Entraînement de la force musculaire inspiratoire pour abaisser la tension artérielle et améliorer la fonction endothéliale chez les femmes ménopausées : comparaison avec l'exercice aérobique « standard de soins »

Aperçu de l'étude : Il s'agit d'un essai clinique randomisé, en simple aveugle, à conception parallèle, évaluant l'efficacité de l'entraînement de la force musculaire inspiratoire à haute résistance (IMST) pour abaisser la pression artérielle systolique (PAS), améliorer la fonction endothéliale vasculaire et étudier les mécanismes associés dans femmes ménopausées déficientes en œstrogènes (PMe-) avec une PAS supérieure à la normale (c'est-à-dire >/= 120 mmHg) au départ. L'IMST sera comparé à un entraînement d'exercice aérobique d'intensité modérée (AE ; 150 min/semaine de marche rapide), une intervention de style de vie standard pour abaisser la PAS et améliorer la fonction endothéliale vasculaire. L'AE réduit la PAS occasionnelle d'environ 3 mmHg chez les femmes PMe ; cependant, les données de notre laboratoire ont montré que l'AE n'améliore pas systématiquement la fonction endothéliale vasculaire dans ce groupe de sujets. De plus, seulement 25 à 30 % des femmes PM adhèrent aux directives de l'AE. Les données des femmes PMe qui ont participé à notre essai pilote IMST de 6 semaines suggèrent que l'IMST réduit la PAS occasionnelle de 8 mmHg et améliore la fonction endothéliale vasculaire, mesurée par la dilatation médiée par le flux de l'artère brachiale (FMDba), de plus de 40 % dans ces cas. femmes. De plus, l'IMST est une intervention efficace en temps (5 min/jour) qui favorise l'adhésion en raison de la charge de temps minimale (95 % d'adhésion dans notre étude pilote). Par conséquent, l'IMST est une intervention prometteuse sur le mode de vie pour améliorer la santé cardiovasculaire des femmes PMe. Cependant, ces données provenant d'un petit nombre de femmes PMe doivent être confirmées dans un essai clinique de puissance appropriée avec une durée de traitement basée sur des lignes directrices.

• Inscription et sélection des sujets : les participants potentiels seront informés de l'étude proposée par le biais d'efforts de recrutement décrits (voir la section Plan de recrutement et de rétention). Les participants intéressés contacteront un assistant de recherche du personnel par téléphone ou par e-mail (coordonnées fournies avec le matériel de recrutement) et recevront un formulaire de sélection général en ligne via le système de capture électronique de données de recherche (REDCap) pour déterminer leur éligibilité. REDCap est une application Web sécurisée conçue pour prendre en charge la saisie de données pour les études de recherche.
• Après avoir entendu une description de l'étude et avoir répondu aux questions de l'assistant de recherche du personnel, les personnes éligibles et intéressées à participer à l'étude fourniront un consentement éclairé écrit et verbal et subiront un dépistage en personne à l'Université du Colorado (CU) Boulder Clinical Translational Research Centre (CTRC). Le consentement éclairé ne sera obtenu que par les membres de l'équipe de recherche qui ont été observés et approuvés par le défenseur des sujets de recherche du CTRC (voir Protection des sujets humains). Nous prévoyons de consentir et de sélectionner 120 sujets afin d'atteindre nos objectifs d'inscription (pour tenir compte d'un taux d'exclusion d'environ 33 % sur la base des critères d'inclusion/exclusion).
• Le dépistage en personne comprendra : un examen des antécédents médicaux; examen physique; fréquence cardiaque au repos; tension artérielle au repos; prise de sang pour le profil métabolique, le profil lipidique, la formule sanguine complète et l'hormone stimulant la thyroïde ; mesure de l'index cheville-bras ; et ECG à 12 dérivations au repos et pendant les tests d'effort gradués (voir la section Critères d'éligibilité pour les critères d'inclusion/exclusion détaillés).
• La pression artérielle au repos sera mesurée une deuxième fois dans la semaine suivant le dépistage initial pour établir l'état de la pression artérielle de base. La PAS mesurée sur les deux jours séparés sera moyennée et doit être >/= 120 mmHg pour l'inscription à l'étude.
• Évaluation des résultats de l'étude : tous les sujets subiront des tests pour toutes les mesures de résultats primaires, secondaires et autres, ainsi qu'une évaluation des caractéristiques des sujets connues pour affecter la PAS et la fonction endothéliale vasculaire, avant et après 3 mois de formation IMST/AE. De plus, la PAS occasionnelle, la PAS sur 24 heures et la FMDba seront à nouveau mesurées 6 semaines après la fin de l'entraînement pour établir les effets durables de l'IMST. Tous les tests auront lieu dans le CU Boulder CTRC.
• Jour de test 1 : Toutes les mesures du jour 1 seront effectuées après un jeûne de 12 heures sans nourriture et caféine (eau autorisée) et 24 heures après s'être abstenu d'alcool et d'exercice.
• PA occasionnel ;
• I.V. placement et prise de sang ;
• Collection de cellules endothéliales veineuses ;
• FMDba (fonction endothéliale vasculaire);
• FMDba après perfusion de vitamine C supra-thérapeutique (suppression médiée par les ROS de la fonction endothéliale vasculaire) ;
• Dilatation de l'artère brachiale à la nitroglycérine sublinguale (dilatation indépendante de l'endothélium ; mesure de contrôle).
• Après le premier jour de test, les sujets seront équipés d'un moniteur de pression artérielle ambulatoire préprogrammé pour mesurer automatiquement la pression artérielle une fois toutes les 20 minutes. Les sujets recevront des instructions écrites et verbales pour le bon fonctionnement du moniteur et porteront le moniteur pendant 24 heures avant de le rendre aux enquêteurs. Un membre de l'équipe d'étude évaluera l'exhaustivité des données de PA ambulatoire immédiatement après le retour du moniteur ; si un nombre insatisfaisant de mesures de la pression artérielle (< 67 % de la valeur attendue) a été effectué pour caractériser correctement la PAS sur 24 heures, le sujet sera rééquipé du moniteur ambulatoire, réinstruit sur son utilisation et le portera pendant 24 heures supplémentaires. -période d'heure.
• Jour 2 du test : Toutes les mesures du jour 2 seront effectuées environ 2 heures après avoir mangé un petit repas ou une collation et 24 heures après s'être abstenu de consommer de l'alcool et de faire de l'exercice.
• Registres diététiques de trois jours pour s'assurer que l'apport quotidien en liquides et en calories reste stable ;
• Le questionnaire du Community Healthy Activities Model Program for Seniors (CHAMPS) sera rempli et l'activité physique sera évaluée par un accéléromètre (Actigraph, enregistrements de trois jours) pour documenter la stabilité du niveau d'activité physique en dehors de l'activité physique prescrite dans l'intervention ;
• Stabilité du sommeil évaluée avec l'échelle de somnolence d'Epworth ;
• La consommation maximale d'oxygène à l'aide de la calorimétrie indirecte pendant l'exercice incrémentiel sur tapis roulant (protocole Balke) sera mesurée pour documenter la forme aérobie ; et
• Composition corporelle évaluée par absorptiométrie biénergétique à rayons X (DEXA) et anthropométrie pour mesurer la composition corporelle ; la masse corporelle sera également déterminée lors des visites d'enregistrement.
• Les sections Stratégie de recherche et Mesures des résultats fournissent des descriptions plus détaillées de ces procédures. Des protocoles et des procédures similaires sont bien établis dans le laboratoire de physiologie intégrative du vieillissement et le CTRC CU Boulder.
• Randomisation des participants : après avoir terminé les tests de base, les sujets seront randomisés pour IMST ou AE. Une conception en blocs randomisés sera utilisée pour équilibrer les groupes selon l'âge (milieu de la vie : </= 64 ans ; plus âgé : 65 ans et plus) et le statut de la PAS (PAS élevée/hypertension de stade 1 : PAS 120-139 mmHg ; hypertension de stade 2 : PAS 140 + mmHg). La randomisation sera effectuée par le biostatisticien de l'étude, le Dr Zhiying You. Les sujets seront classés en fonction du schéma de randomisation par blocs, puis un générateur de nombres aléatoires sera utilisé pour affecter les sujets à l'IMST ou à l'AE. Les chercheurs impliqués dans la collecte et l'analyse de toutes les données sur les résultats ne seront pas informés de l'intervention assignée.
• Livraison de l'intervention : après avoir terminé les tests de base, les sujets commenceront leur intervention assignée (IMST ou AE).
• IMST : Pour définir des charges d'entraînement appropriées, les sujets verront d'abord leur pression inspiratoire maximale (PImax) déterminée comme la moyenne des 3 pressions inspiratoires les plus élevées produites au cours d'une série d'efforts inspiratoires maximaux contre une résistance presque infinie. Toute la formation sera effectuée à l'aide de l'entraîneur POWERBreathe KH2, un dispositif portatif de seuil de pression qui 1) peut être préprogrammé pour fournir une résistance appropriée à l'inspiration et 2) enregistre les données de toutes les séances de formation pour évaluer l'adhésion à l'intervention. Les sujets recevront des instructions verbales et écrites du protocole d'entraînement (5 séries de 6 respirations, 1 minute de repos entre les séries) et du fonctionnement POWERBreathe KH2 d'un assistant de recherche non aveugle. L'assistant de recherche réglera le POWERBreathe KH2 sur 75 % de PImax et supervisera la première séance d'entraînement pour garantir une technique et une compréhension appropriées. Les sujets reviendront pour une session de formation supervisée supplémentaire une semaine plus tard pour assurer le maintien de la technique de formation appropriée. Toutes les autres séances d'entraînement seront effectuées "par vous-même" sans surveillance à domicile, mais avec une adhésion et une qualité suivies avec le stockage interne du POWERBreathe KH2. Les sujets recevront également un journal de formation pour suivre l'adhésion.
• AE : les sujets randomisés dans le groupe AE effectueront 25 minutes de marche rapide/jour, 6 jours/semaine pendant 3 mois. L'entraînement AE se fera à une intensité de réserve de fréquence cardiaque de 40 à 60 %. Cela se traduira par des sujets du groupe AE effectuant 150 minutes/semaine d'exercices aérobies d'intensité modérée, conformément aux directives de la santé et des services sociaux et au traitement standard de soins pour abaisser la PAS. La plage de fréquence cardiaque appropriée sera calculée pour chaque sujet en utilisant la fréquence cardiaque maximale atteinte lors du test de consommation maximale d'oxygène effectué au cours du jour de test 2. Les sujets recevront des instructions verbales et écrites pour le protocole d'entraînement et le fonctionnement du moniteur de fréquence cardiaque (Polar OH1). Un assistant de recherche non aveugle supervisera la première séance d'entraînement sur notre tapis roulant de laboratoire pour assurer une intensité d'entraînement appropriée. Les sujets reviendront pour une session de formation supervisée supplémentaire une semaine plus tard pour assurer le maintien d'une intensité de formation appropriée et pour faire correspondre le temps de contact du sujet avec le groupe IMST. Toutes les autres séances d'entraînement seront effectuées "par vous-même" sans supervision, mais avec une adhésion et une qualité suivies avec les données de fréquence cardiaque stockées sur le moniteur Polar OH1. Les sujets recevront également un journal de formation pour suivre l'adhésion.
• Visites de contrôle : les sujets reviendront au laboratoire une fois toutes les 2 semaines pour une visite de contrôle. La pression artérielle occasionnelle sera mesurée au début de chaque visite d'enregistrement et l'adhésion sera évaluée par le stockage des données de l'appareil et l'examen du journal. L'observance et la tolérabilité seront évaluées en discutant de tous les événements indésirables avec une infirmière du CTRC. Pour les sujets randomisés pour l'IMST, PImax sera réévalué lors de chaque visite de contrôle pour assurer le maintien du stimulus d'entraînement au fur et à mesure que les sujets progressent dans l'intervention.
• Post-test : après avoir terminé 3 mois de formation IMST ou AE, les sujets reviendront pour une réévaluation de tous les résultats et des mesures des caractéristiques du sujet. Toutes les mesures post-test seront effectuées entre 24 et 48 heures après la fin de la dernière session de formation IMST/AE afin de déterminer les effets chroniques de l'intervention et d'éviter la confusion par les effets aigus de l'IMST ou de l'AE. Il est important de noter que les sujets poursuivront la formation IMST/AE jusqu'à la fin des mesures post-test (ajustement du moment des séances de formation pour ne pas tomber dans les 24 heures suivant les visites programmées) afin de maintenir le stimulus de formation. Toutes les mesures post-test seront effectuées dans les mêmes conditions expérimentales, au même moment de la journée, dans le même ordre et avec les mêmes techniques que les tests de base.
• Test de suivi : après la fin du post-test, les sujets retourneront leur dispositif d'entraînement POWERBreathe KH2 (pour ceux randomisés à l'IMST) et tous les sujets commenceront une période de 6 semaines sans entraînement (pas d'IMST ni d'AE), c'est-à-dire qu'ils reviendront à un mode de vie normal. Les sujets seront contactés chaque semaine par téléphone ou par e-mail pendant cette période pour aider à la rétention et à l'adhésion des sujets. Les sujets retourneront au laboratoire après 6 semaines pour réévaluer la PAS occasionnelle, la PAS sur 24 heures et la FMDba afin de déterminer les effets durables de l'IMST sur ces résultats.
• Durée de l'intervention et taille de l'échantillon de l'étude : La durée prévue pour qu'un participant termine l'intégralité du protocole, du dépistage au test de suivi, est de 23 semaines. Au total, 72 participants (36/groupe) termineront l'étude. Nous avons l'intention d'inscrire 90 sujets (45/groupe) pour permettre un taux d'abandon de 20 %. Sur cette base, environ 2 participants seront inscrits chaque mois, ce qui nous permettra de terminer la collecte de données sur les sujets humains au mois 52 de la période d'attribution de 60 mois demandée. Cela laissera 8 mois pour terminer les analyses biochimiques, l'analyse finale des données et la rédaction du manuscrit. Ce taux de tests est réalisable sur la base de notre essai pilote IMST et des interventions antérieures d'EI réalisées en laboratoire, ainsi que de la disponibilité des installations et du personnel du CTRC.
• Collecte et analyse des données (y compris la mise en aveugle) : La collecte de toutes les données sur les mesures des résultats sera effectuée par le boursier postdoctoral, le Dr Daniel Craighead, avec l'aide des membres du laboratoire. I.V. le placement, les prélèvements sanguins et la collecte de cellules endothéliales vasculaires seront effectués par le personnel clinique expérimenté du CTRC. Toutes les analyses de données fonctionnelles (c'est-à-dire les mesures de la fonction endothéliale vasculaire) seront effectuées par le Dr Craighead. Le fait qu'un seul chercheur effectue toute la collecte et l'analyse des données éliminera le potentiel de variation entre les chercheurs. Le Dr Craighead et les autres membres du personnel de recherche impliqués dans l'acquisition de données resteront aveugles tout au long de la collecte et de l'analyse des données. Un assistant de recherche distinct et non aveugle administrera et supervisera les programmes de formation IMST et AE et les données connexes (c. L'analyse de toutes les données biochimiques sera supervisée par l'associé de recherche du personnel et directeur du laboratoire humide, le Dr Brian Ziemba. Toutes les données seront analysées comme indiqué dans les sections Stratégie de recherche et Mesures des résultats ; l'analyse des données et la diffusion des résultats seront terminées d'ici la fin de ce prix.