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Die akute kardiorespiratorische Reaktion auf eine eingeschränkte Durchblutung im Vergleich zu herkömmlichen Trainingsprogrammen (CaRe BFR) (CaRe-BFR)

3. Juli 2026 aktualisiert von: Christian Clarenbach, University of Zurich

Die akute kardiorespiratorische Reaktion auf eine eingeschränkte Durchblutung im Vergleich zu herkömmlichen Trainingsprogrammen (CaRe BFR): 4 Randomisierte Crossover-Studien

Die Forscher gehen von der Hypothese aus, dass BFR-Trainingsprogramme im Vergleich zu herkömmlichen Trainingsprogrammen zu einem anderen akuten kardiorespiratorischen Reaktionsmuster führen. Darüber hinaus stellen die Forscher die Hypothese auf, dass sich diese Muster zwischen gesunden Teilnehmern und Teilnehmern mit COPD unterscheiden.

In Bezug auf das sekundäre Ziel stellen die Forscher die Hypothese auf, dass BFR im Vergleich zu herkömmlichem Bewegungstraining sowohl bei gesunden als auch bei COPD-Teilnehmern zu niedrigeren Blutdruckreaktionen führt.

Studienübersicht

Status

Rekrutierung

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Die Prüfärzte führen ein monozentrisches Projekt mit 4 randomisierten Crossover-Studien durch.

CaRe-BFR Gesund und COPD:

Krafttraining wird bilateral auf einer Leg Press-Maschine (Leg Press VR2, Cybex International Inc. Medway, MA, USA) unter Verwendung der Drei-Satz-Methode durchgeführt, die sich als am effektivsten zur Steigerung der Muskelkraft erwiesen hat.16 Jeder Satz wird bis zum Muskelversagen ausgeführt, das innerhalb von 8-12 Wiederholungen erreicht werden sollte. Der Trainingsrhythmus wird auf 1-0-1-0 eingestellt (d. h. eine Sekunde für die konzentrische Phase, keine Pause, eine Sekunde für die exzentrische Phase, keine Pause) und von außen durch ein Metronom stimuliert. Die Trainingsbelastung beträgt 80 % des 1RM. Die Pause zwischen den Sätzen beträgt 1 Minute und die Teilnehmer bleiben

Krafttraining BFR wird bilateral auf einer Leg Press-Maschine (Leg Press VR2, Cybex International Inc. Medway, MA, USA) gemäß evidenzbasierten Anwendungsrichtlinien durchgeführt, um die effektivste Methode zur Steigerung der Muskelkraft anzuwenden.17 Die Übung besteht aus insgesamt 75 Wiederholungen in 4 Sätzen. Der Trainingsrhythmus wird auf 1-0-1-0 eingestellt (d. h. eine Sekunde für die konzentrische Phase, keine Pause, eine Sekunde für die exzentrische Phase, keine Pause) und von außen durch ein Metronom stimuliert. Satz 1 umfasst 30 Wiederholungen, die folgenden Sätze je 15 Wiederholungen. Die Trainingsbelastung beträgt 30 % des 1RM. Die Manschetten werden beidseitig am proximalsten Teil des Oberschenkels angebracht und auf 70 % des individuellen AOP aufgepumpt. Die Pause zwischen den Sätzen beträgt 1 Minute und die Teilnehmer bleiben mit aufgeblasenen Manschetten sitzen.

-Ausdauer wird bilateral auf einem stationären Fahrradergometer (kardiomed 521, proxomed Medizintechnik GmbH, Alzenau, Deutschland) im Intervallsetting mit Belastungsphasen von 1 Satz mit 3 Intervallen à 2 Minuten durchgeführt; Die Trainingsbelastung beträgt 65 % der Peak Work Rate (PWR). Zwischen den Intervallen sind Pausen auf 1 Minute standardisiert. Vor dem Trainingskampf wird ein 5-minütiges Aufwärmradfahren bei 30 % PWR durchgeführt, um einen stabilen Zustand von HF und RER zu erreichen.

Die Ausdauer-BFR wird bilateral auf einem stationären Fahrradergometer (kardiomed 521, proxomed Medizintechnik GmbH, Alzenau, Deutschland) in einem Intervallsetting mit Belastungsphasen von 1 Satz mit 3 Intervallen von je 2 Minuten und 18 Sekunden (entsprechend der Gesamtbelastung) durchgeführt EN); Die Trainingsbelastung beträgt 50 % des PWR, während die Durchblutung der Extremitäten auf 50 % des AOP beschränkt ist. Zwischen den Intervallen sind Pausen auf 1 Minute standardisiert (Manschette aufgepumpt). Vor dem Trainingskampf wird ein Aufwärm-Radfahren (ohne BFR) bei 30 % PWR für 5 Minuten durchgeführt, um einen stabilen Zustand von HF und RER zu erreichen.

Messungen:

Während der Belastung sammeln die Untersucher Atemzug-für-Atemzug-Daten (Ergostik, Geratherm Respiratory GmbH, Bad Kissingen, Deutschland). Darüber hinaus werden kontinuierliche SpO2- und HR-Daten über eine Ohrläppchensonde und die BD-Reaktion unmittelbar nach den Trainingssätzen erfasst

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Geschätzt)

24

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienkontakt

Studieren Sie die Kontaktsicherung

Studienorte

  • Schweiz
    • Canton of Zurich
      • Zurich, Canton of Zurich, Schweiz, 8091

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 90 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Beschreibung

Einschluss und Ausschluss für die gesunden Teilnehmer werden durch die folgenden Kriterien definiert.

Einschlusskriterien:

  • Alter ≥ 18 Jahre
  • Klinisch gesund

Ausschlusskriterien:

  • Körperliche oder geistige Beeinträchtigung, die eine Einverständniserklärung oder die Einhaltung des Protokolls ausschließt
  • Nicht deutschsprachig (Einverständniserklärung ausgeschlossen)
  • Schmerzen während des Trainings jeglicher Herkunft
  • Schwangerschaft
  • Vorgeschichte eines thromboembolischen Ereignisses in der unteren Extremität
  • Systolischer Ruheblutdruck < 100 mmHg

Einschluss und Ausschluss für die COPD-Teilnehmer werden durch die folgenden Kriterien definiert.

Einschlusskriterien:

  • Alter ≥ 18 Jahre
  • Diagnostizierte COPD gemäß GOLD-Richtlinien12

Ausschlusskriterien:

  • Körperliche oder geistige Beeinträchtigung, die eine Einverständniserklärung oder die Einhaltung des Protokolls ausschließt
  • Nicht deutschsprachig (Einverständniserklärung ausgeschlossen)
  • Akute oder kürzliche (innerhalb der letzten 6 Wochen) Exazerbation der COPD
  • Schmerzen während des Trainings jeglicher Herkunft
  • Schwangerschaft
  • Vorgeschichte eines thromboembolischen Ereignisses in der unteren Extremität
  • Systolischer Ruheblutdruck < 100 mmHg

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Behandlung
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Endurance Exercise - COPD and Healthy Participants (Fixed-Duration Protocol)

Both COPD patients and healthy participants will complete two endurance exercise conditions in a randomized, crossover design:

  • Blood Flow Restriction Cycling (BFR-CYC)
  • Non-BFR Control Cycling

BFR-CYC: Three intervals of 2 minutes at 50% PWR, separated by 1-minute recovery periods, with bilateral thigh cuffs inflated to 50% LOP during exercise intervals.

Control: Time- and structure-matched protocol (3 × 2 minutes) without blood flow restriction at 65% PWR, with identical recovery periods.
Sonstiges: BFR-CYC 3x2min
BFR-CYC: Three intervals of 2 minutes at 50% PWR, separated by 1-minute recovery periods, with bilateral thigh cuffs inflated to 50% LOP during exercise intervals.
Experimental: Resistance Exercise - COPD and Healthy Participants (BFR vs Control, Fixed Protocol)

Both COPD patients and healthy participants will complete two resistance exercise conditions in a randomized, crossover design:

  • Blood Flow Restriction Resistance Exercise (BFR-RE)
  • Non-BFR Control Resistance Exercise BFR-RE: Unilateral right-leg press at 40% of one-repetition maximum (1RM) with cuffs inflated to 80% LOP. Protocol: 4 sets (30-15-15-15 repetitions).

Control: Bilateral leg press at 40% 1RM, 3 sets of 15 repetitions, without blood flow restriction.
Sonstiges: BFR Resistance 80% LOP
BFR-RE: Unilateral right-leg press at 40% of one-repetition maximum (1RM) with cuffs inflated to 80% LOP. Protocol: 4 sets (30-15-15-15 repetitions).
Experimental: Endurance Exercise - COPD Participants (Exhaustive Protocol)

Patients with COPD will complete three cycling exercise conditions in a randomized, crossover design:

  • Blood Flow Restriction Cycling (BFR-CYC)
  • Continuous Cycling (CONT-CYC)
  • Interval Cycling (INT-CYC)
Sonstiges: BFR-CYC 50% peak / 50% AOP (exhaustive)
BFR-CYC: Continuous cycling at 50% peak work rate (PWR) with bilateral thigh cuffs inflated to 50% limb occlusion pressure (LOP). A maximum duration of 30 minutes is applied as a safety limit.
Experimental: Resistance Exercise - Healthy Participants (LOP Comparison Arm)

Healthy participants will complete two BFR resistance exercise conditions in a randomized, crossover design:

  • BFR at 40% LOP
  • BFR at 80% LOP Participants will perform unilateral right-leg press exercise at 40% 1RM using a standardized protocol of 4 sets (30-15-15-15 repetitions) with fixed rest intervals. The protocol will be completed as prescribed (not to volitional exhaustion) unless predefined safety criteria require early termination.
Sonstiges: BFR REsistance 48% vs. 80% LOP
  • BFR at 40% LOP
  • BFR at 80% LOP All sessions will be conducted on a leg press device under standardized laboratory conditions. Pneumatic cuffs will be applied to the proximal thigh of the right leg.

Participants will perform unilateral right-leg press exercise at 40% 1RM using a standardized protocol of 4 sets (30-15-15-15 repetitions) with fixed rest intervals. The protocol will be completed as prescribed (not to volitional exhaustion) unless predefined safety criteria require early termination.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Endurance Exercise:(Fixed-Duration Protocol):
Zeitfenster: Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Minute ventilation (VE) will be continuously assessed during cycling exercise across all conditions to evaluate ventilatory demand.
Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Resistance Exercise - Healthy Participants (LOP Comparison Arm): Within-subject difference change in Maximal Voluntary Contraction (MVC)
Zeitfenster: Pre-exercise and immediately post-exercise (within minutes after completion of the exercise protocol)
Maximal voluntary contraction (MVC) of the knee extensors will be assessed before and immediately after unilateral leg press exercise performed with blood flow restriction at 40% and 80% limb occlusion pressure (LOP). MVC will be measured using an isometric setup, and voluntary activation will be evaluated using the twitch interpolation technique with supramaximal electrical stimulation. The primary outcome is the change in MVC from pre- to post-exercise, reflecting exercise-induced neuromuscular fatigue.
Pre-exercise and immediately post-exercise (within minutes after completion of the exercise protocol)
Endurance Exercise - COPD Participants (Exhaustive Protocol): Within-subject difference in maximal minute ventilation (VE) between BFR and traditional exercise regimens
Zeitfenster: Continuously during exercise, at end of exercise (peak value), and within 4 minutes post-exercise
Minute ventilation (VE) will be continuously assessed during cycling exercise across all conditions to evaluate ventilatory demand and response.
Continuously during exercise, at end of exercise (peak value), and within 4 minutes post-exercise
Resistance Exercise:(Healthy and COPD): Ventilatory Response (Ventilation, VE)
Zeitfenster: Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Minute ventilation (VE) will be continuously assessed during cycling exercise across all conditions to evaluate ventilatory demand.
Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Resistance Exercise - Healthy Participants (LOP Comparison Arm): Muscle Oxygenation (NIRS)
Zeitfenster: Continuously during exercise and immediately post-exercise
Muscle oxygenation of the knee extensors will be continuously assessed using near-infrared spectroscopy (NIRS) during unilateral leg press exercise performed with blood flow restriction at 40% and 80% limb occlusion pressure (LOP). Parameters such as tissue oxygen saturation will be analyzed to evaluate local muscular oxygenation responses.
Continuously during exercise and immediately post-exercise
Resistance Exercise - Healthy Participants (LOP Comparison Arm): Perceived Exertion / Dyspnea (Borg Scale)
Zeitfenster: At baseline (pre-exercise), after each set, immediately post-exercise, and at 2 and 4 minutes post-exercise

Perceived exertion will be assessed using the Borg rating of perceived exertion (RPE) scale during cycling exercise.

Perceived breathlessness will be assessed using the Borg dyspnea scale during exercise.
At baseline (pre-exercise), after each set, immediately post-exercise, and at 2 and 4 minutes post-exercise
Endurance Exercise - COPD Participants (Exhaustive Protocol): Cardiorespiratory Response (Vo2 , VCO2)
Zeitfenster: Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise

Oxygen uptake (VO₂) will be continuously measured during cycling exercise performed under three conditions (BFR-CYC, CONT-CYC, INT-CYC) to symptom limitation. The primary outcome will be the peak VO₂ achieved at end of exercise, reflecting maximal cardiorespiratory response.

Carbon dioxide production (VCO₂) will be continuously measured during exercise to assess metabolic and ventilatory responses.
Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Endurance Exercise - COPD Participants (Exhaustive Protocol):NIRS
Zeitfenster: Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Muscle oxygenation will be assessed using near-infrared spectroscopy (NIRS) during cycling exercise to evaluate local muscular oxygenation under BFR and non-BFR conditions.
Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Endurance Exercise - COPD Participants (Exhaustive Protocol): Blood Lactate Concentration
Zeitfenster: At baseline (pre-exercise) at peak and 3 min wpost-exercise
Capillary blood lactate concentration will be measured to assess metabolic stress induced by the different exercise conditions.
At baseline (pre-exercise) at peak and 3 min wpost-exercise
Endurance Exercise - COPD Participants (Exhaustive Protocol): Perceived Exertion and Dyspnea (Borg Scale)
Zeitfenster: At baseline (pre-exercise), during exercise (at regular intervals), at end of exercise, and within 4 minutes post-exercise

Perceived exertion will be assessed using the Borg rating of perceived exertion (RPE) scale during cycling exercise.

Perceived breathlessness will be assessed using the Borg dyspnea scale during exercise.
At baseline (pre-exercise), during exercise (at regular intervals), at end of exercise, and within 4 minutes post-exercise
Endurance Exercise - COPD Participants (Exhaustive Protocol): Exercise Tolerance (Time to Exhaustion)
Zeitfenster: During exercise (recorded at end of exercise)
Exercise tolerance will be defined as the time from the start of exercise to symptom limitation (volitional exhaustion).
During exercise (recorded at end of exercise)
Endurance Exercise:(Fixed-Duration Protocol): Cardiorespiratory Response (Vo2 , VCO2)
Zeitfenster: Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Carbon dioxide production (VCO₂) will be continuously measured during exercise to assess metabolic and ventilatory responses Oxygen uptake (VO₂) will be continuously measured during cycling exercise performed under two conditions. The primary outcome will be the peak VO₂ achieved at end of exercise, reflecting maximal cardiorespiratory response.
Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Endurance Exercise:(Fixed-Duration Protocol): Borg Scale (Dyspnea/Perceived Exertion)
Zeitfenster: At baseline (pre-exercise), during exercise (at regular intervals), at end of exercise, and within 4 minutes post-exercise

Perceived exertion will be assessed using the Borg rating of perceived exertion (RPE) scale during cycling exercise.

Perceived breathlessness will be assessed using the Borg dyspnea scale during exercise.
At baseline (pre-exercise), during exercise (at regular intervals), at end of exercise, and within 4 minutes post-exercise
Resistance Exercise:(Healthy and COPD): Cardiorespiratory Response
Zeitfenster: Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise

Oxygen uptake (VO₂) will be continuously measured during cycling exercise performed under two conditions.

Carbon dioxide production (VCO₂) will be continuously measured during exercise to assess metabolic and ventilatory responses.
Continuously during exercise and at end of exercise, with recovery measurements obtained within 4 minutes post-exercise
Resistance Exercise:(Healthy and COPD): Dyspnea (Borg Scale/ Perceived Exertion )
Zeitfenster: At baseline (pre-exercise), during exercise (at regular intervals), at end of exercise, and within 4 minutes post-exercise

Perceived exertion will be assessed using the Borg rating of perceived exertion (RPE) scale during cycling exercise.

Perceived breathlessness will be assessed using the Borg dyspnea scale during exercise.
At baseline (pre-exercise), during exercise (at regular intervals), at end of exercise, and within 4 minutes post-exercise

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

University of Zurich

Ermittler

  • Hauptermittler: Christian Clarenbach, Dr. med, University of Zurich

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

20. Mai 2022

Primärer Abschluss (Geschätzt)

31. Dezember 2026

Studienabschluss (Geschätzt)

31. Dezember 2026

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

3. Dezember 2021

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

17. Dezember 2021

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

20. Dezember 2021

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

7. Juli 2026

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

3. Juli 2026

Zuletzt verifiziert

1. Juli 2026

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 2021-02038

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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