Effecten van Nordic Walking-oefeningen op het lopen, motorische/niet-motorische symptomen en biomarkers voor inspanning bij de ziekte van Parkinson

De ziekte van Parkinson (PD) is een veel voorkomende neurodegeneratieve aandoening bij oudere volwassenen die leidt tot verminderde activiteitsniveaus, lichamelijke handicaps en versnelde leeftijdsgerelateerde achteruitgang in mobiliteit. Loopdisfunctie en houdingsinstabiliteit zijn belangrijke motorische problemen die zich ontwikkelen naarmate de ziekte voortschrijdt en die een negatieve invloed hebben op de onafhankelijke mobiliteit, het risico op vallen en deelname aan activiteiten. Preventie van evenwicht, gang en functionele achteruitgang zijn prioritaire doelen in de fysiotherapeutische behandeling van mensen met de ziekte van Parkinson. Vroege interventies op basis van activiteit en lichaamsbeweging worden ondersteund als cruciale componenten voor ziektebeheer en het vertragen van ziekteprogressie. Bovendien moeten de onderliggende mechanismen waarmee op oefeningen gebaseerde interventies veranderingen in motorische en niet-motorische symptomen bij de ziekte van Parkinson veroorzaken, verder worden opgehelderd.

Een geïndividualiseerd aerobe oefeningsvoorschrift dat taakspecifiek, uitdagend en haalbaar is voor een onafhankelijk oefenprogramma is nodig voor personen met de ziekte van Parkinson om hun loop- en motorische functie te optimaliseren en langdurig betrokken te blijven bij regelmatige lichaamsbeweging. Van lopen als een vorm van aerobe oefening is gemeld dat het veilig is in een gemeenschapsomgeving en dat het de functionele en loopresultaten en de kwaliteit van leven bij PD verbetert. Nordic walking (NW) is een vorm van fitnesswandelen waarbij gebruik wordt gemaakt van speciale stokken die het bewegingspatroon van het hele lichaam van langlaufen nabootsen, kan worden uitgevoerd op gevarieerd terrein en kan extra voordelen bieden naast gewoon lopen op een loopband of over de grond. De NW-techniek heeft specifieke voordelen voor het looppatroon van Parkinson, aangezien het ritmische timing van de coördinatie tussen de ledematen omvat, een grotere betrokkenheid van de bovenste ledematen en de rechtopstaande romp, en een hoog energieverbruik, wat resulteert in een gunstig aëroob conditionerend effect.

Er is ook consistent wetenschappelijk bewijs in zowel klinische als dierstudies dat de voordelen aantoont van lichaamsbeweging op cellulair niveau bij de ziekte van Parkinson. Matige tot intense aërobe oefening verbetert de gezondheid van de PD-hersenen en ondersteunt neurale plasticiteit. Cellulaire veranderingen omvatten verhoogde bloedstroom en angiogenese, opwaarts gereguleerde neurotrofe factoren, verminderde neuro-ontsteking en verbeterde immuunresponsen. Dit project zal de effecten van NW bij personen met de ziekte van Parkinson op moleculair niveau evalueren met 3 bekende inspanningsgerelateerde biomarkers. Deze 3 biomarkers zijn van de hersenen afgeleide neurotrope factor (BDNF), cortisol en alfa-amylase (α-amylase) eiwitten.

Studiedoelen:

Gezien de snelle opeenstapeling van bewijsmateriaal dat de voordelen van lichaamsbeweging bij de ziekte van Parkinson aantoont, is het nodig om te onderzoeken welke vormen van lichaamsbeweging positieve effecten hebben, zowel op klinische metingen als op biomarkers die indicatief zijn voor biochemische veranderingen ter ondersteuning van de gezondheid van de hersenen van de ziekte van Parkinson. Met een eerder gerapporteerd matig aëroob conditioneringseffect na NW in zowel gezonde ouderen als PD-cohorten, is het uitgangspunt dat dit intensieve fitnesswandelen veranderingen kan veroorzaken op cellulair en moleculair niveau. Het onderzoeken van veranderingen in het lopen en de motorische/niet-motorische functie na NW-oefeningen en het correleren van deze veranderingen met aan inspanning gerelateerde biomarkers kan een basisondersteuning bieden voor het neurobeschermende voordeel van NW bij personen met de ziekte van Parkinson. Het doel van deze proof-of-concept-studie is dus het onderzoeken van de onmiddellijke en langetermijneffecten van NW-oefeningen op de loopfunctie, motorische/niet-motorische PD-symptomen en inspanningsgerelateerde biomarkers bij personen met milde tot matige idiopathische PD. . Daarnaast zal deze studie de betrokkenheid van onafhankelijke NW-oefeningen onderzoeken na een trainingsprogramma onder toezicht om de haalbaarheid en duurzaamheid van deze vorm van taakspecifieke aërobe oefening te beoordelen.

Studie ontwerp:

Deze studie zal een prospectief, single cohort pre- en post-interventie onderzoeksontwerp gebruiken. De reden voor dit ontwerp is tweeledig: 1. proof-of-concept om interventie-effecten te beoordelen op basis van functionele en klinische maatregelen na NW-training en om te onderzoeken of deze maatregelen verband houden met veranderingen in inspanningsgerelateerde biomarkers bij PD; en 2. beoordeling van de haalbaarheid van onafhankelijke deelname aan NW-oefening na een programma onder toezicht bij personen met milde tot matige PD als een vorm van taakspecifieke fysieke activiteit. Deze onderzoeksopzet omvat een basislijnfase van 4 weken met twee tijdspunten voor beoordeling van afhankelijke maatregelen (T0-A en T0-B) om een ​​stabiele basislijn te beoordelen, gevolgd door een NW-trainingsinterventiefase van 6 weken met een post- trainingsbeoordeling (T1) aan het einde van de 6 weken, en een onafhankelijke NW-oefenfase van 3 maanden met een vervolgbeoordeling aan het einde van de 3 maanden (T2). Eerder werk in ons lab heeft significante verbeteringen aangetoond in loop- en evenwichtsmetingen na een loopband van 6 weken en ritmische over de grond auditieve cuing-protocollen, en daarom wordt verwacht dat een trainingsduur van 6 weken voldoende is om trainingseffecten te induceren. Naleving van NW onder toezicht en naleving van onafhankelijke NW-oefeningen, evenals eventuele nadelige effecten, zullen worden gecontroleerd om de haalbaarheid en veiligheid te bepalen, met name voor de onafhankelijke NW-fase van het onderzoek.

Gegevensanalyse:

Beschrijvende statistieken over de demografische kenmerken van patiënten (bijv. leeftijd, ziekteduur, stadium, PD-subtype, valgeschiedenis, classificatie van activiteitenniveau, medicatie en comorbiditeit) worden gedocumenteerd. Het PD-subtype wordt gecategoriseerd als tremor dominant, houdingsinstabiliteit/loopproblemen en onbepaald, gebaseerd op de MDS-UPDRS-score. Beschrijvende statistieken over de trainingssessies van de patiënt en de trainingsvoortgang gedurende de zes weken zullen worden gesynthetiseerd en geanalyseerd. Deze trainingssessiegegevens omvatten: trainingsactiviteiten, loopsnelheid, duur en afstand van NW, beoordeling van waargenomen inspanning en loopterrein. Gegevens uit activiteitenlogboeken zullen worden onderzocht om onafhankelijk NW-trainingstrouw en activiteitenniveau (aantal stappen/dag) weer te geven, zowel tijdens het trainingsprogramma van 6 weken als de daaropvolgende onafhankelijke trainingsfase. Herfstrapportgegevens en eventuele bijwerkingen worden gedocumenteerd. Deze beschrijvende gegevens over therapietrouw en veiligheid tijdens de follow-upfase van 3 maanden zullen de haalbaarheid weerspiegelen van een onafhankelijk thuis NW-oefenprogramma na een gesuperviseerd NW-trainingsprogramma.

Beschrijvende statistieken voor het lopen, klinische PD-motorische en niet-motorische, en biomarker-uitkomstmaten zullen worden berekend. Vergelijking van het lopen met twee baselines en klinische metingen (baseline-week 1 T0-A versus baseline week 4 T0-B) zal worden geanalyseerd met behulp van afhankelijke t-tests om te bepalen of er een stabiele baseline was voor deze afhankelijke metingen. Als uit analyse geen verschillen tussen nulmetingen naar voren komen, wordt T0-B gebruikt voor vergelijking met T1- en T2-metingen. Als uit analyse verschillen tussen basismetingen naar voren komen, wordt het gemiddelde van de twee metingen gebruikt voor vergelijking met T1- en T2-metingen. De verdeling van afhankelijke maatregelen over de drie tijdspunten (T0, T1, T2) zal worden geanalyseerd om te beoordelen of ze voldoen aan de aanname van normale verdelingen. Als de gegevens normaal verdeeld zijn, wordt voor elke uitkomstmaat eenrichtingsvariantieanalyse met herhaalde metingen (ANOVA) met geplande contrasten gebruikt om de basislijn te vergelijken met T1, de basislijn met T2 en T1 met T2. ANOVA is een statistische methode om verschillen tussen twee of meer gemiddelden te testen (gemiddelde = gemiddelde van een dataset). Een ANOVA met herhaalde metingen kan worden gebruikt om te bepalen of er een statistisch significant verschil is tussen de gemiddelden van drie of verwante groepen (in dit onderzoek is een verwante groep een specifiek tijdstip). ALS niet aan de normaliteitsaannames wordt voldaan, wordt de Friedman-test met post-hoc Wilcoxon paarsgewijze tekengerangschikte vergelijkingen gebruikt voor elke uitkomstmaat om baseline met T1, baseline met T2 en T1 met T2 te vergelijken. Bonferroni-correctie werd toegepast vanwege het aantal uitgevoerde analyses. Het significantieniveau werd vastgesteld op 0,05. Herhaalde metingen ANOVA zal ook worden gebruikt om de veranderingen in gemiddelden over 8 verzameltijdstippen in de BDNF-, cortisol- en α-amylase-gegevens te beoordelen en een tijdsverloop van de NW-inspanningseffecten bij personen met PD te tonen. P-waarde werd vastgesteld op p

Ruwe gegevens van genexpressie zullen worden genormaliseerd en de achtergrond zal worden gecorrigeerd om de gegevensset op een gemeenschappelijke schaal in te stellen en de effecten van niet-specifieke binding over de micro-arrays te verwijderen. Het Limma-pakket in R, een computationele programmeertaal voor statistische berekeningen en grafische afbeeldingen, zal worden gebruikt. Differentieel tot expressie gebrachte genen kunnen vervolgens worden geïdentificeerd om genexpressieveranderingen te tonen die statistisch significant zijn tussen verschillende tijdstippen.