Många personer med Downs syndrom rör sig inte lika mycket i vardagen som andra jämnåriga, och idrottar inte heller i samma utsträckning.
När man frågade föräldrar till barn och ungdomar med DS i Australien, UK, Spanien och Italien, så fann man bland annat att det saknades aktiviteter som är anpassade för personer med Downs syndrom, att det saknades ledare med kunskap om Downs syndrom och att det krävdes stort engagemang och tilltro hos föräldrarna för att det skulle bli av med fysiska aktiviteter. Det stämmer kanske in på Sverige också?
Puls
Många personer med DS har svårt att tåla ansträngande fysisk aktivitet och avbryter, ”ger upp” tidigt. Forskare har visat att personer med DS ofta har svårt att svara med höjd puls under ansträngning och att hjärtat behöver längre tid för återhämtning. Vid fysisk aktivitet så ska det sympatiska nervsystemet ge signaler till hjärtat att slå fortare, för att försörja musklerna med blod och syre så att de kan arbeta hårdare. Forskare i USA och Frankrike har visat att det är vanligt hos personer med DS att hjärtat inte får någon signal att öka pulsen, på grund av att kroppen inte utsöndrar hormoner för det, som adrenalin. Oförmåga att höja pulsen kallas ”chronotropic incompetence” på engelska. Hos personer med DS har det alltså en hormonell förklaring, och den begränsade fysiska uthålligheten beror då inte på dålig motivation, övervikt eller medfödda hjärtfel. Genom fysisk träning går det att förbättra kroppens förmåga att stimulera hjärtats puls, men man räknar inte med att förmågan blir normal.
Kondition
Vilket sätt är då bäst för att träna konditionen – jämn träning eller intervall-träning? Intervallträning innebär att växla mellan högre och lägre ansträngning. Forskare i Sydafrika delade slumpmässigt in 42 vuxna med DS i tre grupper: Interval Training (IT), Continuous Aerobic Training (CAT) och Control (ingen träning). Efter 12 veckors träning hade syreupptagningsförmågan och uthålligheten förbättrats för såväl Intervall som CAT-gruppen jämfört med kontrollgruppen, men syreupptagningsförmågan förbättrades allra mest för Intervall-gruppen. Intervall-gruppen hade också gått ner mer i vikt än CAT-gruppen. CAT-gruppen hade fått bättre benstyrka och gånghastighet jämfört med kontrollgruppen. Slutsatserna blev att både intervallträning och jämn träning har positiv effekt på konditionen hos vuxna med Downs syndrom, men intervallträning har allra bäst effekt på konditionen och vikten.
Samma forskare i Sydafrika har också visat att det enkla sättet att mäta hur långt man orkar gå på 6 minuter är en bra indikator på konditionen även hos personer med Downs syndrom. PACER-test som brukar användas i skol- och idrottssammanhang ger än ännu bättre skattning av konditionen hos personer med Downs syndrom.
Inflammation
Genetiskt orsakad oxidativ stress är utmärkande för Downs syndrom, och oxidativ stress orsakar i sin tur inflammation. Övervikt bidrar också till inflammation i kroppen, och graden av inflammation påverkas även av kvinnligt könshormon. Forskare i Spanien har gjort flera studier för att ta reda på hur träning påverkar graden av låggradig inflammation hos personer med DS.
40 unga män med DS rekryterades till en styrketräningsstudie. 24 av männen lottades att genomföra styrketräning 3 gånger per vecka i 12 veckor. De övriga 16 ingick i kontrollgruppen och var ålders- och BMI-matchade med träningsgruppen. Nivåerna av leptin, TNF-a, och IL-6 i blodet minskade hos träningsgruppen, liksom andelen kroppsfett och midjemåttet. Ingen förändring uppmättes i kontrollgruppen. Slutsats: Styrketräningen minskade graden av systemisk inflammation hos inaktiva unga män med DS.
Dessutom så mätte man koncentrationen i saliven av antikropparna IgA och det manliga könshormonet testosteron. Båda steg i träningsgruppen samtidigt som ingen skillnad uppmättes i kontrollgruppen. Styrketräningen förbättrade alltså immunförsvaret hos de unga männen med DS.
20 överviktiga unga kvinnor med DS deltog i en studie som undersökte anti-inflammatoriska effekter av konditionsträning. 11 av dem lottades att delta i träningsgruppen och fick träna 3 gånger per vecka i tio veckor. Deltagarna gick/sprang på löpband i 30-40 minuter på 55-65% av sin maximala puls. Träningen ledde till förbättrad syreupptagningsförmåga. Nivåerna av leptin i blodet minskade och nivåerna av adiponektin var oförändrade. Nivåerna av inflammationsmarkörerna TNF-a, IL-6, CRP och fibrinogen minskade hos träningsgruppen, liksom andelen kroppsfett och midje/höft-kvoten. Kontrollgruppens 9 kvinnor var matchade för ålder och BMI och genomförde ingen träning. Ingen förändring uppmättes i kontrollgruppen. Slutsats: Ett 10-veckors träningsprogram minskade pro-inflammatoriska cytokiner och akutfasprotein hos överviktiga unga kvinnor med DS.
Forskarna mätte också vad som hände efter att programmet och träningen upphört: Efter 3 månader hade syreupptagningsförmågan minskat. IL-6 och CRP hade ökat efter 3 månader och ännu mer efter 6 månader. Andelen kroppsfett och midjemåttet hade ökat 6 månader efter avslutad träning. Deltagarna hade inte förändrat sitt kaloriintag under perioden. Sammanfattningsvis: 6 månader efter att träningsprogrammet avslutades så hade både graden av inflammation och övervikten gått tillbaks till ursprungsnivån. Det är värt att notera att ökningen av inflammatoriska cytokiner skedde innan ökningen av kroppsfettet.
Polska forskare har studerat effekten av sex veckors träning på blodet hos 15 unga män med DS. Männen fick cykla en halvtimme tre gånger i veckan på 60-75% av sin maximala förmåga. Blodplasmans viskositet (tröghet) minskade, vilket innebär minskad risk för cirkulationssjukdomar. De röda blodkropparnas elasticitet ökade efter träningsperioden, vilket förbättrar mikrocirkulationen och syresättningen. Mängden av antioxidanten glutation (GSH) ökade i blodet efter träningsperioden, vilket är bra för personer med DS som har brist på GSH och lider av oxidativ stress.
Hos personer som inte har Downs syndrom har man visat på ett negativt samband mellan graden av inflammation och kognitiv/akademisk förmåga, dvs att högre grad av inflammation kopplas till lägre kognitiv förmåga, lägre grad av inflammation kopplas till högre kognitiv förmåga.
* Uppdatering: I januari 2017 publicerades resultat av forskare i Egypten som visade samma samband hos 43 barn med Downs syndrom (ålder 5-8 år): högre grad av inflammation korrelerar med lägre IQ, lägre grad av inflammation med högre IQ.
Kognition
Det är sedan tidigare väldokumenterat att träning av benen förbättrar benstyrkan hos personer med DS. Amerikanska forskare ville undersöka om träning av benen också kan förbättra händernas finmotorik och den exekutiva förmågan hos personer med DS, eftersom man hade sett sådana effekter av träning hos andra grupper.
I försöken använde man ”Assisted Cycling Therapy” (ACT), det vill säga en fast monterad träningscykel med en hjälpmotor, som gör att hastigheten kan ökas utan att ansträngningen blir större för den som cyklar.
Forskarna visade först att redan ett enstaka träningstillfälle hade vissa positiva effekter på finmotoriken, vilket skulle kunna förklaras av höjd vakenhetsgrad och tillfälligt ökade nivåer av dopamin och noradrenalin. När träningen pågår regelbundet under en längre tid så är antagandet att den förbättrade finmotoriken beror på ökade nivåer av nervtillväxtfaktorer som BDNF, GDNF, IGF-1 och VEGF. Förbättrad motorisk förmåga efter träning hänger då ihop med den plasticitet som tillväxtfaktorerna åstadkommer i motoriska barken och i lillhjärnan, och det är möjligt att tillväxtfaktorerna också påverkar den prefrontala hjärnbarken och därmed den exekutiva förmågan.
48 unga vuxna med DS deltog i studien; 18 lottades till ACT-gruppen, 16 lottades till Voluntary Cycling (VC) där takten i trampandet bestämdes helt av cyklisten, och de 14 personer som inte kunde förbinda sig att delta alla träningsveckorna fick utgöra kontrollgruppen som inte cyklade alls (NC). Grupperna som tränade cyklade 30 minuter tre gånger i veckan, i åtta veckor. ACT-gruppen med hjälpmotor cyklade i början 35% snabbare än VC-gruppen och i slutet av perioden 80% snabbare, men utan att anstränga sig mer. Finmotoriken testades före och efter de åtta veckorna, med hjälp av ”Purdue Pegboard”, en träplatta med hål där man ska sätta i maximalt antal små pinnar på viss tid. Den exekutiva förmågan testades före och efter med ”Tower of London”, där man skall flytta om färgade kulor med så få drag som möjligt tills de är placerade lika som en målbild.
Resultaten visade att cykling med högre tempo (ACT) var mer effektiv än cykling i valfritt tempo (VC) för att förbättra finmotorik och kognitiv planeringsförmåga, trots att det inte skilde något i ansträngning. Det berodde sannolikt på det ökade antalet sensoriska signaler till motorbarken på grund av snabbare rörelser. Studien visade också att det finns ett samband mellan förbättrad motorisk förmåga och förbättrad kognitiv planeringsförmåga.
Läs mer:
Accelerometer-determined physical activity and walking capacity in persons with Down syndrome, Williams syndrome and Prader-Willi syndrome. (2013, Dec: Nordstrøm M, Hansen BH, Paus B, Kolset SO) PMID24139709, Elsevier Open Access
Objective assessment of sedentary time and physical activity throughout the week in adolescents with Down syndrome. The UP&DOWN study. (2014, Feb: Izquierdo-Gomez R, Martínez-Gómez D, Acha A, Veiga OL., Villagra A, Diaz-Cueto M) PMID24374601
Identifying the barriers and facilitators to participation in physical activity for children with Down syndrome. (2011, Nov: Barr M, Shields N.) PMID21554468
Exploring opportunities available and perceived barriers to physical activity engagement in children and young people with Down syndrome. (2013, Apr: Downs SJ, Boddy LM, Knowles ZR, Fairclough SJ, Stratton G) DOI:10.1080/08856257.2013.768453, Researchgate
Correlates of sedentary behavior in youths with Down syndrome: the UP&DOWN study. (Aug 2015: Izquierdo-Gomez R, Veiga ÓL, Villagra A, Diaz-Cueto M) PMID25562179, Researchgate
Physical Activity Engagement in Young People with Down Syndrome: Investigating Parental Beliefs. (2015, Oct: Alesi M, Pepi A) PMID26434558
Heart rate recovery after exercise in adults with the Down syndrome. (2010 May: Mendonca GV, Pereira FD PMID20451697
Cardiac autonomic function during submaximal treadmill exercise in adults with Down syndrome. (2011. Mar: Mendonca GV, Pereira FD, Fernhall B.) PMID21236635
Reduced work capacity in individuals with Down syndrome: a consequence of autonomic dysfunction? (2013, Jul: Fernhall B, Mendonca GV, Baynard T, PMID23558694, DOI:10.1097/JES.0b013e318292f408
Impact of obesity and Down syndrome on peak heart rate and aerobic capacity in youth and adults. (2014, Oct: Wee SO, Pitetti KH, Goulopoulou S, Collier SR, Guerra M, Baynard T.) PMID25462480
Difference of catecholamine responses to exercise in men with trisomy 21, with or without chronotropic incompetence. (2015 Apr: Leti T, Guinot M, Favre-Juvin A, Bricout VA.) PMID25660758
The role of fatness on physical fitness in adolescents with and without Down syndrome: The UP&DOWN study. (2016, Jan: Izquierdo-Gomez R, Martínez-Gómez D, Fernhall B, Sanz A, Veiga ÓL,) PMID26293232, Researchgate
Effect of continuous aerobic vs. interval training on selected anthropometrical, physiological and functional parameters of adults with Down syndrome. (2016, Jan: Boer PH, Moss SJ.) PMID26805768
Validity of the 16-metre PACER and six-minute walk test in adults with Down syndrome. (2016, Feb: Boer PH, Moss SJ.), PMID26860699
Resistance circuit training reduced inflammatory cytokines in a cohort of male adults with Down syndrome. (2013, Nov: Rosety-Rodriguez M, Camacho A, Rosety I, Fornieles G, Rosety MA, Diaz AJ, Rosety M, Ordonez FJ.) PMID24196521, PMC3829702
Anti-inflammatory effect of exercise, via reduced leptin levels, in obese women with Down syndrome. (2013, Jun: Ordoñez FJ, Fornieles-Gonzalez G, Camacho A, Rosety MA, Rosety I, Diaz AJ, Rosety-Rodriguez M.) PMID23307488, Researchgate
Aerobic training improved low-grade inflammation in obese women with intellectual disability. (2014, Jun: Ordonez FJ, Rosety MA, Camacho A, Rosety I, Diaz AJ, Fornieles G, Garcia N, Rosety-Rodriguez M.) PMID23742222, Researchgate
Exercise reduced inflammation: but for how long after training? (2014 Sep: Rosety-Rodriguez M, Diaz AJ, Rosety I, Rosety MA, Camacho A, Fornieles G, Rosety M, Ordonez FJ.) PMID24224738
Salivary testosterone and immunoglobulin A were increased by resistance training in adults with Down syndrome. (2014 Apr: Fornieles G, Rosety MA, Elosegui S, Rosety JM, Alvero-Cruz JR, Garcia N, Rosety M, Rodriguez-Pareja T, Toro R, Rosety-Rodriguez M, Ordonez FJ, Rosety I.) PMID24714816, PMC4075300
The influence of moderate-intensity physical effort on peripheral blood in adults with Down syndrome – a pilot study. (2014 Oct: Aleksander-Szymanowicz P, Marchewka A, Dabrowski Z, Teleglow A, Bac A, Glodzik J. PMID25371533, JPP Free access
Inflammatory biomarkers and academic performance in youth. The UP&DOWN study. (ej om Downs syndrom) (2016 Jan: Esteban-Cornejo I, Martinez-Gomez D, Gómez-Martínez S, Del Campo-Vecino J, Fernández-Santos J, Castro-Piñero J, Marcos A, Veiga OL.) PMID26778777
*Coenzyme Q10 and pro-inflammatory markers in children with Down syndrome: clinical and biochemical aspects. (2017 Jan: Zaki ME, El-Bassyouni HT, Tosson AM, Youness E, Hussein J.) PMID27770619, Jornal de Pediatria
Improvements in manual dexterity relate to improvements in cognitive planning after assisted cycling therapy (ACT) in adolescents with down syndrome. (2015 Oct: Holzapfel SD, Ringenbach SD, Mulvey GM, Sandoval-Menendez AM, Cook MR, Ganger RO, Bennett K.) PMID26280691
Relaterat på hemsidan:
Temadag om kost och rörelse intresserade många (Apr 2016)
Brist på energi (Feb 2017)