Inspirační trénink svalové síly pro snížení krevního tlaku a zlepšení endoteliální funkce u žen po menopauze: srovnání s aerobním cvičením „standardní péče“

Přehled studie: Toto je randomizovaná, jednoduše zaslepená, paralelně navržená klinická studie hodnotící účinnost vysokoodolného inspiračního svalového silového tréninku (IMST) na snížení systolického krevního tlaku (SBP), zlepšení vaskulární endoteliální funkce a zkoumání souvisejících mechanismů postmenopauzální (PMe-) ženy s deficitem estrogenu s nadnormálním SBP (tj. >/= 120 mmHg) na začátku studie. IMST bude srovnávána s aerobním cvičením střední intenzity (AE; 150 min/týden svižné chůze), což je standardní péče o životní styl pro snížení SBP a zlepšení vaskulární endoteliální funkce. AE snižuje příležitostný SBP přibližně o 3 mmHg u žen s PMe; data z naší laboratoře však ukázala, že AE konzistentně nezlepšuje funkci vaskulárního endotelu v této skupině subjektů. Kromě toho pouze 25–30 % žen PM dodržuje pokyny pro AE. Údaje od žen PMe, které se účastnily naší 6týdenní pilotní studie IMST, naznačují, že IMST snižuje příležitostný SBP o 8 mmHg a zlepšuje vaskulární endoteliální funkci, měřenou jako dilatace zprostředkovaná průtokem brachiální artérie (FMDba), o více než 40 % u těchto žen. ženy. IMST je navíc časově efektivní intervence (5 min/den), která podporuje adherenci díky minimální časové zátěži (95% adherence v naší pilotní studii). Proto je IMST slibnou intervencí životního stylu ke zlepšení kardiovaskulárního zdraví u PMe- žen. Tyto údaje od malého počtu žen s PMe však musí být potvrzeny v patřičně řízené klinické studii s délkou léčby založenou na pokynech.

• Zápis a screening subjektů: Potenciální účastníci budou informováni o navrhované studii prostřednictvím popsaného náborového úsilí (viz část Plán náboru a udržení). Účastníci, kteří mají zájem, budou telefonicky nebo e-mailem kontaktovat asistenta výzkumu zaměstnanců (kontaktní informace dodané s náborovými materiály) a bude jim online prostřednictvím systému Research Electronic Data Capture (REDCap) podán obecný screeningový formulář, který určí způsobilost. REDCap je bezpečná webová aplikace navržená pro podporu sběru dat pro výzkumné studie.
• Po vyslechnutí popisu studie a zodpovězení otázek od výzkumného asistenta personálu poskytnou ti, kteří jsou způsobilí a mají zájem o účast ve studii, písemný a ústní informovaný souhlas a podstoupí osobní screening na University of Colorado (CU) Boulder Clinical Translational Research Střed (CTRC). Informovaný souhlas získají pouze členové výzkumného týmu, kteří byli pozorováni a schváleni CTRC Research Subject Advocate (viz Ochrana lidských subjektů). Plánujeme udělit souhlas a prověřit 120 subjektů, abychom splnili naše cíle pro zápis (abychom odpovídali přibližně 33% míře vyloučení na základě kritérií pro zařazení/vyloučení).
• Osobní screening bude zahrnovat: přehled anamnézy; fyzická zkouška; klidová tepová frekvence; klidový krevní tlak; odběr krve pro metabolický profil, lipidový profil, kompletní krevní obraz a hormon stimulující štítnou žlázu; měření kotník-pažního indexu; a 12svodové EKG v klidu a během stupňovaného zátěžového testování (podrobná kritéria pro zařazení/vyloučení viz část Kritéria způsobilosti).
• Klidový krevní tlak bude měřen podruhé během jednoho týdne od počátečního screeningu, aby se stanovil výchozí stav krevního tlaku. SBP naměřený ve dvou oddělených dnech bude zprůměrován a pro zařazení do studie musí být >/= 120 mmHg.
• Hodnocení výsledků studie: Všichni jedinci podstoupí testování na všechna primární, sekundární a další výsledná měření, stejně jako hodnocení charakteristik subjektu, o nichž je známo, že ovlivňují SBP a vaskulární endoteliální funkci, před a po 3 měsících tréninku IMST/AE. Kromě toho bude příležitostný SBP, 24hodinový SBP a FMDba znovu měřen 6 týdnů po ukončení tréninku, aby se zjistily dlouhodobé účinky IMST. Veškeré testování bude probíhat v CU Boulder CTRC.
• Testovací den 1: Celý den 1 měření budou provedena po 12hodinovém hladovění od jídla a kofeinu (voda povolena) a 24 hodin po abstinenci od alkoholu a cvičení.
• Casual BP;
• I.V. umístění a odběr krve;
• odběr venózních endoteliálních buněk;
• FMDba (funkce cévního endotelu);
• FMDba po supraterapeutické infuzi vitaminu C (ROS-zprostředkovaná suprese vaskulární endoteliální funkce);
• Dilatace brachiální tepny na sublingvální nitroglycerin (endotel-nezávislá dilatace; kontrolní opatření).
• Po 1. dnu testování budou subjekty vybaveny ambulantním monitorem TK předem naprogramovaným tak, aby automaticky měřil TK každých 20 minut. Subjektům budou poskytnuty písemné a ústní pokyny pro správnou funkci monitoru a budou jej nosit po dobu 24 hodin, než jej vrátí zkoušejícím. Člen studijního týmu vyhodnotí úplnost ambulantních údajů o TK ihned po návratu monitoru; pokud byl proveden neuspokojivý počet měření TK (< 67 % očekávané hodnoty) ke správné charakterizaci 24hodinového TK, bude subjekt znovu vybaven ambulantním monitorem, znovu poučen o jeho používání a bude jej nosit dalších 24 hodin. -hodinová perioda.
• Testovací den 2: Celý den 2 měření budou provedena přibližně 2 hodiny po snězení malého jídla nebo svačiny a 24 hodin po abstinenci od alkoholu a cvičení.
• Třídenní dietní záznamy, které zajistí, že denní příjem tekutin a kalorií zůstane stabilní;
• Bude vyplněn dotazník Komunitního programu zdravých aktivit pro seniory (CHAMPS) a vyhodnocení pohybové aktivity akcelerometrem (Actigraph, třídenní záznamy) pro dokumentaci stability úrovně pohybové aktivity mimo pohybovou aktivitu předepsanou v intervenci;
• Stabilita spánku hodnocená pomocí Epworthovy škály ospalosti;
• Pro dokumentaci aerobní zdatnosti bude měřena maximální spotřeba kyslíku pomocí nepřímé kalorimetrie během inkrementálního cvičení na běžeckém pásu (Balke protokol); a
• Složení těla hodnocené duální energetickou rentgenovou absorpciometrií (DEXA) a antropometrií pro měření tělesného složení; tělesná hmotnost bude také stanovena během kontrolních návštěv.
• Tyto postupy jsou podrobněji popsány v částech Strategie výzkumu a Výstupní opatření. Podobné protokoly a postupy jsou dobře zavedeny v Integrative Physiology of Aging Laboratory a CU Boulder CTRC.
• Randomizace účastníků: Po dokončení základního testování budou subjekty randomizovány buď do IMST nebo AE. K vyvážení skupin podle věku (střední věk: </= 64 let; starší: 65+ let) a stavu SBP (zvýšený STK/hypertenze 1. fáze: STK 120–139 mmHg; hypertenze 2. stadium: STK 140) bude použit randomizovaný blokový design. + mmHg). Randomizaci provede biostatistik studie Dr. Zhiying You. Subjekty budou kategorizovány na základě blokového randomizačního schématu a poté bude použit generátor náhodných čísel k přiřazení subjektů buď IMST nebo AE. Výzkumníci zapojení do sběru a analýzy všech výsledných dat budou zaslepeni vůči přidělené intervenci.
• Poskytnutí intervence: po dokončení základního testování zahájí subjekty svou přidělenou intervenci (IMST nebo AE).
• IMST: Pro nastavení vhodné tréninkové zátěže bude u subjektů nejprve stanoven jejich maximální inspirační tlak (PImax) jako průměr 3 nejvyšších inspiračních tlaků vytvořených během série maximálních inspiračních úsilí proti téměř nekonečnému odporu. Veškerý trénink bude prováděn s využitím trenažéru POWERBreathe KH2, ručního tlakového prahového zařízení, které 1) lze předem naprogramovat tak, aby poskytovalo odpovídající odpor vůči vdechu, a 2) zaznamenává data ze všech tréninků pro posouzení dodržování intervence. Subjekty obdrží od nezaslepeného výzkumného asistenta ústní a písemné pokyny k tréninkovému protokolu (5 sérií po 6 dechových cyklech, 1 minuta odpočinku mezi sériemi) a operaci POWERBreathe KH2. Výzkumný asistent nastaví POWERBreathe KH2 na 75 % PImax a bude dohlížet na první trénink, aby byla zajištěna správná technika a porozumění. Subjekty se vrátí na jeden další trénink pod dohledem o týden později, aby bylo zajištěno udržování správné tréninkové techniky. Všechny ostatní tréninky budou probíhat „sami“ bez dozoru doma, ale s dodržováním a kvalitou sledovanou pomocí interního úložiště POWERBreathe KH2. Subjekty také dostanou tréninkový deník, aby mohli sledovat dodržování.
• AE: Subjekty randomizované do skupiny AE budou provádět 25 minut rychlé chůze/den, 6 dní/týden po dobu 3 měsíců. AE trénink bude prováděn s intenzitou 40-60% rezervy tepové frekvence. To povede k tomu, že subjekty ve skupině AE provádějí 150 minut týdně středně intenzivní aerobní cvičení, v souladu s pokyny pro zdraví a sociální služby a standardní léčbou pro snížení SBP. Pro každý subjekt bude vypočítán vhodný rozsah srdeční frekvence pomocí maximální srdeční frekvence dosažené během testu maximální spotřeby kyslíku provedeného během testovacího dne 2. Subjekty obdrží ústní a písemné pokyny pro tréninkový protokol a provoz monitoru srdeční frekvence (Polar OH1). Nezaslepený výzkumný asistent bude dohlížet na první trénink na našem laboratorním běžeckém pásu, aby byla zajištěna správná intenzita tréninku. Subjekty se vrátí na jeden další trénink pod dohledem o týden později, aby se zajistilo udržení správné intenzity tréninku a aby se doba kontaktu subjektu se skupinou IMST přizpůsobila. Všechny ostatní tréninky budou prováděny „na vlastní pěst“ bez dozoru, ale s dodržováním a kvalitou sledovanou s údaji o srdeční frekvenci uloženými na monitoru Polar OH1. Subjekty také dostanou tréninkový deník, aby mohli sledovat dodržování.
• Kontrolní návštěvy: Subjekty se budou vracet do laboratoře jednou za 2 týdny na kontrolní návštěvu. Příležitostný krevní tlak bude měřen na začátku každé kontrolní návštěvy a dodržování bude posouzeno prostřednictvím ukládání dat zařízení a kontroly deníku. Adherence a snášenlivost bude posouzena prodiskutováním všech nežádoucích účinků se sestrou CTRC. U subjektů randomizovaných do IMST bude PImax přehodnocován během každé kontrolní návštěvy, aby se zajistilo udržení tréninkového stimulu, jak subjekty postupují v rámci intervence.
• Následné testování: Po dokončení 3 měsíců výcviku IMST nebo AE se subjekty vrátí k přehodnocení všech výsledků a charakteristik subjektu. Všechna měření po testování budou provedena mezi 24-48 hodinami po dokončení posledního tréninku IMST/AE, aby se určily chronické účinky intervence a zabránilo se zkreslení akutními účinky IMST nebo AE. Důležité je, že subjekty budou pokračovat v tréninku IMST/AE až do dokončení opatření po testování (úprava načasování tréninkových relací tak, aby nespadaly do 24 hodin od plánovaných návštěv), aby si udržely tréninkový stimul. Všechna měření po testování budou provedena za stejných experimentálních podmínek, ve stejnou denní dobu, ve stejném pořadí a se stejnými technikami jako základní testování.
• Následné testování: Po dokončení následného testování subjekty vrátí své tréninkové zařízení POWERBreathe KH2 (pro ty, kteří byli randomizováni do IMST) a všechny subjekty začnou 6týdenní období bez tréninku (žádné IMST nebo AE), tj. k běžnému životnímu stylu. Subjekty budou během tohoto období kontaktovány každý týden telefonicky nebo e-mailem, aby se usnadnilo zachování předmětu a dodržování. Subjekty se vrátí do laboratoře po 6 týdnech, aby přehodnotili příležitostný SBP, 24hodinový SBP a FMDba, aby se určily dlouhodobé účinky IMST na tyto výsledky.
• Délka intervence a velikost vzorku studie: Předpokládaná doba, po kterou účastník dokončí celý protokol od screeningu po následné testování, je 23 týdnů. Studii dokončí celkem 72 účastníků (36/skupina). Máme v úmyslu zapsat 90 subjektů (45/skupinu), abychom umožnili 20% míru opuštění. Na základě toho budou každý měsíc zapsáni přibližně 2 účastníci, což nám umožní dokončit sběr dat lidských subjektů do 52. měsíce požadovaného 60měsíčního období pro udělení grantu. To bude mít 8 měsíců na dokončení biochemických analýz, závěrečné analýzy dat a napsání rukopisu. Tato míra testování je dosažitelná na základě naší pilotní studie IMST a předchozích AE intervencí provedených v laboratoři a dostupnosti zařízení a personálu CTRC.
• Sběr a analýza dat (včetně zaslepení): Sběr všech dat výsledných měření bude provádět postdoktorand Dr. Daniel Craighead s pomocí členů laboratoře. I.V. umístění, odběry krve a odběr vaskulárních endoteliálních buněk provede zkušený klinický personál CTRC. Všechny analýzy funkčních dat (tj. měření funkce vaskulárního endotelu) provede Dr. Craighead. Pokud bude veškerý sběr a analýza dat provádět pouze jeden výzkumník, odstraní se možnost kolísání mezi výzkumníky. Dr. Craighead a další výzkumní pracovníci, kteří se podílejí na získávání dat, zůstanou během sběru a analýzy dat zaslepeni. Samostatný, nezaslepený výzkumný asistent bude spravovat a dohlížet na tréninkové programy IMST a AE a související data (tj. dodržování, PImax atd.), protože hodnocení těchto dat ze své podstaty způsobuje odslepení. Na analýzu všech biochemických dat bude dohlížet vědecký spolupracovník a ředitel mokré laboratoře, Dr. Brian Ziemba. Všechna data budou analyzována, jak je uvedeno v oddílech Strategie výzkumu a Měření výsledků; analýza dat a šíření výsledků bude dokončeno do konce tohoto ocenění.