- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT06709560
Baroreflex-Empfindlichkeitsreaktion auf körperliche Betätigung (PACE MAKERS)
Geschlechtsunterschiede in der Baroreflex-Empfindlichkeitsreaktion auf unterschiedliche submaximale Trainingsintensitäten mit konstanter Belastung
Männer und Frauen weisen deutliche Unterschiede in der Herz-Kreislauf-Funktion auf, insbesondere während des Trainings. Es gibt Hinweise darauf, dass Frauen aufgrund hormoneller Einflüsse, die die Verengung der Blutgefäße verringern, im Allgemeinen einen niedrigeren Blutdruck haben. Diese Schutzwirkung kann dazu beitragen, dass das Risiko für Bluthochdruck und Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Frauen im Vergleich zu Männern geringer ist. Darüber hinaus weisen Frauen tendenziell unterschiedliche Muster der Herzfrequenzkontrolle und Blutdruckregulierung auf, was größtenteils auf Unterschiede im autonomen Nervensystem und im Hormonhaushalt zurückzuführen ist.
Ein wichtiger Mechanismus bei der Blutdruckkontrolle ist der Baroreflex, der zur Stabilisierung des Blutdrucks beiträgt, indem er die Herzfrequenz und die Funktion der Blutgefäße anpasst. Die Empfindlichkeit des Baroreflexes (bekannt als Baroreflex-Sensitivität oder BRS) kann zwischen Männern und Frauen variieren. Bei Frauen kann es zum Beispiel zu langsameren Anpassungen der Herzfrequenz als Reaktion auf Blutdruckänderungen kommen, bei mäßiger körperlicher Betätigung tendieren sie jedoch auch zu einer besseren Blutdruckregulierung.
Der Hauptzweck dieser Studie besteht darin, zu untersuchen, ob sich diese geschlechtsspezifischen Unterschiede auf intensiveres Training auswirken. Die Forscher werden die Reaktionen junger, aktiver Männer und Frauen auf Radfahren bei zwei Trainingsintensitäten vergleichen: moderat (50 % der Herzfrequenzreserve, HRR) und kräftig (80 % HRR). Als sekundäres Ziel werden die Forscher die Wiederholbarkeit der gemessenen HRV- und BRS-Parameter von Tag zu Tag bewerten in Ruhe und bei mäßiger und intensiver Belastung unter Verwendung von Sequenz- und Spektralindizes bei scheinbar gesunden jungen erwachsenen Männern und Frauen.
Wir gehen davon aus, dass:
- Frauen weisen im Ruhezustand eine höhere HRV und BRS auf als Männer, was auf eine bessere Herzfrequenzkontrolle hinweist.
- Während des Trainings kommt es bei Frauen unabhängig von der Trainingsintensität zu einer stärkeren kardiovagalen (herzbedingten) Aktivierung als bei Männern.
- Wenn Trainingseinheiten auf den Blutdruck abgestimmt sind, gibt es keine signifikanten geschlechtsspezifischen Unterschiede bei den HRV- und BRS-Reaktionen.
- Sequentielle Methodentechniken können verwendet werden, um kardiovagale BRS- und HRV-Veränderungen zwischen Tagen während des Trainings bei jungen Erwachsenen unabhängig von ihrem Geschlecht zu beurteilen. Darüber hinaus kann die Einbeziehung einer kräftigen Intensität die Wiederholbarkeit der Ergebnismessung aufgrund der Dominanz des sympathischen Ausflusses verbessern.
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Für diese Studie wurden 40 gesunde und körperlich aktive Teilnehmer (20 Männer und 20 Frauen) im Alter von 18 bis 31 Jahren rekrutiert. Alle Teilnehmer meldeten sich im nüchternen Zustand (>4 Stunden) im Labor und verzichteten mindestens 12 Stunden lang auf den Verzehr koffeinhaltiger oder alkoholhaltiger Lebensmittel oder Getränke. Außerdem vermieden sie mindestens 24 Stunden vor den Testsitzungen anstrengende Übungen. Der Menstruationszyklus wurde bei weiblichen Teilnehmern nicht kontrolliert. Alle Teilnehmer gaben eine schriftliche Einverständniserklärung ab, nachdem sie eine detaillierte Erläuterung der Ziele und experimentellen Verfahren der Studie erhalten hatten.
Diese Studie wurde als Crossover-Studie konzipiert. Die Teilnehmer nahmen an 4 separaten Interventionssitzungen teil. Beim ersten Besuch wurde die Körperzusammensetzung der Teilnehmer mit einem klinischen Bioimpedanzgerät anhand von 8 Elektroden an jeder Hand und jedem Fuß beurteilt. Jeder Teilnehmer führte außerdem einen Ramp-Inkremental-Fahrrad-Ergometertest bis zur Erschöpfung auf einem Liegerad-Ergometer (Excite Recline Med, TechnoGym, Italien) durch. Beim zweiten und dritten Besuch ruhten die Teilnehmer 15 Minuten lang ruhig in Rückenlage, um die Herzfrequenzvariabilität (HRV) mithilfe eines 5-EKG-Ableitungsmoduls (Nova, Finapres Measurement Systems, Amsterdam, Niederlande) und der Halsschlagader (Arietta V60-Ultraschall) zu bewerten ; Aloka/Hitachi Medical Systems) und Aorta (Software Complior Analyze (ALAM Medical, Paris, Frankreich)) Arteriensteifheit. Die Teilnehmer führten dann eine 6-minütige Runde kontinuierlichen Trainings mittlerer Intensität (MICE) mit 50 % Herzfrequenzreserve [HRR= 0,5*(HFmax – HRrest) + HRrest] durch, gefolgt von einer 6-minütigen Runde intensiven kontinuierlichen Trainings (VICE) mit 80 % HRR auf einem Liegeergometer, während HRV, Schlag-für-Schlag-Blutdruck und Steifheit der Halsschlagader im HF-Steady-State bei jeder Intensität bewertet wurden. Die Besuche 2 und 3 lieferten die Daten für das Wiederholbarkeitsziel und die Wiederholbarkeitshypothese. Beim vierten Besuch führten die Teilnehmer einen akuten Anfall von MICE und VICE durch, dieses Mal jedoch mit dem entsprechenden durchschnittlichen Blutdruck bei jeder Intensität aus den Besuchen 2 und 3. Da Männer während des Trainings höhere Blutdruckwerte aufweisen, verglichen wir beim vierten Besuch ihre Trainingsintensität mit dem durchschnittlichen Blutdruck, den Frauen im Steady-State bei jeder Intensität erreichten.
Blutdruck und Herzfrequenz wurden Schlag für Schlag überwacht und die Steifheit der Halsschlagader wurde im Steady-State des Blutdrucks gemessen.
Alle Besuche wurden morgens durchgeführt, wobei jeder Teilnehmer die Sitzungen zur gleichen Tageszeit durchführte, um mögliche Tagesschwankungen zu minimieren.
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
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-
-
Lisboa, Portugal
- Ginásio Clube Português
-
-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Erwachsene
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Männer und Frauen im Alter von 18 bis 44 Jahren.
- Körperlich aktiv gemäß dem International Physical Activity Questionnaire (IPAQ).
- Geringes Risiko, die körperliche Aktivität zu steigern, wie anhand des Fragebogens zur körperlichen Aktivitätsbereitschaft (PAR-Q+) beurteilt.
Ausschlusskriterien:
- Rauchen
- Bei Ihnen wurden Herz-, Stoffwechsel- oder Nierenerkrankungen diagnostiziert
- Einnahme von herzwirksamen Medikamenten
- Ruhehypertonie (systolischer Blutdruck > 140 mmHg, diastolischer Blutdruck > 90 mmHg).
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Sonstiges
- Zuteilung: Nicht randomisiert
- Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
- Maskierung: Single
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
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Aktiver Komparator: Verschreibung einer auf der Herzfrequenzreserve (HRR) basierenden Trainingsintensität
Die Trainingsintensität basiert ausschließlich auf der HRR.
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Die Teilnehmer absolvieren eine kontinuierliche Radsport-Trainingseinheit auf einem Liegeergometer mit mäßiger Intensität (50 % HRR).
Die Teilnehmer führen eine kontinuierliche Fahrradübungseinheit auf einem Liegeergometer mit hoher Intensität (80 % HRR) durch.
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Experimental: Rezept zur blutdruckangepassten Trainingsintensität
Anstatt sich auf die HRR zu verlassen, wird die Trainingsintensität so angepasst, dass sie den durchschnittlichen systolischen Blutdruck nachbildet, der in der ersten HRR-basierten Sitzung erreicht wurde.
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Die Teilnehmer absolvieren eine Fahrradsitzung, bei der die Trainingsintensität an die systolischen Blutdruckwerte angepasst wird, die beim ersten Besuch bei mäßiger Intensität (50 % HRR) erreicht wurden.
Die Teilnehmer absolvieren eine andere Radfahreinheit, bei der die Trainingsintensität an die systolischen Blutdruckwerte angepasst wird, die beim ersten Besuch bei starker Intensität (80 % HRR) erreicht wurden.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität
Zeitfenster: In Ruhe und in den letzten 2 Minuten des 6-minütigen Kampfes von MICE und VICE
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R-R-Intervalle wurden aus den Pulsintervallen des Blutdrucks von Schlag zu Schlag mithilfe der Fingerplethysmographie (Finapres® Nova, Amsterdam, Niederlande) in Ruhe und während des Trainings bei allen Besuchen abgeleitet.
Der Aufwärtshub des Drucksignals wurde mit einer Auflösung von 2 ms identifiziert und das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Aufwärtshüben gemessen.
Im Frequenzbereich niederfrequent (LF; 0,04–0,15).
Hz) reflektierte sympathische und parasympathische Modulation, während Hochfrequenz (HF; 0,15-0,40
Hz) diente als Marker der parasympathischen Modulation.
Das LF/HF-Verhältnis deutete auf eine sympathovagale Dominanz hin.
Die Datenerfassung und -analyse erfolgte gemäß den Task Force-Richtlinien der European Society of Cardiology und der North American Society of Pacing and Electrophysiology.
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In Ruhe und in den letzten 2 Minuten des 6-minütigen Kampfes von MICE und VICE
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Veränderungen der Baroreflex-Empfindlichkeit
Zeitfenster: In Ruhe und in den letzten 2 Minuten der 6-minütigen Phase kontinuierlicher Belastung mittlerer Intensität und kontinuierlicher Belastung hoher Intensität
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Mithilfe einer Spektralmethode wurde die Baroreflex-Empfindlichkeit als Transfergewinn der Kreuzspektren zwischen Druck und Intervall in Ruhe und während Belastung über alle Besuche hinweg berechnet.
Die Kohärenz war typischerweise im 10-s-Rhythmusband (0,06–0,15 Hz) und bei Beatmungsfrequenzen (0,15–0,5 Hz) hoch.
Spektralschätzungen der Aufnahmen wurden mit der Gerätesoftware Finapres® Nova (Amsterdam, Niederlande) berechnet, die eine benutzerfreundliche Schnittstelle bereitstellte.
Es wurde eine diskrete Fourier-Transformation angewendet, die keine Interpolation oder Nullauffüllung erfordert.
Die dreieckige spektrale Glättung wurde auf eine Breite von 10 eingestellt, was der 10-minütigen Dauer der Aufnahmen entspricht.
Spektraldichte, Kohärenz, Druck-Intervall-Transferverstärkung und Phasendiagramme wurden auf dem Gerätebildschirm angezeigt, wobei ein Cursor die manuelle Auswahl von Bändern mit hoher Kohärenz und spektraler Leistung ermöglichte.
Ein Ausgabeprogramm listete die resultierenden Daten und alle getroffenen Auswahlen für die anschließende Analyse auf.
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In Ruhe und in den letzten 2 Minuten der 6-minütigen Phase kontinuierlicher Belastung mittlerer Intensität und kontinuierlicher Belastung hoher Intensität
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Regionale arterielle Steifheit
Zeitfenster: In Ruhe bei jedem Besuch im Labor, kurz vor den 6-minütigen MICE- und VICE-Runden
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Die arterielle Steifheit wurde anhand der Pulswellengeschwindigkeit (PWV) mittels Applanationstonometrie gemessen.
Der Abstand zwischen den Halsschlagadern und den Oberschenkelarterien wurde direkt gemessen und mit einem Korrekturfaktor von 0,8 in die Software Complior Analyze (ALAM Medical, Paris, Frankreich) eingegeben.
Der rechte Oberarmblutdruck wurde zweimal gemessen und vor Beginn der Signalerfassung in die Software eingegeben.
Der Bediener positionierte den Karotissensor mithilfe seines Halters und hielt die femoralen und distalen hinteren Tibiasensoren manuell fest.
Bei der Beobachtung von 10 Karotispulswellenformen hoher Qualität wurden für 10 Pulswellenformen gleichzeitig Karotis- und Femurdruckkurven aufgezeichnet.
Die Laufzeit zwischen den beiden Wellenformen wurde automatisch berechnet.
Werte von der Halsschlagader bis zur Oberschenkelarterie wurden als Index für die Steifheit der zentralen/aortalen Arterie verwendet.
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In Ruhe bei jedem Besuch im Labor, kurz vor den 6-minütigen MICE- und VICE-Runden
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Zentraler Blutdruck
Zeitfenster: In Ruhe und in den letzten 2 Minuten der 6-minütigen Phase kontinuierlicher Belastung mittlerer Intensität und kontinuierlicher Belastung hoher Intensität
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Der systolische Blutdruck der Karotis (SBP) wurde anhand der durch Applanationstonometrie (Complior Analyse) erfassten Spuren der rechten Karotis bestimmt.
Die Wellenformen wurden gemittelt und die Mittelwerte werden aus dem 15-s-Erfassungsfenster extrahiert.
Die Karotiswellenformen wurden anhand von MAP und brachialem SBP kalibriert, die unmittelbar vor der Erfassung gemessen wurden.
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In Ruhe und in den letzten 2 Minuten der 6-minütigen Phase kontinuierlicher Belastung mittlerer Intensität und kontinuierlicher Belastung hoher Intensität
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Veränderungen der lokalen arteriellen Steifheit
Zeitfenster: In Ruhe und in den letzten 2 Minuten der 6-minütigen Phase kontinuierlicher Belastung mittlerer Intensität und kontinuierlicher Belastung hoher Intensität
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Die Steifheitsindizes der Halsschlagader wurden mithilfe der eTRACKING-Technologie bewertet.
Gemeinsame Karotisdurchmesserwerte und vom Durchmesser abgeleitete Druckdaten berechneten Petersons Druck-Dehnungs-Elastizitätsmodul (ε) und den Steifigkeitsindex (β) unter Verwendung veröffentlichter Algorithmen.
Der Augmentationsindex (AIx), der die arterielle Wellenreflexion widerspiegelt, wurde als Verhältnis des erhöhten Drucks (Differenz zwischen der Karotisdruckkurve „Schulter“ und dem systolischen Spitzendruck) zum Pulsdruck berechnet.
AIx wurde mithilfe der dritten Ableitungsmethode abgeleitet, um den Pulswendepunkt zu lokalisieren.
Die Messungen wurden bei allen Besuchen in Ruhe und unter Belastung durchgeführt.
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In Ruhe und in den letzten 2 Minuten der 6-minütigen Phase kontinuierlicher Belastung mittlerer Intensität und kontinuierlicher Belastung hoher Intensität
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Veränderungen der Intensität der Karotis-Blutdruckwelle
Zeitfenster: In Ruhe und in den letzten 2 Minuten der 6-minütigen Phase kontinuierlicher Belastung mittlerer Intensität und kontinuierlicher Belastung hoher Intensität
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Die Wellenintensität wurde als Produkt der Ableitungen der gleichzeitig aufgezeichneten Änderungen des Blutdrucks und der Blutflussgeschwindigkeit berechnet, die an bestimmten Kreislaufpunkten erhalten wurden. Blutdruckwellenformen wurden nicht-invasiv mithilfe eines von Hitachi entwickelten Systems abgeleitet, das die Korrelation zwischen zyklischem Blutdruck und Änderungen des Gefäßdurchmessers nutzte. Die rechte Arteria carotis communis wurde mit einem Arietta V60-Ultraschallgerät (Hitachi Aloka Medical Ltd, Mitaka-shi, Tokio, Japan) mit einer 7,5-MHz-Linearsonde und einem 5-MHz-Doppler-Wandler im Ruhezustand und während des Trainings gescannt. Die Intima-Media-Grenzen wurden mithilfe hochauflösender Wandverfolgung bei 1 kHz verfolgt. Die Wellenformen des arteriellen Drucks wurden mit der Blutdruckmessung kalibriert und die Strömungsgeschwindigkeit wurde mit Doppler-Ultraschall aufgezeichnet. Die Daten wurden aus etwa 20 Schlägen gemittelt, um Wellenformen und die Nettowellenintensität abzuleiten. |
In Ruhe und in den letzten 2 Minuten der 6-minütigen Phase kontinuierlicher Belastung mittlerer Intensität und kontinuierlicher Belastung hoher Intensität
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Mitarbeiter und Ermittler
Mitarbeiter
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Bassareo PP, Crisafulli A. Gender Differences in Hemodynamic Regulation and Cardiovascular Adaptations to Dynamic Exercise. Curr Cardiol Rev. 2020;16(1):65-72. doi: 10.2174/1573403X15666190321141856.
- Seo MW, Park TY, Jung H. Sex Differences in Heart Rate Variability and Vascular Function Following High-Intensity Interval Training in Young Adults. J Hum Kinet. 2023 Oct 11;90:89-100. doi: 10.5114/jhk/170964. eCollection 2024 Jan.
- Schumann A, Gupta Y, Gerstorf D, Demuth I, Bar KJ. Sex differences in the age-related decrease of spontaneous baroreflex function in healthy individuals. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2024 Jan 1;326(1):H158-H165. doi: 10.1152/ajpheart.00648.2023. Epub 2023 Nov 10.
- Wheatley CM, Snyder EM, Johnson BD, Olson TP. Sex differences in cardiovascular function during submaximal exercise in humans. Springerplus. 2014 Aug 20;3:445. doi: 10.1186/2193-1801-3-445. eCollection 2014.
- Fu Q, Ogoh S. Sex differences in baroreflex function in health and disease. J Physiol Sci. 2019 Nov;69(6):851-859. doi: 10.1007/s12576-019-00727-z. Epub 2019 Nov 12.
Studienaufzeichnungsdaten
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Studienabschluss (Tatsächlich)
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Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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Klinische Studien zur Sex
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University of California, San FranciscoPatient-Centered Outcomes Research InstituteAbgeschlossenUnsicherer Sex | Ungeschützter SexVereinigte Staaten
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North Carolina Agriculture & Technical State UniversityNational Institute on Minority Health and Health Disparities (NIMHD)Noch keine RekrutierungSexueller Übergriff | Kondomloser SexVereinigte Staaten
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University of DenverAbgeschlossen
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The University of Hong KongChinese University of Hong Kong; The Hong Kong Polytechnic University; Hong Kong... und andere MitarbeiterAbgeschlossen
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University of Roma La SapienzaUnbekanntGeschlecht | SexItalien
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Johns Hopkins Bloomberg School of Public HealthAbgeschlossenSchwangerschaft | Empfängnisverhütung | Alkoholkonsum | Drogenkonsum | Ungeschützter Sex | SexVereinigte Staaten
Klinische Studien zur Kontinuierliches Training mittlerer Intensität
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University of CadizInstituto de investigación e innovación biomédica de CádizAktiv, nicht rekrutierendDiabetes mellitus, Typ 2Spanien
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University of CadizMinisterio de Ciencia e Innovación, SpainRekrutierungHerz-Kreislauf-Erkrankungen | Diabetes mellitus, Typ 2 | Fettverbrennung | StoffwechselstörungSpanien
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