Aerobic træning på slagtilfælde patienter

Design Institutional Review Board på et tertiært hospital godkendte undersøgelsen (IRB nr. 201600576A3). Et randomiseret kontrolleret forsøg blev udført med apopleksipatienter med forskellige træningsregimer og var blind for bedømmerne. Undersøgelsen blev gennemført fra august 2016 til juni 2018. Deltagerne blev tilfældigt allokeret til MICT- eller HIIT-grupperne ved hjælp af en computergenereret, skjult tildelingsplan. Alle inkluderede apopleksipatienter modtog traditionelle rehabiliteringsprogrammer, inklusive balance, bevægelsesområde eller terapeutisk træning, og yderligere 30 min. MICT eller HIIT overvåget på hospitalet i 36 gange. Data blev indsamlet af en blindet bedømmer før randomisering efter endt træning.

Deltagere Slagpatienter, diagnosticeret af neurologen, blev undersøgt. Inklusionskriterierne blev anført som følger: (I) ≥ 20 år gammel; (II) slagtilfælde med stabil klinisk status ≥ 3 måneder; (III) mini-mental tilstandsundersøgelse (MMSE)> 24; (IV) intet akut koronarsyndrom. De, der havde ustabil angina, systolisk blodtryk > 200 mmHg eller diastolisk blodtryk > 110 mm Hg, symptomatisk ortostatisk hypotension, svær aortastenose (peak systolisk trykgradient > 50 mmHg eller et aortaklapåbningsområde < 0,75 cm2), inflammatorisk sygdom inden for de seneste 3 måneder, ukontrollerede hjerterytmeforstyrrelser, ukompenseret HF, tredje grads atrioventrikulær blokering, pericarditis eller myocarditis inden for de seneste 3 måneder, embolisk sygdom inden for de seneste 3 måneder, ST-segmentforskydning ≥ 2 mm i hvile og ukontrolleret diabetes (blodsukker ≥ 300 mg /dL eller ≥ 250 mg/dL med ketonstoffer) var ikke kandidater til undersøgelsen.

Patienter med slagtilfælde havde absolutte kontraindikationer for kardiopulmonal træningstest (CPET), og aerobe aktiviteter, foreslået af American College of Sports Medicine (ACSM), blev også udelukket i undersøgelsen. Bagefter blev kvalificerede deltagere tilfældigt tildelt MICT- og HIIT-grupperne. Baseline demografiske karakteristika blev også registreret. Alle forsøgspersoner gav informeret samtykke, efter at de eksperimentelle procedurer var blevet forklaret.

Kardiopulmonal træningstest (CPET) Deltagerne gennemgik en trinvis træningstest på et cykelergometer (Ergoselect 150P, ergoline GmbH, Bitz, Tyskland), og undersøgelsen blev udført med en arbejdshastighed på 10 W/min med kontinuerlig overvågning af hjertefrekvens, brachial blod tryk og arteriel iltmætning, indtil de tidligere beskrevne stopbetingelser. Iltforbrug (VO2) blev målt med et hjerte-lunge-måleapparat (MasterScreen CPX, CareFusion Corp., Hoechberg, Tyskland). VO2peak, minutventilation (VE) og kuldioxidproduktion (VCO2) blev defineret som retningslinjen for træningstest foreslået af ACSM. VE- og VCO2-responser, erhvervet fra påbegyndelsen af ​​træning til topværdierne, blev brugt til at beregne VE-VCO2-hældningen ved at bruge den mindste kvadraters lineære regression. O2-optagelseseffektivitetshældningen (OUES), en estimering af O2-forbrugseffektiviteten under træning, blev afledt af hældningen af ​​et naturligt logaritmeplot af VE vs. VO2.

Hjertehæmodynamiske målinger Non-invasivt system til kontinuerligt overvågning af hjerteoutput (NICOM, Cheetah Medical, Wilmington, Delaware) blev brugt til at evaluere hjertets hæmodynamiske respons på træning, som analyserer faseforskydningen (ΔΦ) skabt af vekslende elektrisk strøm over brystet af forsøgspersonen som beskrevet i vores tidligere undersøgelse.

Cerebrale hæmodynamiske målinger To par nær infrarød spektroskopi (NIRS) prober (Oxymon, Artinis, Nederlandene) blev fastgjort til bilaterale frontale områder af hver inkluderet forsøgsperson under CPET. Beer-Lambert-loven blev anvendt til at måle lysabsorption over hvert par NIRS-detektorer, der afspejler ændringer af oxyhæmoglobin ([O2Hb]) og deoxyhæmoglobin ([HHb]) i frontal cortex under træning. Total Hb-mængde ([THb]) blev beregnet som summen af ​​[O2Hb] og [HHb], og blev brugt som et indeks for ændring i blodvolumen i frontal cortex. Forskelle mellem iltning af væv (Δ[O2Hb] og Δ[HHb]) og regional blodgennemstrømning (Δ[THb]) mellem involverede og ikke-involverede frontale cortex (involveret-uinvolveret) blev brugt til at estimere effekter af forskellige træningsregimer på iltning af hjernevæv og regional blodgennemstrømning.

Sundhedsrelateret QoL QoL blev målt ved Short Form-36 Health Survey spørgeskemaet (SF-36), og mini-mental status undersøgelse (MMSE) blev brugt til at vurdere QoL og kognitive funktioner hos deltagerne.

Træningsprotokoller De inkluderede forsøgspersoner gennemgik 36 ganges superviseret hospitalsbaseret træning (2-3 sessioner/uge) på et cykelergometer (Ergoselect 150P, Tyskland) som vores tidligere protokol.15 Træningen omfattede en opvarmning ved 30 % af VO2peak i 3 minutter, efterfulgt af en MICT (60 % af VO2peak) eller HIIT (fem 3-minutters intervaller med 80 % af VO2peak og hvert interval adskilt af 3-minutters træning ved 40 % af VO2peak) i 30 min, og derefter en nedkøling ved 30% af VO2peak i 3 min. Træningen blev afsluttet, da forsøgspersonen havde symptomer/tegn foreslået af ACSM-retningslinjen.

Serumforberedelse En mængde på 20 ml frisk blod blev indsamlet fra alle vores forsøgspersoner før og efter træningstræning. Prøver blev centrifugeret ved 2500 rpm i 5 minutter ved stuetemperatur, og det øvre serum blev konserveret til cellekultur og måling af serum-BDNF-niveauer.

Måling af serum BDNF BDNF niveauer blev vurderet før og efter aerob træning. Forberedt serum på 100 µL blev tilsat i hver brønd coatet med det humane BDNF-indfangningsantistof i et fastfase-sandwich, to-site enzym-linked immunoassay (ELISA) kit (BioVision Inc., Milpitas, CA). BDNF-niveauet blev derefter bestemt af mikropladelæseren (SpectraMax M3, Molecular Devices LLC, San Jose, CA).

Cellekultur og neuritvækstassay Rotteneurblastiske celler (PC-12-cellelinje) blev dyrket i Dulbeccos modificerede Eagles medium (DMEM) suppleret med 7,5 % patientserum (før og efter træning), 7,5 % hesteserum (HS), 100 enheder /ml penicillin og 100 mg/L streptomycin.

I alt 100.000 celler blev udpladet natten over på 35 mm skåle overtrukket med poly-DL-lysin. Efter serumsult i DMEM indeholdende 2% HS i 12-18 timer blev celler behandlet med 50 ng/ml NGF i det angivne tidsrum. Morfologiske ændringer blev observeret ved hjælp af Leica TCS SP8 konfokalmikroskopi 7 dage efter dyrkning med patientsera før og efter træningstræning. Procentdelen af ​​celler med neuritter af mindst én cellekropsdiameter i længden blev bestemt i fem uafhængige felter på hver plade.

Fluorescerende pletter Celler (100.000) blev inokuleret i hver brønd på otte-kammer objektglasset (Millicell EZ objektglas, Millipore Corp., Billerica, MA) og blev inkuberet ved præ- og post-MICT- eller HIIT-sera i 12 timer. Livlig farvning af Mitotracker (Invitrogen corp., Carlsbad, CA) blev brugt til at observere mitokondrier i neuroblastiske celler behandlet med sera fra ovennævnte forskellige status. Cellerne blev farvet med primære monoklonale kanin-anti-⍺-tubulin-antistoffer (Cell Signaling Technology Inc., Boston, MA). Fluorescein isothiocyanat-konjugeret AffiniPure Goat anti-kanin IgG (Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA) blev anvendt som det sekundære antistof. Kerner blev modfarvet med monteringsmedium (Vector Laboratories Inc., Burlingame, CA) indeholdende 40,6-diamidino-2-phenylindol. De farvede celler blev undersøgt med en konfokal mikroskopisk undersøgelse (Leica TCS SP8, Leica Microsystems Inc., Buffalo Grove, IL).

Statistisk analyse Chi-square test blev udført for at sammenligne forskelle mellem ikke-parametriske parametre mellem de to grupper. Mann-Whitney U-test blev brugt til at vurdere forskelle i alder, slagtilfældevarighed, kropsmasseindeks (BMI), ændringer i træningskapacitet, ændringer i hjerneiltning samt regionalt blodvolumen, ændringer i BDNF-niveauer og ændringer i celleadfærd mellem de to grupper. Forskelle inden for gruppeændringer i numeriske data blev vurderet ved Wilcoxon matched-pair signed-rank test. Forbindelser mellem ændringer af målte kliniske parametre efter træningstræningen og klinisk information blev analyseret ved Pearson-korrelation. En p-værdi < 0,05 blev betragtet som statistisk signifikans.