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摘要
目標目的探討帕金森病(pwP)患者心血管和代謝訓練的急性和適應性反應。
設計(1)工障患者運動反應與久坐對照組的橫斷麵研究;(2)工障患者運動訓練的介入研究。
設置社區休閑設施。
參與者pwP (n=83)和久坐對照組(n=55)。
幹預措施研究1包括來自兩臂平行單盲II期隨機對照試驗(RCT)的參與者，該試驗進行了基線最大增量運動測試，研究2包括隨機分配到RCT的運動組，他們完成了6個月每周運動計劃(n=37)。幹預研究2是一個規定的運動項目，每次60分鍾，每周兩次，持續6個月。對照組遵循相同的方案，得到相同的心肺參數，除了他們被指導以每分鍾約60轉的節奏為目標，卸載階段持續3分鍾，初始步速為25 W。
主要和次要結果測量逐步遞增運動試驗到意誌耗竭是主要的結果測量。
結果研究1顯示心率(HR)和VO的最大值更高2L / min, VCO2對照組L/min、通氣L/min;呼吸交換比(RER)、感知用力和O2脈衝(簽證官2L/min/HR)在組間無差異。在研究2中，對於堅持訓練的pwP (n=37)， RER顯著增加，盡管有氧能力或HR反應沒有顯著變化，但發現血壓降低。
結論與對照組相比，pwP患者觀察到運動引起的心血管異常反應。運動計劃結束後，pwP仍存在代謝缺陷。這些觀察結果增加了對帕金森病的病原學理解，承認了下級代謝的貢獻，並支持某些心血管症狀可能因這種類型的運動而改善。
- 鍛煉
- 帕金森氏症的疾病
- 康複醫學
- 新陳代謝
- 心血管
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本研究的優勢和局限性
我們的研究首次通過在一個相對大的樣本中進行6個月的運動幹預，探索先前提出的帕金森病患者心血管和代謝反應改變的程度和性質。
我們的發現支持了之前的研究，即帕金森症也是一種代謝和能量生產係統紊亂，這可以解釋疲勞症狀，並為疲勞的運動療法提供了更有針對性的方法，並為藥物療法開辟了道路。
這個項目是一個實用試驗的二次分析，少數參與者服用可能影響運動反應的藥物。
在本研究中沒有直接測量線粒體和自主功能障礙。
簡介
帕金森病(PD)是一種進行性疾病，主要與基底神經節運動回路異常活動引起的運動症狀有關，也表現為自主、代謝和心血管係統功能障礙。1藥物幹預是主要的治療選擇，但運動已被正式承認為PD (pwP)患者的疾病管理選擇;因此，這是一個重要的研究領域。2有強有力的證據支持運動計劃對正常衰老和帕金森病都有好處。3.此外，有研究證據表明，PD患者每周鍛煉的頻率與身體功能之間存在聯係。4pwP的行走速度、平衡和執行功能——特別是認知靈活性和工作記憶——可以在堅持高頻率鍛煉計劃後得到改善。4個5然而，盡管有令人信服的數據表明鍛煉有利於運動症狀，6功能，生活質量和認知，4個7最佳的運動類型和劑量尚未確定。目前還不清楚帕金森病風險的降低在多大程度上與較高的體育活動水平有關，8運動幹預後觀察到的運動症狀的改善可歸因於代謝或運動機製。6個9更好地理解支撐運動效果的機製是很重要的，因為這將導致更有針對性和最佳的體育活動幹預。包括重複運動的運動訓練已被證明可以激活神經肌肉係統，提高運動功能。7 10此外，進行性阻力訓練計劃已被發現對PD患者的心血管自主調節有積極作用，並改善收縮壓對體位壓力的反應。11然而，關於運動訓練對心血管和代謝的影響還知之甚少。1以往的研究在pwP的心肺運動測試中對峰值反應的研究有矛盾的結果。1此外，雖然研究一直發現運動能力下降，但我們不知道這在多大程度上可歸因於與自主功能受損相關的去調節和心血管反應遲鈍，1或帕金森病線粒體功能障礙導致有氧代謝反應減少。1 12 13仔細比較心血管和代謝運動的反應和適應訓練的健康個體相似的活動水平還有待進行。
本研究的目的是探討運動對心血管和代謝的急性反應，以及對pwP 6個月的綜合力量和心血管訓練方案的適應程度。
方法
設計
本研究由兩項研究組成:(1)與久坐健康對照組相比，pwP患者運動反應的橫斷麵研究(2)pwP患者運動訓練的介入研究。
pwP的數據來自一項兩臂平行單盲II期隨機對照試驗(RCT)(在ClinicalTrials注冊)。政府(NCT01439022)，為工務計劃提供社區服務。9橫斷麵研究1包括隨機對照試驗的所有參與者(隨機分到運動組和手寫組之前的所有參與者)，他們進行了基線最大增量運動試驗，而介入研究2包括隨機分到RCT運動組的所有參與者。
運動反應橫斷麵研究的健康對照組的數據來自牛津認知治療中心(https://www.octc.co.uk）.
設置
對於上述注冊的隨機對照試驗，9帕金森症的評估在英國牛津布魯克斯大學運動科學實驗室進行。鍛煉組的幹預是在牛津郡和伯克郡的社區休閑設施進行的，對照組的幹預是在參與者家中進行手寫練習。健康對照組的數據用於基線比較(研究1)，在牛津約翰拉德克利夫醫院心血管臨床研究設施進行評估。兩個考試中心定期合作，並在類似的標準操作程序和指導下工作;在不同站點之間進行了生物校準，以確保一致性。
參與者
特發性PD患者從英國泰晤士河穀的神經病學診所和全科醫生診所招募，並通過當地的英國帕金森病小組會議招募。
pwP的入選標準為:(1)診斷為特發性帕金森病(根據英國帕金森病協會腦庫臨床診斷標準定義)14；(2)能行走≥100米。排除標準:(1)癡呆;(2)既往有其他神經係統疾病病史;(3)嚴重抑鬱或精神病或精神狀態，使受試者無法在研究期間持續積極參與研究;(4)防止受試者參與幹預的心髒預防措施;(五)已知的運動禁忌;(6)任何原因導致的認知功能下降(迷你精神狀態檢查<23)和(7)限製獨立行走的矯形疾病。受試者繼續正常用藥並進行記錄。
對照組通過媒體和海報廣告從當地招募。該研究獲得了國家衛生服務倫理批準(NRES委員會中南部-牛津B Ref: 10/H0605/48)。對照組的納入標準為:(1)自我報告每周參加的體育活動少於60分鍾，足以提高心率(HR)，(2)沒有已知的MRI掃描或健康測試禁忌症(使用體育活動準備問卷(體育活動R-Q)進行評估。排除標準為:(1)有重大血管問題史或接受hr控製藥物治療史，(2)自我報告過去一年有神經係統疾病史或目前的調查，或精神疾病症狀或治療史，(3)有能力完成研究要求。
幹預
為工務殘疾人士而設的幹預措施是一項指定的運動計劃，每星期兩次，每次60分鍾，為期6個月。參與者自我管理與藥物治療相關的鍛煉計劃;詳細的描述可以找到。9隨機對照試驗的過程數據表明，接受運動幹預的個體能夠有效地管理他們的運動計劃。
他們在英國牛津郡和伯克郡的休閑場所進行鍛煉。參與者可以選擇離家近的參與設施，以減少交通負擔。運動由運動專業專家(長期神經疾病運動專業注冊4級資格)或物理治療師支持。在健身房工作的休閑設施工作人員被充分告知了這項研究，參與者都在遵循規定的鍛煉計劃。通過會議工作手冊監測對規定鍛煉計劃的堅持情況。
在24周的時間內(2×一周)，運動計劃共48次，每次持續60分鍾，包括以下內容:在每次訓練開始時，參與者進行30分鍾的有氧訓練(加上最初的10分鍾熱身)(55%-85%的年齡預測HR馬克斯(220歲))，根據設備的可用性，他們可以選擇跑步機、自行車測力器、交叉訓練器或劃船測力器。在最初10分鍾的熱身後，參與者被指導進行30分鍾的有氧訓練和運動，以便心率維持在有氧訓練區域(考慮藥物影響心率)。參與者在他們的訓練日記中記錄了使用的設備類型和實際持續時間，以及感知的用力程度和HR。有氧運動之後是30分鍾的阻力訓練。阻力訓練計劃包括腿壓、腿伸、坐到立、雙臂下拉、“砍木頭”(即，包括軀幹旋轉、肩膀彎曲和肩膀內收——手臂沿對角線方向移動)和手臂抬高。
幹預是個性化的，並按照以下方案進行。在初始階段，運動專家或物理治療師設定運動強度，使每個參與者達到55%-85%年齡預測的最大心率。15日16在有氧訓練期間，參與者被要求控製速度或阻力，以保持運動強度。在力量訓練中，選擇初始阻力，這樣可以進行10次重複。運動專業人士或理療師指導參與者在2分鍾內，在給定的阻力下，每組10次進行兩組，增加阻力。這將導致重複的減少，然後協議重複。在每月的支持會議上，監測運動強度和進展。
隻有堅持(沒有停止幹預)訓練計劃的工務人員，才被納入訓練反應分析。報告了這些參與者在基線(評估1)、3個月(評估2 -中期思想幹預)和12個月(評估3 -幹預結束)進行的運動測試的數據。
在基線時記錄pwP和對照組的人口學信息;這裏報告了年齡、體重和血壓。同時也報道了與帕金森症相關的病史，包括目前的藥物使用和運動障礙學會帕金森病統一分級量表(MDS-UPDRS)第三部分的評分。
運動測試
對於pwP，運動測試是在ON狀態下進行的，參與者被要求遵循他們通常的帕金森治療方案。PwP體驗的ON和OFF狀態和time OFF狀態發生，因為服用藥物的個體之間差異很大。因此，沒有指導服藥的時間，人們可以按照要求服用藥物。然而，評估計劃符合個人的藥物治療方案和詳細的開、關狀態和時間，因為藥物通過MDS-UPDRS記錄。在評估前的3小時內，pwP和對照組均被要求避免飲酒、吸煙、食物和咖啡因的攝入，並避免運動。
對於pwP測試，運動測試在電子製動自行車測功儀(Excalibur Sport, Lode, the Netherlands)上進行，與心肺監測係統(Metalyzer 3B, Cortex, Germany)集成，該係統控製測功儀上的工作速率協議，並記錄呼吸時的VO測量2, VCO2，通風和HR(通過極地心率監測器;Polar，芬蘭)。工作速率協議包括2分鍾的步驟，從空載循環開始，然後增加到50w，然後再增加25w。當測力計保持恒定的工作負荷，獨立於節奏時，參與者被指示以每分鍾~50轉(rpm)為目標。在每一步結束時，參與者被要求對他們的用力程度(感知用力等級)進行評分，使用borg感知用力等級10點分類比率量表(borg CR10量表，0-10)。實驗人員在口頭上鼓勵參與者盡可能地堅持下去，當參與者達到意誌枯竭時，測試就會終止。從心肺監測係統功率輸出瓦(Watt)， VO中獲得以下運動響應測量值2(每分鍾升)，VCO2(每分鍾升)，通氣(每分鍾升VE)，呼吸交換比(RER =VO)2使用/ VCO2生產),人力資源,O2脈衝(簽證官2/人力資源)。吸氧效率斜率(OUES)計算為:VO2=a log VE +b，其中a=OUES, VO2(每分鍾升)和總通氣量(每分鍾VE升)。
對照組遵循相同的方案，得到相同的心肺參數，除了他們被指示以~60轉的節奏為目標，卸載階段持續3分鍾，初始步速為25 W。
活動
pwP患者的身體活動采用腕戴式活動監測器GENEActiv進行測量。評估結束後，參與者將GENEActiv戴在手腕上7天。GENEActiv是一款三軸加速度傳感器，重量輕，防水。它在100赫茲采樣了7天。參與者將顯示器裝在預先貼上郵票、寫上地址的信封裏寄回。
數據從設備上下載到計算機上，並轉換成60年代的excel文件。GENEActiv設計了一個Excel宏17每天有幾分鍾的時間是久坐的，進行輕度、中度或劇烈的活動。18從參與者那裏收集的文件通過這個宏來計算每周的活動總數。最後，通過平均幾天的數據計算出一個結果。
分析
對人口統計特征和會話和活動堅持度進行了描述性統計計算。采用獨立樣本t檢驗或Mann-Whitney U檢驗評估兩組(pwP組和對照組)在基線時的差異。
用回歸分析確定運動反應測量的斜率和截距。測試的最後30秒的平均值被用來計算測量值的最大值。對於運動大小的響應數據，根據三次重複測量，采用SPSS的線性混合模型程序確定測量量的變化，作為響應變量。Alpha設置為0.05。
結果
參與者
招募到定期試驗的工務人員的參與流程可在其他地方找到。9可以在下麵找到當前報告的流程圖圖1．83名pwP參加了運動測試，並被納入研究1。37名被隨機分到運動組並被認為堅持幹預的人被納入研究2。研究1招募了55人作為對照組。所有參與者都提供了書麵知情同意。
研究流程圖。參與者流。對於研究1(急性運動反應)，83名pwP和55名對照組被納入橫斷麵比較。在研究2(運動適應)中，納入了37名pwP，他們在rctromised對照試驗中隨機運動(在其他地方報道)，並堅持鍛煉計劃。帕金森病,帕金森病;pwP，有PD的人。
表1顯示參與者的人口統計數據，包括研究2中的工務人員子集。兩組在年齡、體重和靜息血壓方麵相似;然而，工友組中男性占很大比例。
研究1
pwP和對照組對運動的急性反應的比較見表2．對照組的HR、VO最大值更高2L / min, VCO2L/min和VE L/min。然而，呼吸交換比、感覺用力和O2脈衝(簽證官2L/min/HR)在組間無差異。除了OUES、HR和VO外，各組間運動響應參數(斜率)不同2L/min在對照組相對於工作速率有較大的增加。
研究2
在48個規定的療程中，沒有中斷RCT幹預的工務人員參加的療程中位數為40個，大多數(n=32)平均每周參加一個或多個療程。在99%的訓練中，有氧訓練的平均(SD)時間為30.2(±3.6)分鍾/次。考慮到阻力部分，在95%參加的訓練中，進行了雙臂下拉練習，93%的人進行了舉臂練習，91%的人進行了腿壓，85%的人進行了從坐到站，80%的人進行了“砍柴”，25%的人進行了腿部伸展。對運動的適應表現在表3．個人在運動測試中走得更遠(時間結束）;然而，除了呼吸交換比升高外，其他參數均無明顯變化。運動測試時間和呼吸交換率在3個月評估時(幹預進行到一半)最高。
報告pwP所服用的藥物表4．
討論
本文首次強調了關鍵的練習反應;這可能導致pwP運動處方方法的改變。正如預期的那樣，我們觀察到pwP的運動能力減弱，運動測試工作量減少。此外，運動過程中的心血管和代謝反應，如較低的氧利用率和心率反應，在介入研究過程中沒有顯著變化。重要的是，兩組在測試結束時都達到了最大的運動水平，如RER值大於1所示，表明無氧貢獻。PwP對努力程度的評價並不比對照組高，這表明在多發性硬化症中發現的對努力或腿部疲勞的過度感知，19並不是影響他們測試終止的因素。綜上所述，我們觀察到那些積極鍛煉並努力鍛煉的pwP的有氧和心血管反應都減少了。當我們探索訓練對帕金森病患者心血管和代謝係統的影響時，我們期望看到典型的訓練對運動能力和心血管和代謝反應的影響。20.相反，我們發現，雖然他們的運動能力增加了，但代謝指標沒有顯著變化;相反，任何運動成績的提高都可能是通過忍受更高的無氧貢獻，增加測試的持續時間來實現的。
在運動適應反應方麵，我們的結果與我們的假設不同;有氧能力和心率反應沒有明顯變化。然而，我們的發現與Skidmore的初步研究結果一致等21研究中，5名參與者在峰值步行負荷能力方麵有所改善，而VO沒有變化2峰值，用開路肺活量儀測量。這種對立可以用我們的兩個假設中的任何一個來解釋:(1)“自主功能受損”和(2)“PD中的線粒體功能障礙”。帕金森病的線粒體功能障礙可使O2供應在運動。1此外，較低的心血管和代謝反應可能是由於自主神經功能障礙。22日23日PwP在運動中HR和BP升高較低;這些非運動特征在文獻中被定義為功能失調的自主神經係統。24
有趣的是，隨著訓練的進行，心率有下降的趨勢，這表明心血管係統的效率提高了。我們發現pwP患者休息時舒張壓和收縮壓更高，盡管與低活動對照組相比，該組相對活躍，每周活動超過150分鍾。這與其他研究相反，其他研究發現PD患者和健康人之間的血壓沒有差異。25日26日
盡管如此，我們在這項方案分析中發現，每周60分鍾的心血管和力量結合鍛煉在3個月和6個月後對降低血壓有積極作用。這與之前的一項研究結果一致，該研究報告稱，降低血壓對健康有益27最近的一項研究表明11發現進行性阻力訓練對PD患者的心血管自主調節有積極作用。這支持了我們的發現，心血管的變化是正常的，而呼吸的變化不是，表明心血管對運動的適應發生在沒有影響代謝係統的情況下。
研究的局限性
這個項目是對一項實用試驗的二次分析，有少量參與者參與了可能影響運動反應的藥物治療。此外，沒有直接測量線粒體和自主神經功能障礙。考慮到基因型和表型表現的複雜病因，現在有必要更詳細地探索個體反應，以便考慮更多的最佳處方，以受益運動。此外，為了比較運動反應，我們沒有對照組的幹預數據。然而，關於運動耐力訓練對VO的影響的研究2動力學表明，在這個年齡組，訓練反應是預期的。28 29
PwP在運動後運動有所改善。30.我們的研究結果表明，pwP在運動過程中有氧反應降低，依靠無氧代謝來獲得能力;在群體層麵上，這不會隨著訓練而改變，但他們的動作會改變。9為了提供最佳的幹預措施，這需要進一步的研究。在研究2中，我們使用了一種組合訓練方法，並獲得了其他地方報道的運動行為的益處。9
影響的研究
PwP患者的運動能力減弱，在那些按照方案進行運動幹預的患者中，與血壓相關的心血管參數發生了變化，但代謝參數沒有變化。此外，我們的主要試驗結果顯示運動症狀有所改善。
目前已經確定需要對帕金森病的代謝和心血管變化進行研究;特別是實質性的隨機對照試驗，將更詳細地探討心血管、代謝、認知和運動症狀對不同類型結構化運動訓練的反應。此外，個體對運動的反應應該進一步研究。
致謝
我們感謝所有誌願參加研究的人。感謝瑪麗亞·布林、海倫·柯林斯和傑裏米·阿普爾頓在帕金森運動試驗中提供的專業知識和指導，感謝詹姆斯·貝特曼、洛雷塔·戴維斯和邁克爾·查裏斯以及參與休閑中心(布賴特內爾、比斯特、查爾方特、弗利特、哈特(弗利特)、洛登穀、梅登黑德、紐伯裏休閑中心、大衛·勞埃德休閑、牛津布魯克斯大學CLEAR單位和米森登Gt)的工作人員提供的幹預。我們感謝牛津初級保健臨床試驗小組、癡呆和神經退行性研究網絡、初級保健研究網絡參與的醫院診所(約翰·拉德克利夫、皇家伯克郡、海瑟伍德和韋克斯漢姆公園)、英國帕金森病當地組織(牛津、紐貝裏、布拉克奈爾、沃金厄姆、雷丁、哈茲米爾和海威科姆)以及英國帕金森病和邁克爾·J·福克斯基金會網站的支持。我們也感謝Adam Thomas, DPhil，對控製數據的幫助和專業知識。
參考文獻
腳注
貢獻者所有的作者都參與了手稿的起草或批判性地修改重要的知識內容。JC、MT、HD、AF、MB、FM和MF參與了作品的構思和設計。數據采集涉及JC、MF、AM、CS、JB、AD-W和HD。采用FM、JC、MF、CS、JB、AD-W、HD和HI進行數據分析和解釋。FM, JC, MF, AM, CS, JB, AD-W, AF, MD, HI, HD和MT參與了手稿的起草和嚴格修改。所有作者都認可了這個手稿。
資金該研究得到了英國國家衛生研究所(NIHR)患者福利項目研究(PB-PG-0110-20250)、牛津生物醫學研究中心(BRC)和牛津衛生BRC的支持。HD由Elizabeth Casson信托基金支持;AF是NIHR高級研究員。HD和AF得到了國家衛生研究所牛津生物醫學研究中心的支持。HD和JC都受到英國泰晤士河穀高等教育的支持。
相互競爭的利益沒有宣布。
倫理批準該研究獲得了國家衛生服務倫理批準(國家衛生服務委員會中南部-南安普頓A: 11/SC/0267)，並根據《赫爾辛基宣言》進行。
來源和同行評審不是委托;外部同行評議。
數據共享聲明目前，任何人都無法從這項研究中獲得其他未發表的數據。