Interventionsstudie zur Bewertung der Auswirkungen von Aerobic-Training mittlerer und hoher Intensität auf die körperliche Leistungsfähigkeit und das Aktivitätsniveau bei Personen mit unvollständiger Rückenmarksverletzung

Design:

Randomisierte, kontrollierte Studie.

Teilnehmer:

45 Probanden im Alter zwischen 18 und 65 Jahren werden mit den folgenden Einschlusskriterien rekrutiert: Traumatische Rückenmarksverletzung, unvollständige Läsionen (klassifiziert als ASIA D), Einweisung in das Sunnaas Rehabilitation Hospital zur primären Rehabilitation und Fähigkeit, 5 Minuten zu gehen auf dem Laufband (ohne Hilfsmittel) mit 4 km/h.

Personen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen, fortschreitenden Erkrankungen und schweren psychiatrischen Erkrankungen werden ausgeschlossen.

Verfahren:

Die Aufnahme der Teilnehmer erfolgt nach ärztlicher Genehmigung (durch einen Facharzt für physikalische Medizin und Rehabilitation) und vor der Entlassung aus der primären Rehabilitation. In der letzten Woche im Krankenhaus, in der Regel 3 bis 6 Monate nach der Verletzung, wird ein Vortest zur Untersuchung der körperlichen Leistungsfähigkeit durchgeführt; maximaler Belastungstest auf einem Laufband und sechsminütiger Gehtest (Abb. 1).

Nach dem Vortest werden die Teilnehmer randomisiert einer von drei Gruppen zugeteilt; Interventionsgruppe I (Training mit hoher Intensität), Interventionsgruppe II (Training mit mittlerer Intensität) und eine Kontrollgruppe (Behandlung wie gewohnt, kein zusätzliches Training). Um eine ausgewogene Randomisierung zu erreichen (die verglichenen Gruppen sollten ungefähr die gleiche Größe haben), verwenden wir die Block-Randomisierung. Es wird ein Computer-Zufallszahlengenerator mit einer Blockgröße von 15 und einem Zuteilungsverhältnis von 1:1 verwendet.

Die Probanden der Trainingsgruppen erhalten im Krankenhaus eine praktische Ausbildung in der Durchführung eines Trainings mittlerer oder hoher Intensität. Ihnen wird der Umgang mit einem Herzfrequenzmesser und der Einsatz während des Trainings beigebracht.

Bei der Entlassung aus der primären Rehabilitation und vor Beginn des 12-wöchigen Trainingsprogramms wird das körperliche Aktivitätsniveau (Energieverbrauch; Kilojoule (kJ) · min -1) durch siebentägiges Tragen eines SWA zu Hause überwacht .

Nach Abschluss des Trainingsprogramms tragen die Teilnehmer (einschließlich der Kontrollgruppe) die SWA innerhalb von 7 Tagen und kehren zum Sunnaas Rehabilitation Hospital zurück, um die Tests der körperlichen Leistungsfähigkeit (Post-Test) zu wiederholen. Dieses Verfahren wird auch bei einer Nachuntersuchung ein Jahr nach der Entlassung aus der primären Rehabilitation wiederholt (12-Monats-Nachuntersuchung).

Alle Tests werden unter Aufsicht eines Physiotherapeuten durchgeführt, der über mehrjährige Erfahrung mit Belastungstests verfügt. Dieser Physiotherapeut weiß nicht, aus welcher der drei Patientengruppen der Patient rekrutiert wird (blind kontrollierte Spur).

Interventionen:

Die Probanden der beiden Interventionsgruppen führen ein 12-wöchiges individuelles Trainingsprogramm durch, bei dem 15 Probanden ein hochintensives Training und 15 Probanden ein Trainingsprogramm mit mäßig intensivem Training durchführen. Da aus der Literatur hervorgeht, dass SCI-Patienten auf Gruppenebene ihre körperliche Leistungsfähigkeit nach der Entlassung nicht verbessern, werden unsere Probanden das Trainingsprogramm in ihrer häuslichen Situation durchführen. Um die Intensität während der Trainingseinheit zu überprüfen, müssen die Teilnehmer einen Herzfrequenzmesser tragen. Die Herzfrequenz wird für spätere Analysen gespeichert. Die Probanden beider Trainingsgruppen werden in der ersten und sechsten Woche des Trainingsprogramms telefonisch kontaktiert, um das Training zu bewerten. In der 2. bis 13. Woche wird von allen Probanden (einschließlich denen in der Kontrollgruppe) ein Trainingsprotokoll ausgefüllt.

Beim Vergleich zweier Trainingsprogramme muss darauf geachtet werden, dass die insgesamt aufgewendete Energiemenge (Gesamtsauerstoffaufnahme) gleich ist. Die Berechnung der gesamten Sauerstoffaufnahme für die verschiedenen Trainingsprogramme basiert auf der Beziehung zwischen %HRmax und %VO2max, ermittelt vom American College of Sports Medicine (ACSM).

Interventionsgruppe I – Hochintensives Training Das Trainingsprogramm mit hoher Intensität besteht aus zwei hochintensiven Trainingseinheiten pro Woche, auf einem Laufband oder durch Gehen/Laufen im Freien. Während dieser Sitzungen gehen/rennen die Probanden 4 Mal 4 Minuten lang mit einer Intensität von 85–95 % der HFmax (Intervalltraining). Zwischen den Intervallen haben die Probanden eine aktive Ruhephase (3 Minuten), in der sie mit einer Intensität von 70 % der HFmax gehen. Die Probanden können frei wählen, an welchen Wochentagen sie trainieren, es muss jedoch mindestens ein (Ruhe-)Tag dazwischen liegen.

Interventionsgruppe II – Training mit mäßiger Intensität Das Trainingsprogramm mit mäßiger Intensität besteht aus drei Trainingseinheiten mit mäßiger Intensität pro Woche, auf einem Laufband oder durch Gehen im Freien. Während dieser Sitzungen gehen die Probanden 45 Minuten lang mit 70 % der maximalen Herzfrequenz. Die Probanden können frei wählen, an welchen Wochentagen sie ihr Training durchführen. Kontrollgruppe Die Probanden der Kontrollgruppe (n=15) erhalten kein zusätzliches Trainingsprogramm, sondern bleiben wie gewohnt mit der Behandlung. Allerdings wird ihnen nach der einjährigen Nachprüfung ein individuelles Schulungsprogramm angeboten.

Zielparameter

Primäre Ergebnismaße:

- Unterschied im VO2peak (Änderung zwischen Vortest und Nachtest 1) für beide Interventionsgruppen und die Kontrollgruppe.

Gesunde, untrainierte Probanden zeigen bei jeder (hochintensiven) Trainingseinheit einen Anstieg des VO2peak um etwa 0,5 %. Unter der Annahme, dass Personen mit unvollständiger SCI den gleichen Anstieg zeigen, benötigen wir etwa 15 Probanden, um einen mittleren Unterschied von 12 % im VO2peak festzustellen. Die Berechnung der Stichprobengröße basiert auf einer Standardabweichung von 10 % mit einem Signifikanzniveau von 0,05 und einer Leistungsausbeute von 80 %.

Sekundäre Ergebnismaße:

• Unterschied im VO2peak zwischen Interventionsgruppe 1 (hohe Intensität) und 2 (mittlere Intensität) nach Abschluss des Trainingsprogramms (Post-Test 1)
• Änderungen des VO2peak (Änderungen zwischen Vortest, Nachtest 1 und Nachtest 2) für beide Interventionsgruppen und die Kontrollgruppe.
• Unterschied im VO2peak zwischen Interventionsgruppe I (hohe Intensität) und II (mittlere Intensität), ein Jahr nach der Entlassung (Post-Test 2).
• Unterschied im täglichen Energieverbrauch (Kilojoule (kJ) · min -1) zwischen Vortest, Nachtest 1 und Nachtest 2
• Unterschied im täglichen Energieverbrauch (Kilojoule (kJ) · min -1) zwischen Interventionsgruppe I (hohe Intensität) und II (mittlere Intensität), ein Jahr nach der Entlassung (Post-Test 2).

Datenanalysen und Statistiken:

Die Sauerstoffaufnahme während der letzten 30 Sekunden des maximalen Belastungstests wird verwendet, um die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2peak) abzuschätzen. Der VO2peak des Vor- und Nachtests (1, 2 und 3) wird verglichen, um einen möglichen Trainingseffekt zu bewerten. Anhand der SWA-Daten wird der tägliche Energieverbrauch (Energieaufwand während einer Woche dividiert durch 7 Tage) vor dem Trainingsprogramm, nach dem Trainingsprogramm und ein Jahr nach der Entlassung verglichen, um eine mögliche Wirkung der Trainingsprogramme auf die Probanden zu bewerten ' körperliche Aktivitätsniveau.