
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
- UNLV_BFDS_TrainingStudy
- 4R00HD092606-03 (미국 NIH 보조금/계약)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
IPD 계획 설명
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품
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