Intensitätsintervalltraining und Inspiratory Muscle Training (training)

Methodenstudie Design Diese Studie wurde als randomisierte, kontrollierte Studie über 8 Wochen durchgeführt und umfasste zwei Gruppen. Die Studienverfahren wurden in der Abteilung für Rehabilitation und Gesundheitswissenschaften der Prinz Sattam bin Abdulaziz University, Al-Kharj, Saudi-Arabien zwischen Juni 2024 und Oktober 2024 ethische Überlegung des Studienprotokolls durchgeführt Bin Abdulaziz University, Saudi-Arabien (ID: SCBR-359/2024). Die Studie wurde gemäß den Prinzipien der Erklärung von Helsinki durchgeführt. Alle Studienteilnehmer haben ein schriftliches Formular für die Einverständniserklärung unterzeichnet. Das Ziel, die Verfahren und potenziellen Risiken der Studie wurden der Studienpopulation erklärt.

Randomisierung Ein Forscher, der in einem anderen Aspekt dieser Studie nicht beteiligt war, führte eine Randomisierung durch, indem ein Block -Randomisierungsplan ohne Stratifikationen erstellt wurde. Zunächst wurden Randomisierungscodes unter Verwendung von Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA) generiert. Die Zuweisung wurde dann in nacheinander nummerierten, versiegelten, nicht transparenten Umschlägen versteckt. Anschließende Teilnehmer wurden anschließend an einen Forscher gerichtet, der für die Überwachung der Behandlung verantwortlich war und sie zufällig entweder der Studie oder der Kontrollgruppe zuteilte.

Themen:

Insgesamt 144 klinisch stabile Patienten mit COPD wurden aus örtlichen Gesundheitseinrichtungen sowie in nahe gelegenen Krankenhäusern und Kliniken durch Werbung rekrutiert, um an dieser Studie teilzunehmen, und haben die Nachuntersuchung der Studie abgeschlossen.

Die Einschlusskriterien waren: 1) Diagnose einer leichten bis schweren COPD gemäß den Richtlinienkriterien mit leichter oder schwerer Luftstromobstruktion (Gold II und III) (20), 2) Alter ≥ 40, jedoch ≤ 70 Jahre.

COPD wird durch nicht fehlerhaft reversible Luftstromverstopfung des FEV1-FVC-Verhältnisses von weniger als 70% der vorhergesagten, gleich oder mehr als 30% der vorhergesagten nach der Bronchodilatation gleichmäßigen oder mehr als 30% definiert. 3) Body -Mass -Index zwischen 18 kg/m2 und <30 kg/m2 waren Ausschlusskriterien: 1) jedes muskuloskelettale, kardiovaskuläre oder neurologische Erkrankungen, die an der HIIT teilnahmen, 2) Exazerbation der COPD, 3) Beteiligung an einer Lungenrehabilitation, an einer Lungenanmonidanierung beteiligt war Programm oder organisiertes Training in den letzten 6 Monaten.

Ein spezialisierter Arzt prüfte alle Teilnehmer, um diejenigen auszuschließen, die die Einschlusskriterien nicht erfüllten und ihre Sicherheit für die Teilnahme an einem hochintensiven Trainingsprogramm sicherstellen. Nach einer Einführungssitzung, in der die in der Studie verwendeten Einführungssitzungen erläutert wurden, wurde von jedem Teilnehmer eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Alle Teilnehmer wurden angewiesen, während des gesamten Untersuchungszeitraums ihre regelmäßige körperliche Aktivität und Medikamente aufrechtzuerhalten. Die Teilnehmer wurden sowohl zu Studienbeginn als auch nach der Übungsintervention bewertet. Die Demografie der Grundlinien werden in der linken Panel von Tabelle 1 dargestellt.

Berechtigte Probanden wurden nach dem Zufallsprinzip einer von zwei Gruppen entweder die Übungsgruppe (Ex-Gruppe) HIIT und IMT oder die Kontrollgruppe zugeordnet, die ein Programm der therapeutischen Bildung und 30-minütiges selbstbasiertes Radfahren oder Gehen auf Zyklus-Ergometern oder auf Tremmühlen erhielten. Lungenfunktionstests, Ergometer-Tests inkrementeller Zyklus, kardiopulmonale Trainingstests mit Gasaustauschanalyse, 6-minütige Walk-Tests und Inspirationsmuskelstärke wurden durchgeführt, und die gesundheitsbezogene Lebensqualität (HRQOL) wurde vor und nach der Interventionsperiode bewertet.

Probengrößenberechnung Die Stichprobengröße wurde basierend auf einer geschätzten Effektgröße (d = 0,65) ermittelt, die aus Änderungen des Pimax abgeleitet wurde, die in Larsons Studie beobachtet wurden (21). Um die Nullhypothese abzulehnen, wurde die Wahrscheinlichkeit auf 0,05 mit einer Analyseleistung von 90%eingestellt, die unter Verwendung von G*Power 3.1.9.7 Software (Universität Dusseldorf, Dusseldorf, Deutschland) berechnet wurde. Insgesamt 100 Teilnehmer wurden ursprünglich rekrutiert. Die Stichprobengröße wurde jedoch auf 120 erhöht, um eine erwartete Abbrecherquote von bis zu 20%zu berücksichtigen.

Anthropometriebewertungen:

Alle Teilnehmer wurden auf Körpergewicht und Größe bewertet. Es wurde eine Gewichts- und Höhenskala (Detecto, in den USA hergestellt) verwendet. Der Body Mass Index (BMI) wurde unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:

BMI = Gewicht (kg) / Höhe (m) 2

Lungenfunktionstests Lungenfunktionstest wurden von demselben erfahrenen Personal unter Verwendung von Master Screen Body® Jaeger-Carefusion-Spirometer (22745 Savi Ranch Parkway, Yorba Linda, CA, USA) durchgeführt. Der Test wurde wiederholt, bis drei akzeptable Spirogramme erhalten wurden. Ein Spirogramm wurde als akzeptabel angesehen, wenn es artifaktfrei war, eine angemessene Verfallsdauer zeigte, am Ende der erzwungenen expiratorischen Phase ein 6-Sekunden-Plateau hatte und eine ordnungsgemäße Einhaltung der Patienten zeigte. Zu den Messungen gehörten Fev1, erzwungene Vitalkapazität, Gesamtlungenkapazität und Restvolumen (22).

Die Diffusekapazität der Lunge für Kohlenmonoxid (DLCO) wurde unter Verwendung der Ein-Atem-Technik mit Master Screen Body® Jaeger-Carefusion-Spirometer (22745 Savi Ranch Parkway, Yorba Linda, CA, USA) (23) gemessen. Die Lungenfunktionsparameter wurden als Prozentsatz der vorhergesagten vorhergesagten Größe, Alter und Geschlecht des Teilnehmers ermittelt, basierend auf zusammenfassenden Gleichungen (24,25).

Übungskapazität Ein inkrementeller Zyklus-Ergometer-Test auf einem aufrechten Zyklus-Ergometer (Kettler Ergorace, Virginia Beach, VA)) mit einer kontinuierlichen EKG-Registrierung wurde durchgeführt, um die Spitzenarbeit (W Peak) zu messen. Die Patienten begannen mit einer anfänglichen Belastung von 20 W, wobei der Widerstand um 10 W pro Minute zunahm, bis sie Erschöpfung erreichten. Während der Trainingsfrequenz und der Atemfrequenz wurden jede Minute aufgezeichnet. Systolischer Blutdruck, wahrgenommene Anstrengung (Borg-RPE-Skala) und Dyspnoe (Borg CR-10-Skala) wurden alle zwei Minuten bewertet. Alle Variablen wurden ebenfalls vor dem Training und bei 1, 2, 4 und 10 Minuten nach dem Training gemessen.

Die maximale inkrementelle kardiopulmonale Trainingstests (CPET) mit kontinuierlicher EKG -Überwachung wurden zur Bewertung der Trainingskapazität der Patienten unter Verwendung eines Quark CPET -Stoffwechselkartons (COSMED, Rom, Italien) auf einem stationären Zyklus -Ergometer (800S, Ergolin, Bitz, Bitz, Deutschland) gemäß dem stationären Zyklus -Ergometer durchgeführt (800S, Ergolin, Bitz, Deutschland) nach Angaben des stationären Zyklus nach Ergometer (800S, Ergolin, Bitz, Bitz) nach Angaben des stationären Zyklus nach Ergometer (800S, Ergolin, Bitz, Bitz) nach Angaben des stationären Zyklus nach Ergometer (800S, Ergolin, Bitz, Bitz, Deutschland) gemäß den zu den ATS -Richtlinien (26).

Der Test begann mit einer Aufwärmperiode ohne Widerstand, die 5 Minuten dauerte, indem sie bei 20 W. bis zur Erschöpfung um 10 W um 10 W erhöht wurde. CPET wurde beendet, als die Patienten angaben, aufgrund von Muskelermüdung oder Dyspnoe maximale Anstrengungen erreicht zu haben. Die Kriterien für die Testabbruch umfassten die Unfähigkeit, eine Pedaling -Trittfrequenz (<60 U / min) in Kombination mit subjektiven Anzeichen von Müdigkeit wie Schwitzen und Hyperpnoe und einer oder mehreren der folgenden Anzeichen zu erhalten: Peak VO2 größer als 80% des vorhergesagten Werts, Maximum, Maximum Herzfrequenz von über 80% der vorhergesagten Herzfrequenz, dem Atemaustauschverhältnis (RER) über 1,0 oder einem Vo₂ -Plateau (bei dem Sauerstoffaufnahme nicht mehr Trotz eines kontinuierlichen Anstiegs der Arbeitsbelastung) (27,28). Die gemessenen kardiorespiratorischen Parameter waren Herzfrequenz, Atemfrequenz, winzige Beatmung, Spitzen -O2 -Verbrauch, winzige Beatmung, Aufnahme von Lungensauerstoff (VO2), Kohlendioxidströmung, abgelehnt vom Beatmungssystem (VCO2), anaeroBic Threshold und Respiratory Extuner -Verhältnis (RER) (RER) (RER) (RER) der Atemwechsel (RER) abgelehnt wurde (RER) (RER) abgelehnt (RER) abgelehnt (RER) abgelehnt (RER) abgelehnt (RER) abgelehnt (RER) abgelehnt wurde (RER) . Der systolische Blutdruck sowie subjektive Bewertungen der wahrgenommenen Anstrengung (unter Verwendung der Borg-RPE-Skala) und der Dyspnoe (unter Verwendung der Borg CR-10-Skala) wurden alle zwei Minuten (29) aufgezeichnet.

Die Funktionskapazität der funktionellen Übungskapazität wurde unter Verwendung der 6 mwt bewertet, die nach den Richtlinien der American Thoracic Society entlang eines flachen Korridors entlang eines flachen Korridors durchgeführt wurde (30). Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffsättigung und Dyspnoe wurden vor und nach dem Test bewertet. Jeder Patient erhielt standardisierte Anweisungen vor dem Test und die verbale Ermutigung jede Minute während des Tests. Es wurden zwei Tests durchgeführt, wobei die erste als Einarbeitungsversuch diente und nicht in die Analyse einbezogen wurde (31).

Die Atemfestigkeit der Atemfestigkeit der Atemmuskulatur wurde durch Messung des Pimax mit einem digitalen Munddruckmesser (Micro RPM®, Micro Medical, Großbritannien) bewertet. Der höchste Wert aus drei Versuchen, die sich um weniger als 10%variieren, wurden zwischen jedem Versuch mindestens 30 Sekunden Ruhe. Ein Pimax von 60 cm H2O wurde als untere Grenze für Normalen eingestellt (32).

Die gesundheitsbezogene Lebensqualität gesundheitsbezogene Lebensqualität (HRQOL) wurde anhand des St. George's Respiratory Fragebogens (SGRQ) (33) bewertet, ist ein standardisierter selbstverwalteter Fragebogen zur Messung von selbst wahrgenommenen Gesundheitsstörungen und Lebensqualität bei Personen mit Atemwegserkrankungen. Es bewertet drei Domänensymptome, Aktivitätsbeschränkungen und Krankheitsauswirkungen mit 50 Elementen mit 76 gewichteten Reaktionen, einschließlich Symptomen (acht Elemente), Aktivität (16 Elemente) und Auswirkungen (26 Elemente). Die Gesamtpunktzahl des Fragebogens wird von 0 auf 100 bewertet, wobei 0 die beste Lebensqualität darstellt und 100 die schlechteste Lebensqualität darstellt.

Die Symptome der Teilnehmer der COPD-Bewertungstest werden unter Verwendung des COPD-Bewertungstests (CAT) (34) dokumentiert, einem Acht-Elemente-Fragebogen, der Themen wie Husten, Sputumproduktion, Brustnahrung, Atemnot auf Hügeln oder Treppen, Einschränkungen bei häuslichen Aktivitäten, Schlaf, Schlaf, Schlaf Qualität und Müdigkeit. Eine höhere Punktzahl spiegelt einen größeren Einfluss von COPD auf das Leben des Teilnehmers wider (35).

Dyspnoe Die modifizierte medizinische Forschungsrat -Dyspnoe -Skala (MMRC) wurde verwendet, um die Schwere der Dyspnoe zu bewerten. Es handelt sich um eine 0-4-Skala, mit der die Auswirkungen von Dyspnoe auf die körperliche Aktivität bei Personen mit Atemwegserkrankungen gemessen werden sollen. In dieser Skala zeigt eine Punktzahl von 0 nur bei intensiven körperlichen Anstrengungen an Dyspnoe an, während eine Punktzahl von 4 eine schwere Atemnot widerspiegelt, die das Individuum daran hindert, das Haus zu verlassen oder während Aktivitäten wie dem Anziehen oder Ausziehen Schwierigkeiten zu verursachen. Die Probanden müssen den Aktivitätsgrad markieren, bei dem sie an Dyspnoe verfügen (36).

HIIT-Protokolle Das Trainingstraining wurde 8 Wochen lang ambulant durchgeführt, wobei jede Sitzung mit 10 Minuten Radfahren auf einem Ergometer bei 30% -40% der Basis-Peak-Leistung (WRPeak) zum Aufwärmen und Abkühlen begann. runter. Das HIIT-Protokoll mit hohem Intensitätsintervalltraining (HIIT) umfasste vier Intervalle, die jeweils 4 Minuten dauerten und mit 70% der maximalen Leistung (WRPeak) und einer Zielintensität von mindestens 85% der maximalen Herzfrequenz (HRMAX) begannen. Auf jedem Intervall folgte eine 3-minütige aktive Erholungsperiode bei 30% von WRPeak. Der volle Intervallblock dauerte 28 Minuten und die gesamte Sitzung betrug 42 Minuten. Die Herzfrequenz wurde kontinuierlich mit einem polaren Herzfrequenzmonitor (Polar V800, Polar Electro Oy, Kempele, Finnland) überwacht. Alle Übungssitzungen wurden beaufsichtigt, wobei die verbale Ermutigung während der Intervalle angegeben wurde. Die Bewertungen der Herzfrequenz und der Borg-Skala wurden am Ende jedes Intervalls aufgezeichnet, was ungefähr 90% der maximal vorhergesagten Herzfrequenz und eine Borg-Bewertung von 5 bis 7 auf der modifizierten Borg-Skala abzielte. Während der 3-minütigen aktiven Ruhephasen wurde die Intensität reduziert, um eine Zielherzfrequenz von 50 bis 60% des vorhergesagten Maximums zu erreichen. Ein Atemfassungsphysiotherapeut beaufsichtigte jede Sitzung und lieferte Anleitung, Ermutigung und Gewährleistung der Sicherheit (29).

IMT vor Beginn der IMT erhielten die Studienteilnehmer einen Überblick über IMT von einem ausgebildeten Physiotherapeuten. Der maximale Inspirationsdruck (Pimax) wurde vor Beginn des Trainings aufgezeichnet. Alle Sitzungen fanden in einem gut belüfteten Raum am selben Ort und an Tageszeit statt. Vor jeder Sitzung saßen die Teilnehmer bequem auf einem Stuhl und mehreren Parametern, in denen die Herzfrequenz (HR), die Sauerstoffsättigung (SPO2), der systolische Blutdruck (SBP), der diastolische Blutdruck (DBP) und der Borg-Maßstab gemessen wurden. Sobald die klinische Stabilität bestätigt wurde, ruhten die Probanden mindestens fünf Minuten und begannen die Sitzung, als sie sich bereit fühlten.

Die Teilnehmer saßen in einer entspannten Position mit ihren oberen Brust, Schultern und Armen. Ein Nasenclip wurde aufgetragen, und sie wurden angewiesen, das Mundstück einzunehmen, ihre Lippen fest zu versiegeln, tief und langsam einzuatmen, um das Gezeitenvolumen zu erhöhen, und dann mit minimalem Aufwand vollständig ausatmen. Sie wurden empfohlen, eine Zwerchfellatmung aufrechtzuerhalten und ihre Schultern und Beine durchweg entspannt zu halten. Die Symptome wie Schwindel, Müdigkeit und Atemstart wurden genau überwacht, und die Herzfrequenz und die SPO2 wurden mit einem Pulsoximeter verfolgt. Die IMT-Sitzungen verwendeten das Schwellenwert IMT®-Gerät (Respironics New Jersey, Inc., USA) und enthielten 2-3 Sätze von 30 Atemzügen (insgesamt 60-90 Atemzüge pro Sitzung) mit einer zweiminütigen Pause zwischen den Sätzen, drei Tage pro Tagen pro Sitzung Woche. Zunächst begannen die Teilnehmer mit einem Widerstand, der 30% ihres Pimax in der ersten Woche erforderte. Diese Last stieg bis zum Ende des ersten Monats allmählich um 10% wöchentlich um 60% ihres Pimax. Wöchentliche Pimax -Bewertungen wurden durchgeführt, um die geeigneten Lastanpassungen sicherzustellen. IMT setzte sich dann mit 60% des Pimax jedes Teilnehmers fort und wurde wöchentlich basierend auf der jüngsten Pimax -Messung angepasst. Alle Bewertungen der Atemmuskelstärke wurden von demselben ausgebildeten Physiotherapeuten durchgeführt, um die Konsistenz aufrechtzuerhalten.

Die Teilnehmer der Kontrollgruppe führten 8 Wochen lang ein überwachtes Programm durch, 3 Tage pro Woche. Das Programm umfasste therapeutische Bildung und 30-minütiges selbstbasiertes Radfahren oder Gehen auf Zyklus-Ergometern und auf Laufbändern. Nach jeder Sitzung wurde die wahrgenommene Anstrengung von Borg gemessen.

Statistische statistische Analysen wurden mit der SPSS -Softwareversion 23 (Chicago, IL) durchgeführt. Alle Daten wurden als Mittelwert ± SD ausgedrückt. Der Shapiro-Wilk-Test wurde verwendet, um zu überprüfen, ob die kontinuierlichen Variablen einer Normalverteilung folgten. Ein unabhängiger T-Test wurde durchgeführt, um die Homogenität grundlegender Eigenschaften parametrischer Daten zwischen den beiden Gruppen zu bestätigen. Eine Zwei-Wege-Varianzanalyse (ANOVA) (2 x 2, Gruppe X-Zeit) wurde verwendet, um die Unterschiede vor und nach der Behandlung in den interessierenden Variablen zwischen den HIIT- und Kontrollgruppen zu untersuchen. Der p-Wert wurde auf p <0,05 eingestellt.