Can body weight supported treadmill training increase bone mass and reverse muscle atrophy in individuals with chronic incomplete spinal cord injury?

摘要

This study evaluates the impact of 12 months of body weight supported treadmill training (BWSTT) on muscle and bone in individuals with spinal cord injury (SCI). Fourteen individuals who sustained an incomplete SCI at least 12 months before the study were recruited to participate in BWSTT 3 times/week for a total of 144 sessions. Thirteen individuals completed the study. The average age of subjects was 29 y, average time post-injury was 7.70 y (range: 1-24 y). Areal bone densities of the proximal and distal femur, proximal tibia, spine, and whole body were measured using dual-energy X-ray absorptiometry. Muscle cross-sectional area (CSA), volumetric bone density, and bone geometry at mid-femur and proximal tibia were measured using computed tomography. Serum osteocalcin and urinary deoxypyridinoline were measured at baseline and after 6 and 12 months of training. All other measures were made before and after training. Participants experienced significant increases in whole-body lean mass, from 45.9 ± 8.7 kg to 47.8 ± 8.9 kg (mean ± SD; p < 0.003). Muscle CSAs increased by an average of 4.9% and 8.2% at the thigh and lower leg sites, respectively. No significant changes occurred in bone density or bone geometry at any site, or in bone biochemical markers. Whole-body bone density exhibited a small but statistically significant decrease (p < 0.006). BWSTT may therefore be a promising intervention for increasing muscle mass. Although 12 months of BWSTT did not increase bone density in individuals with chronic incomplete SCI, it did not appear to decrease bone density at fracture-prone sites.Key words: spinal cord injury, bone density, muscle mass, osteoporosis, body weight support.Le but du cet étude étais analyser l'effet d'un entraînement sur tapis roulant, d'une durée de douze mois, sur les os et les muscles de personnes présentant une lésion médullaire (SCI) et dont le poids corporel est supporté au cours de l'exercice (BWSTT). Quatorze individus atteints d'une lésion incomplète de la moelle épinière au moins 12 mois précédant l'étude participent à des séances d'entraînement à raison de 3 séances par semaine pour un total de 144 séances. Treize sujets se rendent au bout du programme; leur âge moyen est de 29 ans et leur accident médullaire remonte en moyenne à 7,70 ans (écart de 1 à 24 ans). Les variables dépendantes sont été densité osseuse mesurée au niveau des coupes proximale et distale du fémur, de la coupe proximale du tibia, de la colonne vertébrale et de tout le corps par absorptiométrie à rayons X en double énergie. La surface de section transversale du muscle (CSA), la densité volumétrique de l'os et la géométrie de l'os à la mi-longueur du fémur et au niveau proximal du tibia sont mesurées par tomographie assistée par ordinateur. Les concentrations sériques d'ostéocalcine et urinaires de désoxypyridinoline sont mesurées au début et après 6 et 12 mois d'entraînement. Toutes les autres mesures sont prises avant et après le programme d'entraînement. On observe une amélioration significative de la masse maigre totale, soit 45,9 kg ± 8,7 à 47,8 kg ± 8,9 (moyenne ± é-t; p < 0,003). La CSA augmente en moyenne de 4,9 % et 8,2 % à la cuisse et à la jambe, respectivement. Cependant on n'observe, à tous les endroits mesurées, aucune variation significative de la densité osseuse et de la géométrie osseuse ni des marqueurs biochimiques des os. à tous les endroits mesurés. La densité osseuse globale diminue un peu mais de façon significative (p < 0,006). Pour accroître la masse musculaire, l'approche par BWSTT semble prometteuse. Même si douze mois d'entraînement n'ont pas amélioré la densité osseuse chez des individus présentant une lésion médullaire incomplète chronique, on ne note aucune réduction de la densité osseuse aux endroits plus sensibles aux fractures.Mots clés : lésion médullaire, densité osseuse, masse musculaire, ostéoporose, support du poids corporel.[Traduit par la Rédaction]