PLoS ONE: Beviser for Signifikant Central Træthed hos patienter med cancer-relaterede Træthed under Gentagne Elbow Flexions till Oplevet Exhaustion

Abstrakt

Målsætning

For at undersøge om træthed induceret af en intermitterende motor opgave i patienter med cancer-relaterede træthed (CRF) er mere centralt eller perifert.

Metoder

Ti patienter med CRF, som var slukket kemo og stråling behandlinger og 14 alders-matchede raske kontrolpersoner blev indskrevet. Deltagerne afsluttet en Brief Træthed Inventory (BFI) og udført en træthed opgave bestående af intermitterende albue-fleksion sammentrækninger ved submaksimal (40% maksimal frivillig sammentrækning) intensitet indtil selvvurderet udmattelse. Spjæt kraft blev fremkaldt af en elektrisk stimulation påføres biceps brachii musklen. Den relative grad af perifere (muskel) vs. centrale bidrag til træthed fremkaldt af intermitterende motor opgave (IMT) blev vurderet ved hjælp af spjæt force ratio (TF

ratio) defineres som post IMT spjæt kraft til at pre IMT spjæt kraft. Det samlede antal forsøg (intermitterende sammentrækninger) og samlede varighed af alle forsøg udført af hvert emne blev også kvantificeret

Resultater

BFI scoringer var højere (p 0,001). I CRF end kontroller, indikerer større følelse af træthed i CRF patienter end kontroller. blev observeret i CRF end kontrol deltagere Et betydeligt mindre antal forsøg og kortere samlede varighed af forsøgene (0,05 p 0,05) sammenlignet med den af ​​kontroller (0,62 ± 0,05), hvilket tyder på CRF patienter oplevede en signifikant lavere grad af muskel (perifer) træthed ved opfattede udmattelse.

Konklusion

i overensstemmelse med tidligere resultater for træthed under submaksimal vedvarende sammentrækning, vores resultater viser, at motoren træthed i CRF er mere centrale end perifer oprindelse i IMT. Betydelig central træthed i CRF patienter begrænser deres evne til at forlænge motorens ydeevne

Henvisning:. Cai B, Allexandre D, Rajagopalan V, Jiang Z, Siemionow V, Ranganathan VK, et al. (2014) beviser for omfattende Central Træthed hos patienter med cancer-relaterede Træthed under Gentagne Elbow Flexions till Oplevet Udmattelse. PLoS ONE 9 (12): e115370. doi: 10,1371 /journal.pone.0115370

Redaktør: Friedemann Paul, Charité University Medicin Berlin, Tyskland

Modtaget: April 1, 2014 Accepteret: November 21, 2014; Udgivet: 22 December, 2014

Copyright: © 2014 Cai et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Data Tilgængelighed:. Det forfattere bekræfter, at alle data, der ligger til grund resultaterne er fuldt tilgængelige uden restriktioner. Alle relevante data er inden for papir og dens Støtte Information filer

Finansiering:. Denne undersøgelse blev delvist understøttet af en National Institutes of Health (NIH) tilskud (R21CA165943). Den bidragyder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

kræft-relaterede træthed (CRF), en vedvarende subjektive følelse af træthed relateret til kræft og /eller dens behandling, forstyrrer daglige aktiviteter og forværrer livskvaliteten for patienter [1]. CRF er en af ​​de mest almindelige symptomer opleves af kræftpatienter, med de fleste undersøgelser rapporterer prævalens over 60%, og nogle undersøgelser rapporterer satser på op til 90% [2]. CRF er kendetegnet ved en følelse af træthed eller træthed større end hvad man kunne forvente for en given aktivitet eller under en given tilstand, der fører til angst, nedsat evne til at deltage i daglige gøremål (ADL), formindsket livskvalitet, og fysiske og psykiske velbefindende [3] – [9]. Det er derfor vigtigt, at forstå de underliggende patofysiologiske mekanismer i CRF for at udvikle strategier for mere præcis og objektiv diagnose og behandling af tilstanden.

Indtil videre den underliggende patofysiologi af CRF er ikke tilstrækkeligt belyst [10]. Selv om der er foreslået en række hypoteser om mekanismer i CRF, er disse hypoteser er i vid udstrækning baseret på beviser, hvor træthed er en iboende egenskab, som i kronisk træthedssyndrom og daglig aktivitet /motion [11]. Meget få studier har evalueret perifere og centrale bidrag til træthed fremkaldt af en bestemt opgave eller tilstand i CRF såsom muskel træthed forårsaget af en lang anfald af motion. Det er blevet rapporteret, at ændrede neuromuskulære tilstande, herunder muskel træthed eller nedsat udholdenhed i forbindelse med cancer kan bidrage til CRF [12] – [16]

Det er velkendt, at muskeltræthed, enhver anstrengelsesudløst nedsættelse af. evne af muskel til at producere kraft eller effekt [17] – [20], har en central og /eller perifer oprindelse [21]. En direkte måling af perifere (muskel) træthed er ændringen af ​​kraft generere evne muskler før og efter motoren træthed opgave ved at evaluere elektrisk stimulering-fremkaldte twitch kraft i hvile.

Da twitch styrkegenerering er uafhængig af den centrale motordrev, sammenligning af dets ændring med ændringerne i maksimal frivillig kontraktion tilvejebringer også et skøn over den centrale træthed. Så vidt vi ved, har meget få undersøgelser nogensinde forsøgt at evaluere mekanismer muskel træthed hos patienter med CRF. Vores tidligere undersøgelser i CRF viste, at muskel træthed som følge af løbende opretholde en submaksimal kraft /belastning ved albueleddet till selvvurderet udmattelse blev bidraget mere af central end perifere mekanismer [14], [15]. Hos raske individer, udviklingen af ​​centrale eller perifere træthed er dog opgave-afhængig [21]. Desuden har vores funktionel magnetisk resonans undersøgelse vist unikke hjerne aktivering mønstre mellem træthed opgaver vedvarende og intermitterende submaksimale muskelsammentrækninger, dvs., forskellige kortikale aktivering mønstre, og måske cellepopulationer er involveret i at kontrollere vedholdende og intermitterende frivillige motoriske aktiviteter. [22] Disse resultater antyder, at intermitterende vs. vedvarende opgave induceret træthed kan have forskellig underliggende mekanisme i CRF. Således er formålet med den aktuelle undersøgelse er at vurdere, om en større central end perifer træthed i CRF stadig holder til intermitterende motor opgave, som mere ligner dagligdags aktiviteter. Vi antager, at i lighed med den vedvarende motor opgave, ville den intermitterende motor opgave (IMT) fremkalde større central end perifer træthed i CRF patienter sammenlignet med raske kontrolpersoner.

Metoder

Emner

Ti CRF patienter med solid cancer (lunge, nyre, lever, skjoldbruskkirtel, bryst, og gastrointestinal cancer, flere detaljer om de oplysninger, kræft kan findes i vores tidligere undersøgelse [14]) og fjorten raske kontroller blev inkluderet. Selvom vi brugte den samme befolkning som vores tidligere undersøgelser af vedvarende kontraktion [14], at antallet af patienter i den aktuelle undersøgelse var lidt anderledes, da datasæt for nogle fag blev udelukket fra analysen på grund af den dynamiske (intermitterende) sammentrækninger forårsager overdreven artefakt forureninger til kraft, EEG og EMG data (EEG EMG resultaterne ikke præsenteret i dette papir) .Den median alder kræftpatienter var 58,8 år (interval: 48-82 år, 3 hanner), og at af kontrollerne var 51,5 år (interval: 26-72 år, 5 mænd). Der var ingen signifikant forskel i alder (p = 0,18) eller body mass index (BMI) (p = 0,56) mellem CRF-patienter og kontroller. Inklusionskriterierne for denne undersøgelse var, at patienterne ikke skulle have modtaget nogen kemoterapi eller strålebehandling i mindst fire uger forud for undersøgelsen og skulle være mindst fire uger efter operation. Patienterne blev screenet ved hjælp af den korte træthed opgørelse (BFI) [23], en ni-post selvevaluering spørgeskema. Patienter og kontroller blev også screenet af et enkelt spørgsmål: “Er du deprimeret?”. Enhver, der svarede “ja” til spørgsmålet var udelukket. Kvalificerede patienter havde en hæmoglobinkoncentration på mere end 10 g /dl, og ingen tegn på polyneuropati, amyotrofi, eller et muskelsvaghed ved historie eller fysisk undersøgelse. Patienter med mere end 10% af præ-sygdom tab af kropsvægt eller med signifikant pulmonal kompromis defineret af oxygen afhængighed blev også udelukket. Sunde kontroller blev rekrutteret gennem lokal reklame. Alle procedurer undersøgelse blev godkendt af Cleveland Clinic Board Institutional Review og alle de emner, der er fastsat skriftligt informeret samtykke

Eksperimentel protokol

De eksperimentelle procedurer blev som følger:. (1) Deltagere først afsluttet BFI . (2) Maksimal frivillig sammentrækning (MVC) kraft isometrisk albue flexion blev målt. Før måling af MVC, deltagerne udførte to forsøg med submaksimal albue sammentrækning (ca. 30-40% opfattede maksimal indsats) for få sekunder som warm-up aktiviteter og at gøre sig bekendt med den isometriske kontraktion opgaven. (3) Maksimal elektrisk stimulation-fremkaldte spjæt kraft (TF) i hvile, før opgaven (TF

pre-træthed) blev registreret. (4) Deltagerne udførte IMT bestående af gentagne albue fleksion sammentrækninger på 40% MVC indtil subjektive udmattelse. (5) Umiddelbart efter IMT, fremkaldte TF (TF

post-træthed) og MVC kraft blev målt igen.

MVC force

Isometrisk albue flexion MVC kraft den dominerende arm var målt med en kraft transducer (JR3 Universal kraft-Moment Sensor System, Woodland, CA), med emner siddende, underarm i en neutral position (mellem supination og pronation), og en albueleddet vinkel på -100

°. Deltagerne blev opfordret til at udøve maksimal styrke. Den MVC kraft blev vist på et oscilloskop og optaget på en personlig computer ved hjælp af et dataopsamlingssystem (1401 Plus, Cambridge Electronic Design, Ltd., Cambridge, UK). To MVC målinger blev foretaget før træthed motion og den højeste værdi blev anvendt til analyse. Hvis den procentvise forskel i kraft mellem de to målinger var mere end 5%, en tredje måling blev udført for at sikre, at sande maksimale kraft blev opnået. Kun én MVC forsøg blev udført umiddelbart efter træthed opgave. Flere detaljer om MVC målingen kan findes i vores tidligere undersøgelse [14].

Motor Træthed Task

Alle deltagere foretaget en IMT at træthed de albuen flexor muskler. IMT bestod af intermitterende kontraktioner til et forudbestemt mål for niveauet (40% MVC). Hver sammentrækning varede 5 sekunder med en 2-sekunders hvile mellem forsøg. Emner fulgte visuelle referencer projiceres på oscilloskopet foran dem til anden indledning og afslutning af hver sammentrækning. De holdt udfører de gentagne sammentrækninger indtil selvvurderet udmattelse. De, der ikke føler sig ekstremt trætte efter 30 min af IMT ( 250 sammentrækninger) blev bedt om at udføre en vedvarende kontraktion indtil udmattelse (dette blev gjort ved 12 kontroller og en CRF patient)

Twitch force på. Rest

kraft generere evne af muskler ved at evaluere elektrisk stimulation-fremkaldte spjæt kraft (TF) er en nøjagtig, objektiv og udbredte metode til direkte vurdering af muskler (perifer) træthed [24]. TF opnås ved at udføre en supra-maksimal stimulering af musklen maven eller motorisk nerve gå ind i muskel og måle den resulterende frembragte kraft, hvorfor vurdere ændringen i den indre motoneuron excitation at tvinge Effektoverføring egenskaber musklen forbundet med perifer træthed [ ,,,0],17], [19], [24]. Maksimal TF

pre-træthed blev vurderet ved at knytte stimulation elektroderne til huden over biceps brachii muskler, en af ​​de store albue flexors. En elektrode (anode) blev fastgjort til huden over senen proximalt til albuen og en anden (katode) blev anbragt over muskelbugen eller motoriske punkt. Dimensionen af ​​hver gummi elektrode var 5 x 5 cm

2. TF blev fremkaldt ved at anvende en enkelt supra-maksimal intensitet elektrisk impuls (1-ms varighed) genereret af en digital stimulator (Grass S8800, Astro Med Inc., West Warwick, RI). Den resulterende TF blev målt med samme kraft transducer anvendes til opnåelse MVC. Umiddelbart efter IMT blev TF vurderet igen under træthed tilstand (TF

post-træthed). TF blev målt fra baseline til sit højdepunkt og normaliseret til præ-træthed MVC kraft. Denne normaliserede TF giver en mere følsom vurdering af muskeltræthed end dens absolutte værdi [15].

Data Processing

Data blev først visuelt gennemgået for at fjerne dårlige forsøg. Vi bestemt varighed af hvert forsøg ved at identificere begyndelsen og slutningen af ​​den sammentrækning – det tidspunkt, hvor den kraft, krydsede halve mål kraft amplitude (fastsat til 40% MVC) i opstigende fase blev defineret som begyndelsen af ​​forsøget, og der krydsede den samme kraft niveau under faldende fase blev defineret som slutningen af ​​kontraktionen. En retssag blev afvist, da dens varighed var kortere end 1,3 sekunder, og /eller når kraften ikke nå op på 70% af målet force amplitude. Gode ​​forsøg blev defineret som dem med retssag varighed mellem 3 og 6 sekunder og med ingen spjæt kraft fremkaldt under sammentrækning (som blev udført en gang min eller en retssag med interpoleret spjæt i omkring hver 8 forsøg). Den første og sidste to forsøg blev heller ikke taget at fjerne forbigående fase ind og ud effekter. Vi derefter beregnet forsøg-gennemsnit resultater i starten, midten og slutningen af ​​den opgave, der svarer stadier af mild, moderat og svær træthed. Dette blev udført ved først at dividere det samlede antal forsøg ligeligt i tre blokke, der svarer til den formodede let, moderat og svær træthed stadier. Efterfølgende blev resultater målt for den 20 sammenhængende god (som defineret ovenfor) sammentrækning forsøg inden for hver af de tre blokke som følger: (i) de første 20 forsøg i den første blok til at vurdere træthed på det tidlige stadium af opgaven, (ii ) de midterste 20 forsøg i den anden blok til at vurdere træthed ved halvt point af opgaven, og (iii) de sidste 20 forsøg i tredje blok til at vurdere træthed på det punkt af opfattet udmattelse. Alle kraft foranstaltninger blev normaliseret til hvert emne pre-IMT MVC kraft

effektmål

Følgende resultater blev målt for hver emne:. (I) MVC kraft som mål for styrke; (Ii) det samlede antal forsøg og samlet varighed af alle forsøg (herunder den sidste SC) som mål for udholdenhed (da nogle emner i studiegruppen udført en SC ved udgangen, hvilket betydeligt længere var end en intermitterende retssag, det samlede antal forsøg blev beregnet således, at det svarer til antallet af intermitterende forsøg plus antallet af “tilsvarende” forsøg som følge af at dividere varigheden af ​​SC forsøget med den gennemsnitlige varighed af de intermitterende forsøg).; (Iii) betyder retssag varighed baseret på alle de forsøg (undtagen SC i slutningen udført af nogle fag) som et mål for retssagen tid præcision; og (iv) før og efter task normaliseret twitch kræfter (TF

pre-træthed og TF

post-træthed) for at få post-til-pre-træthed TF ratio (TF

ratio) som foranstaltninger af muskel eller perifer træthed. Vi vurderede også ændringer i motorisk ydeevne og nøjagtighed ved at beregne forsøg-gennemsnit værdier for de følgende resultater for de første, midterste og sidste 20 forsøg: (v) gennemsnitlig normaliseret (til MVC) kraft amplitude under plateau fase af sammentrækning (mellem tid 0,5 s og 2 s fra sammentrækning debut som defineret ovenfor, der svarer til begyndelsen af ​​statisk sammentrækning fase efter den kraft nået målet); (Vi) gennemsnitlig normaliseret (til MVC) kraft område i kraft kurven; og (vii) gennemsnitlig kraft hældning under stigende og faldende faser af kraft kurve som et mål for sammentrækning og afslapning hastighed. Hældningen blev beregnet ved først at påføre et nul-fase 4

th ordens Butterworth 10 Hz lavpasfilter til den kraft og derefter måle maksimalt 2

nd orden polynomium af klokkeformede maksimum af den absolutte force derivat under op- og nedstigende faser af kraft kurven.

Statistisk analyse

data normalitet blev først kontrolleres ved hjælp af Kolmogorov-Smirnov test og ved at se på histogram plots og skævhed og kurtosis værdier at beslutte, om at udføre en parametrisk eller ikke-parametrisk analyse. For spjæt kraft, blev non normalitet primært forårsaget af en enkelt outlier, som blev fjernet før udførelse parametriske analyser.

MVC kraft, antal forsøg og samlet varighed af forsøg blev fundet at have en ikke-normal fordeling og dermed analyseret med Mann-Whitney U-test for mellem og Wilcoxon for inden gruppens sammenligninger. One-prøve t-test (sammenlignet med en dvs. ingen pre for at skrive ændringer) for hver gruppe og uafhængig prøve t-test blev udført på MVC kraft

ratio og TF

forholdet til at studere inden for og mellem gruppe træthed effekt.

En to-vejs (gruppe x tid) gentagne målinger ANOVA under anvendelse generelle lineære model (GLM) blev påført for at studere virkningen af ​​træthed på normaliseret spjæt kraft, normaliseret (mål) kraft, betyder trial varighed, normaliseret kraft område, og stigende og faldende kraft skråninger. Når kugleform antagelse hjælp Mauchly test mislykkedes, blev den multivariate snarere end de univariate resultater rapporteret. Når en samlet signifikant effekt blev fundet, svarende post-hoc analyser blev udført for at undersøge i og mellem gruppe ændringer over tid (midten og slutningen vs. begyndelsen af ​​IMT eller post vs. pre IMT). Mellem grupperne baseline (begyndelsen af ​​opgaven eller før IMT) sammenligninger blev også udført under anvendelse af simpel t-test. På grund af den sonderende karakter af undersøgelsen blev ingen prøve størrelse beregning og korrektion for multiple sammenligninger.

Med mindre andet er angivet, blev resultater rapporteres ved hjælp middelværdi og standardafvigelse af middelværdien (SEM) for parametriske resultater og, median og 25

th – 75

th fraktiler for ikke-parametriske resultater. Statistisk signifikans niveau blev sat til p ≤ 0,05. Alle statistiske analyser blev udført ved hjælp af IBM SPSS Statistics 21.

Resultater

BFI

Mean BFI score for ni spørgsmål var signifikant højere i CRF-patienter (middelværdi og SD af 4,69 ± 2,05) end kontroller (0,91 ± 1,02) (p. 0,001), hvilket indikerer, at subjektiv følelse af træthed var betydeligt større for CRF end kontrol deltagere

MVC force

Pre-IMT MVC kraft var noget lavere i CRF patienter end kontroller (median [25

th; 75

th percentiler] på 2,0 [1,7; 2,51] sammenlignet med 2,35 [2,12; 3,11], U = 41, p = 0,09). Indenfor gruppen sammenligning i Wilcoxon test viste en signifikant præ at skrive fald i MVC kraft for både CRF (-0,29 [-0,37; -0,23], T = 5, p = 0,03) og kontroller (-0,51 [-0,79; -0,25] , T = 0, p = 0,005). Men MVC aftager de efter vs. før IMT var ikke signifikant forskellig mellem de to grupper (U = 52, p = 0,29) (fig. 1-A).

CRF = cancer-relaterede træthed, CTL = Controls. Cirklen i A repræsenterer milde outliers (strækker sig ud over 1,5 IQR fra IQR kasse kanter).

Ligeledes post-til-pre-IMT MVC force forholdet var betydeligt mindre end 1 (dvs. ingen ændring ) for begge kontroller (middel ± SEM på 0,80 ± 0,04, t (13) = -5,09, p 0,001) og CRF (0,83 ± 0,02, t (9) = -7,62, p 0,001) deltagere, hvilket tyder på et betydeligt fald i det maksimale frivillige kraftoutputelementet følge af træthed (fig. 1-B). Mellem-gruppe sammenligning af MVC kraft nøgletal var ikke-signifikant (-0,03 ± 0,05, t (19,6) = -0,74, p = 0,47).

Intermitterende Motor Task (IMT) knyttede foranstaltninger

antal og varighed af forsøg

antallet af forsøg (intermitterende albue fleksion sammentrækninger) var signifikant mindre i CRF end kontroller (235,5 [168; 278] vs. 268 [260, 276], U = 35 , p = 0,04) (fig. 2-A). Desuden betyder kontraktion (trial) periode i begyndelsen af ​​IMT var signifikant kortere for CRF sammenlignet med kontroller (3,81 ± 0,18 sek vs. 4,42 ± 0,15 sek, t (22) = 7,04, p = 0,01). Da GLM fandt ingen tid (F (2,44) = 2,3, p = 0,113) og ingen gruppe ved tid virkning (F (2,0) = 0,03, p = 0,975), jo kortere forsøg varighed i CRF end kontroller bestod under IMT (fig. 3-A). Det kombinerede lavere antal og kortere varighed forsøg resulterede i en væsentligt kortere samlet kumuleret sammentrækning varighed af alle de forsøg for CRF (736 [621; 871] sek vs. kontroller 1277 [1226; 1324] sek, U = 17, p = 0,002) (fig. 2-B).

CRF = cancer-relaterede træthed, CTL = Controls. Cirkler og stjerner repræsenterer milde og ekstreme outliers henholdsvis (strækker sig ud over 1,5 og 3 IQR fra IQR kasse kanter).

CRF = cancer-relaterede træthed, CTL = kontrol.

Normaliseret kraft amplitude.

GLM analyse fandt ikke nogen signifikant tid (F (2,44) = 2,05, p = 0,14) eller gruppe af tiden effekt (F (2,0) = 0,22, p = 0,81) for normaliseret kraftamplituden (CRF 38,6% ± 0,8% vs. kontrollerer 39,2% ± 0,7%). Post-hoc analyse viste en marginal nedgang i kraft ved udgangen i forhold til begyndelsen af ​​IMT for kontrol (t (22) = 1,8, p = 0,09) (Fig. 3-B).

Normalized kraft område.

For normaliseret force område, GLM analyse viste ingen tid (F (2,21) = 1,6, p = 0,22) eller gruppe af tiden effekt (F (2,21) = 0,17, p = 0,85 ) (fig. 3-C). Imidlertid CRF gruppen viste en signifikant lavere kraft området i begyndelsen af ​​opgaven sammenlignet med kontroller (CRF 31,2 ± 1,8 vs. CTL 40,3 ± 1,5, t (22) = 14,91, p = 0,001).

Stigende hældning.

Der var ingen signifikant tid (F (2,21) = 0,9, p = 0,42) eller gruppe af tiden virkning (F (2,21) = 0,76, p = 0,48) fra GLM analyse og ingen forskellen mellem grupperne i begyndelsen af ​​opgaven for opstigende force hældning (fig. 3-D).

faldende hældning.

for den nedadgående kraft hældning, GLM analyse viste en tid (F (2,21) = 16,7, p 0,001), men ingen gruppe af tid effekt ((F2,0) = 0,33, p = 0,721) (figur 3-E.). Post-hoc analyser for inden gruppesammenligninger finde et signifikant fald i absolut hældning værdi over tid for CRF (fra 3,96 ± 0,75 i begyndelsen ned til 3,59 ± 0,73 i midten af ​​opgaven, t (22) = 1,21, p = 0,24 og 3,17 ± 0,65 ved afslutningen af ​​opgaven, t (22) = 2,64, p = 0,01) og kontroller (fra 5,48 ± 0,63 til 4,93 ± 0,61, t (22) = 2,11, p = 0,05 i midten og 4,41 ± 0,55, t (22) = 4,21, p 0,001 ved afslutningen af ​​opgaven)

Normalized spjæt force

Gentagen ANOVA-analyse viste en tid (F (1,21).. = 57,96, p 0,001) effekt for den normaliserede twitch kraft. Post-hoc test fandt, at twitch kraft blev signifikant reduceret både for kontrol (fra 16,8% ± 1,2% ned til 10,8% ± 1,3%, t (21) = 7,69, p 0,001) og CRF (17,6% ± 1,5% ned til 14,1% ± 1,6%, t (21) = 3,59, p = 0,002) patienter (fig. 4). Den marginale betydelig gruppe af tiden effekt ((F1,21) = 4,03, p = 0,06) indikerer, at denne reduktion var større i kontrolgruppen.

CRF = cancer-relaterede træthed, CTL = kontrol.

Twitch force Ratio.

TF

forholdet fandtes at være betydeligt mindre end 1 (dvs. ingen ændring) for begge kontroller (TF

ratio = 0,62 ± 0,05, t (13) = -7,03, p 0,001) og CRF-patienter (0,81 ± 0,05, t (8) = -4,13, p = 0,003). Mellem gruppe sammenligning analyse viser også, at TF

forholdet i CRF-gruppen var signifikant højere end i kontrollerne (t (21) = -2,52, p = 0,02) (fig. 5), hvilket indikerer kraft generere kapacitet af musklen umiddelbart efter IMT eller træthed var større i CRF end kontroller, hvilket tyder på en lavere grad af muskel (perifer) træthed ved opfattede udmattelse.

CRF = cancerrelateret træthed, CTL = kontrol.

diskussion

Denne undersøgelse hypotese, at ved at udføre en lang varighed intermitterende motor opgave (IMT), ville CRF patienter udholde større central træthed i forhold til raske kontrolpersoner. Vores primære fund støtter denne hypotese indbefatter (i) CRF patienter havde større opfattet træthed (signifikant højere score BFI sammenlignet med kontroller) og (ii) TF

forholdet var signifikant højere hos CRF patienter sammenlignet med raske kontroller.

Vi valgte intermitterende submaksimal opgave i nærværende undersøgelse. Submaksimal motor opgave anses for at være en mere realistisk og dermed en mere passende model til at studere centrale træthed end den mindre udbredte maksimal kraft protokol [21]. Submaksimal kraft anstrengelser er en mere repræsentativ for dagligdags aktiviteter (ADL), og det er vist, at CRF patienter oplever mere træthed på grund af ADL [5]. Også i løbet af en submaksimal kraft protokol, er tilstrækkelig blod og ilt fyldes til musklen under og mellem veerne at forhindre lokal ophobning af metabolitter, der forårsager perifer træthed. Desuden er submaksimal øvelse i forbindelse med aerob metabolisme og hovedsageligt rekrutterer træthed-resistente muskler /motoriske enheder for at undgå /forsinkelse muskeltræthed. Af ovennævnte grunde submaksimale motoriske opgaver synes at være mere passende for at studere motor-relaterede træthed i CRF. For det andet er to typer af submaksimale motoriske aktiviteter bredt vedtaget at studere motor træthed, vedvarende og intermitterende øvelser. Men intermitterende submaksimale motoriske aktiviteter efterligne tættere ADL sammenlignet med en lang varighed vedvarende muskelsammentrækning. Til vores bedste viden, har ingen undersøgelse anvendt intermitterende submaksimal motor opgave at undersøge centrale og perifere bidrag til CRF.

Udførelsen af ​​IMT afslørede, at CRF patienter var kun i stand til at udøve et mindre antal forsøg samt kortere samlede varighed af forsøg end raske kontrolpersoner. Dette fund tyder på, at CRF patienter følte udmattet (trætte) betydeligt hurtigere end kontroller. Dette er til trods for, at CRF patient udøvede sig mindre ved hvert forsøg som det fremgår af den nederste normaliserede kraft område (et mål for relativ gennemsnitlige kraft output pr forsøg) og kortere gennemsnitlig retssag varighed og dermed længere hviletid mellem forsøg (givet kontraktionsinducerende hvile sæt 7 sek for begge grupper). Desuden er det også vigtigt at overveje, at CRF patienter var svagere (lavere MVC kraft) og således udførte opgaven ved en lavere absolut mål kraft end kontroller. Disse resultater er taget alle sammen betyder, at patienterne udførte et mindre antal motoriske aktiviteter for en kortere samlet varighed mod en endnu lettere belastning end kontroller. Dette faktum antyder, at CRF patienter står over for større udfordringer i at udføre real-life opgaver såsom bærer et tilfælde af vand- eller købmand flaske poser fra indkørslen ind i huset, understreger betydningen af ​​at afhjælpe denne invaliderende condition.A større post-til-pre IMT TF

forholdet i CRF sammenlignet med kontroller giver bevis for, at den tidligere følelse af svær træthed, som resulterede i udførelsen af ​​et mindre antal af motordrevne forsøg og kortere samlede anstrengelse tid var stort set en konsekvens af forværret central træthed hos patienter. Mere specifikt angiver den højere TF

forholdet, at kraften generere kapacitet af musklen i CRF ikke var så meget forringet som i kontroller, hvilket tyder på, at patienter oplevede en lavere grad af muskeltræthed på tidspunktet for opfattet udmattelse. Så hvis muskel træthed ikke var den primære bidragyder til tidligere svigt af IMT (et mindre antal forsøg og kortere samlet retssag varighed) i CRF patienter, vi kan trygt hævde, at dårligere motorisk præstation var forårsaget af en større grad af central træthed .

Selv om spinal og supraspinale faktorer i muskel træthed er blevet godt studeret [24], mekanismen for patofysiologien af ​​CRF er stadig ikke klart, [10]. Central træthed, som udvikler sig i centralnervesystemet (CNS), skyldes den gradvise svigt af transmitterende motor neuron impulser [24]. Central træthed er blevet defineret som svært ved initiering eller vedligeholdelse af frivilligt arbejde [25]. Stor eksperimentel evidens for, at frivillige motordrev spiller en vigtig rolle i oprindelsen af ​​træthed [26] – [30]. Central træthed kan stamme på spinal og overnationale spinal steder [24]. Spinal regulering involverer primært kontrol af alfa- og gamma motor neuron aktiviteter ved en række mekanismer. Supra-spinal forordning er baseret ikke blot på aktiviteten af ​​primære motor cortex, men også på funktionen af ​​de involverede i planlægning og kontrol af bevægelser strukturer og samspillet mellem forskellige niveauer af motorstyring netværk. I CRF patienter, kan disse regler være nedsat på grund af dysregulering af flere fysiologiske og biokemiske systemer [11], [31]. Især er det kendt, at cancer og /eller cancerbehandling forårsager en stigning i hjernen serotonin (5-HT) niveauer og /eller opregulering af en population af 5-HT-receptorer, hvilket fører til reduceret motoriske drev, modificeret hypothalamus-hypofyse -adrenal (HPA) aksen funktion, og en følelse af reduceret kapacitet til at udføre fysisk arbejde [32]. Undersøgelser har rapporteret reduceret cortisol respons i kræft overlevende med vedvarende træthed [33], [34]. Disse resultater kan forklare en del, hvorfor CRF patienterne oplever mere centralt end perifer træthed i motorydelse. Fremtidige undersøgelser bør belyse underliggende årsager til centrale træthed i CRF, herunder den rolle, 5-HT og kortisol i reguleringen faldende drev for muskel aktivering.

Bedre kendskab til mekanismerne i CRF eller nogen af ​​dens komponenter ville i høj grad hjælpe i at udvikle målrettede interventioner [35], [36]. Forståelse oprindelsen af ​​træthed under ADL i kræft overlevende er særlig vigtig for præcis diagnose og effektiv behandling af CRF. Fordi motor-relaterede CRF resulterer i høj grad i en reduktion af central motor [14], træthed management strategier bør fokusere på at forbedre centrale såvel som perifer træthed. Endvidere kan administration af centrale stimulerende stoffer til patienter med CRF være afgørende under behandlingen. Disse data er foreløbige og den relativt lille stikprøve af undersøgelsen kan begrænse generalisering af resultaterne for alle kræft overlevende.

Konklusioner

I overensstemmelse med tidligere resultater for træthed under submaksimal vedvarende sammentrækning, vores resultater støtte, CRF, især i forbindelse med motorisk præstation er mere central snarere end perifer oprindelse. Der eksisterer således et stort uoverensstemmelse mellem opfattet fysisk udmattelse og den sande fysiologiske tilstand af musklen på tidspunktet for opgaven svigt i CRF-patienter. Central træthed i CRF patienter er en væsentlig bidragyder til begrænsning af deres evne til at forlænge motorens ydeevne.

Støtte Information

S1 datasæt.

Fuld manuskript datasæt. Dette excel fil indeholder den fulde datasæt af manuskriptet. Filen har to regneark; “AllData” indeholder datasættet for alle outcome variabler og “Variable” giver et variabelnavn ordbog.