Патрик Дресслер

1 Университет във Фрайбург, Департамент по спорт и спортни науки, Фрайбург, Германия

Доминик Геринг

1 Университет във Фрайбург, Департамент по спорт и спортни науки, Фрайбург, Германия

Дениз Зджиблик

1 Университет във Фрайбург, Департамент по спорт и спортни науки, Фрайбург, Германия

Стефен Осер

2 CRI, Институт за изследване на колаген, Кил, Германия

Алберт Голхофер

1 Университет във Фрайбург, Департамент по спорт и спортни науки, Фрайбург, Германия

Даниел Кьониг

1 Университет във Фрайбург, Департамент по спорт и спортни науки, Фрайбург, Германия

Резюме

След първоначално изкълчване на глезена не е малко вероятно да се развие хронична нестабилност на глезена (CAI). CAI е свързан с нарушени възприемани функционални и механични свойства на връзките. Доказано е, че хранителните добавки с колагенови пептиди подобряват функционалните и механични свойства на съединителната тъкан. Целта на това проучване беше да се изследва ефективността на специфични добавки с колаген пептид (SCP) за подобряване на стабилността на глезена при спортисти с CAI. 50 спортисти от мъже и жени с CAI завършиха рандомизирано, двойно заслепено и плацебо контролирано проучване с ежедневно перорално приложение на 5 g SCP или 5 g плацебо (малтодекстрин) за период от шест месеца. За измерване на субективната възприемана функция на глезена са използвани както инструментът за нестабилност на глезена Cumberland (CAIT), така и германската версия на мярката за способност на стъпалата и глезените (FAAM-G). В допълнение, механичната стабилност се определя чрез измерване на сковаността на глезена чрез артрометър на глезена. Накрая беше извършено тримесечно проследяване. Анализът на ANOVA показа, че субективната стабилност на глезена е подобрена както в CAIT (p Ключови думи: Навяхване на глезена, колаген, хранене, връзки

Въведение

Едно от най-разпространените спортни наранявания сред спортистите е изкълчването на глезена. Предполага се, че 31-40% от спортистите с изкълчване на глезена страдат от трайни увреждания. Прогресията на повтарящи се навяхвания на глезена и остатъчни симптоми се определя като хронична нестабилност на глезена (CAI). Спортистите с CAI се оплакват от хронични симптоми на отстъпване, болка, слабост и обща нестабилност, които могат да повлияят на ежедневните дейности, функционалните дейности и физическите упражнения (Hubbard, 2008; Hubbard and Hertel, 2006).

Терапевтичните подходи за CAI трябва да се отнасят основно до профилактиката и появата на наранявания. В допълнение към медицинското лечение, физиотерапията и спортните терапевтични интервенции, фокусирани върху подобряването на нервно-мускулните, проприоцептивните и силовите дефицити (Holmes and Delahunt, 2009), трябва да се обмислят и хранителни добавки. Засегнатата прицелна тъкан на глезенната става се състои от приблизително 70% колаген. Той е отговорен за еластичността и твърдостта на сухожилията, връзките и съединителните тъкани и следователно представлява един от най-преобладаващите компоненти на извънклетъчния матрикс (Kjaer et al., 2009).

Специфични колагенови пептиди се произвеждат за хранително приложение чрез специална хидролиза на колаген. Въз основа на техните органолептични и хидрологични характеристики, колагеновите пептиди могат лесно да се усвоят в напитки или хранителни добавки (Mohammad et al., 2014; Shoulders and Raines, 2009). Като цяло, високата биологична достъпност на пептидите се основава на ниското им молекулно тегло и липсата на напречни връзки. Предклиничните (Oesser и Seifert, 2003; Walrand et al., 2008) и проучвания при хора (Iwai et al., 2005; McAlindon et al., 2011) показват, че колагеновите пептиди се резорбират почти напълно след перорален прием и че значителна част се натрупва в тъканни структури (Oesser et al., 1999). Приблизително 10% от CP се прехвърля директно в непокътната форма с размер 1-10 kDa от стомашно-чревния тракт в кръвта и може да стимулира експресията и биосинтезата на извънклетъчната матрица в съединителната тъкан (Ohara et al., 2007; Watanabe-Kamiyama et ал., 2010).

По отношение на здравето на сухожилията и сухожилията е показано, че SCP подобрява функционалните и механични свойства на съединителната тъкан. Експеримент in vitro разкри значително повишена експресия на РНК и биосинтез на колаген тип I, колаген тип III, протеогликани и еластин както във фибробластите на връзките, така и в ахилесовото сухожилие, които бяха изолирани чрез ензимно разграждане и засяти в еднослойни култури в овлажнен инкубатор (Schunck и Oesser, 2013). Нещо повече, проучване in vivo демонстрира, че приемът на колагенов хидролизат повишава нивата на глицин, пролин, хидроксипролин и хидроксилизин в циркулиращата кръв (Shaw et al., 2017). В това разследване функционалните ефекти на добавките с колаген бяха изследвани чрез механичен подход. Проучването демонстрира, че натоварването на опън на изследваните връзки, свойствата на материала по отношение на твърдостта и крайната якост на опън се увеличават след добавяне на колаген пептид.

По отношение на дискомфортите, свързани със ставите, рандомизирано, двойно заслепено и плацебо контролирано проучване показа намаляване на свързаната с активността болка в ставите при спортисти с функционални дискомфорт в коляното след перорално приложение на 5 g SCP в продължение на 12 седмици (Zdzieblik et al., 2017). Допълнително проучване показа, че добавянето на 10 g колагенови пептиди на ден за период от 6 месеца подобрява твърдостта на тъканите и нейната устойчивост на механичен стрес. Този ефект е особено забележим при лица с висока отпуснатост на ставите в началото на изследването (Weh и Petau, 2001). Доказателствата за въздействието на колагеновите пептиди върху CAI обаче са ограничени. Доколкото ни е известно, понастоящем няма проучвания, оценяващи влиянието на добавките SCP върху субекти с CAI.

Като се има предвид клиничната значимост на тези резултати, ефектите на SCP също могат да имат терапевтична полза върху субекти с CAI. Целта на настоящото проучване е да се изследва въздействието на SCP спрямо приема на плацебо при лица с хронична нестабилност на глезена чрез измерване на субективната функция и механичната стабилност на глезена. Хипотезата е, че SCP може да подобри стабилността на глезена.

Методи

Участници

свойства

Схема на набиране и отпадане на субекти преди и по време на проучването. TG, група за лечение; PG, плацебо група.

Дизайн

Изследването е било рандомизирано, двойно-сляпо и плацебо-контролирано проектиране, при което участниците са добавили или 5 g SCP (Gelita AG, Германия), или 5 g малтодекстрин (MDX). И двата водоразтворими препарата са сравними по отношение на вкуса и външния вид за ежедневно поглъщане през устата за период от 6 месеца. Предполага се, че острото и хронично натоварване на съединителната тъкан е необходимо, за да се осигури повишен синтез и обмен на протеини на извънклетъчния матрикс, особено за образуването и разграждането на колаген (Kjaer et al., 2009). Следователно, и в двете групи се прилага протокол за механично натоварване, който се състои от 3 домашни упражнения на седмица, които се извършват в рамките на 10 минути. Те бяха насрочени с ден за почивка между всяка сесия (напр. Понеделник, сряда и петък) и се изпълняваха в следния ред: прескачане на въже, клякане и повдигане на петите с един крак. Прескачането на въже отне 5 минути. Клековете и повдигането на петите с един крак бяха изпълнени в 1 сет с 15 повторения. Интензивността не беше увеличена през целия период на интервенция. Участниците консумираха добавките в рамките на 1 час след завършване на всяка сесия за механично натоварване.

В дни без протокол за механично натоварване субектите са инструктирани да приемат добавката в същия ден. И двете сесии за механично зареждане и добавянето на SCP или плацебо са документирани с помощта на календар за съответствие. Участниците бяха изключени от проучването, ако не успеят да изпълнят> 20% от тези условия.

Освен това, хранителният прием и физическата активност бяха оценени преди и след разследването. Въз основа на 3-дневен хранителен протокол, диетичният прием е анализиран с помощта на NutriGuide ® (Nutri-Science, версия 4.6). Ежедневните хранителни и физически навици не трябва да се променят през целия период на изследване. Физическата активност е определена количествено чрез Фрайбургския въпросник за физическа активност. Субектите бяха помолени да попълнят 12-те стандартизирани въпроса, свързани с основни, развлекателни и спортни дейности.

В съответствие с Международния консорциум на глезените, хроничната нестабилност на глезена беше измерена от инструмента за нестабилност на глезена Cumberland (CAIT). Този самоотчитан въпросник се състои от 9 елемента с максимална 30-точкова скала за измерване на тежестта на субективно възприеманата функция на глезена (Hiller et al., 2006). Освен това CAI беше изследван с немската версия на Мярката за способност на краката и глезените (FAAM-G), за да се разграничат ежедневните дейности (FAAM-G ADL) и спортните упражнения (FAAM-G спортове). Субектите получиха оценка в диапазона от 0-100%, където FAAM-G резултатът от 100% представлява безболезнено и неограничено ниво на физиологична функция (Lohrer et al., 2015).

Освен това тествахме механична стабилност на глезена. Сковаността на глезена беше изследвана чрез артрометър на глезена (SGAM 2013; Elmako Medizintechnik), който определи предното таларно чекмедже. По принцип нерадиографското устройство издърпва петата отпред спрямо фиксираната подбедрица и отразява фибро-еластичните свойства на комплекса на глезенната става. Стойностите на скованост на глезена от кривите на изместване на товара бяха количествено определени между 40 и 60 N (Nauck et al., 2010).

След разследването беше проведена тримесечна фаза на проследяване. Това позволи цялостна оценка, като се използва съкратен въпросник, базиран на CAIT и FAAM-G. Въпросите се фокусираха върху опита на участниците през последните три месеца по отношение на: (I) изкълчванията на глезена са намалени, (II) както по време на ежедневните дейности (ADL), така и при спорта, глезенът е по-често стабилен, (III) нараняванията на глезена са намалени. Тези въпроси и избраните критерии са формулирани като въпроси, на които се отговаря с „Да“ или „Не“. Едва след като субектите попълниха въпросника, заслепяването на разследването беше отменено.

Статистически анализ

Данните бяха анализирани с помощта на SPSS (IBM, Версия 24 ®). Всички параметри са представени като средни стойности, стандартно отклонение и стандартна грешка в диаграмите.

В съответствие с теста на Колмогоров-Смирнов параметрите не се различават съществено от нормалното разпределение на базовата линия. Освен това, тестът на Levene за хомогенност на дисперсиите не показва значителни разлики между съответните параметри. Изходните разлики бяха изследвани чрез тест за несдвоени проби. Тестването на промените между изследванията на изходно ниво и след 6-месечната интервенция в групите е количествено определено от теста на Wilcoxon за сдвоени проби.

По отношение на механичната стабилност на глезена, не е установено статистически значимо увеличение на сковаността на глезена (лечение × време взаимодействие: p> 0,05) в TG спрямо PG в края на разследването. Докато 6-месечното приложение на SCP беше придружено от повишаване на сковаността до 0,08 (SEM 0,96) N/mm, в PG беше открито намаление от -0,77 (SEM 0,59) N/mm (Таблица 1).

Увеличението на сковаността в TG корелира с увеличения CAIT резултат (r = 0,42; p 0,05).

Груповото сравнение (p Таблица 2 показва, че нараняванията на глезена са намалели значително повече при субектите след добавяне на SCP (p 0,05). Не са отчетени значими разлики в диетичния прием на изчислените променливи по време на преди и след тестовете и в двете групи (p> 0,05 По време на шестмесечната интервенция състоянието на физическото упражнение беше оценено за консумация на енергия и не показа значителни разлики за изходните данни (p> 0,05) и преди и след тестовете и в двете групи (p> 0,05).

Дискусия

Основната констатация на настоящото проучване е, че дневната доза от 5 g специфични колагенови пептиди повлиява положително стабилността на глезена при пациенти с хронична нестабилност на глезена за период на изследване от 6 месеца. SCP ясно подобрява субективната възприемана функция след интервенцията в сравнение с контролната група. Както инструментът за нестабилност на глезена Cumberland, така и немската версия на измерването на способността за стъпала и глезени се увеличават еднакво в групата на лечението, докато групата на плацебо е практически непроменена при двете измервания. По-точно, лекуваните от SCP спортисти страдат по-малко от усещането, че ставата ‘отстъпва’, болка и подуване по време на спортни дейности. По отношение на субективната оценка, поглъщането на 5 g SCP добавка подобрява функцията в глезенния ставен комплекс по време на ежедневни дейности и спортни дейности, за разлика от плацебо групата. Поглъщането на SCP също води до намалена травма на рецидивиращи ремитиращи глезени, което демонстрира благоприятна роля за предотвратяване на наранявания и възстановяване на тъканите.

Констатациите от това проучване са в съответствие с предишни изследвания на добавките с колаген пептид. Zdzieblik и сътр. (2017) съобщават за значителен спад на функционалния дискомфорт в коляното след поглъщането на 5 g биоактивни колагенови пептиди на ден за период от 12 седмици. По-специално спортистите страдат по-малко от болка по време на активност след интервенцията в сравнение с плацебо. Оценката на резултатите доведе до предположението, че SCP подобрява функцията и структурата на съединителната тъкан в колагена в коляното. Резултатите от текущо разследване подчертават тази теория чрез наблюдение на ясно увеличаване на синтеза на колаген тип II с едновременно минимално разграждане на протеогликан в сравнение с групата на плацебо (McAlindon et al., 2017). Fпо-нататък, проучване in vitro от Schunck and Oesser (2013) върху изолирани първични фибробласти, получени от човешки връзки и сухожилия, показва, че добавянето на SCP води до стимулирана биосинтеза на матрична молекула в третираните сухожилни и лигаментни клетки.

Докато в настоящото проучване е установено леко подобрение на сковаността на глезена при TG, се наблюдава намаляване на PG. Въпреки това, лекото повишаване на сковаността на глезена корелира със значително по-висок CAIT резултат след 5 g добавка на SCP на ден за период от 6 месеца, което показва клинична значимост.

Освен това не е установена изразена групова разлика в механичната стабилност на глезена, като се следва дневна орална доза от 5 g SCP при изследване на артрометър. Остава да се определи дали по-високата доза би предизвикала значителни ефекти.

Заключения

В заключение, доколкото ни е известно, това е първото проучване, което показва, че прилагането на SCP значително подобрява субективно възприеманата функция на глезена при пациенти с хронична нестабилност на глезена. Както инструментът за нестабилност на глезена Cumberland, така и немската версия на измерването на способността за стъпала и глезени статистически значително се подобряват след поглъщането на специфични колагенови пептиди в сравнение с плацебо. Тези резултати бяха подкрепени от данните от тримесечния период на проследяване, в който субектите докладваха за подобрена стабилност на глезена, намалено навяхване на глезена и риск от наранявания на глезена. Не са открити значителни промени между групите в механичната стабилност чрез измерване на сковаността на глезена. И накрая, настоящите данни показват, че добавянето на SCP може да играе благоприятна роля за подобряване на функцията на глезена при пациенти с хронична нестабилност на глезена в клиничен контекст.

Благодарности

Всички експерименти са в съответствие с действащото законодателство на Германия. Части от разходите са платени от Gelita AG, Uferstraße 7, Eberbach, Германия. Благодарим на ELMAKO GmbH & Co. KG, Industriestraße 8, Iffezheim, Германия, за предоставения артрометър на глезена SGAM 2013. Няма конфликт на интереси.