Csökkent alsó végtagi izomerő és térfogat 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél a neuropathia, az intramuszkuláris zsír és a D-vitamin szintjéhez viszonyítva

Absztrakt

CÉLKITŰZÉS Izomgyengeség és az alsó végtagok sorvadása alakulhat ki cukorbetegeknél, növelve az elesés kockázatát. Ezeknek a rendellenességeknek az alapját nem magyarázták teljes mértékben. A tanulmány célja az volt, hogy objektíven számszerűsítse a 2-es típusú diabetes mellitusban (T2DM) szenvedő betegek izomerőjét és méretét a neuropathia, az intramuszkuláris nonkontraktilis szövet (IMNCT) súlyossága és a D-vitamin-hiány vonatkozásában.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK Húsz T2DM-ben szenvedő beteget és 20 egészséges kontrollalanyot hasonlítottak össze életkor, nem és BMI szerint. A térd extensor, a flexor és a boka talpi és a dorsiflexor izmok erejét és méretét a diabéteszes szenzomotoros polyneuropathia (DSPN) súlyosságához, az IMNCT mennyiségéhez és a szérum 25-hidroxi-D-vitamin (25OHD) szintjéhez viszonyítva értékeltük.

EREDMÉNYEK A kontroll alanyokkal összehasonlítva a T2DM-ben szenvedő betegeknél szignifikánsan csökkent a térd nyújtó ereje (P = 0,003), és csökkent a térd nyújtóinak (P = 0,045) és a flexorok izomtérfogata (P = 0,019). A boka talpi hajlító ereje szintén szignifikánsan csökkent (P = 0,001), de a boka talpi hajlító (P = 0,23) és a dorsiflexor (P = 0,45) izomtérfogat csökkenése nélkül. Az IMNCT szignifikánsan megnőtt a boka talpán (P = 0,006) és a dorsiflexorokban (P = 0,005). A DSPN-ben szenvedő betegek térdnyújtó ereje szignifikánsan kisebb volt, mint azoknál, akiknek nem volt (P = 0,02), de nem mutattak különbséget a térd nyújtó térfogatában (P = 0,38) és a boka talpi hajlító erejében (P = 0,21) vagy térfogatában (P = 0,96). 25 nmol/L 25OHD-s betegeknél nem találtak szignifikáns különbséget a térd nyújtó erejében és térfogatában (P = 0,32 vs. 0,18) és a boka plantáris hajlítóiban (P = 0,58 vs. 0,12).

KÖVETKEZTETÉSEK A T2DM-ben szenvedő betegeknél jelentősen csökken a proximális és a distalis lábizom erő, valamint az izom térfogatának proximális, de nem distalis csökkenése valószínűleg a disztális izmok nagyobb intramuszkuláris zsírfelhalmozódása miatt. A proximális, de nem distalis izomerő összefügg a perifériás neuropathia súlyosságával, de nem az IMNCT vagy a 25OHD szinttel.

Bevezetés

Bár a diabéteszes polineuropátia elsősorban szenzoros és autonóm diszfunkció formájában jelentkezik, egyre több bizonyíték azt mutatja, hogy a boka és a térd motoros működési zavarai is jelentős megnyilvánulások lehetnek (1–3). A motoros diszfunkció izomgyengeségként, az izomtömeg csökkenésében, valamint az ízületek rugalmasságának és mozgástartományának korlátozásaként jelentkezik, ami végső soron befolyásolja a járást és az egész test mozgását (4–6).

Noha a disztális izmok gyengeségét és atrófiáját, valamint a boka csökkent mozgékonyságát és erejét számos tanulmány kimutatta és összefüggésben állt a neuropathia súlyosságával (7–9), az alapvető mechanizmusokat nem vizsgálták. Korábbi vizsgálatok nem végeztek átfogó értékelést az izomerőről a morfológia és a belső összetétel vonatkozásában. A cukorbetegségben és elhízásban szenvedő betegeknél megnövekedett az intramuszkuláris nonkontraktilis szövet (IMNCT) mennyisége, amely szoros összefüggésben áll az inzulinrezisztenciával és a borjú- és combizmok izomerejének csökkenésével (1,2,10).

Az izomtérfogat változása (11) hozzájárulhat az erő megváltozásához, és mivel sok cukorbeteg páciens elhízott, nagyobb izommérettel, de nagyobb izomsorvadással rendelkezhet a diabéteszes neuropathia miatt (7). Korábbi tanulmányok kimutatták a boka talpi és a dorsiflexor izmok és a térd nyújtók atrófiáját diabéteszes neuropátiában szenvedő betegeknél, összehasonlítva a neuropátia nélküli betegekkel és a kontroll alanyokkal (2,4,6,8). A proximálisabb lábizmokra (térdnyújtók és flexorok) gyakorolt hatást, amely jelentős hatást gyakorol a testtartás stabilitására és a járási teljesítményre, azonban nem sikerült megállapítani. Valójában a maximális izometrikus izomerő közvetlenül összefügg az izom keresztmetszeti területével (CSA) (11–13).

Az izomerő és az izomméret csökkenése az intra-muszkuláris zsírszivárgás növekedésével és a fizikai teljesítőképesség csökkenésével egészséges idős egyéneknél összefüggésben lehet a D-vitamin hiányával (14,15). Motoros diszfunkció fordulhat elő enyhe és különösen súlyos D-vitamin-hiányban szenvedőknél (14,16). Ezenkívül a betegek 93% -a panaszkodik nem specifikus izom-csontrendszeri fájdalomra, amely D-vitamin-hiánynak tulajdonítható (17). A D-vitamin-hiány mértékét jelenleg a 25-hidroxi-D-vitamin (25OHD) keringési szintje szerint osztályozzák úgy, hogy a megfelelő értéket> 75 nmol/L (> 30 ng/ml), elégtelen 50–75 nmol/L (20) értéket határozzák meg. –30 ng/ml), hiányos, mint 25–50 nmol/L (10–20 ng/ml), és súlyosan hiányos, mint 2), és megszorozva az egyes izomszakaszok közötti távolsággal (d) az izomtérfogat (cm) 3) az Eq. 1:

Intramuszkuláris nemkontraktilis szövet

A különböző szövetek sűrűségét más MRI jelintenzitás tükrözi. A kötőszövet alacsony jelintenzitási értékeket eredményez, míg a zsírszövet nagyon magas jelintenzitási értékeket produkál, a vázizomzat intenzitása e két szövet közé esik. Az MRI vizsgálat egy adott területéről a jelintenzitás frekvenciaeloszlásának mérésével lehetséges meghatározni a jelintenzitás eltolódásait, jelezve a szöveti összetétel változását. Az OsiriX szoftvert használták a jel intenzitásának mérésére a CSA-ként körvonalazott régió összes izomára. A jel intenzitását minden vizsgált izomban meghatároztuk, és a jel intenzitásának frekvenciaeloszlását kaptuk ebben a CSA-ban. A kiválasztott izom CSA legmagasabb frekvenciájú jelintenzitási értékét akkor rögzítettük, amikor ez a jelintenzitás értéke az adott izom CSA-ban lévő összes képpont számának 10% -át tette ki. Az alany lábának három különböző szintjét választottuk (proximális, középső, disztális) az izom anatómiai felépítése szerint. Az egyes izmok három jelintenzitási értékének összegét kiválasztottuk és felhasználtuk a további elemzéshez.

Statisztikai analízis

Független minták Student t tesztet alkalmaztak a mért változók csoportok közötti különbségeinek tesztelésére. Pearson-korrelációs együtthatókat használtunk az izomerő és az egyéb paraméterek közötti kapcsolat tesztelésére. Az adatok átlag ± SD értékeként kerülnek bemutatásra, hacsak másképp nem szerepel.

Egyenlettel. A 2. ábra szerint a vizsgálat előtt elvégeztünk egy teljesítményelemzést (a priori teljesítményszámítás) a korábbi vizsgálatok bokaízületi szilárdsági (nyomaték) eredményeinek felhasználásával (7,26):

A teljesítményelemzés azt mutatta, hogy minden csoportban 14 alanyra volt szükségünk a csoportok közötti 22 Nm-es különbség kimutatásához (~ 20% -os különbség a csoportok között), az α-szint 0,05 és a β-szint 0,9 (azaz a teljesítmény 90 %). A lemorzsolódás és az esetleges adatproblémák elszámolása érdekében 20 csoportot vettünk fel minden csoportba.

Eredmények

Tárgyak

Húsz egészséges kontrollalanyot (13 férfi, 7 nő) és 20, 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő beteget (15 férfit, 5 nőt [8 DSPN-vel, 12-t DSPN nélkül]) értékeltek. Az életkor, a magasság és a BMI összevetésre került a cukorbetegeknél a kontrollal összehasonlítva (1. táblázat). A betegek neurológiai vizsgálata, kvantitatív szenzoros vizsgálata, neurofiziológiája, szaruhártya konfokális mikroszkópia és bőrbiopszia alapján ésszerűen kontrollálhatták glikémiás és lipidszintjüket, és bizonyították az enyhe neuropathiát (1. táblázat).

Az alany klinikai jellemzői

Izomerő

A térd és a boka izomereje (Nm/kg) szignifikánsan alacsonyabb volt a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél, összehasonlítva a három különböző szögben lévő kontrollal. Térderősség 55 ° -nál (1,3 ± 0,4 vs. 2,1 ± 0,7; P = 0,002), 70 ° -nál (1,3 ± 0,5 vs 2,0 ± 0,8; P = 0,002) és 85 ° -nál (1,3 ± 0,4 vs. 1,8 ± 0,6; P = 0,009) szignifikánsan csökkent a betegeknél a kontrollal összehasonlítva. A boka szilárdsága 0 ° -nál (0,6 ± 0,2 vs. 0,9 ± 0,3; P = 0,000), –5 ° (0,7 ± 0,2 vs. 1,04 ± 0,3; P = 0,001) és –10 ° (0,7 ± 0,2 vs. 1,1 ± 0,36; P = 0,001) szignifikánsan csökkent a betegeknél a kontrollal összehasonlítva. Ennek megfelelően az átlagos térdnyújtó (1,3 ± 0,5 vs. 1,9 ± 0,7; P = 0,003) és a boka talpi flexor (0,6 ± 0,2 vs. 1,05 ± 0,3; P = 0,001) szignifikánsan alacsonyabb volt a betegeknél a kontroll alanyokhoz képest (táblázat 2).

Izomerő, térfogat és IMNCT (MRI jelintenzitás értékek) 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél és kontroll alanyoknál, a priori statisztikai teljesítményanalízissel, statisztikai különbséggel és a csoportok közötti százalékos különbséggel

Izomtérfogat

A térdnyújtók (P = 0,04) és a flexorok (P = 0,01) izomtérfogata szignifikánsan alacsonyabb volt a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél a kontrollal összehasonlítva (2. táblázat). Nem találtunk szignifikáns csökkenést a boka talpi (P = 0,23) és a dorsiflexor (P = 0,45) izomtérfogatban a csoportok között (2. táblázat).

Intramuszkuláris nemkontraktilis szövet

Az IMNCT szignifikánsan növekedett a soleus (P = 0,006), a dorsiflexor (P = 0,005) és az laterális gastrocnemius (P = 0,05) izmokban a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél a kontroll alanyokhoz képest (2. táblázat és 1. ábra). Nem találtunk szignifikáns különbséget az IMNCT-ben a csoportok közötti térdnyújtókban vagy térdhajlítókban (2. táblázat).

A kontroll alanyok alsó végtagjainak és a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegek MRI képei. Reprezentatív alsó végtagi MRI képek egy egészséges 69 éves kontrollcsoport önkéntesétől (A és C) és egy 67 éves, diabéteszes polineuropátiában szenvedő betegnél (B és D). A képek a középmagasságtól (A és B) és a középső síktól (C és D) származnak. Vegye figyelembe az IMNCT jelentős növekedését (az izom keresztmetszeteinek sötét területei kötőszövetek) a cukorbeteg páciens képein. Méretarány = 10 cm. BF, bicepsz femoris; DF, dorsiflexor; LG, lateralis gastrocnemius; MG, medialis gastrocnemius; RF, rectus femoris; SM, semimembranosus; SOL, soleus; ST, semitendinosus; VI, vastus intermedius; VL, vastus lateralis; VM, vastus medialis.

DSPN versus No DSPN

A DSPN-ben szenvedő betegeknél (n = 8) a térd nyújtó ereje szignifikánsan alacsonyabb volt (Nm/kg), mint a DSPN nélküli betegeknél (n = 12) (1,0 ± 0,4 vs. 1,5 ± 0,4; P = 0,028). Nem találtunk szignifikáns különbséget a boka és a talpi hajlító szilárdságában a DSPN-ben szenvedő és anélkül szenvedő betegek között (0,59 ± 0,31 vs. 0,76 ± 0,19; P = 0,21).

Alacsony a normál D-vitamin szintje

Nem találtunk szignifikáns különbséget az izom erejében (1,2 ± 0,1 Nm/kg szemben 1,3 ± 0,5 Nm/kg; P = 0,32) és térfogatában (932,1 ± 427,3 cm 3 vs. 1122,7 ± 175,1 cm 3; P = 0,18). térdhosszabbítók és a boka talpi hajlítószilárdsága (0,6 ± 0,2 Nm/kg vs. 0,7 ± 0,2 Nm/kg; P = 0,58) és térfogata (582,6 ± 306,9 cm 3 vs. 768,1 ± 160,5 cm 3; P = 0,12) 25OHD szint 25 nmol/L.

Összefüggések

Jelentős összefüggést találtak a térd nyújtó ereje és a térd nyújtó izom térfogata között (r = 0,57, P = 0,007) 2-es típusú cukorbetegségben. Nem találtunk szignifikáns korrelációt a boka talpi hajlító ereje és a boka talpi hajlító térfogata (r = 0,23, P = 0,297), illetve a térd és a boka izomereje között IMNCT-vel (r a -0,34 és −0,02 között a bokánál és −0,33 0,37 térdnél), a DSPN súlyossága (r = −0,36 a bokánál és −0,48 a térdnél), vagy a 25OHD szint (r = −0,12 a bokánál és 0,13 a térdnél).

Következtetések

Jelentős erőhiányt találtunk nemcsak a boka-plantáris hajlítókban, amiről korábban már kimutattak és a DSPN-hez kapcsolódtak, hanem a proximális térd-nyújtókban is, amelyek részben a DSPN-nek is tulajdoníthatók. Klinikai jelentőségű, hogy a térdnyújtók egy fő antigravitációs izomcsoport, amely felelős a test mozgatásáért és irányításáért járás közben; ezért ez a rendellenesség részben megmagyarázhatja azt a közelmúltbeli megfigyelést, miszerint az egyensúly romlik a diabéteszes neuropathiában szenvedő betegeknél (30). A cukorbetegségben szenvedő betegeknél, különösen a neuropátiában szenvedőknél a boka és a térd izomzatának csökkenése jelentősen hozzájárulhat a járáskárosodáshoz, az esések megnövekedett előfordulásához és a súlyos sérülésekhez kórházi kezelés esetén. Valóban, az ellenállást edző gyakorlatok javíthatják az izomerőt és a járási sebességet, és csökkenthetik az esések kockázatát (6,31–33).