Chirurgia bariatryczna i próba kości do ćwiczeń (BaSEIB)

Głównym celem badaczy jest ustalenie, czy program ćwiczeń i ćwiczeń (ETI) dostosowany do poprawy zdrowia, siły i równowagi kości jest skuteczny w zapobieganiu ryzyku złamań wywołanym pomostowaniem żołądka Roux-en-Y (RYGB). Aby to osiągnąć, badacze przeprowadzą randomizowane badanie kliniczne (RCT) na ochotnikach z otyłością (BMI>35 Kg.m-2) poddawanych RYGB, które będą obserwowane przez 13 miesięcy (ryc. 1). Pacjenci będą rekrutowani, operowani i będą otrzymywać dalszą opiekę medyczną na Oddziale Chirurgii Ogólnej Centro Hospitalar de São João E.P.E (DSHSJ). Po wybraniu do RYGB i po spełnieniu kryteriów włączenia i wyłączenia, pacjenci, którzy zdecydują się dołączyć do badania, zostaną losowo przydzieleni do: i) udziału w 11-miesięcznym ETI dostosowanym do poprawy zdrowia kości i zmniejszenia ryzyka upadków oprócz standardowego kontynuacja opieki medycznej (MFU) (grupa ETI+MFU) lub ii) otrzyma tylko MFU (grupa kontrolna). Rekrutacja pacjentów tylko z jednej instytucji zwiększy prawdopodobieństwo, że wszyscy pacjenci otrzymają taką samą opiekę chirurgiczną i MFU, zmniejszając uprzedzenia związane ze stosowaniem różnych protokołów klinicznych. Opcja włączenia tylko RYGB ma również na celu zmniejszenie błędu związanego z techniką chirurgiczną. Uczestnicy przydzieleni do grupy ETI+MFU przejdą program ćwiczeń wysiłkowych trwający 11 miesięcy, 3 sesje w tygodniu i 60 minut w sesji, począwszy od miesiąca po operacji. Każda sesja ćwiczeń będzie nadzorowana i będzie składać się z 5 głównych elementów: i) rozgrzewka, ii) wielokierunkowe skoki, iii) równowaga, iv) siła i v) wyciszenie. Planuje się, że ta struktura spełni dwa główne cele: i) usprawni tworzenie kości oraz, ii) zmniejszy ryzyko upadku poprzez poprawę siły mięśni, wydolności krążeniowo-oddechowej i równowagi. ETI będzie trwać prawie rok, ponieważ wykazano, że wpływ BS na metabolizm kostny jest największy w pierwszym roku po operacji (1). Ponieważ głównym celem badaczy jest zrozumienie, w szerokiej perspektywie, możliwych korzyści terapeutycznych ETI dla zdrowia kości pacjenta z BS i ryzyka złamań, planem jest zbadanie kilku zmiennych w tym badaniu (markery obrotu kostnego, zawartość minerałów w kościach) (BMC) i gęstość (BMD), skład ciała, wskaźnik masy ciała (BMI), spożycie składników odżywczych, równowaga statyczna, równowaga dynamiczna, siła mięśniowa kończyn dolnych i tułowia, codzienna aktywność fizyczna, wydolność krążeniowo-oddechowa, hormony pochodzenia kostnego, hormony zaangażowane w metabolizmie fosforanów i wapnia, adipokin, hormony przewodu pokarmowego i metabolizmu energetycznego oraz hormony gonad). Umożliwi to badaczom kompleksowe zrozumienie zmian metabolicznych po BS, które mogą wpływać na zdrowie kości, oraz tego, w jaki sposób ćwiczenia mogą wpływać na te zmiany, potencjalnie zapobiegając wzrostowi ryzyka złamań.

Każdy pacjent będzie oceniany 4 razy w trakcie badania (ryc. 1). Każdy test będzie zgodny z protokołami monitorowania już zaplanowanymi przez DSHSJ dla wszystkich pacjentów poddawanych BS. Pierwsza ocena nastąpi przed BS, aby zebrać stan przedoperacyjny. 2., 3. i 4. ocena nastąpi odpowiednio w 1. (przed rozpoczęciem programu ćwiczeń fizycznych dla pacjentów zakwalifikowanych do grupy interwencji ruchowej), 6. i 12. miesiącu po operacji bariatrycznej. Zmienne analizowane w każdym punkcie czasowym mieszczą się w czterech głównych kategoriach: i) surogaty jakości kości (BTM, BMD, właściwości biomechaniczne kości); ii) antropometria (waga, wzrost, skład ciała, spożycie składników odżywczych; iii) ryzyko upadków (równowaga statyczna i dynamiczna, siła mięśni, wydolność krążeniowo-oddechowa, codzienna aktywność fizyczna), iv) hormony związane z metabolizmem wapnia, kości i przewodu pokarmowego. Analiza biochemiczna zostanie przeprowadzona w próbkach krwi pobranych podczas wizyt kontrolnych w szpitalu. Biochemiczne markery obrotu kostnego (BTM) odzwierciedlają stopień przebudowy kości i równowagę między tworzeniem a resorpcją, a zatem są substytutami ryzyka złamań. Ponieważ BS głęboko wpływa na skład ciała, fizjologię przewodu pokarmowego i regulację energii, a tkanka tłuszczowa i hormony jelitowe również wpływają na metabolizm kości, badacze określą, w jaki sposób RYGB i ćwiczenia wpływają na te hormony. Monitorując te zmienne, badacze uzyskają wgląd w mechanizmy etiologiczne związane z utratą masy kostnej wywołanej przez BS i terapeutycznymi efektami ćwiczeń. BS prowadzi również do zmniejszenia wchłaniania wapnia i witaminy D, co może skutkować zwiększoną resorpcją kości. W związku z tym badacze będą również monitorować stężenie witaminy D, hormonu przytarczyc (PTH), wapnia i fosforu, aby określić, w jaki sposób ETI wpływa na nie. Mimo że mechaniczne odciążenie w wyniku utraty masy ciała może przyczynić się do utraty masy kostnej po BS, brak jest danych potwierdzających ten mechanizm. Aby zbadać tę zależność, badacze będą również monitorować sklerostynę w surowicy, białko uwalniane przez osteocyty w odpowiedzi na mechaniczne rozładowanie, które negatywnie reguluje tworzenie kości. Aby określić wpływ BS i ćwiczeń na masę mięśni szkieletowych i tkanki tłuszczowej, badacze zmierzą skład ciała i BMI u wszystkich pacjentów. Ponieważ jednym z głównych celów badaczy jest zbadanie wpływu ETI na ryzyko upadków, planują również określić wydolność krążeniowo-oddechową i siłę mięśni u tych pacjentów, ponieważ wcześniej wykazano, że te zmienne wpływają na ryzyko upadków. Dzienna aktywność fizyczna i spożycie składników odżywczych będą również określane odpowiednio za pomocą akcelerometru i dziennika żywności, aby kontrolować zmienne zakłócające. Pomimo kilku zastrzeżeń związanych z określaniem BMD za pomocą DXA, badacze planują przeanalizować tę zmienną, ponieważ dostarczy ona danych, które pozwolą im porównać swoje wyniki z wynikami z poprzednich badań. Niemniej badacze planują uzupełnić te informacje o bezpośrednią ocenę właściwości biomechanicznych kości, która do niedawna była dostępna jedynie w badaniach in vitro ze względu na inwazyjny charakter zabiegu. Mikrowgniecenia kostne to nowsza technika pozwalająca na pomiar właściwości mechanicznych tkanki kostnej w warunkach klinicznych, co z większą dokładnością odzwierciedla odporność kości na złamania (6). Jednym z głównych wyników tego badania jest zbadanie wpływu BS na ryzyko upadku, ponieważ prawie nie ma danych na ten temat. Zostanie to osiągnięte poprzez bezpośrednie wyznaczenie równowagi statycznej i dynamicznej za pomocą platformy siłowej. Analizując ten szeroki zestaw parametrów, badacze planują przyczynić się do dokładniejszego zrozumienia wpływu BS na metabolizm kości i, co najważniejsze, w jaki sposób program ćwiczeń, specjalnie dostosowany do poprawy zdrowia kości i równowagi, może zmniejszyć ryzyko złamań kości u tych pacjentów. Tylko analizując tak szeroką liczbę parametrów, badacze będą w stanie kontrolować kilka zakłócających zmiennych i uzyskać głębszy wgląd w wpływ BS i ćwiczeń na metabolizm kostny tych pacjentów, przyczyniając się w ten sposób do potencjalnie użytecznej strategii postępowania w przypadku chorób układu kostnego. stan zdrowia pacjentów z BS.