Wpływ treningu fizycznego na funkcje fizyczne, poznawcze i behawioralne osób z TBI

Cel

Ogólnym celem tego badania jest zbadanie wpływu umiarkowanych i bardziej intensywnych ćwiczeń aerobowych jako interwencji na sprawność poznawczą, funkcjonowanie fizyczne i jakość życia związaną ze zdrowiem u pacjentów z przewlekłym (ponad 12 miesięcy po urazie) urazowym uszkodzeniem mózgu (TBI). Co ważne, zmierzone zostaną strukturalne i biologiczne zmiany w mózgu, aby zbadać, czy wyniki funkcjonalne są powiązane z adaptacjami wywołanymi wysiłkiem fizycznym. Postawiono hipotezę, że w fazie przewlekłej osób z TBI nastąpi poprawa: 1) funkcji poznawczych, 2) sprawności fizycznej i nasilenia zmęczenia, 3) sprawności motorycznej i równowagi oraz 4) nastroju i objawów depresyjnych u osób, które wykonywały interwencja ruchowa w porównaniu z grupą kontrolną. Postawiono również hipotezę, że te ulepszenia funkcjonalne będą związane z intensywnością ćwiczeń, poprawą łączności korowej, wynikami genów transmisji dopaminy i biomarkerami krwi związanymi z neuro i angiogenezą.

Badana populacja

Zostanie zapisanych 80 ambulatoryjnych dorosłych z niepenetrującym TBI. Badani będą rekrutowani z NIH, stowarzyszonych szpitali/klinik i społeczności.

Projekt

Wszyscy badani przeprowadzą ocenę wyjściową, w tym wydajność poznawczą i behawioralną, obrazowanie mózgu, testy sprawności, motoryki i równowagi oraz wybrane badania krwi i badania genetyczne. Następnie badani zostaną losowo przydzieleni do grupy kontrolnej z listy oczekujących lub do jednego z dwóch warunków ćwiczeń: 1) 30 minut w szybkim tempie o umiarkowanej intensywności (ćwiczenia szybkooporowe; RET); 2) 30 minut przy wyższej intensywności (ćwiczenia aerobowe; AET). Obie grupy ćwiczące będą wykonywać ćwiczenia na orbitreku 3 razy w tygodniu, przez 45 minut, w tym rozgrzewkę i schładzanie. Grupa RET skupi się na szybkim ruchu posuwisto-zwrotnym przy minimalnym oporze, podczas gdy grupa AET będzie ćwiczyć z podwyższoną intensywnością, o której wiadomo, że daje efekt aerobowy. Po 12 tygodniach wszystkie grupy powtórzą ocenę wyjściową (3-miesięczna obserwacja). Po tej ocenie grupa kontrolna z listy oczekujących zostanie losowo przydzielona do RET lub AET, a grupy ćwiczące zakończą formalne nadzorowane sesje ćwiczeń. Trzecia wizyta oceniająca zostanie przeprowadzona po dodatkowych 12 tygodniach (6-miesięczna obserwacja).

Mierniki rezultatu

Funkcje poznawcze będą testowane i interpretowane w porównaniu z normami. Wydajność w zadaniach związanych z motoryką i równowagą zostanie oceniona za pomocą systemu pomiarowego Smart Balance i systemu GAITRite. Sprawność fizyczna zostanie określona na podstawie szczytowego zużycia tlenu i progu tlenowego mierzonego na podstawie wymiany gazowej w płucach podczas testu tolerancji wysiłku na bieżni. Strukturalne objętości mózgu zostaną określone za pomocą obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI), a łączność korowa zostanie określona ilościowo za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego w stanie spoczynku i obrazowania tensora dyfuzji (DTI) w celu oceny integralności i zmian w przewodach istoty białej w odpowiedzi na ćwiczenia. Zostanie pobrana krew w celu ilościowego określenia obecności biomarkerów (takich jak VEGF, BDNF i IGF-1) oraz transmisji dopaminy. Gromadzone byłyby również inne samodzielnie zgłaszane miary jakości życia, nasilenia zmęczenia, depresji i jakości snu.