- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT06616428
Auswirkungen akuter körperlicher Betätigung auf die Arteriensteifheit und die kardiovagale Modulation bei Erwachsenen (PUMPING ARTERY)
Akute Auswirkungen kommerzieller Gruppenübungskurse auf die Arteriensteifheit und die kardiovagale Modulation bei gesunden Erwachsenen im jungen und mittleren Alter: ein ökologisch gültiges Modell
Hintergrund und Lücke:
Die physiologische Bedeutung der Dehnbarkeit großer Arterien für die Herz-Kreislauf-Funktion ist allgemein bekannt. Eine Versteifung der zentralen Arterien führt zu einem erhöhten systolischen Blutdruck (SBP), einer erhöhten linksventrikulären Nachlast und einer veränderten Koronararterienperfusion. Diese Veränderungen können das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und die Gesamtmortalität erhöhen. Die autonome Funktion des Herzens, einschließlich der Erholung der Herzfrequenz (HRR) und der Herzfrequenzvariabilität (HRV), ist eng mit der Regulierung des Blutdrucks verbunden. Eine Verringerung der HRR und HRV ist ein Hinweis auf die kardiovaskuläre Mortalität. Die dynamische Regulierung der Arteriensteifheit und der autonomen Funktion nach dem Training ist sowohl für die Gesundheit als auch für die Leistungsergebnisse von entscheidender Bedeutung. Es hat sich gezeigt, dass sportliche Betätigung, insbesondere Aerobic, die Arteriensteifheit verringert, es gibt jedoch nur begrenzte Belege für verschiedene Übungsmodalitäten, insbesondere für Gruppenfitnesskurse. Diese Kurse sind eine gängige Methode zur Erlangung kardiovaskulärer Fitness, ihre akuten Auswirkungen auf die Arteriensteifheit und die autonome Funktion sind jedoch noch wenig erforscht.
Studientyp: Randomisierte Parallelgruppen-Crossover-Studie Hauptzweck: Bewertung und Vergleich der akuten Auswirkungen von drei kommerziell erhältlichen Gruppenübungskursen auf die Arteriensteifheit und die kardiovagale Modulation bei gesunden Erwachsenen im jungen und mittleren Alter.
Studienpopulation: Gesunde Erwachsene im Alter von 18–60 Jahren.
Hauptfrage:
Wie beeinflusst das Alter die Erholungsmuster nach dem Training in Bezug auf arterielle Steifheit und kardiovagale Modulation nach verschiedenen Gruppenfitnesskursen?
Vergleichsgruppe: Forscher verglichen die arterielle Steifheit und die Reaktionen auf autonome Funktionen in drei Gruppenfitnesskursen bei jungen und älteren Erwachsenen.
Aufgaben der Teilnehmer:
- Nehmen Sie an einem 60-minütigen Gruppenübungskurs teil.
- Lassen Sie sich vor und nach 3 Gruppenfitnesskursen Messungen der arteriellen Steifheit und der autonomen Funktion durchführen.
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Alle Teilnehmer wurden mithilfe eines randomisierten Blockschemas (https://www.randomizer.org/) zufällig einer von vier Versuchsbedingungen zugeordnet. Die Teilnehmer absolvierten 4 separate Interventionssitzungen, die jeweils aus einer ersten Pause, einem Gruppenfitnesskurs mit entweder Indoor-Cycling, Krafttraining, kombiniertem Trainingstraining oder keinem Training (CON) bestanden, gefolgt von einer Erholungsphase. Es wurde sichergestellt, dass zwischen den Sitzungen mindestens 72 Stunden lagen. Die Körperzusammensetzung und die kardiorespiratorische Fitness jedes Teilnehmers wurden vor und nach der CON-Sitzung bewertet.
Jede Sitzung begann mit 20 Minuten Ruhe auf dem Rücken auf einem gepolsterten Untersuchungstisch, wobei der Ruheenergieverbrauch (REE) durch indirekte Kalorimetrie (K5, Cosmed, Rom, Italien) gemessen und Herzfrequenz (HR) und Blutdruck (BP) kontinuierlich aufgezeichnet wurden digitale Plethysmographie (Finapres, NOVA, Finapres Medical Systems, Amsterdam, Niederlande). Darauf folgten: 1) regionale Beurteilungen des PWV und Pulswellenanalyse der Halsschlagader, Oberarm-, Oberschenkel- und distalen Arterien auf der rechten Körperseite mittels Applanationstonometrie (Complior 2.0, Alam Medical; Saint Quentin Fallavier, Frankreich); und 2) Bewertung der Indizes der Herzfrequenzvariabilität (HRV) und der Baroreflexempfindlichkeit (BRS) mithilfe des EKG-Ableitungsmoduls Finapres NOVA 5. Im Anschluss an diese Bewertungen nahmen die Teilnehmer an einem 45-minütigen Gruppenfitnesskurs teil, während der Aktivitätsenergieverbrauch (AEE) kontinuierlich durch indirekte Kalorimetrie gemessen wurde (K5, Cosmed, Rom, Italien). In der CON-Sitzung blieben die Teilnehmer 45 Minuten lang bequem sitzen und behielten eine gute Haltung bei. Nach jedem Gruppenfitnesskurs kehrten die Teilnehmer sofort zum Untersuchungstisch zurück und erholten sich 30 Minuten lang in Rückenlage. Dabei wurden die lokale und regionale Steifheit, die HRV und die Baroreflexempfindlichkeit (BRS) nach 10, 20 und 20 Minuten neu bewertet 30-Minuten-Intervalle während der Erholung und im Vergleich zu denen im Ruhezustand. Die Teilnehmer waren bis zur Ankunft im Labor nicht über die Reihenfolge der experimentellen Eingriffe informiert. Alle Sitzungen wurden am Morgen durchgeführt, um mögliche Tagesschwankungen zu minimieren. Die Teilnehmer wurden außerdem angewiesen, 4 Stunden vor den Sitzungen weder Essen noch Getränke (außer Wasser) zu sich zu nehmen und mindestens 24 Stunden vor jeder Sitzung Alkohol, Koffein und Sport zu meiden.
Basierend auf einer mittleren Effektgröße von 0,154, die aus veröffentlichten Veränderungen des Aorten-PWV zwischen verschiedenen Trainingsmodi abgeleitet wurde (23), ergab eine A-priori-Leistungsanalyse, dass 22 Teilnehmer (11 pro Gruppe) erforderlich waren, um signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen festzustellen. Bedingungen und Zeitpunkte (1-β = 80 %, α = 0,05).
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
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Lisbon, Portugal, 1250-111
- Ginásio Clube Português
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Erwachsene
- Älterer Erwachsener
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Körperlich aktiv, gemessen am International Physical Activity Questionnaire (IPAQ)
- Erfahrung in Aerobic- und Krafttraining (ca. 3–4 Mal/Woche, seit mehr als 3 Monaten).
- Gesund oder als gesund wahrgenommen, basierend auf der medizinischen Untersuchung der Sportart oder dem Screening-Prozess vor der Teilnahme, Fragebogen zur körperlichen Aktivitätsbereitschaft für alle (PARQ+).
Ausschlusskriterien:
- Jede Form von Herz-Kreislauf-Erkrankung
- Mehr als ein Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen
- Ruhehypertonie (SBP > 140 mmHg, DBP > 90 mmHg)
- Jegliche Einnahme verschreibungspflichtiger Medikamente, die die vaskuläre und autonome Reaktion auf körperliche Betätigung beeinflussen kann
- Ein Athlet sein
- Rauche derzeit.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Unterstützende Pflege
- Zuteilung: Zufällig
- Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
- Maskierung: Doppelt
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
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Kein Eingriff: Kontrolle
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Experimental: Aerobic Übung
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Bestehend aus einer rhythmischen Indoor-Cycling-Sitzung, die durch Intensitätsschwankungen gekennzeichnet ist, die mit Änderungen der Position, des Musikrhythmus, der Trittfrequenz und der Umdrehungen pro Minute einhergehen.
Die Teilnehmer wurden angewiesen, 45 Minuten lang strikt den verbalen Hinweisen des Trainers zu folgen und die Trittfrequenz und den Widerstand beim Radfahren wie angegeben anzupassen.
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Experimental: Widerstandsübung
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Umfasst ein umfassendes Ganzkörper-Krafttrainingsprogramm mit Schwerpunkt auf der Verbesserung von Kraft, Muskelausdauer und allgemeiner Fitness großer Muskelgruppen.
In dem zur Musik choreografierten Kurs führten die Teilnehmer 45 Minuten lang eine Kombination aus Langhantel-, Körpergewichtsübungen und Hantelscheiben durch.
Die Teilnehmer wählten Gewichte basierend auf der Zielmuskelgruppe für den jeweiligen Song oder Titel und ihren individuellen Fitnesszielen aus.
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Experimental: Kombinierte Übung
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Beinhaltet sowohl Aerobic- als auch Widerstandskomponenten und kombiniert athletische Bewegungen wie Laufen, Longieren und Springen mit Kraftübungen wie Langhanteln, Körpergewichtsübungen und Hantelscheiben für die großen Muskelgruppen während 45 Minuten.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Veränderungen des Blutdrucks
Zeitfenster: Die Bewertungen wurden in Ruhe vor dem Training sowie 10, 20 und 30 Minuten nach dem Training durchgeführt
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Der Ruhe-Brachialblutdruck (systolisch und diastolisch) wurde in Rückenlage mit einer automatischen oszillometrischen Manschette (HEM-907 XL; Omron Corporation, Japan) gemessen.
Es wurden zwei Messungen durchgeführt und der Durchschnitt zur Analyse aufgezeichnet.
Der Pulsdruck wurde als Differenz zwischen systolischem und diastolischem Blutdruck berechnet.
Der zentrale Blutdruck wurde durch Applanationstonometrie (Complior 2.0, Alam Medical; Saint Quentin Fallavier, Frankreich) anhand der rechten Karotisspuren bestimmt, die während der Beurteilung der Pulswellengeschwindigkeit zwischen Karotis und Femur erhalten wurden.
Die Wellenformen wurden gemittelt und die Mittelwerte wurden aus einem 15-sekündigen Erfassungsfenster entnommen.
Karotiswellenformen wurden anhand des unmittelbar vor der Erfassung gemessenen mittleren arteriellen Drucks kalibriert.
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Die Bewertungen wurden in Ruhe vor dem Training sowie 10, 20 und 30 Minuten nach dem Training durchgeführt
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Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität
Zeitfenster: Die Bewertungen wurden in Ruhe vor dem Training sowie 10, 20 und 30 Minuten nach dem Training durchgeführt
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R-R-Intervalle wurden bei 300 Hz unter Verwendung eines 5-EKG-Ableitungsmoduls (Finapres Nova, Finapres Medical Systems) abgetastet.
Herzfrequenzvariabilitätsanalysen wurden offline mit der FisioSinal-Software in Matlab durchgeführt.
Nach der Erkennung von R-R-Peaks und der Entfernung von Artefakten wurden 2-Minuten-Zeitreihen mithilfe der kubischen Spline-Interpolation erstellt, um Zeitbereichs- und Spektralleistungsindizes abzuschätzen.
Ektopische Herzschläge (Mittelwert = 1, SD = 6 Schläge pro Minute) wurden ausgeschlossen.
Zu den Zeitbereichsindizes gehörten SDNN (Gesamtvariabilität) und RMSSD (kardiovagale Modulation).
Die Daubechy-12-Wavelet-Analyse schätzte niederfrequente (vagal/sympathisch) und hochfrequente (kardiovagale) Bänder.
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Die Bewertungen wurden in Ruhe vor dem Training sowie 10, 20 und 30 Minuten nach dem Training durchgeführt
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Veränderungen der kardiovagalen Baroreflex-Empfindlichkeit
Zeitfenster: Die Bewertungen wurden in Ruhe vor dem Training sowie 10, 20 und 30 Minuten nach dem Training durchgeführt
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Die Barorezeptorempfindlichkeit wurde mithilfe der Spontansequenzmethode in FisioSinal geschätzt, wobei der Schwerpunkt auf SBP- (mehr als 1 mmHg) und RR-Intervallrampen (mehr als 4 ms) lag.
Der SBP wurde mittels Fingerplethysmographie (Finapres® NOVA) aufgezeichnet.
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Die Bewertungen wurden in Ruhe vor dem Training sowie 10, 20 und 30 Minuten nach dem Training durchgeführt
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Veränderungen der regionalen arteriellen Steifheit
Zeitfenster: Die Bewertungen wurden in Ruhe vor dem Training sowie 10, 20 und 30 Minuten nach dem Training durchgeführt
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Druckwellenformen der Halsschlagader, der Oberschenkelarterie, der Radialarterie und der distalen Arterie wurden gleichzeitig mithilfe der Applanationstonometrie (Complior 2.0, Alam Medical; Saint Quentin Fallavier, Frankreich) erfasst.
Der Abstand zwischen den Pulsstellen wurde gemessen und in die Software eingegeben, wobei der Karotis-Femur-Abstand um den Faktor 0,8 korrigiert wurde.
Sensoren wurden für die Halsschlagader und die Arteria radialis positioniert, während die Oberschenkelarterien und die distalen hinteren Schienbeinarterien manuell gehalten wurden.
Nach Erhalt von 10 Karotis-Pulswellenformen erfolgte die gleichzeitige Aufzeichnung der Karotis-, Femur-, Radial- und distalen hinteren Schienbeindruckkurven.
Die Laufzeit zwischen den Wellenformen wurde mithilfe des Fuß-zu-Fuß-Algorithmus berechnet.
Die Pulswellengeschwindigkeit von der Halsschlagader zur Oberschenkelarterie, von der Halsschlagader zur Radialarterie und von der Halsschlagader zur distalen hinteren Schienbeinarterie wurde als Indikator für die Steifheit der zentralen und peripheren Arterien verwendet.
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Die Bewertungen wurden in Ruhe vor dem Training sowie 10, 20 und 30 Minuten nach dem Training durchgeführt
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Energieaufwand
Zeitfenster: Vor und während der Gruppenfitnesskurse
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Für die Beurteilung des Ruheenergieverbrauchs (REE) kamen die Teilnehmer 60 Minuten vor jeder Sitzung nach einer 2-3-stündigen Fastenzeit an. Nach 10 Minuten sitzender Ruhe in einem schwach beleuchteten Raum wurde REE 15 Minuten lang mittels indirekter Kalorimetrie (K5, Cosmed, Rom, Italien) gemessen. VO2, CO2, Atemaustauschverhältnis und Ventilation wurden kontinuierlich erfasst und über 1-Minuten-Intervalle gemittelt. Die ersten 5 Minuten der Daten wurden verworfen und der Mittelwert eines 5-Minuten-Steady-State-Intervalls, bei dem der RER zwischen 0,7 und 1,0 lag, wurde zur Berechnung des REE verwendet. Die mittleren VO2- und CO2-Werte während dieses stationären Zustands wurden auf die Weir-Gleichung angewendet und die niedrigste REE-Periode wurde verwendet. Zur Analyse des Gesamtenergieverbrauchs (TEE) wurde während der gesamten Sitzung auch der VO2 gemessen. Der Aktivitätsenergieaufwand (AEE) wurde als TEE minus REE und 0,1*TEE berechnet. REE wurde auch zur Berechnung der Intensitäten in Stoffwechseläquivalenten verwendet. |
Vor und während der Gruppenfitnesskurse
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Mitarbeiter und Ermittler
Ermittler
- Hauptermittler: Xavier Melo, PhD, Egas Moniz School of Health & Science
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Ashor AW, Lara J, Siervo M, Celis-Morales C, Mathers JC. Effects of exercise modalities on arterial stiffness and wave reflection: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. PLoS One. 2014 Oct 15;9(10):e110034. doi: 10.1371/journal.pone.0110034. eCollection 2014.
- Maroco JL, Pinto M, Laranjo S, Santa-Clara H, Fernhall B, Melo X. Cardiovagal Modulation in Young and Older Male Adults Following Acute Aerobic Exercise. Int J Sports Med. 2022 Oct;43(11):931-940. doi: 10.1055/a-1843-7974. Epub 2022 May 4.
- Cunha FA, Midgley AW, Goncalves T, Soares PP, Farinatti P. Parasympathetic reactivation after maximal CPET depends on exercise modality and resting vagal activity in healthy men. Springerplus. 2015 Feb 27;4:100. doi: 10.1186/s40064-015-0882-1. eCollection 2015.
- Michael S, Graham KS, Davis GM Oam. Cardiac Autonomic Responses during Exercise and Post-exercise Recovery Using Heart Rate Variability and Systolic Time Intervals-A Review. Front Physiol. 2017 May 29;8:301. doi: 10.3389/fphys.2017.00301. eCollection 2017.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
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Andere Studien-ID-Nummern
- PUMPING ARTERIES
Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)
Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?
Beschreibung des IPD-Plans
IPD-Sharing-Zeitrahmen
IPD-Sharing-Zugriffskriterien
Art der unterstützenden IPD-Freigabeinformationen
- STUDIENPROTOKOLL
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird
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