Sisäänhengityslihasvoimaharjoittelu verenpaineen alentamiseksi ja endoteelin toiminnan parantamiseksi postmenopausaalisilla naisilla: vertailu "Standard of Care" -aerobiseen harjoitteluun

Tutkimuksen yleiskatsaus: Tämä on satunnaistettu, yksisokkoinen, rinnakkain suunniteltu kliininen tutkimus, jossa arvioidaan korkean resistanssin sisäänhengityslihasvoimaharjoittelun (IMST) tehokkuutta alentaa systolista verenpainetta (SBP), parantaa verisuonten endoteelin toimintaa ja tutkia siihen liittyviä mekanismeja estrogeenipuutteiset postmenopausaaliset (PMe-) naiset, joiden verenpaine on normaalia korkeampi (eli >/= 120 mmHg) lähtötilanteessa. IMST:tä verrataan kohtalaisen intensiteetin aerobiseen harjoitteluun (AE; 150 min/viikko reipas kävely), joka on tavanomaista hoitoa koskeva elämäntapainterventio verenpaineen alentamiseksi ja verisuonten endoteelin toiminnan parantamiseksi. AE alentaa satunnaista verenpainetautia noin 3 mmHg PMe-naisilla; Laboratoriomme tiedot ovat kuitenkin osoittaneet, että AE ei johdonmukaisesti paranna verisuonten endoteelin toimintaa tässä ryhmässä. Lisäksi vain 25-30 % PM-naisista noudattaa AE-ohjeita. Tiedot PMe-naisista, jotka osallistuivat 6 viikon IMST-pilottitutkimukseemme, viittaavat siihen, että IMST alentaa satunnaista verenpainetautia 8 mmHg ja parantaa verisuonten endoteelin toimintaa, mitattuna olkapäävaltimon virtausvälitteisenä laajentumisena (FMDba), näissä tapauksissa yli 40 %. naiset. Lisäksi IMST on aikatehokas interventio (5 min/vrk), joka edistää hoitoon sitoutumista minimaalisen aikarasituksen ansiosta (95 %:n sitoutuminen pilottitutkimuksessamme). Siksi IMST on lupaava elämäntapainterventio parantamaan PMe-naisten sydän- ja verisuoniterveyttä. Nämä pienestä määrästä PMe-naisia ​​saadut tiedot on kuitenkin vahvistettava asianmukaisesti varustetussa kliinisessä tutkimuksessa ohjeisiin perustuvalla hoidon kestolla.

• Aiheiden ilmoittautuminen ja seulonta: Mahdollisille osallistujille tiedotetaan ehdotetusta tutkimuksesta kuvattujen rekrytointitoimenpiteiden avulla (katso Rekrytointi- ja säilyttämissuunnitelma-osio). Kiinnostuneet osallistujat ottavat yhteyttä henkilöstön tutkimusassistenttiin puhelimitse tai sähköpostitse (yhteystiedot toimitetaan rekrytointimateriaalien mukana) ja heille lähetetään yleinen seulontalomake verkossa Research Electronic Data Capture (REDCap) -järjestelmän kautta kelpoisuuden määrittämiseksi. REDCap on turvallinen verkkopohjainen sovellus, joka on suunniteltu tukemaan tiedonkeruuta tutkimustutkimuksia varten.
• Kuultuaan tutkimuksen kuvauksen ja saatuaan henkilökunnan tutkimusassistentilta vastauksen kysymyksiin, tutkimukseen osallistumiseen oikeutetut ja kiinnostuneet antavat kirjallisen ja suullisen tietoisen suostumuksen ja käyvät läpi henkilökohtaisen seulonnan Coloradon yliopiston (CU) Boulder Clinical Translational Research -tutkimuksessa. Center (CTRC). Tietoon perustuvan suostumuksen saavat vain tutkimusryhmän jäsenet, jotka CTRC:n tutkimushenkilöiden edustaja on havainnut ja hyväksynyt (katso Ihmisten suojelu). Aiomme hyväksyä ja seuloa 120 koehenkilöä saavuttaaksemme ilmoittautumistavoitteemme (noin 33 %:n poissulkemisasteen huomioon ottaminen sisällyttämis-/poissulkemiskriteerien perusteella).
• Henkilökohtainen seulonta sisältää: sairaushistorian tarkastelun; fyysinen koe; leposyke; lepoverenpaine; aineenvaihduntaprofiilin, lipidiprofiilin, täydellisen verenkuvan ja kilpirauhasta stimuloivan hormonin verenotto; nilkka-olkivarren indeksin mittaus; ja 12-kytkentäinen EKG levossa ja asteittaisen rasitustestin aikana (katso Kelpoisuuskriteerit-osiosta yksityiskohtaiset sisällyttämis-/poissulkemiskriteerit).
• Lepoverenpaine mitataan toisen kerran viikon sisällä ensimmäisestä seulonnasta verenpaineen perustilan määrittämiseksi. Kahdena erillisenä päivänä mitatusta verenpaineesta lasketaan keskiarvo, ja sen on oltava >/= 120 mmHg, jotta tutkimukseen voidaan osallistua.
• Tutkimustulosten arviointi: Kaikille koehenkilöille suoritetaan testit kaikkien primaaristen, toissijaisten ja muiden tulosmittausten osalta sekä sellaisten tutkimushenkilöiden ominaisuuksien arviointi, joiden tiedetään vaikuttavan verenpainetautiin ja verisuonten endoteelin toimintaan, ennen ja jälkeen 3 kuukauden IMST/AE-koulutuksen. Lisäksi satunnainen SBP, 24 tunnin SBP ja FMDba mitataan uudelleen 6 viikkoa harjoittelun lopettamisen jälkeen IMST:n pitkäaikaisten vaikutusten selvittämiseksi. Kaikki testit suoritetaan CU Boulder CTRC:ssä.
• Testipäivä 1: Koko päivän 1 mittaukset tehdään 12 tunnin paaston jälkeen ruoasta ja kofeiinista (vesi sallittu) ja 24 tunnin kuluttua alkoholista ja liikunnasta pidättäytymisen jälkeen.
• rento verenpaine;
• I.V. sijoitus ja verinäytteiden otto;
• Laskimoiden endoteelisolujen kerääminen;
• FMDba (vaskulaarinen endoteelin toiminta);
• FMDba supraterapeuttisen C-vitamiini-infuusion jälkeen (ROS-välitteinen verisuonten endoteelin toiminnan suppressio);
• Brakiaalivaltimon laajentuminen sublingvaaliseksi nitroglyseriiniksi (endoteelista riippumaton laajentuminen; kontrollitoimenpide).
• Ensimmäisen päivän testauksen jälkeen koehenkilöt varustetaan ambulatorisella verenpainemittarilla, joka on esiohjelmoitu mittaamaan verenpaineen automaattisesti 20 minuutin välein. Koehenkilöille annetaan kirjalliset ja suulliset ohjeet monitorin oikeasta käytöstä, ja heidän on käytettävä monitoria 24 tuntia ennen sen palauttamista tutkijoille. Tutkimusryhmän jäsen arvioi ambulatoristen verenpainetietojen täydellisyyden välittömästi monitorin palauttamisen jälkeen; jos epätyydyttävä määrä verenpainemittauksia (<67 % odotetusta) tehtiin 24 tunnin verenpaineen kuvaamiseksi oikein, kohde varustetaan uudelleen ambulatorisella monitorilla, opastetaan uudelleen sen käytöstä ja sitä käytetään vielä 24 tunnin ajan. -tuntijakso.
• Testauspäivä 2: Koko päivän 2 mittaukset tehdään noin 2 tuntia pienen aterian tai välipalan syömisen jälkeen ja 24 tuntia alkoholin ja liikunnan pidättäytymisen jälkeen.
• Kolmen päivän ruokavaliotiedot varmistamaan, että päivittäinen nesteen ja kalorien saanti pysyy vakaana;
• Yhteisön terveellisen toiminnan malliohjelman eläkeläisille (CHAMPS) kyselylomake täytetään ja fyysinen aktiivisuus arvioidaan kiihtyvyysmittarilla (Actigraph, kolmen päivän kirjaukset), jotta voidaan dokumentoida fyysisen aktiivisuuden vakaus interventiossa määrätyn fyysisen aktiivisuuden ulkopuolella.
• Unen vakaus arvioitu Epworth Sleepiness Scale -asteikolla;
• Maksimaalinen hapenkulutus mitataan epäsuoralla kalorimetrialla inkrementaalisen juoksumattoharjoituksen aikana (Balke-protokolla) aerobisen kunnon dokumentoimiseksi; ja
• Kehon koostumus mitataan kaksoisenergiaröntgenabsorptiometrialla (DEXA) ja antropometrialla kehon koostumuksen mittaamiseksi; Myös kehon massa määritetään lähtöselvityskäyntien yhteydessä.
• Tutkimusstrategia- ja tulostoimenpiteet-osioissa on tarkempia kuvauksia näistä menettelyistä. Samankaltaiset protokollat ​​ja menettelyt ovat vakiintuneita Integrative Physiology of Aging Laboratoryssa ja CU Boulder CTRC:ssä.
• Osallistujien satunnaistaminen: Perustason testauksen jälkeen koehenkilöt satunnaistetaan joko IMST:hen tai AE:hen. Satunnaistettua lohkosuunnittelua käytetään tasapainottamaan ryhmiä iän (keski-ikä: </= 64 vuotta; vanhemmat: 65 vuotta) ja verenpaineen tilan (kohonnut verenpaine / vaiheen 1 verenpaine: SBP 120-139 mmHg; vaiheen 2 verenpaine: SBP 140) mukaan. + mmHg). Satunnaistamisen suorittaa tutkimusbiostatistikot, tohtori Zhiying You. Koehenkilöt luokitellaan lohkosatunnaistusmenetelmän perusteella, ja sitten satunnaislukugeneraattoria käytetään koehenkilöiden osoittamiseen joko IMST:hen tai AE:hen. Kaikkien tulostietojen keräämiseen ja analysointiin osallistuvat tutkijat sokeutuvat määrätylle interventiolle.
• Intervention toimittaminen: perustestin suorittamisen jälkeen koehenkilöt aloittavat heille määrätyn intervention (IMST tai AE).
• IMST: Sopivien harjoituskuormien asettamista varten koehenkilöiden suurin sisäänhengityspaine (PImax) määritetään ensin kolmen suurimman sisäänhengityspaineen keskiarvona, joka on tuotettu sarjan maksimaalisen sisäänhengitysponnistuksen aikana lähes ääretöntä vastusta vastaan. Kaikki harjoitukset suoritetaan käyttämällä POWERBreathe KH2 -kouluttajaa, kädessä pidettävää painekynnyslaitetta, joka 1) voidaan esiohjelmoida antamaan sopiva vastustuskyky sisäänhengitystä vastaan ​​ja 2) tallentaa tiedot kaikista harjoituksista arvioidakseen toimenpiteen noudattamista. Koehenkilöt saavat suulliset ja kirjalliset ohjeet harjoitusprotokollasta (5 sarjaa 6 hengitystä, 1 minuutin tauko sarjojen välillä) ja POWERBreathe KH2 -operaatiosta sokeuttamattomalta tutkimusavustajalta. Tutkimusassistentti asettaa POWERBreathe KH2:n arvoon 75 % PImax ja valvoo ensimmäistä harjoituskertaa oikean tekniikan ja ymmärryksen varmistamiseksi. Koehenkilöt palaavat yhdelle ohjattuun lisäharjoitteluun viikon kuluttua varmistaakseen oikean harjoitustekniikan ylläpidon. Kaikki muut harjoitukset suoritetaan "itse" ilman valvontaa kotona, mutta noudattamista ja laatua seurataan POWERBreathe KH2:n sisäisen tallennustilan avulla. Koehenkilöille jaetaan myös harjoituspäiväkirja, jolla seurataan sitoutumista.
• AE: AE-ryhmään satunnaistetut koehenkilöt kävelevät 25 minuuttia reippaasti päivässä 6 päivää viikossa 3 kuukauden ajan. AE-harjoittelu suoritetaan 40-60 % sykereservin intensiteetillä. Tämä johtaa siihen, että AE-ryhmän koehenkilöt suorittavat 150 minuuttia viikossa kohtalaisen intensiteetin aerobista harjoittelua Health and Human Services -suositusten ja SBP:n alentamiseen tähtäävän tavanomaisen hoidon mukaisesti. Sopiva sykealue lasketaan kullekin koehenkilölle käyttämällä maksimisykettä, joka saavutettiin testauspäivän 2 aikana tehdyssä maksimihapenkulutustestissä. Koehenkilöt saavat suulliset ja kirjalliset ohjeet harjoitusprotokollaa ja sykemittarin (Polar OH1) toimintaa varten. Sokeaton tutkimusassistentti valvoo ensimmäistä harjoitusta laboratoriojuoksumatollamme varmistaakseen oikean harjoittelun intensiteetin. Koehenkilöt palaavat yhdelle ohjattuun lisäharjoitteluun viikkoa myöhemmin varmistaakseen oikean harjoittelun intensiteetin ylläpidon ja sovittaakseen aiheen kontaktiajan IMST-ryhmään. Kaikki muut harjoitukset suoritetaan "oman" ilman valvontaa, mutta sitoutumista ja laatua seurataan Polar OH1 -monitoriin tallennettujen syketietojen avulla. Koehenkilöille jaetaan myös harjoituspäiväkirja, jolla seurataan sitoutumista.
• Sisäänkirjautumiskäynnit: Koehenkilöt palaavat laboratorioon kahden viikon välein sisäänkirjautumiskäynnille. Satunnainen verenpaine mitataan jokaisen lähtöselvityskäynnin alussa, ja hoitoon sitoutuminen arvioidaan laitteen tietojen tallennuksen ja päiväkirjan tarkastelun avulla. Sitoutuminen ja siedettävyys arvioidaan keskustelemalla kaikista haittatapahtumista CTRC-hoitajan kanssa. IMST:hen satunnaistettujen koehenkilöiden PImax-arvo arvioidaan uudelleen jokaisen lähtöselvityskäynnin aikana, jotta varmistetaan harjoitusärsykkeen säilyminen koehenkilöiden edetessä toimenpiteen aikana.
• Jälkitestaus: 3 kuukauden IMST- tai AE-koulutuksen jälkeen koehenkilöt palaavat arvioimaan uudelleen kaikkia tuloksia ja aihekohtaisia ​​mittareita. Kaikki testauksen jälkeiset mittaukset tehdään 24–48 tunnin kuluttua viimeisimmän IMST/AE-harjoittelun päättymisestä, jotta voidaan määrittää toimenpiteen krooniset vaikutukset ja välttää IMST:n tai AE:n akuuttien vaikutusten aiheuttama hämmennys. Tärkeää on, että koehenkilöt jatkavat IMST/AE-koulutusta, kunnes testauksen jälkeiset toimenpiteet on saatu päätökseen (harjoituskertojen ajoituksen säätäminen siten, että se ei osu 24 tunnin sisällä suunnitelluista käynneistä) harjoitusärsykkeen ylläpitämiseksi. Kaikki testauksen jälkeiset mittaukset tehdään samoissa koeolosuhteissa, samaan aikaan päivästä, samassa järjestyksessä ja samoilla tekniikoilla kuin perustestaus.
• Seurantatestaus: Jälkitestauksen päätyttyä koehenkilöt palauttavat POWERBreathe KH2 -harjoituslaitteensa (IMST:hen satunnaistetuille) ja kaikki koehenkilöt aloittavat kuuden viikon harjoittamattomuuden (ei IMST:tä tai AE:tä), eli palaavat takaisin. normaaliin elämäntapaan. Koehenkilöihin otetaan tänä aikana yhteyttä viikoittain puhelimitse tai sähköpostitse aiheen säilyttämisen ja noudattamisen helpottamiseksi. Koehenkilöt palaavat laboratorioon 6 viikon kuluttua arvioimaan uudelleen satunnaista SBP:tä, 24 tunnin SBP:tä ja FMDba:ta, jotta voidaan määrittää IMST:n pitkäaikaiset vaikutukset näihin tuloksiin.
• Intervention kesto ja tutkimuksen näytteen koko: Odotettu kesto, jonka osallistuja suorittaa koko protokollan seulonnasta seurantatestaukseen, on 23 viikkoa. Yhteensä 72 osallistujaa (36/ryhmä) suorittaa tutkimuksen. Aiomme ottaa mukaan 90 koehenkilöä (45/ryhmä), jotta 20 % keskeyttämisprosentti saadaan. Tämän perusteella noin 2 osallistujaa ilmoittautuu joka kuukausi, mikä mahdollistaa ihmiskoetietojen keruun 52. kuukauteen mennessä pyydetystä 60 kuukauden palkintojaksosta. Biokemiallisten analyysien, lopullisen data-analyysin ja käsikirjoituksen tekemiseen jää aikaa 8 kuukautta. Tämä testausnopeus on saavutettavissa IMST-pilottitutkimuksemme ja aiempien laboratoriossa tehtyjen AE-interventioiden sekä CTRC-tilojen ja henkilökunnan saatavuuden perusteella.
• Tiedonkeruu ja -analyysi (mukaan lukien sokkoutus): Kaikkien tulosmittaustietojen keräämisen suorittaa tohtoritutkija, tohtori Daniel Craighead laboratorion jäsenten avustuksella. I.V. kokenut CTRC:n kliininen henkilökunta suorittaa sijoittelun, verenoton ja verisuonten endoteelisolujen keräämisen. Dr. Craighead suorittaa kaiken toiminnallisen datan analyysin (eli verisuonten endoteelin toiminnan mittaukset). Se, että yksi tutkija suorittaa kaiken tiedonkeruun ja -analyysin, poistaa tutkijoiden välisen vaihtelun mahdollisuuden. Tohtori Craighead ja muu tiedonhankintaan osallistuva tutkimushenkilöstö pysyy sokeana koko tiedonkeruun ja -analyysin ajan. Erillinen, sokeamaton tutkimusassistentti hallinnoi ja valvoo IMST- ja AE-koulutusohjelmia ja niihin liittyviä tietoja (esim. sitoutuminen, PImax jne.), koska näiden tietojen arviointi aiheuttaa luonnostaan ​​sokeuttamisen. Kaikkien biokemiallisten tietojen analysointia valvoo henkilöstön tutkija ja märkälaboratorion johtaja, tohtori Brian Ziemba. Kaikki tiedot analysoidaan osioissa Tutkimusstrategia ja Tulostoimenpiteet kuvatulla tavalla. tietojen analysointi ja tulosten levittäminen saatetaan päätökseen tämän palkinnon loppuun mennessä.