Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie Academiejaar 2014-2015
De invloed van neuropathie op maximale kracht en krachtuithouding bij diabetes type II patiënten
Masterproef voorgelegd tot het behalen van de graad van Master of Science in de Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie
Claude Gallez Ruben Janssens
Promotor: Prof. Dr. Patrick Calders Co-promotor: Drs. Tineke Gysel, Dr. Sofie Pardaens
2
Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie Academiejaar 2014-2015
De invloed van neuropathie op maximale kracht en krachtuithouding bij diabetes type II patiënten
Masterproef voorgelegd tot het behalen van de graad van Master of Science in de Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie
Claude Gallez Ruben Janssens
Promotor: Prof. Dr. Patrick Calders Co-promotor: Drs. Tineke Gysel, Dr. Sofie Pardaens 3
Dankwoord Eerst en vooral willen we graag onze promotors Prof. Dr. Patrick Calders, Drs. Tineke Gysel, en in het bijzonder Dr. Sofie Pardaens bedanken voor het sturen en begeleiden van onze thesis. Verder willen we graag ook Maarten Janssens, Manon Van Engelant, Bart Van Den Eeckhout en David Gallez bedanken voor het geven van statistische informatie en het kritisch nalezen van onze thesis. Tenslotte zouden we graag ook onze ouders willen bedanken voor de onvoorwaardelijke steun en motivatie.
4
INHOUDSOPGAVE I. Lijst van figuren en tabellen
6
II. Lijst van afkortingen
7
III. Onderzoek
8
Abstract 1. Inleiding
8 12
1.1 Prevalentie en incidentie
12
1.2 Symptomen en diagnose
13
1.3 Behandeling
14
1.4 Complicaties
15
2. Methode 2.1 Design en onderzoekspopulatie 2.2 Ethiek
19 19 19
2.3 Metingen 2.3.1 Afname bloedstaal 2.3.2 Anamnese en bepaling covariabelen 2.3.3 Antropometrie 2.3.4 Bepaling neuropathie 2.3.5 Spierkrachtmetingen
19 19 19 19 20
2.4 Statistische methode
22
3. Resultaten
23
3.1 Maximale kracht bovenste en onderste lidmaat op basis van NRSS
24
3.2 Maximale kracht bovenste en onderste lidmaat op basis van EMG
25
3.3 Krachtuithouding bovenste en onderste lidmaat op basis van NRSS en EMG
26
4. Discussie
33
4.1 Maximale kracht
33
4.2 Krachtuithouding
34
4.3 Sterktes
37
4.4 Limitaties
37
4.5 Conclusie
38
5. Referenties IV Abstract in lekentaal
39 44
5
I. LIJST VAN TABELLEN, FIGUREN EN GRAFIEKEN Lijst met tabellen: Tabel 1: overzicht meest voorkomende complicaties bij diabetes type II Tabel 2: Klinische karakteristieken in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met EMG Tabel 3: Klinische karakteristieken in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met NRSS Tabel 4 : Maximale kracht in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met NRSS Tabel 5: Krachtuithouding in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met NRSS Tabel 6: Maximale kracht in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met EMG Tabel 7: Krachtuithouding in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met EMG
Lijst met figuren: Fig. 1 Diabetes type II pathogenese. Fig. 2 Cascade glucose opname in de cel. Fig. 3 Standards of medical care in diabetes. Fig. 4 Vascular factors in diabetic polyneuropathy.
Lijst met grafieken: Grafiek 1: Maximale isokinetische kracht enkel aan 60°/sec op basis van NRSS. Grafiek 2: Isokinetische krachtuithouding enkel aan 180°/sec op basis van NRSS.
6
II. LIJST VAN AFKORTINGEN AGE’s: advanced glycosylation end products HbA1c: geglycosyleerd hemoglobine NO: stikstofmonoxide EDHF: endothelium-derived hyperpolarizing factor EMG: elektromyografie SNCV: sensory nerve conduction velocity SNAP: sensory nerve action potential MNCV: motor nerve conduction velocity CMAP: compound motor action potential AAN: American Academy of Neurology MNSI: Michigan neuropathy screening instrument DNSS: diabetic neuropathy symptom score NRSS: neuropathy rank sum sore VPT: vibration perception treshold DSP: distale symmetrische polyneuropathie ADL: algemene dagelijkse levensverrichtingen % CV: percent coefficient of variation
7
III. ONDERZOEK
ABSTRACT BACKGROUND: The rising prevalence of diabetes worldwide is accompanied with a wide range of disabling complications, including neuropathy. In this study, the influence of diabetes neuropathy on maximal muscle strength and muscle endurance was assessed using isokinetic and isometric dynamometry. Muscle groups in both upper and lower limb were studied. OBJECTIVES: The goal of this cross-sectional study was to assess differences in muscle strength between healthy control subjects and patients with diabetes type II. To see whether there was a relationship between neuropathy and possible changes in muscle strength, the diabetes type II patients were divided in subgroups according to the presence and gradation of neuropathy, using NRSS and EMG STUDY DESIGN: This study was part of a cross-sectional case control study. 19 normoglycemic control subjects and 35 diabetes type II patients were included. All subjects were men, aged between 55 and 85 years old. A sensory and motor nerve conduction examination and specific questionnaires (MNSI, DNSS) were used to assess the presence and grade of neuropathy. With these measures, an NRSS-score was calculated for each subject. For both upper and lower limb, maximal muscle strength and muscle endurance was evaluated using isokinetic and isometric dynamometry. The influence of neuropathy on these possible changes in muscle strength was investigated. RESULTS: A significant difference in handgrip strength was observed between groups, both with NRSS (overall p=0.007) and EMG (overall p=0.007), but only without correction for covariates. In the lower limb maximal isokinetic muscle strength at 60°/sec was significantly different for plantar flexors (NRSS: p=0.001; EMG: p<0.001) and dorsal flexors (NRSS: p=0.020; EMG: p=0.030) without covariates. Furthermore, after correction for covariates, there was still a significant difference between the groups for plantar flexors (NRSS: p=0.013; EMG: p=0.006), with the lowest muscle strength in the groups with moderate/high neuropathy. A significant difference in maximal isometric muscle strength was observed for dorsal flexors without (NRSS: p=0.025; EMG: p=0.023) and with (EMG: p=0.044) covariates. Significant difference between groups was observed in isokinetic muscle endurance at 180°/sec for both plantar flexors (NRSS: p=0.003; EMG: p=0.003) and dorsal flexors (NRSS: p=0.004; EMG: p=0.002) without covariates. With covariates, there was still a significant difference between the groups for plantar flexors (NRSS: p=0.011; EMG: p=0.012) and dorsal flexors (EMG: p=0.048).
8
CONCLUSION: Decreased maximal muscle strength and muscle endurance was found in both upper and lower limb in diabetes type II patients compared to normoglycemic control subjects. The presence and gradation of diabetes neuropathy seems to play an important role in the decrease of muscle strength and endurance. These changes in muscle strength follow the typical distal-proximal pattern which is also observed in the evolution of neuropathy. KEY WORDS: diabetes type II, neuropathy, maximal muscle strength, muscle endurance, isokinetic/isometric dynamometry
9
ABSTRACT CONTEXT: De steeds toenemende prevalentie van diabetes wereldwijd en de verscheidene hiermee gepaarde complicaties, waaronder neuropathie, maken van diabetes een sterk handicaperende aandoening. In deze experimentele studie is met behulp van isokinetische en isometrische dynamometrie expliciet de invloed van neuropathie onderzocht op zowel de maximale spierkracht als de spierkrachtuithouding, in zowel bovenste als onderste ledematen. DOEL: Het doel van deze studie was om via een cross-sectioneel onderzoek na te gaan in welke mate de maximale spierkracht en spierkrachtuithouding verschillen binnen de groep diabetes type II patiënten in vergelijking met gezonde controlepatiënten. Binnen de diabetes type II groep werd gekeken naar een mogelijke relatie tussen spierkrachtwijzigingen en neuropathie, waarbij een onderverdeling gemaakt werd voor de graad van neuropathie op basis van EMG en NRSS. METHODE: Dit onderzoek maakte deel uit van een cross-sectionele case-control studie. 19 normoglycemische controlepersonen en 35 diabetes type II patiënten werden onderzocht in deze studie. Alle proefpersonen waren mannen tussen 55 en 85 jaar oud. Alle proefpersonen ondergingen een sensibel en motorisch geleidingsonderzoek en er werden verschillende vragenlijsten afgenomen (MNSI, DNSS) ter evaluatie van de aanwezigheid en graad van neuropathie. Achteraf werd voor elke proefpersoon een NRSS score berekend. Maximale kracht en krachtuithouding werden isokinetisch en isometrisch geëvalueerd in de spiergroepen van bovenste en onderste lidmaat, en de invloed van neuropathie op deze mogelijke veranderingen in spierkracht werd onderzocht. RESULTATEN: Deze studie toonde een sterk significant verminderde maximale handknijpkracht, zowel op basis van NRSS (overall p=0.007) als op basis van EMG (overall p=0.007) zonder toevoeging van covariabelen. In het onderste lidmaat werden significant verschillende resultaten gevonden in de enkel voor zowel maximale kracht als krachtuithouding. De maximale isokinetische spierkracht, getest aan 60°/sec, zonder toevoeging van covariabelen was zowel voor de plantairflexoren (NRSS: p=0.001; EMG: p<0.001) als voor de dorsiflexoren (NRSS: p=0.020; EMG: p=0.030) significant verschillend tussen de verschillende groepen. Na toevoeging van covariabelen werden nog steeds significant verschillende waarden gevonden tussen de groepen voor de plantairflexoren (NRSS: p=0.013; EMG: p=0.006), met de laagste spierkrachtswaarden in de groepen met middelmatige/hoge neuropathische symptomen. Bij de isometrische testing werd zowel zonder (NRSS: p=0.025; EMG: p=0.023) als met (EMG: p=0.044) toevoeging van covariabelen een significant verschil tussen de groepen waargenomen voor de dorsiflexoren. De isokinetische krachtuithouding aan 180°/sec was zowel voor de plantairflexoren (NRSS: p=0.003; EMG: p=0.003) als voor de dorsiflexoren (NRSS: p=0.004; EMG: p=0.002) significant verschillend tussen de groepen zonder toevoeging van covariabelen. Na
10
toevoeging van covariabelen bleven deze significant verschillend voor plantairflexoren (NRSS: p=0.011; EMG: p=0.012) en dorsiflexoren (EMG: p=0.048). CONCLUSIE: Verminderde maximale spierkracht en krachtuithouding in zowel bovenste als onderste lidmaat werd gevonden bij diabetes type II patiënten in vergelijking met de normoglycemische controlepopulatie. De aanwezigheid, aard en de graad van neuropathie lijken een beïnvloedende rol te spelen op zowel de maximale kracht als de krachtuithouding in bovenste en onderste lidmaat. De veranderingen in spierkracht lijken hierbij het typische distaal-proximaal verloop van de neuropathie te volgen. KERNWOORDEN: diabetes type II, neuropathie, maximale spierkracht, krachtuithouding, isokinetische/isometrische dynamometrie
11
1. INLEIDING Theoretische achtergrond diabetes 1.1 Prevalentie en incidentie Volgens de World Health Organization (2014) lijden er de dag van vandaag 387 miljoen mensen (IDF) aan diabetes, met een prevalentie van 9% bij de volwassen populatie. 90% hiervan betreft diabetes type II, en dit is grotendeels het resultaat van een ongezonde levensstijl met centraal overgewicht en fysieke inactiviteit.1 Diabetes type I, of insuline-afhankelijke diabetes, ontstaat door een auto-immuun destructie van de β-cellen in de pancreas. Deze vorm komt reeds voor op jeugdige leeftijd. Hierdoor kan onvoldoende insuline worden aangemaakt en is er dusdanig een absoluut tekort aan insuline.40 Diabetes type II, of insuline-onafhankelijke diabetes, ontstaat wanneer het lichaam onvoldoende reageert op insuline. De pathofysiologie is hier complexer dan bij diabetes type I. Diabetes type II wordt gekenmerkt door insulineresistentie van zowel lever, spier als vetcellen, in combinatie met een verstoorde insuline secretie van de β-cellen.40
Fig. 1 Diabetes type II pathogenese41
12
Glucose opname in de cel gebeurt onder invloed van het hormoon insuline (zie fig. 2). Hierbij zal insuline binden op de insuline receptor gelegen op de celmembraan met als gevolg een cascade van reacties, waarbij uiteindelijk GLUT-4 wordt getransloceerd naar het celmembraan, dewelke zal instaan voor het transport van glucose.
Fig. 2 Cascade glucose opname in de cel 39
Bij diabetes type II is er sprake van een verminderde gevoeligheid voor insuline. Mogelijke oorzaken voor deze verminderde sensitiviteit zijn de verminderde aanwezigheid van insulinereceptoren of een verminderde translocatie van GLUT-4 naar het celmembraan, waardoor er algemeen minder glucose in de cel wordt opgenomen. Dit geeft een hyperglycemie in het bloed met verschillende complicaties op korte en lange termijn tot gevolg. 6
1.2 Symptomen en diagnose De 7 voornaamste symptomen bij diabetes volgens de American Association of diabetes zijn polyurie,
polydipsie,
extreme
hongerepisodes,
abnormaal
gewichtsverlies,
verhoogde
vermoeidheid, verhoogde irriteerbaarheid en wazig zicht. Het moeilijk genezen van wondjes en recurrente infecties zijn eveneens alarmsignalen.
De diagnose van diabetes kan gesteld worden op basis van volgende diagnostische tests2,3,4 :
Een Fasting Plasma Glucose (FPG) >126 mg/dl (7.0 mmol/l), na 8 uur vasten.
Symptomen van diabetes in combinatie met een gemiddelde plasmaglucose concentratie van >200 mg/dl (11.1 mmol/l).
Een positieve Orale Glucose Tolerantie Test (OGTT), waarbij 2 uur na het drinken van een 75g waterglucose oplossing de plasmaglucose concentratie > 200 mg/dl is.
13
De meting van HbA1c kan gezien worden als een weerspiegeling van het gemiddelde plasmaglucose van de afgelopen 5-6 weken. Deze test is de gouden standaard voor de glycemische controle bij diabetes patiënten en wordt vaak gebruikt in de praktijk als diagnostische test voor diabetes type II. Een normale HbA1c waarde is < 5.7%. Diabetes type II wordt gediagnosticeerd bij waarden > 6.5%.5
Fig. 3 American Diabetes Association. Standards of medical care in diabetes—2012. Diabetes Care. 2012;35(Supp 1):S12, table 2
1.3 Behandeling In het medicamenteus beleid is reductie van de hyperglycemie prioritair.31,32,33 Hierbij wordt gestreefd naar een HbA1c waarde <6.5%. Metformine, Sulfonylurea en insuline zijn hiervoor algemeen het meest gebruikt en gevalideerd als therapievorm. Een goede glycemische controle heeft een sterk positief effect op microvasculaire complicaties (zie 1.4) zoals retinopathie, nefropathie, neuropathie en cardiovasculaire aandoeningen bij diabetes type II.34,35,38 De niet-medicamenteuze behandeling bestaat uit een aantal "life-style" interventies. Gezien het feit dat overgewicht en obesitas belangrijke risicofactoren zijn bij de ontwikkeling van diabetes type II is gewichtscontrole met een aangepast dieet zeer belangrijk, in combinatie met een actieve levensstijl.36,37,38 Aangepaste trainingsschema’s waarbij aërobe training gecombineerd wordt met krachttraining zijn hierbij effectief gebleken.59
14
1.4 Complicaties Op langere termijn gaan zowel diabetes type I als type II gepaard met een aantal complicaties. Deze treden voornamelijk op in weefsels die niet meteen afhankelijk zijn van insuline voor de opname van glucose, waaronder vasculaire cellen en zenuwcellen. Stijgingen van het bloedglucose hebben zo een directe verhoging van glucose in deze weefsels tot gevolg die rechtstreeks orgaanschade tot gevolg kunnen hebben. Glucose heeft een verhoogde affiniteit voor allerlei eiwitten waarbij advanced glycosylation end products (AGE’s) worden gevormd.6 Een van deze geglycosyleerde eiwitten is HbA1c, geglycosyleerd hemoglobine. De vorming van AGE’s is vooral van belang bij structuureiwitten zoals collageen en elastine. 7 De vorming van AGE’s en verdere glycering van naburige amines zorgt voor het ontstaan van collageen crosslinks. Wanneer deze glycosyleringsproducten zich vormen in het collageen van de bloedvatwand
zullen
andere
circulerende
eiwitten,
waaronder
fibrinogeen,
immunoglobulines, lipoproteïnes en albumines, zich hieraan vasthechten10 met als gevolg een verdikking en verstijving van de bloevatwand.7 Daarnaast bestaat er ook glucoxidatie, een mechanisme waarbij als tussenproduct vrije radicalen worden geproduceerd. Deze zouden onder andere voor een versnelde vorming van AGE’s zorgen en zo bijdragen aan de glycosylering.6 Tabel 1: overzicht meest voorkomende complicaties bij diabetes type II 6
Vasculaire aandoeningen grote arteriën
Vernauwing coronaria met risico hartinfarct Vernauwing cerebrale arteriën met risico CVA Vernauwing arteriën in de benen
Microvasculaire aandoeningen (microangiopathie)
Retinopathie Nefropathie
Neuropathie
Sensorische neuropathie met gevoelsstoornissen onderste lidmaat Autonome neuropathie: cardiaal: orthostatische hypotensie maag: verstoorde maaglediging blaas: verstoorde blaaslediging, urineweginfecties geslachtsorganen: impotentie Motorische neuropathie
15
De glycosylering van collageen speelt mee in het ontstaan van limited joint mobility6 en heeft een enorme impact op de algemene dagelijkse activiteiten en kan de zelfstandigheid van het individu ondermijnen. Het verlies aan mobiliteit kan op zijn beurt verdere inactiviteit veroorzaken wat een verlies aan spiermassa met zich meebrengt wat opnieuw een verlies aan spierkracht kan veroorzaken. Dit resulteert in een vicieuze cirkel met een hoog risico op verlies van de uitvoeringsmogelijkheden van de algemene dagdagelijkse lichaamsactiviteiten. Er is veel discussie over de precieze oorzaak en de hoeveelheid aan spierkrachtverlies bij diabetes type II patiënten. Voorafgaand aan dit onderzoek werd een systematische review gemaakt, uitgevoerd in februari 2014 en geüpdatet in februari 2015. Hierin werd de huidige kennis over de verschillen in spierkracht tussen diabetes type II patiënten en gezonde proefpersonen gebundeld. In deze studies werd de spierkracht isometrisch en isokinetisch onderzocht door middel van handknijpkracht en isokinetische dynamometrie. Uit de resultaten van deze studies kon afgeleid worden dat de isokinetische spierkracht bij diabetes type II patiënten in het onderste lidmaat significant verlaagd is in vergelijking met een normoglycemische controlegroep. In de spiergroepen van het bovenste lidmaat vond echter geen enkele studie significante verschillen in spierkracht gemeten met isokinetische dynamometrie. De studies die de isometrische spierkracht onderzochten vonden allemaal een zeer duidelijke daling van de handknijpkracht bij diabetes type II patiënten. Er zijn verscheidene mogelijke oorzaken die verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor deze spierzwakte bij diabetes type II patiënten. Deze oorzaken kunnen ingedeeld worden in musculaire en neuromusculaire aantastingen. Verlies aan spiermassa (sarcopenie), een verandering in spiervezelsamenstelling, een verminderde GLUT-4 densiteit, een verminderde oxidatieve capaciteit van de mitochondria en een toename aan intramusculair vet zijn allemaal musculaire factoren die spierzwakte kunnen veroorzaken.17 Verschillende studies toonden aan dat bij diabetes type II patiënten zowel het aantal type I spiervezels als de densiteit van GLUT-4 in deze trage spiervezels gedaald is. Ook het aantal capillairen rondom deze spiervezels is afgenomen. Er wordt echter een stijging gevonden van het aantal type IIb spiervezels en glycolytische enzymen.20,21,22,23,24,25 Deze veranderingen in spiervezelsamenstelling en hoeveelheid oxidatieve en glycolytische enzymen kunnen gezien worden als compensatoire mechanismen om het spierkrachtverlies zoveel mogelijk op te vangen. Echter is een hoog percentage van deze veranderingen niet enkel toe te schrijven aan diabetes, daar deze veranderingen ook gezien worden bij obese patiënten zonder diabetes.23,26,27,28 Wanneer patiënten met
diabetes vergeleken worden met een gezonde controlegroep
16
geselecteerd op leeftijd, geslacht en BMI wordt er toch steeds een hogere mate van spierzwakte gevonden bij de diabetes type II patiënten.8,18,19,29 De tweede factor voor spierzwakte is neuromusculaire aantasting. De oorzaak van de gedaalde kracht werd door verscheidene auteurs gerelateerd aan de aanwezigheid van neuropathie. Diabetes polyneuropathie is frequent aanwezig bij diabetes type II patiënten en de prevalentie stijgt van 8% bij de diagnose van diabetes tot > 40% na 10 jaar diabetes.30 Diabetes gaat gepaard met een aantal neurologische symptomen die we onderverdelen in sensorische neuropathie, motorische neuropathie en autonome neuropathie (tabel 1). Distale symmetrische polyneuropathie (DSP) is één van de meest voorkomende bij diabetes type II.9,10,11,12,13 DSP is een zenuwlengte-afhankelijke sensorische en motorische neuropathie. Sensorische afwijkingen, met centraal een verlies van gevoel en proprioceptie, ontstaan in de tenen en zetten zich progressief verder in de benen en handen. Motorische symptomen zijn in de vroege fases van DSP eerder subklinisch maar zijn met behulp van neurofysiologische tests makkelijk te detecteren. De motorische afwijkingen evolueren progressief en kunnen naarmate de diabetes langer aanwezig is sterk handicaperend worden.14 De pathogenese van de neuropathie is een interactie van zowel vasculaire als metabole factoren.10 In de zenuw microvasculatuur (vasa nervorum) worden structurele veranderingen gevonden bij diabetes patiënten met neuropathie, met onder andere basaal membraanverdikking en endotheelcel hyperplasie.15,16 Functionele veranderingen in deze vasa nervorum, met een verstoorde vasoconstrictie-vasodilatatie, zijn het gevolg van een complexe interactie tussen verscheidene metabole factoren. Het hele complex van interacties (zie fig. 4) tussen deze metabole factoren hebben de endotheliale dysfunctie met een verminderde zenuwperfusie en daaruit volgend verminderde zenuwfunctie als gevolg.10
Fig.4 Cameron et al. Vascular factors in diabetic polyneuropathy, 2001
17
Ondanks de hoge prevalentie van polyneuropathie bij diabetes type II patiënten is er in de literatuur nog maar weinig bekend over het precieze verband tussen het verlies van spierkracht en polyneuropathie. Tot nog toe is onderzoek enkel toegespitst geweest op maximale isometrische en isokinetische spierkracht. Over krachtuithouding is veel minder bekend. Een beter inzicht in deze relaties en fysiologische mechanismen zou kunnen leiden tot een nog specifiekere multidisciplinaire behandeling van diabetes met een zo lang mogelijk behoud van kwalitatieve ADL als ultiem doel. Gezien de enorme en nog steeds toenemende prevalentie van diabetes wereldwijd, is het optimaliseren van deze inzichten van groot belang voor de vele miljoenen patiënten en de zorgsector in het algemeen. Dit onderzoek heeft als hoofddoel om na te gaan in welke mate de maximale spierkracht en spierkrachtuithouding verschillen binnen de groep diabetes type II patiënten in vergelijking met gezonde controlepatiënten, zowel in het bovenste als het onderste lidmaat. Binnen de diabetes type II groep wordt gekeken naar een mogelijke relatie tussen spierkrachtwijzigingen en neuropathie, waarbij een onderverdeling gemaakt wordt voor de graad van neuropathie op basis van EMG en NRSS.
18
2. METHODE 2.1 Design en Onderzoekspopulatie Het onderzoek betreft een case-control studie. 19 normoglycemische controlepersonen en 35 diabetes type II patiënten, geacht op basis van leeftijd, geslacht en BMI, werden geïncludeerd in deze studie tussen 2012 en 2014. Alle proefpersonen waren mannen met een leeftijd tussen 55 en 85 jaar oud. De patiënten met diabetes type II dienden een HbA1c-gehalte boven de 6.5% te hebben.
Ernstige
cardiale
aandoeningen,
chronische
obstructieve
longaandoeningen,
hypothyreoïdie en gevorderde osteoartritis behoorden tot de exclusiecriteria voor deze studie.
2.2 Ethiek Het studieprotocol werd goedgekeurd door de commissie voor medische ethiek van het Universitair Ziekenhuis Gent op 17/1/2012 en elke deelnemer aan deze studie gaf zijn geïnformeerde toestemming. De klinische onderzoeken werden uitgevoerd volgens de principes van de Declaration of Helsinki.
2.3 Metingen 2.3.1 Afname bloedstaal Een nuchter bloedstaal (10ml) werd afgenomen om de concentratie plasmaglucose, HbA1c, insuline en het lipidenprofiel te bepalen. 2.3.2 Anamnese en bepaling covariabelen Tijdens de anamnese werd algemene informatie bevraagd zoals de leeftijd van de patiënt, het aantal jaren sinds dat diabetes werd gediagnosticeerd, het medicatiegebruik en de algemene medische voorgeschiedenis alsook het rookgedrag aan de hand van het aantal packyears (aantal gerookte pakjes per dag, vermenigvuldigd met het aantal jaren dat de patiënt rookt). Ter evaluatie van de fysieke activiteit en fitheid werd de “Baecke vragenlijst” afgenomen. 2.3.3 Antropometrie Lengte en gewicht werden gemeten bij elke patiënt ter bepaling van de body mass index (BMI). 2.3.4 Bepaling van neuropathie Voor de bepaling van sensorimotorische polyneuropathie ondergingen alle proefpersonen een uitgebreide anamnese, klinisch onderzoek en EMG onderzoek (Nicolet™ EDX, Carefusion, USA) door een neuroloog verbonden aan het Universitair Ziekenhuis Gent. Dit betrof een lengteafhankelijk sensibel geleidingsonderzoek met oppervlakte elektrodes van de rechter N. Radialis en de N. Suralis waarbij de sensory nerve conduction velocity (SNCV) en de sensory nerve action
19
potential (SNAP) werden onderzocht. Een motorisch geleidingsonderzoek werd uitgevoerd van de rechter N. Ulnaris en N. Peroneus en de linker N. Tibialis waarbij de motor nerve conduction velocity (MNCV) en compound motor action potential (CMAP) werden onderzocht. Bij het naaldEMG werden de m. extensor hallucis longus (rechts en links) en de m. tibialis anterior (rechts) onderzocht. Interpretatie gebeurde op basis van de aanbevelingen van de American Academy Of Neurology (AAN). Hiernaast werd ook de Michigan Neuropathy Screening Instrument (MNSI) en de Diabetic Neuropathy Symptom Score (DNSS) vragenlijst afgenomen. De MNSI is een vragenlijst bestaande uit 15 ja/nee vragen. Deze vragenlijst is ontwikkeld om diabetes patiënten te screenen op aanwezigheid van neuropathie. Hierin wordt er gepeild naar de aanwezigheid van gevoelsstoornissen in de voeten. De DNSS bestaat uit een vragenlijst van 4 vragen waarin (1) gangstoornissen, (2) brandende pijn in de voeten en benen, (3) prikkend gevoel in benen en voeten, (4) gevoelsstoornissen worden bevraagd. Elke vraag wordt gescoord met 0 (afwezigheid van symptoom) of 1 (aanwezigheid van symptoom). Een score ≥1/4 duidt op aanwezigheid van neuropathie. Na het invullen van de vragenlijsten werd er een klinisch neurologisch onderzoek uitgevoerd. De aanwezigheid van polyneuropathie werd eveneens geobjectiveerd door middel van VPT (vibration perception treshold) ≥25 volt, dewelke wordt gebruikt als een standaard in de klinische diagnostiek van perifere neuropathie. Deze drempelwaarde is het voltage dat de patiënt aangaf wanneer deze voor het eerst een vibratie kan waarnemen. Drie metingen werden uitgevoerd op vier verschillende referentiepunten (mediale malleolus en dorsale zijde grote teen bilateraal, waarbij een biothesiometer (Bio Medical Instrument co, Ohio, USA) werd gebruikt. Voor elke locatie werd het gemiddelde van de drie gemeten waarden berekend tot een VPT. Aan de patiënten werd hierna een Neuropathy Rank Sum Score (NRSS) toegekend ter bepaling van de graad van neuropathie. Deze werd berekend op basis van de som van de rangordes van de MNSI, DNSS, Vibration Perception treshold (VPT) van de grote teen en de nerve conduction velocities (MNCV, CMAP, SNCV, SNAP). Voor het berekenen van de rangordes van de nerve conduction velocities werden eerst voor elke zenuw de z-scores berekend, werd er hiervan een rangorde opgemaakt en werd tenslotte een gemiddelde rang genomen van de motorische zenuwen (N. Peroneus, N. Tibialis, N. Ulnaris) en de sensorische zenuwen (N. Suralis, N. Radialis). 2.3.5 Spierkrachtmetingen De Jamar dynamometer (Smith and Nephew, Irwington, NY 10533, USA) werd gebruikt voor het meten van de maximale handknijpkracht van de dominante hand. De proefpersonen werden gepositioneerd in zit met de elleboog in 90° flexie. Er werden 3 metingen uitgevoerd met telkens 60 seconden interval, waarvan de hoogste waarde werd genoteerd in absolute waarde (kg). Krachtuithouding werd eveneens gemeten. Hierbij werden de proefpersonen opgedragen zo lang mogelijk maximaal te knijpen. Tegelijk werd een chronometer gestart, de test werd gestopt zodra
20
de handknijpkracht minder dan 50% van de individuele maximale handknijpkracht bedroeg. Een isokinetische dynamometer (Biodex Corporation, New York, NY, USA) werd gebruikt voor het meten van de isometrische en de isokinetische spierkracht van de flexoren en extensoren, unilateraal ter hoogte van de dominante knie, enkel en elleboog. Proefpersonen werden gepositioneerd in zit met heupen in 90° flexie en werden gefixeerd aan bovenbeen/bovenarm. Voorafgaand aan elke test werden 2 submaximale oefenpogingen toegestaan. Tijdens de test was er enkel verbale aanmoediging door te tester. Om de maximale isometrische spierkracht te testen, werd steeds gebruik gemaakt van eenzelfde protocol. Er werd per spiergroep tweemaal een maximale contractie van 5 seconden tegen weerstand uitgevoerd, met een rustpauze van 60 seconden tussen de pogingen. Nadien werd de mate van inspanning aan de proefpersoon bevraagd met behulp van de BORG-schaal. Dit protocol werd gebruikt om de flexoren en extensoren ter hoogte van de knie, enkel en elleboog te beoordelen. De patiënt werd gepositioneerd in zit met de knie respectievelijk in 60° bij de testing van de knie extensoren en 30° knieflexie bij de testing van de knie flexoren, 0° flexie bij testing van enkel flexoren en extensoren, 90° elleboogflexie bij testing van de elleboog flexoren en extensoren. Isometrische spierkracht werd uitgedrukt in peak torque (Nm), wat de maximaal ontwikkelde spierkracht is gedurende een herhaling. Om de maximale isokinetische spierkracht te testen werd eveneens gebruikgemaakt van eenzelfde protocol. Bovenvermelde spiergroepen werden getest aan 60°/sec voor de maximale kracht met 5 herhalingen voor knie en enkel extensoren/flexoren, 3 herhalingen voor elleboog extensoren/flexoren. Daarnaast werden dezelfde spiergroepen ook getest aan 180°/sec voor de krachtuithouding met 30 herhalingen voor knie extensoren/flexoren, 25 herhalingen voor elleboog extensoren/flexoren en 20 herhalingen voor enkel extensoren/flexoren. Tussen de verschillende testen werd telkens een rustpauze van 60 seconden voorzien. Voor krachtuithouding werd eveneens een “work fatigue ratio” berekend. De “work fatigue ratio” wordt berekend als de verhouding in geleverde arbeid tussen het eerste 1/3 en het laatste 1/3 van de test. Isokinetische spierkracht werd uitgedrukt in peak torque (Nm), wat de maximaal ontwikkelde spierkracht is gedurende een herhaling. Na elke test werd de BORG-schaal afgenomen. De %CV (percent coefficient of variation) bij de isokinetische testing aan 60°/sec mocht niet meer dan 15% bedragen, anders werd de test opnieuw uitgevoerd.
21
2.4 Statistische methode De statistische analyse werd uitgevoerd met IBM SPSS Statistics for Windows, versie 22.0 (Armonk, New York, USA: IBM Corp). De karakteristieken van de patiëntenpopulatie werden weergegeven als gemiddelde ± standaard deviatie voor continue variabelen en als een percentage (%) voor categorische variabelen. Verschillen in deze karakteristieken werden geanalyseerd aan de hand van Analysis of Variance en Chi square test, respectievelijk voor de continue en categorische variabelen. Parameters die significant verschillend waren (p<0.05) en een invloed zouden kunnen uitoefenen op spierkracht, werden gedefinieerd als covariaten. Een vergelijking in spierkracht, zowel maximale kracht als krachtuithouding, tussen de verschillende patiëntengroepen, gedefinieerd aan de hand van EMG en NRSS, werd vervolgens uitgevoerd met een Univariate analysis of covariance, met de Baecke score voor ouderen, de gemiddelde enkelarm-index en het cholesterolgehalte als covariabelen waarbij p<0.05 als significant werd beschouwd. Vervolgens werden de individuele groepen met elkaar vergeleken met behulp van een Independent Samples t-test, waarbij een resultaat p<0.01 pas als significant werd beschouwd om de opstapeling van de type 1 fout ten gevolge van de meerdere vergelijkingen te corrigeren.
22
3. RESULTATEN Tabel 2: Klinische karakteristieken in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met EMG* Controles
(n = 19) Leeftijd (jaar) BMI (kg/m2) Huidige rokers (%) Aantal pack years Aantal jaar DM Orale medicatie voor DM (%) Insuline injecties (%) Cholesterolverlagende medicatie (%) Nuchtere insuline (mUI) Nuchtere Glucose (mg/dl) HbA1c% Cholesterolgehalte (mg/dl) Gemiddelde enkel-arm index Baecke score voor ouderen
63.3±6.5 27.0±3.4 33.3% 16.9±16.2
Diabetes type II zonder neuropathie (n = 6)
Diabetes type II met sensorische neuropathie (n = 13)
Diabetes type II met sensorimotorische neuropathie (n = 16)
65.5±3.5 28.5±3.1 20.0% 17.7±23.6 11.0±8.4 100%
66.6±5.8 28.2±5.5 36.4% 29.5±50.8 13.2±6.8 86.4%
66.1±8.6 31.5±4.1 28.6% 14.5±17.1 16.5±13.2 73.3%
31.3%
50% 83.3%
41.7% 30.8%
81.3% 50.0%
9.0±5.0 99.7±13.9 5.6±0.22 201.1±47.7 1.3±0.2
12.4±11.4 159.0±34.5 7.6±0.75 166.3±20.0 1.3±0.1
11.8±19.0 198.7±163.7 6.9±0.65 159.2±39.7 1.2±0.2
24.5±26.2 169.8±55.7 7.7±1.26 170.5±45.2 1.2±0.2
15.1±7.7
19.8±10.0
16.1±7.6
10.1±4.4
Tabel 3: Klinische karakteristieken in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met NRSS* Controles
Diabetes type II met lage NRSS (n = 11) 64.5±5.6 29.5±4.5 33.3% 16.8±21.2 10.5±8.3 100% 40.0% 54.5%
Diabetes type II met midden NRSS (n = 12) 65.8±7.0 29.1±5.5 30.0% 31.5±53.0 15.7±7.9 75.0% 58.3% 41.7%
(n = 19) Leeftijd (jaar) 64.1±6.7 BMI (kg/m2) 29.6±3.3 Huidige rokers (%) 33.3% Aantal pack years 16.9±16.2 Aantal jaar DM Orale medicatie voor DM (%) Insuline injecties (%) Cholesterolverlagende 32.3% medicatie (%) Nuchtere insuline (mUI) 8.8±4.9 17.5±20.9 9.0±7.4 Nuchtere glucose (mg/dl) 99.5±13.2 150.6±28.9 209.2±164.1 HbA1c% 5.6±0.22 7.3±0.81 7.2±0.95 Cholesterolgehalte 200.4±46.4 166.9±19.9 160.4±48.9 (mg/dl) Gemiddelde enkel-arm index 1.3±0.15 1.2±0.18 1.3±0.07 Baecke score voor ouderen 14.6±7.7 17.6±9.0 15.8±6.9 *Continue variabelen worden uitgedrukt als gemiddelde ± standaard deviatie. categorische variabelen als een percentage.
Diabetes type II met hoge NRSS (n = 12) 68.2±7.7 30.6±4.4 27.3% 13.7±15.9 16.4±13.7 72.7% 83.3% 50.0% 26.6±29.8 169.4±54.0 7.5±1.3 169.6±44.4 1.1±0.15 8.8±3.5
23
In dit onderzoek werden 54 proefpersonen (35 diabetes type II patiënten en 19 normoglycemische controle patiënten) onderzocht op maximale kracht en krachtuithouding. De proefpersonen werden onderverdeeld in subgroepen op basis van EMG (controle, Diabetes type II zonder neuropathie, Diabetes type II met sensorische neuropathie, Diabetes type II met sensorimotorische neuropathie) en op basis van NRSS (controle, Diabetes type II met lage NRSS, Diabetes type II met gemiddelde NRSS, Diabetes type II met hoge NRSS). Deze subgroepen werden dan onderling vergeleken voor de verschillende krachtparameters. Verdere zijn er binnen de populatie nog enkele karakteristieken waarneembaar. Zo is zichtbaar dat in beide onderverdelingen de controlepatiënten gemiddeld het jongst zijn en de patiënten met de hoogste graad van neuropathie gemiddeld het oudst zijn. Omtrent het gebruik van orale medicatie is er een progressieve daling op te merken naargelang de toename in graad van neuropathie. Tegenovergesteld zien we dat het inspuiten van insuline vooral bij mensen met een hogere graad aan neuropathie voorkwam. De gemiddelde enkel-arm index bij de controlegroep is iets groter dan bij de hoogste graad van neuropathie. Tot slot is merkbaar dat bij een toenemende graad van neuropathie bij de diabetes type II populatie, de Baecke score voor ouderen vermindert wat betekent dat de fysieke activiteit en fitheid afneemt naarmate de graad van neuropathie toeneemt.
3.1 Maximale krachtparameters bovenste en onderste lidmaat op basis van NRSS (tabel 4) Bij de testing van de maximale handknijpkracht op basis van NRSS werd een sterk significant (overall p=0.007) verschil gevonden, zonder toevoeging van de covariabelen. De groepen “Diabetes type II met lage NRSS” en “Diabetes type II met hoge NRSS” hadden beiden een sterk significant (p<0.01) lagere maximale handknijpkracht ten opzichte van de normoglycemische controlegroep. Bij de testing van de maximale kracht in de elleboog op basis van NRSS werd er geen significant verschil gevonden, zonder toevoeging van de covariabelen. Voor de knie flexoren werd een randsignificant verschil (p=0.051) gevonden voor de maximale isometrische spierkracht. Dit echter enkel zonder toevoeging van de covariabelen. Voor de knie extensoren werden geen significant verschillende waarden gevonden voor de maximale isometrische en isokinetische spierkracht. Voor de enkel plantairflexoren werd een zeer sterk significant (p=0.001) verschil gevonden bij de isokinetische testing aan 60°/sec zonder toevoeging van de covariabelen. Deze waarden bleven significant (p=0.013) verschillend bij toevoeging van de covariabelen, met de laagste spierkrachtswaarden in de groep met midden en hoge NRSS (zie grafiek 1). Bij de enkel dorsiflexoren werd een significant verschil gevonden voor de isokinetische testing aan 60°/sec
24
(p=0.020), dit enkel zonder toevoeging van de covariabelen. Bij de isometrische testing van de enkel dorsiflexoren werd eveneens een significant (p=0.025) verschil gevonden zonder toevoeging van covariabelen. Het verschil werd hier specifiek gevonden tussen de groep met een lage NRSS en de groep met een hoge NRSS, met significant lagere waarden in de groep met hoge NRSS.
3.2 Maximale krachtparameters bovenste en onderste lidmaat op basis van EMG (tabel 6) Bij de testing van de maximale handknijpkracht op basis van EMG werd een sterk significant (overall p=0.007) verschil gevonden, dit echter enkel zonder toevoeging van de covariabelen. De groep “Diabetes type II zonder neuropathie" had een sterk significant (p<0.01) lagere maximale handknijpkracht ten opzichte van de normoglycemische controlegroep. Voor de maximale isometrische en isokinetische spierkracht aan 60°/sec van de elleboog flexoren en elleboog extensoren werden geen significante verschillen gevonden op basis van EMG. Voor de knie flexoren en - extensoren werd geen significant verschil gevonden voor de maximale isometrische spierkracht noch voor de isokinetische peak torque aan 60°/sec op basis van EMG. Voor de enkel plantairflexoren werd een zeer sterk significant verschil gevonden bij de isokinetische testing aan 60°/sec zonder toevoeging van de covariabelen (p<0.001). Deze waarde bleef significant na toevoeging van de covariabelen. (p=0.006). De groep “Diabetes type II met sensorische neuropathie" vertoonde een sterk significant (p<0.01) verminderde spierkracht in de plantairflexoren aan 60°/sec ten opzichte van de groep "Diabetes type II zonder neuropathie". Bij de enkel dorsiflexoren werden significant verschillende waarden gevonden voor de isokinetische testing aan 60°/sec (p=0.030), zonder toevoeging van de covariabelen. Bij de isometrische testing van de enkel dorsiflexoren werd eveneens een significant (p=0.025) verschil gevonden, dit zowel voor (p=0.023) als na toevoeging van covariabelen (p=0.044). De groep "Diabetes type II met sensorimotorische neuropathie" had een sterk verminderde (p<0.01) isometrische spierkracht in de dorsiflexoren ten opzichte van de groep "Diabetes type II groep zonder neuropathie".
25
3.3 Krachtuithoudingsparameters bovenste en onderste lidmaat op basis van NRSS en EMG (tabel 5 en 7) Voor de elleboog extensoren werd een significant verschil gevonden voor de isokinetische peak torque aan 180°/sec zonder toevoeging van covariabelen, en dit zowel op basis van NRSS (p=0.024) als EMG (p=0.039). Voor de handknijpkracht uithouding en de elleboog flexoren werd geen significant verschil gevonden. De uithouding werd telkens geëvalueerd aan de hand van een ratio, zoals is uitgelegd in de methode. Voor de knieflexoren werd een significant verschil gevonden voor de isokinetische peak torque aan 180°/sec zonder toevoeging van de covariabelen, en dit zowel voor NRSS (p=0.011) als EMG (p=0.010). Voor de knie extensoren werden geen significant verschillende waarden gevonden voor krachtuithouding. Bij de testing van de enkel plantairflexoren werd een sterk significant verschil gevonden voor de isokinetische spierkracht aan 180°/sec, en dit eveneens zowel op basis van NRSS (p=0.003) als EMG (p=0.003) (zie grafiek 2). Na toevoeging van covariabelen bleven deze waarden sterk significant (resp. p=0.011 en p=0.012), met de laagste waarden in de groep met sensorimotorische neuropathie (EMG) en de groep met hoge NRSS. Een sterk significant verschil werd gevonden tussen de controlegroep en de groep met een hoge NRSS (p<0.01). Voor de dorsiflexoren werd zowel op basis van NRSS (p=0.004) als EMG (p=0.002) een sterk significant verschil gevonden bij de isokinetische testing op 180°/sec. Bovendien werd er tussen de controlegroep en de hoge NRSS groep een sterk significant verschil gevonden (p<0.01). Na toevoeging van covariabelen bleef enkel de testing op basis van EMG significant verschillend (p=0.048), met de laagste waarden in de groep diabetes met sensorimotorische neuropathie.
26
Tabel 4 : Maximale kracht in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens neuropathie beoordeeld met NRSS
Krachtparameter
Maximale handknijpkracht (kg) Isokinetische elleboog extensie peak torque (Nm)(60°/sec) Isokinetische elleboog flexie peak torque (Nm)(60°/sec) Isometrische elleboog extensie (Nm) Isometrische elleboog flexie (Nm) Isokinetische knie extensie peak torque (Nm)(60°/sec) Isokinetische knie flexie peak torque (Nm)(60°/sec) Isometrische knie flexie (Nm) Isometrische knie extensie (Nm) Isokinetische enkel plantairflexie (Nm)(60°/sec) Isokinetische enkel dorsiflexie (Nm)(60°/sec) Isometrische enkel plantairflexie (Nm) Isometrische enkel dorsiflexie (Nm)
Controles
Diabetes type II met midden NRSS
Diabetes type II met hoge NRSS
(n = 19) 49.8±9.0 45.4±11.4
Diabetes type II met lage NRSS (n = 11) 41.0±6.5a 38.5±14.4
Algemene p waarde
P waarde met covariabelen
(n = 12) 41.8±8.8 35.8±9.6
(n = 12) 38.8±10.7b 37.1±9.8
0.007* 0.087
0.215 0.279
59.7±9.6
44.4±8.5
41.8±10.9
44.3±8.4
0.133
0.440
46.4±8.54 62.0±11.5 135.9±31.8
43.7±12.9 53.4±14.2 116.5±26.8
42.2±15.5 58.6±12.4 117.1±35.2
41.8±10.4 52.2±10.2 126.5±38.8
0.674 0.107 0.324
0.710 0.236 0.496
70.7±15.3
64.9±13.6
56.4±16.6
62.8±15.2
0.099
0.500
100.3±16.8 147.9±31.9 54.4±14.4
85.1±20.6 130.2±20.7 47.5±20.5
81.3±21.1 118.4±33.5 28.3±14.1
92.1±21.0 139.9±35.0 28.5±15.6b
0.051 0.079 0.001*
0.265 0.313 0.013*
23.2±6.23
20.3±5.5
19.5±6.9
14.2±4.3b
0.020*
0.191
87.4±23.0 31.0±9.1
69.3±20.9 33.6±7.2
65.3±21.7 22.6±13.0
69.9±23.5 21.5±8.5c
0.140 0.025*
0.333 0.062
Continue variabelen worden uitgedrukt als gemiddelde ± SD. Overall p-waarde is gebaseerd op een fysieke activiteit, cholesterol en enkel-arm index gecorrigeerde uninvariate analyse van de covariantie waarbij controlepatiënten en verschillende groepen van diabetes patiënten. Verdere verschillen tussen de groepen werden geanalyseerd met een independent samples t-test. Legende: * Overall p ≤ 0.05 a p ≤ 0.01 controles t.o.v. diabetes type II met lage NRSS b p < 0.01 controles t.o.v. diabetes type II met hoge NRSS c p < 0.01 lage NRSS t.o.v. diabetes type II met hoge NRSS
27
Tabel 5: Kracht uithouding in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met NRSS. Krachtparameter
Handknijpkracht uithouding (sec) Isokinetische elleboog extensie peak torque (Nm)(180°/sec) Isokinetische elleboog flexie peak torque (Nm)(180°/sec) Workfatigueratio elleboog extensie (60°/sec) Workfatigueratio elleboog flexie (60°/sec) Workfatigueratio elleboog extensie (180°/sec) Workfatigueratio elleboog flexie (180°/sec) Isokinetische knie extensie peak torque (Nm)(180°/sec) Isokinetische knie flexie peak torque (Nm)(180°/sec) Workfatigueratio knie extensie (60°/sec) Workfatigueratio knie flexie (60°/sec) Workfatigueratio knie extensie (180°/sec) Workfatigueratio knie flexie (180°/sec) Isokinetische enkel plantairflexie (Nm)(180°/sec) Isokinetische enkel dorsiflexie (Nm)(180°/sec) Workfatigueratio enkel plantairflexie (60°/sec) Workfatigueratio enkel dorsiflexie (60°/sec) Workfatigueratio enkel plantairflexie (180°/sec) Workfatigueratio enkel dorsiflexie (180°/sec)
Controles (n = 19) 34.1±16.3 38.8±7.2
Diabetes type II met lage NRSS (n = 11) 38.1±15.8 33.9±8.2
Diabetes type II met midden NRSS (n = 12) 39.6±19.7 30.1±8.0
Diabetes type II met hoge NRSS (n = 12) 37.6±17.4 32.1±8.9
Algemene p waarde
P waarde met covariabelen
0.843 0.024*
0.446 0.205
40.2±9.5
38.1±10.4
33.1±9.2
33.1±6.5
0.117
0.471
1.01±0.11
1.08±0.21
1.08±0.13
1.06±0.14
0.678
0.304
0.94±0.10
0.96±0.10
0.94±0.09
1.00±0.09
0.439
0.576
0.87±0.18
0.79±0.25
0.75±0.11
0.84±0.21
0.322
0.341
0.84±0.19
0.81±0.39
0.66±0.14
0.70±0.14
0.147
0.513
85.5±17.7
72.1±13.4
72.8±18.7
71.6±23.4
0.111
0.406
47.7±11.4
40.4±12.1
32.9±11.0
37.3±14.4
0.011*
0.172
1.00±0.20
0.98±0.12
0.95±0.14
1.02±0.16
0.823
0.672
0.89±0.17 0.75±0.14
0.80±0.18 0.91±0.37
0.87±0.09 0.83±0.17
0.92± 0.74±0.18
0.726 0.165
0.245 0.407
0.69±0.36 31.4±8.1
0.91±0.36 23.0±9.3
0.73±0.29 16.7±8.3
0.69±0.36 16.7±10.4b
0.118 0.003*
0.021* 0.011*
13.3±2.5
11.3±3.3
10.6±4.8
6.5±4.8b
0.004*
0.094
0.83±0.19
0.86±0.29
1.01±0.35
0.84±0.13
0.616
0.315
0.64±0.11
0.70±0.11
0.69±0.16
0.65±0.11
0.809
0.576
0.46±0.18
0.55±0.50
0.43±0.40
0.38±0.43
0.804
0.873
0.39±0.27
0.31±0.38
0.19±0.30
0.10±0.26
0.428
0.602
Continue variabelen worden uitgedrukt als gemiddelde ± SD. Overall p-waarde is gebaseerd op een fysieke activiteit, cholesterol en enkel-arm index gecorrigeerde uninvariate analyse van de covariantie waarbij controlepatiënten en verschillende groepen van diabetes patiënten. Verdere verschillen tussen de groepen werden geanalyseerd met een independent samples t-test. Legende: * Overall p ≤ 0.05 a p ≤ 0.01 controles t.o.v. diabetes type II met lage NRSS b p < 0.01 controles t.o.v. diabetes type II met hoge NRSS c p < 0.01 lage NRSS t.o.v. diabetes type II met hoge NRSS
28
Tabel 6: Maximale kracht in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met EMG. Krachtparameter
Maximale handknijpkracht (kg) Isokinetische elleboog extensie peak torque (Nm)(60°/sec) Isokinetische elleboog flexie peak torque (Nm)(60°/sec) Isometrische elleboog extensie (Nm) Isometrische elleboog flexie (Nm) Isokinetische knie extensie peak torque (Nm)(60°/sec) Isokinetische knie flexie peak torque (Nm)(60°/sec) Isometrische knie extensie (Nm) Isometrische knie flexie (Nm) Isokinetische enkel plantairflexie (Nm)(60°/sec) Isokinetische enkel dorsiflexie (Nm)(60°/sec) Isometrische enkel plantairflexie (Nm) Isometrische enkel dorsiflexie (Nm)
Controles
Diabetes type II met sensorische neuropathie (n = 13) 41.7±10.2 37.0±9.8
Diabetes type II met sensorimotorische neuropathie (n = 16) 39.6±9.0 37.6±13.4
Algemene p waarde
P waarde met covariabelen
(n = 19) 49.8±9.1 45.4±11.3
Diabetes type II zonder neuropathie (n = 6) 40.3±4.1a 36.1±8.1
0.007* 0.070
0.230 0.350
49.7±9.6
44.7±7.5
42.6±9.5
43.7±10.0
0.119
0.339
46.4±8.5 62.0±11.6 135.7±31.8
39.0±8.0 52.7±15.7 121.0±32.6
41.1±10.4 55.6±10.2 120.4±28.5
45.0±15.7 54.9±13.2 119.6±37.1
0.423 0.229 0.397
0.234 0.438 0.613
70.7±15.3
65.6±10.8
60.6±14.8
60.3±17.4
0.149
0.398
147.9±31.9 100.3±16.8 54.5±14.4
134.5±24.3 80.6±10.3 53.1±20.8
126.8±29.1 85.6±23.0 29.0±12.4b
129.7±36.1 88.8±22.4 29.7±16.8
0.233 0.084 <0.001*
0.533 0.350 0.006*
23.2±6.2
21.1±3.2
19.3±6.8
16.1±5.1
0.030*
0.218
87.5±23.0
70.3±24.4
64.6±20.2
69.9±22.5
0.132
0.364
31.0±9.1
35.0±6.5
25.1±13.3
21.3±8.1c
0.023*
0.044*
Continue variabelen worden uitgedrukt als gemiddelde ± SD. Overall p-waarde is gebaseerd op een fysieke activiteit, cholesterol en enkel-arm index gecorrigeerde uninvariate analyse van de covariantie waarbij controlepatiënten en verschillende groepen van diabetes patiënten. Verdere verschillen tussen de groepen werden geanalyseerd met een independent samples t-test. Legende: * Overall p ≤ 0.05 a p < 0.01 controles t.o.v. diabetes patiënten zonder neuropathie b p < 0.01 diabetes patiënten zonder neuropathie t.o.v. diabetes patiënten met sensorische neuropathie c p < 0.01 diabetes patiënten zonder neuropathie t.o.v. diabetes patiënten met sensorimotorische neuropathie
29
Tabel 7: Krachtuithouding in controle en diabetes patiënten, ingedeeld volgens graad van neuropathie beoordeeld met EMG. Krachtparameter
Handknijpkracht uithouding (sec) Isokinetische elleboog extensie peak torque (Nm)(180°/sec) Isokinetische elleboog flexie peak torque (Nm)(180°/sec) Workfatigueratio elleboog extensie (60°/sec) Workfatigueratio elleboog flexie (60°/sec) Workfatigueratio elleboog extensie (180°/sec) Workfatigueratio elleboog flexie (180°/sec) Isokinetische knie extensie peak torque (Nm)(180°/sec) Isokinetische knie flexie peak torque (Nm)(180°/sec) Workfatigueratio knie extensie (60°/sec) Workfatigueratio knie flexie (60°/sec) Workfatigueratio knie extensie (180°/sec) Workfatigueratio knie flexie (180°/sec) Isokinetische enkel plantairflexie (Nm)(180°/sec) Isokinetische enkel dorsiflexie (Nm)(180°/sec) Workfatigueratio enkel plantairflexie (60°/sec) Workfatigueratio enkel dorsiflexie (60°/sec) Workfatigueratio enkel plantairflexie (180°/sec) Workfatigueratio enkel dorsiflexie (180°/sec)
Controles
Diabetes type II met sensorische neuropathie (n = 13) 40.8±18.7 32.0±7.3
Diabetes type II met sensorimotorische neuropathie (n = 16) 39.2±17.8 32.2±10.0
Algemene p waarde
P waarde met covariabelen
(n = 19) 34.1±16.3 38.8±7.2
Diabetes type II zonder neuropathie (n = 6) 31.5±12.5 31.3±5.8
0.630 0.039*
0.466 0.263
40.2±9.5
35.4±6.4
33.6±6.4
35.8±11.3
0.183
0.601
1.02±0.12
1.05±0.27
1.11±0.14
1.06±0.11
0.584
0.258
0.95±0.11
0.94±0.07
0.98±0.11
0.97±0.09
0.865
0.620
0.87±0.16
0.74±0.15
0.79±0.22
0.81±0.21
0.340
0.272
0.82±0.18
0.69±0.15
0.76±0.33
0.69±0.20
0.351
0.714
85.5±17.7
75.3±14.9
75.1±10.2
68.7±24.5
0.060
0.429
47.7±11.4
43.7±10.1
35.6±10.7
35.1±14.5
0.010*
0.153
0.99±0.21
1.00±0.11
1.01±0.12
0.97±0.17
0.957
0.855
0.85±0.17
0.95±0.15
0.85±0.14
0.91±0.15
0.436
0.299
0.74±0.13
0.89±0.41
0.80±0.27
0.82±0.17
0.512
0.466
0.63±0.21
0.92±0.29
0.66±0.26
0.81±0.40
0.103
0.247
31.4±8.1
23.6±10.0
18.2±6.6
16.9±10.9
0.003*
0.012*
13.3±2.5
11.7±2.6
11.5±3.8
6.8±5.1
0.002*
0.048*
0.82±0.18
0.86±0.35
0.97±0.09
0.87±0.22
0.857
0.907
0.66±0.10
0.72±0.08
0.68±0.14
0.66±0.13
0.769
0.492
0.44±0.16
0.57±0.62
0.47±0.38
0.39±0.40
0.825
0.866
0.28±0.28
0.33±0.37
0.20±0.32
0.13±0.29
0.534
0.697
30
continue variabelen worden uitgedrukt als gemiddelde ± SD. Overall p-waarde is gebaseerd op een fysieke activiteit, cholesterol en enkel-arm index gecorrigeerde uninvariate analyse van de covariantie waarbij controlepatiënten en verschillende groepen van diabetes patiënten. Verdere verschillen tussen de groepen werden geanalyseerd met een independent samples t-test. Legende: * Overall p ≤ 0.05 a p < 0.01 controles (0) t.o.v. diabetes patiënten zonder neuropathie (1) b p < 0.01 diabetes patiënten zonder neuropathie (1) t.o.v. diabetes patiënten met sensorische neuropathie (2) c p < 0.01 diabetes patiënten zonder neuropathie (1) t.o.v. diabetes patiënten met sensorimotorische neuropathie (3)
31
Grafiek 1: Maximale isokinetische kracht enkel aan 60°/sec op basis van NRSS.
Grafiek 2: Isokinetische krachtuithouding enkel aan 180°/sec op basis van NRS
32
4. DISCUSSIE Deze studie toonde een duidelijk verminderde maximale spierkracht en krachtuithouding aan van de enkel plantairflexoren en dorsiflexoren bij diabetes type II patiënten, waarbij zowel de aanwezigheid/aard (op basis van EMG) als de graad (op basis van NRSS) van neuropathie een bepalende factor blijkt te zijn.
4.1 Maximale kracht De maximale isokinetische spierkracht aan 60°/sec van zowel enkel plantairflexoren als dorsiflexoren was sterk significant verminderd in de groep diabetes patiënten met hoge NRSS in vergelijking met de normoglycemische controlegroep. De isometrische spierkracht van de dorsiflexoren was eveneens significant verschillend, en was sterk significant verminderd in groep met hoge NRSS in vergelijking met de groep met lage NRSS. Gelijklopend met bovenstaande bevindingen was op basis van EMG de isometrische dorsiflexie sterk significant verminderd in de groep diabetes type II met sensorimotorische neuropathie. Daarenboven werd gevonden dat diabetes type II patiënten met sensorische neuropathie een sterk significant lagere isokinetische spierkracht hadden in vergelijking met diabetes type II patiënten zonder neuropathie. Hiernaast werden zowel op basis van EMG als NRSS trends tot significantie gevonden tussen de verschillende groepen van neuropathie onderling in zowel de enkel plantairflexoren als dorsiflexoren (allen p<0.05). De groep met hoge NRSS had een randsignificant lagere isokinetische spierkracht ten opzichte van de groep met een lage NRSS, en op basis van EMG had de groep diabetes met sensorimotorische neuropathie eveneens een randsignificant lagere isokinetische spierkracht in vergelijking met de groep diabetes zonder neuropathie (beiden p<0.05). Deze trends bevestigen in zekere mate de hypothese dat de graad van neuropathie wel degelijk een rol speelt in de spierkrachtdaling, vastgesteld bij diabetes type II patiënten. Wanneer er onderling werd gekeken op basis van NRSS werd gezien dat diabetes type II patiënten met een hoge NRSS gemiddeld 48% lagere maximaal isokinetische spierkracht hadden in de enkel plantairflexoren in vergelijking met de controlegroep. De maximale isokinetische kracht van de dorsiflexoren in de groep diabetes type II patiënten met hoge NRSS was eveneens gemiddeld 39% lager in vergelijking met de controlegroep. In een studie van Andersen et al. (2004) werden gelijkaardige bevindingen gedaan voor de enkel plantairflexoren en dorsiflexoren, waarbij correlaties werden gevonden tussen spierkracht in de enkel en NRSS. Deze bevindingen werden bevestigd door verscheidene andere studies die
33
eveneens een verminderde maximale spierkracht vonden in de enkel, gerelateerd aan de aanwezigheid van neuropathie .61,62,63,64 De percentages vastgesteld in de huidige studie zijn in overeenstemming met Ijzerman et al. (2012), waar men een gemiddelde daling in maximale spierkracht van 34-47% vonden in de enkel bij diabetes type II patiënten met neuropathie in vergelijking met gezonde controlepatiënten. In tegenstelling tot deze huidige studie vonden enkele andere auteurs eveneens een significant lagere maximale spierkracht in de knie flexoren 8,64,65 en extensoren 8,18,64,65 . In deze huidige studie werden hiervoor geen significante bewijzen gevonden wanneer rekening gehouden werd met de covariabelen. De studies van deze auteurs hielden echter geen rekening met covariabelen en bij de testing werd er niet geselecteerd op geslacht. De reden dat deze lagere waarden in deze huidige studie enkel in plantair/dorsiflexoren werd gevonden en niet uitgesproken in de knie flexoren/extensoren, kan worden gelinkt aan de hypothese van het distaal-proximaal verloop van neuropathie bij diabetes. Het feit dat in deze studie in het bovenste lidmaat de maximale handknijpkracht ook significant lager werd bevonden bij diabetes type II patiënten met neuropathie in tegenstelling tot de meer proximale elleboogflexoren/extensoren bevestigt eveneens dat de distale ligging van deze spieren zorgt voor meer krachtsverlies. Deze resultaten zijn in overeenstemming met verschillende andere studies. 8,66,67,68,69,70
4.2 Krachtuithouding De isokinetische krachtuithouding aan 180°/sec van zowel enkel plantairflexoren als dorsiflexoren was sterk significant verminderd in de groep diabetes patiënten met hoge NRSS in vergelijking met de controlegroep. Wanneer er onderling werd gekeken op basis van NRSS werd gezien dat diabetes type II patiënten met een hoge NRSS in vergelijking met de controlegroep, gemiddeld 47% en 51% lagere waarden hadden wat betreft spierkrachtuithouding in respectievelijk de enkel plantair en dorsiflexoren. Daarnaast werden er ook randsignificante verschillen vastgesteld tussen patiënten met een hoge en geen/lage graad van neuropathie (zowel op basis van EMG als NRSS), waarbij de patiënten met een hoge graad van neuropathie een lagere krachtuithouding vertoonden voor de dorsiflexie ter hoogte van de enkel. In de literatuur is tot nog toe maar weinig beschreven in verband met krachtuithouding en de resultaten zijn niet eenduidig. Andersen et al. (2004) vonden een toename in krachtuithouding (isokinetisch getest aan 180°/sec) van de enkel plantairflexoren en dorsiflexoren bij diabetes patiënten in vergelijking met een controlegroep.8 Het feit dat hun onderzoek louter een klein aantal langdurig gediagnosticeerde diabetes type I patiënten betrof kan een van de oorzaken zijn dat de resultaten tegenstrijdig zijn met de resultaten van deze huidige studie, waarin diabetes
34
type II patiënten werden onderzocht. Ijzerman et al. (2012) vonden geen significante verschillen in krachtuithouding op basis van de work fatigue ratio. In deze huidige studie werden eveneens geen verschillen gevonden in krachtuithouding op basis van de work fatigue ratio. 64 Diabetes polyneuropathie komt frequent voor bij diabetes type II patiënten, van 8% bij diagnose tot >40% na 10 jaar diabetes.9,42 Aan de sensorische symptomen wordt reeds lange tijd veel aandacht gegeven (o.a. ter preventie van diabetes voet). De motorische symptomen zijn veel minder zichtbaar, vooral in de beginnende stadia zijn deze subklinisch.46 Ze zijn echter niet minder aanwezig en kunnen al in een vroeg stadium van diabetes gedetecteerd worden met behulp van elektrofysiologische tests.47 Met verloop van tijd kunnen deze symptomen zeer handicaperend worden. De precieze oorzaak van het distaal-proximaal verloop van neuropathie is tot op heden nog niet volledig bewezen. De progressieve microvasculaire dysfunctie bij diabetes, waar zowel metabole als vasculaire interacties zorgen voor hypoxie en verminderde bloeddoorstroming veroorzaken microangiopathie.10 Het voorkomen van microangiopathie in de vasa nervorum en de verminderde doorbloeding hiervan wordt geacht als de grootste oorzaak van het ontstaan van diabetes neuropathie.15,16 Het distaal verloop van de neuropathie kan worden verklaard door het feit dat de demyelinisering van de innerverende zenuwvezels begint in de distaal dunste vezels, welke ook het minst zijn doorbloed. Verschillende pathologische studies bij diabetes patiënten toonden segmentale demyelinisatie 48,49, vasculopathie en inflammatoire infiltraten50 aan. Khema et al. (2002) toonden aan dat een diabetes type II patiënt tot 11x meer kans maakt op het ontwikkelen van chronische inflammatoire demyeliniserende neuropathie. 45 Er is een groeiende evidentie dat auto-immune en inflammatoire processen een belangrijke rol spelen in diabetes neuropathie.45 Mitchell et al. vond histocompatibiliteit klasse II antigen expressie in de Schwanncellen van de zenuwen bij diabetes type II patiënten.43 In een studie van Younger et al. werden endoneurale T-cel infiltraties gevonden met een verhoogde expressie van o.a. TNF-α en inflammatoire cytokines.44 Verscheidene andere studies verwezen reeds naar antilichamen gericht tegen fosfolipiden51,
52,
gangliosides52, zenuw
groeifactor54 en AGE’s53. Deze zouden eveneens een rol spelen in de pathogenese van diabetes neuropathie.45 Marin et al. (1994) en Oberbach et al. (2006) vonden een daling van het aantal type I spiervezels en relatieve toename van de minder tegen vermoeidheid resistente type IIb vezels bij diabetes type II patiënten.20,21 In de trage type I spiervezels werd een verminderde GLUT-4 densiteit en een daling van het aantal capillairen rondom deze spiervezels gevonden met een mogelijk verminderde insuline-gemedieerde glucose opname in de spiercellen.22 In de type IIb vezels zag men een toename van het aantal glycolitische enzymen.17 In de literatuur is er tot op heden geen
35
onderzoek verricht naar de relatie tussen diabetes neuropathie en mogelijke veranderingen in spiervezeltypering. Bij onderzoek naar perifere neuropathie werden demyelinisatie, axonale laesies en denervatie-reïnnervatie gevonden als centrale mechanismen.71,72 Histologisch onderzoek bij patiënten met neuropathie toonde een selectieve atrofie van spiervezelgroepen aan.72,73 Door focale demyelinisatie doven de excitatoire en trofische prikkels van het motor neuron uit, waardoor deze niet meer kan voorzien in het onderhoud van de spiervezelstructuur.72 De gedenerveerde spiervezel wordt dan afunctioneel en verliest haar contractiele eigenschappen, tenzij er reinnervatie optreedt. Dit mechanisme is beter bekend als “fiber type grouping”, een mechanisme van denervatie-reïnnervatie waarbij de gedenerveerde spiervezel contact maakt met een naburig motor neuron.72,73,74 De gereïnnerveerde spiervezels nemen dan de karakteristieken over van deze motor unit.72 Een gerichte denervatie van type I spiervezels en een reïnnervatie door type IIb motor units zou hier een mogelijk te onderzoeken hypothese kunnen zijn, dewelke de afname van type I spiervezels en toename van type IIb spiervezels zou kunnen verklaren op het vlak van neuropathie. Onderzoek naar dit mechanisme, specifiek toegepast op diabetes neuropathie zou kunnen bijdragen tot nieuwe inzichten. Gezien het feit dat de myosine synthese geregeld wordt door insuline, zou dit ook de veranderingen in spiervezelsamenstelling bij patiënten met insulineresistentie kunnen verklaren.24 Bij krachtuithouding wordt percentueel meer gebruik gemaakt van type I spiervezels en wordt er op een aërobe manier gebruik gemaakt van het spiersysteem, waarbij de spierdoorbloeding, in tegenstelling tot maximale spierkracht, een belangrijkere rol speelt. Deze verschillende mechanismen zouden de waargenomen resultaten in deze studie en de hypothese van een afname in krachtuithouding bij diabetes type II patiënten kunnen bevestigen. De specifieke link tussen de distale neuropathie en het spierkrachtverlies maakt dat therapie zich in de toekomst hier meer op zou kunnen focussen. Het spreekt echter voor zich dat primair een goede controle van de bloedglucose de hoeksteen van de behandeling is, daar dit de microvasculaire complicaties al voor een groot stuk zal kunnen counteren.10, 55 Daarnaast is aangetoond dat hypertensie een grote risicofactor is voor distale polyneuropathie en behandeling hiervan leidt tot verbeteringen van de zenuwgeleiding. 10, 56, 57, 58 Vasodilaterende medicatie zou de zenuwfunctie rechtstreeks verbeteren.10 Hiernaast is uiteraard het trainen van de verschillende spiergroepen van groot belang, waarbij een combinatietherapie van aërobe training en krachttraining een belangrijke invloed heeft op de bloedglucose spiegel.59 Tot slot toonden reeds enkele studies het belang aan van de auto-immuun hypothese bij demyeliniserende neuropathie. Intraveneuze immunoglobulinetherapie is hierbij effectief gebleken in de behandeling van neuropathie bij diabetes type II.45,60 Het precieze mechanisme achter deze immunoglobulinetherapie is echter nog niet gekend.45
36
4.3 Sterktes In deze studie werden zowel controlepatiënten als diabetes type II patiënten met verschillende graden van neuropathie getest. In tegenstelling tot voorgaande studies werden in deze studie de verschillende aspecten van kracht geanalyseerd. Maximale kracht en krachtuithouding werd gemeten door middel van isometrische en isokinetische dynamometrie. Om een volledig beeld te krijgen van de invloed van neuropathie werd de spierkracht zowel ter hoogte van bovenste als onderste lidmaat gemeten en dit telkens zowel proximaal (elleboog en knie) als distaal (handknijpkracht en enkel). In de analyse van de krachtparameters werd telkens rekening gehouden met de covariabelen fysieke activiteit op basis van de “Baecke voor ouderen”, het cholesterolgehalte en de gemiddelde enkel-arm index. Er werden subgroepen gemaakt voor neuropathie, zowel op basis van NRSS als EMG, en deze werden met elkaar vergeleken voor de verschillende krachtparameters. Op deze manier kon er gekeken worden naar een mogelijk verband tussen de spierkrachtsdaling en het stadium van neuropathie. Het feit dat enkel mannen werden geïncludeerd voor deze studie maakte dat de covariabele “geslacht” geen invloed had op de parameters.
4.4 Limitaties Het feit dat enkel mannen werden geïncludeerd maakt eveneens dat de resultaten van deze studie niet kunnen worden veralgemeend over de hele populatie. De eerder kleine omvang van de studiepopulatie en de subgroepen zou een vertekend beeld van de huidige populatie kunnen geven. Daar deze studie deel uitmaakte van een cross-sectioneel onderzoek was er geen opvolging van de proefpersonen waardoor het testmoment een momentopname was. Een longitudinaal onderzoek met meerdere testmomenten zou de evolutie in pathologie en de invloed op de spierkracht nog beter kunnen weergeven. In dit onderzoek werd enkel gekeken naar de absolute kracht. Relatieve kracht, waarbij gecorrigeerd kan worden voor lichaamsgewicht of spiermassa, werd niet onderzocht. In dit onderzoek werd eveneens geen spierbiopt afgenomen, waardoor de hypothetische link tussen het verlies aan krachtuithouding en een mogelijke shift in spiervezelsamenstelling niet verder kan worden onderbouwd.
37
4.5 Conclusie Deze studie toonde een daling in maximale kracht en krachtuithouding in zowel bovenste als onderste lidmaat aan bij diabetes type II patiënten waarbij zowel de aanwezigheid als de aard van neuropathie een invloed in lijkt te spelen. Deze spierkrachtsdaling volgt een typisch distaalproximaal verloop waarbij de enkel plantairflexoren en dorsiflexoren primair zijn aangedaan. Verder onderzoek naar de pathofysiologie van diabetes neuropathie, de interactie hiervan op spiervezelsamenstelling en spiervezelrekrutering en de effectiviteit van de verschillende nieuwe therapeutische interventies is wenselijk.
38
5. REFERENTIES 1. American Diabetes Association (2008). “Diagnosis and classification of diabetes mellitus.” Diabetes Care January 2008 vol. 31 no. Supplement 1 S55-S60. 2. The Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus (1997). “Report of the Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus.” Diabetes Care 20: 1183–1197. 3. The Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus (2003). “Follow-up report on the diagnosis of diabetes mellitus.” Diabetes Care 26:3160–3167. 4. WHO (2006). “Definition and diagnosis of diabetes mellitus and intermediate hyperglycemia: report of WHO.” 5. Farmer, A. (2012). “Use of HbA1c in the diagnosis of diabetes.” BMJ 2012; 345:e7293. 6. Wolffenbuttel, B. (2008). “Epidemiologie en pathofysiologie van diabetische nefropathie.” Nederlands tijdschrift voor diabetologie 2008-1 p3-11. 7. UK Prospective Diabetes Study Group (1998). “Tight blood pressure control and risk of macrovascular and microvascular complications in type 2 diabetes.” BMJ 1998; 3 317: 70313. 8. Andersen, H. et al. (2004). “Muscle strength in type 2 diabetes” Diabetes 53:1543-1548. 9. Ward, J. (1999). “Improving the prognosis in type 2 diabetes: diabetic neuropathy is in trouble.” Diabetes Care 22. 10. Cameron, E. et al. (2001). “Vascular factors and metabolic interactions in the pathology of diabetic neuropathy.” Diabetologia 44: 1973-1988. 11. Vinik, A. et al. (2000). “ Diabetic neuropaties.” Diabetologia 43: 957-973. 12. Eaton, S. et al. (1999). “Clinical manifestations and measurements of somatic neuropathy.” Diabetes rev 7: 312-325. 13. Watkins, P. et al. “Clinical features of diabetic neuropathy.” Textbook of diabetes pp 50.150.20. 14. Andersen, H. et al. (1999). “Motor function in diabetes.” Diabetes rev 7: 326-341. 15. Giannini, C. et al. (2004). “Basement membrane thickening and pericyte degeneration precede development of diabetic polyneuropathy and are associated with its severity.” Ann neurology 37: 498-504.
39
16. Malik, R. et al. (1992). “Endoneurial capillary abnormalities in mild human diabetic neuropathy.” J Neurol Neurosurg Psychiatry 55: 557-561. 17. Hatef, B. et al. (2014). “The comparison of muscle strength and short-term endurance in the different periods of type 2 diabetes.” Journal of Diabetes 13:22. 18. Park, S. W. et al. (2006). “Decreased muscle strength and quality in older adults with type 2 diabetes - The health, aging, and body composition study.” Diabetes 55:1813-1818. 19. Park, S. W. et al. (2007). “Accelerated loss of skeletal muscle strength in older adults with type 2 diabetes - The Health, Aging, and Body Composition Study.” Diabetes Care 30:15071512. 20. Marin, P. et al. (1994). “Muscle fiber composition and capillary density in women and men with NIDDM.” Diabetes care 17:382-386. 21. Oberbach, A. et al. (2006). “Altered fiber distribution and fiber-specific glycolytic and oxidative enzyme activity in skeletal muscle of patients with type 2 diabetes.” Diabetes care 29:895-900. 22. Gaster, M. et al. (2001). “GLUT4 is reduced in slow muscle fibers of type 2 diabetic patients: is insulin resistance in type 2 diabetes a slow, type 1 fiber disease?” Diabetes 50:1324-1329. 23. He, J. et al. (2001). “Skeletal muscle lipid content and oxidative enzyme activity in relation to muscle fiber type in type 2 diabetes and obesity.” Diabetes 50:817-823. 24. Nyholm, B. et al. (1997). “Evidence of an increased number of type IIb muscle fibers in insulin-resistant first-degree relatives of patients with NIDDM.” Diabetes 46:1822-1828. 25. Gaster, M. et al. (2000). “Direct evidence of fiber type-dependent GLUT4 expression in human skeletal muscle.” Am J Physiol – Endocrinol Metab 278:E910-E916. 26. Roden, M. (2005). “Muscle triglycerides and mitochondrial function: possible mechanisms for the development of type 2 diabetes.” Int J Obes (Lond) 29(suppl 2):S111-115. 27. John, A. et al. (2011). “Sarcopenia, Sarcopenic obesity and insulin resistance.” 28. Chattopadhyay, M. et al. (2011) “Mitochondrial bioenergetics is not impaired in nonobese subjects with type 2 diabetes mellitus.” Metabolism 60:1702-1710. 29. Andersen, H. et al. (1996). “Isokinetic muscle strength in long-term IDDM patients in relation to diabetic complications.”Diabetes 45:440-445. 30. Partanen, J. et al. (1995). “Natural history of peripheral neuropathy in patients with noninsulin-dependent diabetes mellitus.” N England J Med 333(2):89-94.
40
31. American Diabetes Association (2008). “Standards of medical care in diabetes.” Diabetes Care 31: 512-554. 32. European Diabetes Policy Group (1999). “A desktop guide to type II diabetes.” Diabet Med 16:716-730. 33. National Institute for Clinical Excellence (2002). “Clinical guidelines for type II diabetes mellitus: management of blood glucose.” 34. Diabetes Control and Complications Trial Research Group (1993). “The effect of intensive diabetes treatment on the development and progression of long-term complications in insulin dependent diabetes mellitus.” N Eng J Med 329:978-986. 35. Reichard, P. et al. (1993). “The effect of long-term intensified insulin treatment on the development of microvascular complications of diabetes mellitus.” N Eng J Med 329:304-309. 36. Rewers, M. (1995). “Risk factors for insulin dependent diabetes.” National Institutes of Health p179-220. 37. Look AHEAD Research Group (2007). “Reductions in weight and cardiovascular disease risk factors in individuals with type II diabetes: one year results of the Look AHEAH trial.” Diabetes Care 30:1374-1383. 38. David, M. et al. (2008). “Medical management of hyperglycemia in type 2 diabetes: a consensus algorithm for initiation and adjustment of therapy.” Diabetes Care 32:193-203. 39. Gonzalez-Franquesa, A. et al (2012). "Skeletal muscle mitochondrial function/dysfunction and type 2 diabetes." Skeletal muscle - from myogenesis to clinical relations, chapter 12. 40. Ozougwu, J. C. et al (2013). "The pathogenesis and pathophysiology of type 1 and type 2 diabetes mellitus." Journal of Physiology and Pathophysiology vol. 4(4), pp. 46-57. 41. American Diabetes Association (2008). “Medical management of type 2 diabetes.” 6th edition pp. 17-25. 42. Partanen, J. et al. (1995). “Natural history of peripheral neuropathy in patients with noninsulin-dependent diabetes mellitus” N Engl J Med 333:89-94. 43. Mitchell, G. et al. (1991). “Class II antigen expression in peripheral neuropathies.” J Neurol Sci. 102:170-176. 44. Younger, D. et al. (1997). “Diabetic peripheral neuropathy: a clinicopathologic and immunohistochemical analysis of sural nerve biopsies.” Muscle Nerve 19:722-727. 45. Khema, R. et al. (2002). “Demyelinating neuropathy in diabetes mellitus.” Arch Neurol. 59(5):758-765.
41
46. Van Schie, C. et al. (2004). “Muscle Weakness and Foot Deformities in Diabetes: Relationship to neuropathy and foot ulceration in Caucasian diabetic men.” Diabetes Care27.7 (Jul 2004): 1668-73. 47. Boulton, A. et al. (2005). “Diabetic neuropathies.” Diabetes Care vol. 28. 48. Sugimura, K. et al. (1981). “Sural nerve myelin thickness and axis cylinder caliber in human diabetes.” Neurology 31:1087-1091. 49. Johnson, P. et al. (1986). “Pathogenesis of diabetic neuropathy.” Ann Neurol 19:450-457. 50. Dyck, P. et al. (1996). “Pathologic alterations in the diabetic neuropathies of humans: a review.” J Neuropathol Exp Neurol. 55:1181-1193. 51. Shigeta, H. et al. (1997). “Serum auto-antibodies against sulphatide and phospholipid in NIDDM patients with diabetic neuropathy.” Diabetes Care 20:1896-1899. 52. Mclicevic, Z. et al. (1997). “Anti-ganglioside GM1 antibody and distal symmetric "diabetic polyneuropathy" with dominant motor features.” Diabetologia 40:1364-1365. 53. Sensi, M. et al. (1991). “Advanced non-enzymatic glycation end products: their relevance to aging and pathogenesis of late diabetic complications.” Diabetes Res.16:1-9. 54. Zanone, M. et al. (1994). “An investigation of antibodies to nerve growth factor in diabetic automic neuropathy.” Diabet Med. 11:378-383. 55. Diabetes control and complication trial group (1995). “Effect of intensive diabetes treatment on nerve conduction in diabetes control and complication trial.” Ann Neurol. 38:869-880. 56. Tesfaye, S. et al. (1996). “The prevalence of diabetes peripheral neuropathy and its relation to glycemic control and potential risk factors.” Diabetologia 39:1377-1384. 57. Forrest, K. et al. (1997). “Hypertension as a risk factor for diabetic neuropathy: a prospective study.” Diabetes 46: 665-670. 58. Tesfaye, S. et al. (2000). “Cardiovascular risk factors predict development of diabetic neuropathy.” Diabetes 49 sup.1. 59. Timothy, S. et al. (2010). “Effects of aerobic and resistance training on hemoglobinA1c level in patients with type 2 diabetes.” Journal of the American Medical Association vol. 304 no. 20. 60. Menkes, D. et al. (1998). “Root stimulation improves the detection of acquired demyelinating polyneuropathies.” Muscle Nerve. 21:298-308. 61. Gutierrez, E. et al. (2001). “Mild diabetic neuropathy affects ankle motor function.” Clin Biomech (Bristol, Avon) 16:522-528.
42
62. Salsich, G. et al. (2000) “Relationships between plantar flexor muscle stiffness, strength, and range of motion in subjects with diabetes-peripheral neuropathy compared to age-matched controls.” J Orthop Sports Phys Ther 30:473-483. 63. Andreassen, C .et al. (2009). “Expression of neurotrophic factors in diabetic muscle-relation to neuropathy and muscle strength” Brain 132:2724-2733. 64. IJzerman, T. et al. (2011). “Lower extremity muscle strength is reduced in people with type 2 diabetes, with and without polyneuropathy, and is associated with impaired mobility and reduced quality of life” Diabetes Research and Clinical Practice 95:345-351. 65. Hatef, B. et al. (2014). “The comparison of muscle strength and short-term endurance in the different periods of type 2 diabetes” Journal of Diabetes 13:22. 66. Cetinus, E. et al. (2005). “Hand grip strength in patients with type 2 diabetes mellitus” Diabetical Research and Clinical practice 70:278-286. 67. Leenders, M. et al. (2013). “Patients with Type 2 Diabetes Show a Greater Decline in Muscle Mass, Muscle Strength, and Functional Capacity with Aging” Jamda 14:585-592. 68. Ozdirenc, M. et al. (2003). “Evaluation of physical fitness in patients with type 2 diabetes mellitus” Diabetes Research and Clinical Practice 60:171-176. 69. Petrovsky, J. et al. (2009) “The use of an isometric handgrip test to show autonomic damage in people with diabetes” Diabetes Technology & Therapeutics vol. 11. 70. Shah, S. et al. (2014). “Are we ignoring diabetic disability: a cross sectional study of diabetic myopathy.” Indian Journal of medical sciences vol. 65. 71. Laghi Pasini, F. et al. (1996). “Peripheral neuropathy associated with ischemic vascular disease of the lower limbs.” Angiology; 47:569-577. 72. Iraklis, I. et al. (2008). “The myopathy of peripheral arterial occlusive disease: part 2. Oxidative stress, neuropathy, and shift in muscle fiber type.” Vascular and endovascular surgery vol. 42; 101-112. 73. England, J. et al. (1992). “Muscle denervation in peripheral arterial disease.” Neurology 42: 994-999. 74. 74. Makitie, J. et al. (1977). “Histochemical changes in striated muscle in patients with intermittent claudication.”Arch Pathol Lab Med;101: 658-663.
43
IV. ABSTRACT IN LEKENTAAL CONTEXT: Het aantal mensen dat jaarlijks de diagnose van diabetes type II krijgt neemt steeds toe, en dit gaat gepaard met een aantal complicaties, waaronder progressieve zenuwaantasting. In deze studie wordt nagegaan wat de invloed is van deze zenuwaantasting op de maximale spierkracht en de spierkrachtuithouding in zowel bovenste als onderste ledematen.
DOEL: Het doel van deze studie was om via een onderzoek, waarbij de mensen op een eenmalig tijdstip werden getest, na te gaan in welke mate de maximale spierkracht en spierkrachtuithouding verschillen binnen de groep diabetes type II patiënten in vergelijking met gezonde controlepatiënten. Binnen de diabetes type II groep werd gekeken naar een mogelijk verband tussen veranderingen in spierkracht en zenuwaantasting, waarbij een onderverdeling gemaakt werd voor de graad van zenuwaantasting op basis van twee classificaties.
METHODE: In dit onderzoek werden de proefpersonen op een eenmalig tijdstip getest. Negentien controlepersonen met een normaal bloedsuikergehalte en 35 diabetes type II patiënten werden onderzocht. Alle proefpersonen waren mannen tussen 55 en 85 jaar oud. Alle proefpersonen ondergingen een lichamelijk onderzoek en er werden verschillende vragenlijsten afgenomen ter evaluatie van de aanwezigheid en de graad van zenuwaantasting. Achteraf werd voor elke proefpersoon een score berekend dewelke de graad van zenuwaantasting weergaf. Maximale kracht en krachtuithouding werden op twee verschillende manieren geëvalueerd, isokinetisch (=spiercontractie onder een constante bewegingssnelheid) en isometrisch (=spiercontractie zonder verandering in spierlengte) in spiergroepen van de bovenste en onderste ledematen. Verder werd de invloed van zenuwaantasting op deze mogelijke veranderingen in spierkracht onderzocht.
RESULTATEN: Deze studie toonde voor de bovenste ledematen aan dat de maximale handknijpkracht beduidend verminderd is bij een verhoogde aanwezigheid van zenuwaantasting. In de onderste ledematen werden voornamelijk betekenisvolle resultaten gevonden in de enkel. Zowel de maximale kracht als de krachtuithouding van de voetstrekkers alsook van de voetbuigers waren verminderd bij een verhoogde aanwezigheid van zenuwaantasting.
CONCLUSIE: Verminderde maximale spierkracht en krachtuithouding in zowel bovenste als onderste lidmaat werd gevonden bij diabetes type II patiënten in vergelijking met de mensen met een normaal bloedsuikergehalte. De aanwezigheid en de graad van zenuwaantasting lijken een beïnvloedende rol te spelen op beide soorten krachten in bovenste en onderste lidmaat.
KERNWOORDEN: diabetes type II, diabetische zenuwaantasting, maximale spierkracht, spierkrachtuithouding.
44
