Körperliche Aktivität und Reaktionen gemessen durch HIF-1 bei COPD (ECOPDHIF-1)

1. Allgemeines Ziel

   Um die Wirkung eines körperlichen Trainingsprogramms auf die durch HIF-1 vermittelten Reaktionen bei COPD-Patienten mit Wohnsitz in 2600 m.s.n.n.

2. Fragestellung.

   Welche Wirkung hat ein körperliches Trainingsprogramm auf die durch HIF-1 vermittelten Reaktionen bei COPD-Patienten, die in 2600 m.s.n.n. wohnen?

3. Art des Studiums.

   Sie wird als quasi-experimentelle Studie mit Vorher-Nachher-Intra- und Intergruppenvergleich mit einer externen Kontrollgruppe präsentiert. Zwei Beobachtungen werden rechtzeitig gemacht (Vor- und Nachtest); Vergleiche werden gruppenintern und zwischen Gruppen wie folgt durchgeführt:

   Versuchsgruppe 1:

   • G1: Personen mit COPD-Diagnose, stratifiziert in GOLD 1-2.
   • O1: Messung von HIF-1, HADC 7, EPO-Synthese, VGEF-Synthese, FEV1, Hämogramm.
   • X: Anwendung des körperlichen Übungsprogramms.
   • O2: Messung HIF-1, HADC 7, EPO-Synthese, VGEF-Synthese, FEV1, Hämogramm.

   Versuchsgruppe 2:

   • G2: Personen mit COPD-Diagnose, stratifiziert in GOLD 3-4.
   • O3: Messung HIF-1, HADC 7, EPO-Synthese, VGEF-Synthese, FEV1, Hämogramm.
   • X: Anwendung des körperlichen Übungsprogramms.
   • O4: Messung HIF-1, HADC 7, EPO-Synthese, VGEF-Synthese, FEV1, Hämogramm.

   Kontrollgruppe:

   • G3: Menschen ohne COPD-Diagnose.
   • O5: Messung von HIF-1, HADC 7, EPO-Synthese, VGEF-Synthese, FEV1, Hämogramm.
   • X: Anwendung des körperlichen Übungsprogramms.
   • O6: Messung HIF-1, HADC 7, EPO-Synthese, VGEF-Synthese, FEV1, Hämogramm.

4. Phasen des Studiums

   Phase 1. Registrierung von Teilnehmern und Identifizierung der Basislinien von HIF-1-Messungen, Synthese von VEGF und EPO, Spirometrie und Hämogramm. Phase 2. Pilotierung und Anwendung des Bewegungsprogramms bei COPD-Bewohnern in mittleren Höhenlagen. Phase 3. Abschließende Messung von HIF-1, Synthese von VEGF und EPO, Spirometrie und Hämogramm; Phase 4. Analyse der Intra- und Intergruppenergebnisse, Verfassen des abschließenden Forschungsberichts, Sozialisierung und Veröffentlichung der Ergebnisse.

   Der Pilotversuch wird mit 10 % der kalkulierten Erststichprobe durchgeführt, um die einzusetzenden Instrumente zu evaluieren und zu verfeinern, deren Anwendungsbedingungen und die Verfahren zur Datenerhebung, wie z. B. die Anmeldezeitpunkte, zu überprüfen der Teilnahme der Teilnehmer an jeder Sitzung, der Ausführung des Programms für körperliche Übungen und der Anwendung von Messtests.

5. Stichprobengröße.

   Für Längsschnittstudien wird eine Berechnung der Stichprobengröße durchgeführt, wobei die Diggle-Formel sowohl für Unterschiede zwischen Einzelpersonen als auch zwischen Gruppen verwendet wird, wobei als Referenz ein erwarteter Effekt, Unterschiede von 7,1, 4,96, 1,14 und 0,19 für HIF-1 verwendet werden; 1,6, 1,1; und schließlich 0,6, 0,3, 0,23 und 0,052 für die Wirkung auf die VEGF- und EPO-Proteinsynthese. In ähnlicher Weise wurden Varianzen (δ2) zwischen 0,00004489 und 6,76 berücksichtigt, abhängig von jedem Effektmaß, wie in der Literatur berichtet, Tabelle 3 zeigt die erwarteten Varianzen und Effektstärken im Detail. Zusätzlich werden zwei Messungen (vorher und nachher) betrachtet, für eine (n = 4) für drei Vergleichsgruppen, mit einem Typ-I-Fehler von α = 0,05, Leistung P = 0,80 und der Untersuchung von Korrelationen (ρ) zwischen -0,86 , 0,4 , 0,47, 0,6, 0,79 oder 0,8, je nach Parameter.

   Unten sehen Sie die verschiedenen Szenarien, in denen die Studienstichprobe ausreichend ist, dh für den Wert der erwarteten Effektgröße in jeder der Antwortvariablen mit den verschiedenen Szenarien von Varianzen und Korrelationen kann die Stichprobe zwischen 1 und liegen 2630 Teilnehmer. Für die Betrachtung der vorliegenden Studie wird eine Stichprobe von 27 Teilnehmern gezogen, um unterschiedliche Größenordnungen mit ausreichender Power beobachten zu können. Da es zu Nachverfolgungsverlusten kommen kann, wurde für insgesamt 33 Teilnehmer, 11 pro Gruppe (66 Messungen insgesamt), eine Erhöhung um 20 % vorgenommen.

6. Auswahl und Anmeldung der Teilnehmer.

   Nach Erhalt der Bestätigungen der Forschungs- und Ethikkommissionen der Nationalen Universität von Kolumbien wird die Studienpopulation aufgerufen; Dies erfolgt persönlich und telefonisch gegenüber potenziellen Teilnehmern des Forschungsprojekts. Der Aufrufmechanismus erfolgt durch: 1. Listen von Personen, die an Rehabilitationsprogrammen von Krankenhauseinrichtungen teilnehmen, 2. Offene Einladung an mögliche Teilnehmer über Funkanrufe, Zeitungen und soziale Netzwerke, 3. Direkte Einladung an bekannte Personen, die die Aufnahmekriterien erfüllen. Sobald die Einladung erfolgt ist, wird ein Screening durchgeführt, um die Ein- und Ausschlusskriterien zu ermitteln; Als nächstes wird mit dem Teilnehmer ein Termin vereinbart, um die Einverständniserklärung auszufüllen.

7. Beurteilung des Gesundheitszustandes und Einteilung der Studiengruppen.

   Personen, die an der Teilnahme an der Forschung interessiert sind und eine Einverständniserklärung unterschrieben haben, werden zunächst zur medizinischen und therapeutischen Bewertung ihres Gesundheitszustands vorgeladen, daher wird für dieses Projekt ein Anamneseformat vorgelegt (Anhang 3); Zu diesem Zeitpunkt wird die Spirometrie angewendet, um den Grad der pulmonalen Beeinträchtigung gemäß den Angaben des GOLD-Berichts 2019 zu bestimmen. Zusätzlich wird die körperliche Fitness der Teilnehmer für die Verordnung von körperlicher Bewegung gemessen.

8. Datenanalyse

   8.1. Beschreibende Analyse

   Für die deskriptive Analyse der Merkmale der untersuchten Population werden die Variablen auf der qualitativen Messskala als proportionale Häufigkeiten beschrieben, die kontinuierlichen Variablen werden mit Maßen für zentrale Tendenz (Mittelwert und Median) und Streuung (Standardabweichung, Interquartilsabstand) beschrieben ). danach, ob sie nach grafischen (Histogramme, Streuung ua) und numerischen (Shapiro-Wilk) Methoden normalverteilt sind oder nicht.

   8.2 Ausgangsanalyse

   Zum Vergleich der drei Gruppen (G1: COPD 1-2, G2: COPD 3-4, G3: ohne COPD). Parametrische und nicht-parametrische Tests werden gemäß der Überprüfung a priori Kriterien durchgeführt. Für Vergleiche zwischen Anteilen wird Chi2 oder exakt nach Fischer durchgeführt, für den Vergleich kontinuierlicher Variablen zwischen den drei Gruppen wird ein ANOVA- oder Kruskal-Wallis-Test verwendet.

   8.3 Multivariate Analyse

   Als Längsschnittmethode wird eine Messwiederholungsanalyse für korrelierte Daten durchgeführt. Für jede der kontinuierlichen Ergebnisvariablen wird die Analyse mit (marginalen) Modellen mit festen Effekten durchgeführt. Die Auswertung der Normalverteilungsannahme der Variablen erfolgt mit grafischen Methoden (Histogramme, Boxplots und QQ-Graphen).

   In das Modell wird die Hauptexposition als Kovariaten aufgenommen, bezogen auf die Gruppe, zu der sie gehört (G1: COPD 1-2, G2: COPD 3-4, G3: ohne COPD). Die Zeit wird als kontinuierliche Variable gemäß den Minuten zwischen den einzelnen Messungen genommen, für die ihre Linearität und ihre Wechselwirkungen mit den interessierenden Kovariaten bewertet werden. Falls diese Annahme nicht erfüllt wird, wird sie auf der Grundlage der kategorisiert Messungen unter Berücksichtigung der Baseline-Messung als Referenz und die Bewertung möglicher Wechselwirkungsterme durchgeführt. Für die Variablen mit Normalverteilung wird das restriktive Modell der maximalen Wahrscheinlichkeit (REML) verwendet, um die beste Korrelationsmatrix auszuwählen; Später wird zur Auswahl der Kovariaten, die im Modell beibehalten werden sollen, die Maximum-Likelihood-Schätzung (MLE) verwendet. Die Auswahl des besten Modells basiert auf dem niedrigeren Wert des Akaike-Informationskriteriums (AIC) und des Bayes'schen Bewertungskriteriums (BIC), nachdem die Wechselwirkungen und die nichtlinearen Terme bewertet wurden. Für bedingte Modelle werden Modelle mit Achsenabschnitt und Steigungen verwendet. Wenn es keine Normalverteilung aufweist, wird ein verallgemeinertes Gleichungsschätzungsmodell (GEE) mit einer unstrukturierten Matrix implementiert. An allen endgültigen Modellen wird eine Restanalyse durchgeführt. Mit dem Obigen wird es möglich sein, die Effekte sowohl innerhalb als auch zwischen Gruppen mit einem robusteren Modell zu bewerten, um die Ergebnismaße zu analysieren und auf mögliche Störvariablen zu kontrollieren.

9. Intervention (Körperliches Trainingsprogramm für Menschen mit COPD.)

   Das Bewegungsprogramm wird gemäß den bestehenden wissenschaftlichen Erkenntnissen und den Empfehlungen des GOLD 2019 vorgeschlagen. Dieses Programm basiert auf einem 8-wöchigen Makro-Trainingszyklus mit 3 Sitzungen pro Woche für insgesamt 24 außerklinische Trainingseinheiten. Es besteht aus 4 Schritten, von denen jeder aus 2 Trainingsmikrozyklen oder 6 Arbeitssitzungen besteht; Das Training der konditionellen und koordinativen Körperqualitäten wird in jedem Schritt durchgeführt und zusätzlich mit Gesundheitserziehungseinheiten.

10. Kontrolle von Vorurteilen

10.1. Kontrolle und Verwaltung interner Invalidierungsquellen

• Bedrohungsverlauf. Zu ergreifende Maßnahmen: Die Teilnehmer der Versuchsgruppen erleben das gleiche Ereignis, da sie Menschen mit COPD sind, die einer Höhenhypoxie ausgesetzt sind, da sie auf 2060 Metern über dem Meeresspiegel wohnen, mit einer Stratifizierung der Schwere der Erkrankung (GOLD 3 - 4).
• Bedrohung - Reifung. Zu ergreifende Maßnahmen: Festlegung von Ein- und Ausschlusskriterien. Teilnehmer über 40 Jahre mit vollständiger biologischer Reifung.
• Bedrohung-Instabilität des Messgeräts. Zu ergreifende Maßnahmen: Die bei der Sammlung von Informationen zu verwendenden Instrumente sind gültig und zuverlässig; Sie wurden in mehreren Untersuchungen zu diesem Thema verwendet und sind Strategien.
• Bedrohung – Instabilität der experimentellen Umgebung. Durchzuführende Maßnahmen: Die Umgebungsbedingungen sind für alle Forschungsteilnehmer gleich, da sie auf 2.600 Metern über dem Meeresspiegel in der Stadt Bogotá D.C. angewendet werden. Die Intervention hat ein definiertes Protokoll, das von demselben Forscher auf alle Studienteilnehmer angewendet wird.
• Bedrohung: Instrumentierung. Zu ergreifende Maßnahmen: Unabhängig von der Stratifizierung der Erkrankung oder der Zuordnung zur Kontrollgruppe werden bei allen Forschungsteilnehmern die gleichen Messinstrumente angewendet.
• Bedrohung - Auswahl. Zu ergreifende Maßnahmen: Die Teilnehmer werden gemäß der GOLD 3- oder GOLD 4-Krankheitsstratifizierung in Gruppen eingeteilt.
• Bedrohungsabnutzung. Zu ergreifende Maßnahmen: Berechnung des ausreichenden Stichprobenumfangs und Durchführung durch einen Statistiker außerhalb der Untersuchung unter Berücksichtigung von 20 % möglicher Fluktuation.

10.2 Kontrolle und Management von Quellen externer Invalidierung

• Threat-Reactive oder Interaktionseffekt der Tests. Zu ergreifende Maßnahmen: Die Instrumente, die bei der Sammlung von Informationen verwendet werden, sind valide und zuverlässig.
• Bedrohungseffekt der Wechselwirkung zwischen Auswahlfehlern und experimenteller Behandlung. Zu ergreifende Maßnahmen: Es werden Ein- und Ausschlusskriterien festgelegt, die Personen mit Aspekten ausschließen, die aus den Forschungsergebnissen abgeleitet werden können.
• Bedrohung – Interferenz durch mehrere Behandlungen. Zu ergreifende Maßnahmen: Für alle Forschungsteilnehmer wird ein einziges körperliches Übungsprogramm durchgeführt.
• Bedrohung: Unmöglichkeit, die Behandlungen zu wiederholen. Zu ergreifende Maßnahmen: Detaillierte Beschreibung des Inhalts des Bewegungsprogramms.
• Bedrohungsinteraktion zwischen Geschichte oder Ort und den Auswirkungen der experimentellen Behandlung. Durchzuführende Maßnahmen: Die Untersuchung wird am selben Ort und Labor auf 2.600 Metern über dem Meeresspiegel in der Stadt Bogotá D.C. durchgeführt.