A boka funkcionális tulajdonságainak javítása a specifikus kollagén peptidekkel történő kiegészítést követően krónikus boka instabilitású sportolóknál

Patrick Dressler

1 Freiburgi Egyetem, Sport- és Sporttudományi Tanszék, Freiburg, Németország

Dominic Gehring

1 Freiburgi Egyetem, Sport- és Sporttudományi Tanszék, Freiburg, Németország

Denise Zdzieblik

1 Freiburgi Egyetem, Sport- és Sporttudományi Tanszék, Freiburg, Németország

Steffen Oesser

2 CRI, Kollagén Kutató Intézet, Kiel, Németország

Albert Gollhofer

1 Freiburgi Egyetem, Sport- és Sporttudományi Tanszék, Freiburg, Németország

Daniel König

1 Freiburgi Egyetem, Sport- és Sporttudományi Tanszék, Freiburg, Németország

Absztrakt

A boka kezdeti megrándulása után nem valószínű, hogy krónikus boka instabilitás (CAI) alakul ki. A CAI a szalagok észlelt funkcionális és mechanikai tulajdonságainak károsodásával jár. Kollagén peptidekkel végzett táplálékkiegészítés kimutatta, hogy javítja a kötőszövet funkcionális és mechanikai tulajdonságait. A vizsgálat célja a specifikus kollagén peptid-kiegészítés (SCP) hatékonyságának vizsgálata volt a boka stabilitásának javítása érdekében CAI-ban szenvedő sportolóknál. 50 CAI-ban szenvedő férfi és női sportoló végzett egy randomizált, kettős-vak és placebo-kontrollos vizsgálatot napi 5 g SCP vagy 5 g placebo (Maltodextrin) szájon át történő beadásával, hat hónap alatt. Mind a Cumberland Boka instabilitási eszközt (CAIT), mind a Láb és Boka képesség mérés (FAAM-G) német változatát használtuk a boka szubjektív észlelt funkciójának mérésére. Ezenkívül a mechanikai stabilitást a boka merevségének mérésével határoztuk meg. Végül három hónapos utánkövetést hajtottak végre. Az ANOVA elemzés azt mutatta, hogy a szubjektív boka stabilitás mindkét CAIT-ban javult (p Kulcsszavak: Boka ficam, kollagén, táplálkozás, szalagok

Bevezetés

Az egyik legelterjedtebb sportsérülés a sportolók körében a boka megrándulása. Feltételezzük, hogy a bokarándulással rendelkező sportolók 31-40% -a szenved tartós károsodásoktól. A boka visszatérő ficamának és maradványtüneteinek progresszióját krónikus boka instabilitásnak (CAI) nevezik. A CAI-ban szenvedő sportolók az engedés, a fájdalom, a gyengeség és az általános instabilitás krónikus tüneteire panaszkodnak, amelyek befolyásolhatják a mindennapi élet tevékenységét, a funkcionális tevékenységeket és a fizikai testmozgást (Hubbard, 2008; Hubbard és Hertel, 2006).

A CAI terápiás megközelítésének elsősorban a sérülések megelőzésével és előfordulásával kell foglalkoznia. A neuromuszkuláris, proprioceptív és erőhiány javítására összpontosító orvosi kezelés, gyógytorna és sportterápiás beavatkozások mellett (Holmes és Delahunt, 2009) a táplálékkiegészítést is figyelembe kell venni. A bokaízület érintett célszövete körülbelül 70% kollagént tartalmaz. Felelős az inak, szalagok és kötőszövetek rugalmasságáért és szilárdságáért, ezért az extracelluláris mátrix egyik legelterjedtebb alkotóeleme (Kjaer et al., 2009).

Specifikus kollagén-peptideket táplálkozás céljából a kollagén speciális hidrolízisével állítanak elő. Organoleptikus és hidrológiai tulajdonságaik alapján a kollagén peptidek könnyen emészthetők italokban vagy étrend-kiegészítőkben (Mohammad et al., 2014; Shoulders and Raines, 2009). Általában a peptidek magas biológiai hozzáférhetősége alacsony molekulatömegén és keresztkötések hiányán alapul. A preklinikai (Oesser és Seifert, 2003; Walrand és mtsai, 2008) és humán vizsgálatok (Iwai és mtsai, 2005; McAlindon és mtsai, 2011) azt mutatják, hogy a kollagén peptidek orális bevitel után szinte teljesen felszívódnak, és hogy jelentős részük felhalmozódik szövetszerkezetekben (Oesser et al., 1999). A CP kb. 10% -a ép állapotban, 1-10 kDa nagyságban kerül közvetlenül a gyomor-bél traktusból a vérbe, és stimulálhatja az extracelluláris mátrix expresszióját és a bioszintézist a kötőszöveten belül (Ohara et al., 2007; Watanabe-Kamiyama et al., 2010).

A szalagok és az inak egészségi állapotát illetően bebizonyosodott, hogy az SCP javítja a kötőszövet funkcionális és mechanikai tulajdonságait. Egy in vitro kísérlet szignifikánsan megnövekedett RNS expressziót és I. típusú kollagén, III. Típusú kollagén, proteoglikánok és elasztin bioszintézisét mutatta ki mind ligamentum fibroblasztokban, mind az Achilles-ínben, amelyeket enzimatikus emésztéssel izoláltunk és egyrétegű kultúrákba vetettünk benedvesített inkubátorban (Schunck és Oesser, 2013). Ezenkívül egy in vivo vizsgálat kimutatta, hogy a kollagén-hidrolizátum bevitele növelte a keringő vér glicin-, prolin-, hidroxiprolin- és hidroxilizinszintjét (Shaw et al., 2017). Ebben a vizsgálatban a kollagénpótlás funkcionális hatásait mechanikus megközelítéssel vizsgáltuk. A tanulmány kimutatta, hogy a vizsgált szalagok húzóterhelése, az anyag tulajdonságai a merevség szempontjából és a végső szakítószilárdság nőtt a kollagén peptid-kiegészítést követően.

Az ízületekkel kapcsolatos kellemetlenségeket illetően egy randomizált, kettős-vak és placebo-kontrollos vizsgálat kimutatta, hogy az aktivitással összefüggő ízületi fájdalom csökken a funkcionális térd kellemetlenség 5 hét SCP 12 héten keresztüli orális beadását követően (Zdzieblik et al., 2017). Egy további tanulmány kimutatta, hogy napi 10 g kollagénpeptid kiegészítése 6 hónapos időtartam alatt javította a szövet szilárdságát és mechanikai igénybevételekkel szembeni ellenálló képességét. Ez a hatás különösen megfigyelhető volt azoknál a személyeknél, akiknek a vizsgálat elején magas az ízületi lazaságuk (Weh és Petau, 2001). A kollagén peptidek CAI-ra gyakorolt hatására vonatkozó bizonyítékok azonban korlátozottak. Legjobb tudásunk szerint jelenleg nincsenek olyan tanulmányok, amelyek értékelnék az SCP-kiegészítés hatását a CAI-val rendelkező alanyokra.

Figyelembe véve ezen eredmények klinikai jelentőségét, az SCP hatása terápiás előnyökkel járhat a CAI-ban szenvedő alanyok számára is. Jelen tanulmány célja az SCP és a placebo bevételének hatásának vizsgálata volt a boka krónikus instabilitása alatt álló alanyoknál a boka szubjektív funkciójának és mechanikai stabilitásának mérésével. Az a hipotézis, hogy az SCP javíthatja a boka stabilitását.

Mód

Résztvevők

Az alanyok toborzásának és lemorzsolódásának folyamatábra a vizsgálat előtt és alatt. TG, kezelési csoport; PG, placebo csoport.

Tervezés

A vizsgálat egy randomizált, kettős-vak és placebo-kontrollos tervezés volt, amelyben a résztvevők 5 g SCP-t (Gelita AG, Németország) vagy 5 g Maltodextrint (MDX) egészítettek ki. Mindkét vízoldható készítmény íz és megjelenés tekintetében összehasonlítható volt napi szájon át történő bevitel esetén 6 hónap alatt. Feltételezzük, hogy a kötőszövet akut és krónikus terhelése szükséges az extracelluláris mátrixfehérjék fokozott szintézisének és forgalmának biztosításához, különösen a kollagén képződéséhez és lebontásához (Kjaer et al., 2009). Ezért mindkét csoportban mechanikus terhelési protokollt alkalmaztak, amely heti 3 otthoni gyakorlatból állt, amelyeket 10 percen belül hajtottak végre. Az egyes foglalkozások (pl. Hétfő, szerda és péntek) között pihenőnapot rendeltek el, és a következő sorrendben teljesítették őket: kötél ugrása, guggolás és egylábú sarokemelés. A kötél ugrása 5 percet vett igénybe. A guggolásokat és az egylábú sarokemeléseket 1 szettben, 15 ismétléssel hajtották végre. Az intenzitás nem nőtt a teljes beavatkozási időszak alatt. A résztvevők az egyes mechanikus terhelés befejezése után 1 órán belül elfogyasztották a kiegészítőket.

A mechanikus terhelési protokoll nélküli napokon az alanyokat arra utasították, hogy ugyanabban a napban vegyék be a kiegészítést. Mind a mechanikus terhelési munkameneteket, mind az SCP vagy a placebo kiegészítését a megfelelőségi naptár segítségével dokumentálták. A résztvevőket kizárták a vizsgálatból, ha nem teljesítették e feltételek 20% -át.

Ezenkívül az étrendi bevitelt és a fizikai aktivitást értékelték a vizsgálat előtt és után. 3 napos táplálkozási protokoll alapján a táplálékbevitelt NutriGuide ® (Nutri-Science, 4.6. Verzió) alkalmazásával elemeztük. A napi táplálkozási és fizikai szokásokat nem szabad megváltoztatni a teljes vizsgálati időszak alatt. A fizikai aktivitást a fizikai aktivitás Freiburg kérdőívével számszerűsítettük. Az alanyokat arra kérték, hogy töltsék ki a 12 szabványosított kérdést, amelyek az alap-, a szabadidős és a sport jellegű tevékenységekhez kapcsolódnak.

A Nemzetközi Boka Konzorciumnak megfelelően a boka krónikus instabilitását a Cumberland Boka Instabilitási Eszköz (CAIT) mérte. Ez az önállóan kitöltött kérdőív 9 elemből áll, maximum 30 pontos skálával a boka szubjektív érzékelt funkciójának súlyosságának mérésére (Hiller et al., 2006). Ezenkívül a CAI-t megvizsgálták a láb- és boka-képesség mérés (FAAM-G) német változatával, hogy megkülönböztessék a mindennapi élet (FAAM-G ADL) és a sporttevékenység (FAAM-G sport) tevékenységeit. Az alanyok 0–100% -os pontszámot kaptak, ahol a 100% -os FAAM-G pontszám fájdalommentes és korlátlan fiziológiai funkciót képvisel (Lohrer et al., 2015).

Ezen felül teszteltük a boka mechanikai stabilitását. A boka merevségét egy boka arthrométerrel (SGAM 2013; Elmako Medizintechnik) vizsgáltuk, amely meghatározta az elülső tarar fiókot. Alapvetően a nem radiográfiai eszköz a sarkot előre rögzíti a rögzített alsó lábszárhoz képest, és tükrözi a bokaízület komplexum fibro-rugalmas tulajdonságait. A boka merevségének értékeit a terhelés elmozdulás görbéiből 40 és 60 N között számszerűsítettük (Nauck et al., 2010).

A vizsgálat után három hónapos utánkövetési szakaszt hajtottak végre. Ez lehetővé tette a CAIT és a FAAM-G alapú rövidített kérdőív segítségével történő alapos értékelést. A kérdések a résztvevők tapasztalataira összpontosítottak az elmúlt három hónapban az alábbiakkal kapcsolatban: (I) a boka rándulása csökkent, (II) mind a mindennapi élet (ADL) és a sport tevékenységei során a boka gyakrabban stabil, (III) a bokasérülések csökkennek. Ezeket a kérdéseket és a kiválasztott kritériumokat olyan kérdésekként fogalmazták meg, amelyekre „Igen” vagy „Nem” választ kellett adni. Csak azután, hogy az alanyok kitöltötték a kérdőívet, a vizsgálat megvakítását eltörölték.

Statisztikai analízis

Az adatokat SPSS (IBM, 24. verzió ®) segítségével elemeztük. Az összes paraméter átlagértékek, szórás és standard hiba formájában jelenik meg az oszlopdiagramokban.

A Kolmogorov-Smirnov tesztnek megfelelően a paraméterek nem különböztek szignifikánsan az alapvonal normális eloszlásától. Ezenkívül a szórások homogenitására vonatkozó Levene-teszt nem mutatott szignifikáns különbséget a megfelelő paraméterek között. A kiindulási különbségeket a párosítatlan minták t tesztjével vizsgáltuk. Az alapvizsgálatok és a csoportokon belüli 6 hónapos beavatkozás közötti változások tesztelését a párosított minták Wilcoxon-tesztjével számszerűsítettük.

A boka mechanikai stabilitását tekintve a vizsgálat végén nem észleltünk statisztikailag szignifikáns növekedést a boka merevségében (kezelés × idő interakció: p> 0,05) a TG és a PG között. Míg az SCP 6 hónapos beadásával a merevség 0,08 (SEM 0,96) N/mm-re nőtt, a PG -0,77 (SEM 0,59) N/mm csökkenést mutatott ki (1. táblázat).

A TG merevségének növekedése korrelál a megnövekedett CAIT pontszámmal (r = 0,42; p 0,05).

A csoportok összehasonlítása (p 2. táblázat azt mutatja, hogy a bokasérülések szignifikánsan jobban csökkentek az alanyokban az SCP pótlása után (p 0,05). Az előzetes és utáni tesztek során mindkét csoportban nem számoltak be szignifikáns különbségeket a kalkulált változók étrendi bevitelében (p> 0,05 A hat hónapos beavatkozás során a testmozgás állapotát értékelték az energiafogyasztás szempontjából, és nem mutattak szignifikáns különbségeket a kiindulási adatok (p> 0,05), valamint az előtti és utáni tesztek esetében mindkét csoportban (p> 0,05).

Vita

Jelen vizsgálat fő megállapítása, hogy 5 g specifikus kollagén peptid napi dózisa pozitívan befolyásolta a boka stabilitását krónikus boka instabilitással rendelkező alanyokban egy 6 hónapos vizsgálati időszak alatt. Az SCP egyértelműen javította a szubjektív érzékelt funkciót a beavatkozás után a kontroll csoporthoz képest. Mind a Cumberland Boka instabilitási eszköz, mind a Láb és Boka képesség mérés német verziója egyformán nőtt a kezelési csoportban, míg a placebo csoport gyakorlatilag változatlan volt mindkét mérés során. Pontosabban, az SCP-vel kezelt sportolók kevesebbet szenvedtek a közös „engedés” érzésétől, a fájdalomtól és a duzzanattól a sporttevékenység során. A szubjektív értékelés szempontjából az 5 g SCP kiegészítés bevitele javította a bokaízület komplex működését a mindennapi élet és a sport tevékenységek során, szemben a placebo csoporttal. Az SCP bevitele csökkent relapszus-remitáló boka traumát is eredményezett, amely jótékony szerepet játszott a sérülések megelőzésében és a szövetek helyreállításában.

Ennek a vizsgálatnak az eredményei összhangban vannak a kollagén peptid kiegészítés korábbi vizsgálataival. Zdzieblik et al. (2017) a térd funkcionális kényelmetlenségének jelentős csökkenéséről számolt be, miután napi 5 g bioaktív kollagén peptidet fogyasztottak 12 héten keresztül. Különösen a sportolók szenvedtek kevesebbet a fájdalomtól a beavatkozás utáni aktivitás során, mint a placebó. Az eredmények értékelése arra a feltételezésre vezetett, hogy az SCP javította a kötőszövet működését és szerkezetét a térd kollagénjében. Egy jelenlegi vizsgálat eredményei ezt az elméletet hangsúlyozzák azáltal, hogy megfigyelik a II. Típusú kollagén szintézisének egyértelmű növekedését és egyidejűleg minimalizált proteoglikán lebomlást a placebo csoporthoz képest (McAlindon et al., 2017). Ftovábbá Schunck és Oesser (2013) in vitro vizsgálata emberi szalagokból és inakból származó izolált primer fibroblasztokról azt mutatja, hogy az SCP kiegészítése stimulált mátrixmolekula bioszintézishez vezet a kezelt ín- és szalagsejtekben.

Míg a TG-ben a jelenlegi vizsgálatban a bokamerevség enyhe javulását észlelték, a PG csökkenését figyelték meg. A boka merevségének enyhe emelkedése azonban szignifikánsan magasabb CAIT ponttal korrelált 6 hónapos napi 5 g SCP kiegészítés után, ami klinikai jelentőségre utal.

Ezen túlmenően, a boka mechanikai stabilitása nem mutatott ki kifejezett csoportkülönbséget az 5 g SCP napi orális adagjának követésével az arthrometer vizsgálatban. Meg kell még határozni, hogy egy nagyobb dózis jelentős hatást váltott volna-e ki.

Következtetések

Összefoglalva, legjobb tudásunk szerint ez az első olyan tanulmány, amely azt mutatja, hogy az SCP beadása szignifikánsan javította a boka szubjektív észlelt funkcióját krónikus boka instabilitással rendelkező alanyokban. Mind a Cumberland Boka instabilitási eszköz, mind a Láb és Boka képesség mérés német változata statisztikailag szignifikánsan javult a specifikus kollagén peptidek bevitelét követően a placebóhoz képest. Ezeket az eredményeket alátámasztották a három hónapos követési periódus adatai, amelyben az alanyok a boka stabilitásának javulásáról, a boka ficamának csökkentéséről és a bokasérülések kockázatáról számoltak be. A bokák merevségének mérésével nem tapasztaltunk szignifikáns változást a csoportok között a mechanikai stabilitás terén. Végül a jelenlegi adatok azt mutatják, hogy az SCP-kiegészítés jótékony szerepet játszhat a boka működésének javításában krónikus boka instabilitással rendelkező alanyokban klinikai körülmények között.

Köszönetnyilvánítás

Minden kísérlet megfelel a jelenlegi német törvényeknek. A költségek egy részét a Gelita AG, Uferstraße 7, Eberbach, Németország fizette. Köszönjük az ELMAKO GmbH & Co. KG-nek, Industriestraße 8, Iffezheim, Németország, az SGAM 2013 bokaízületi műszer biztosításáért. Nincsenek összeférhetetlenségek.