Effetti dell'allenamento guidato dalla variabilità della frequenza cardiaca rispetto alla prescrizione aerobica standard sulla modulazione cardiovagale e l'idoneità cardiorespiratoria nella malattia coronarica (ParaDox)

Sfondo

La malattia dell'arteria coronarica (CAD) è caratterizzata dall'incapacità di fornire adeguatamente sangue e ossigeno al cuore, spesso derivante dalla formazione di placche aterosclerotiche all'interno del lume arterioso. Questa condizione infiammatoria e multifattoriale può compromettere il sistema nervoso autonomo (ANS), interrompendo l'equilibrio tra le vie simpatiche e parasimpatiche e portando a disfunzione autonomica. Gli indicatori chiave di questa disfunzione includono la ridotta variabilità della frequenza cardiaca (HRV) e il recupero ritardato della frequenza cardiaca, che significano entrambi un'attività simpatica elevata e una diminuzione dell'attività parasimpatica. Questi cambiamenti prevedono peggiori risultati cardiovascolari nei pazienti CAD, poiché l'ANS compensa l'ischemia miocardica e l'ipossia aumentando la spinta simpatica e riducendo l'attività vagale per preservare la contrattilità cardiaca e la produzione. Questo squilibrio innesca una cascata di alterazioni neuro -umorali che colpiscono i sistemi cardiovascolari, vascolari periferici e renali, esacerbando ulteriormente la progressione della malattia.

È noto che l'esercizio fisico svolge un ruolo importante nella prevenzione, nella gestione e nel trattamento del CAD, principalmente attraverso la conservazione della funzione endoteliale, ma anche attraverso il miglioramento della modulazione cardiovagale e della reattività dello stress neurocardioovascolare e con l'aumento della forma fisica cardiorespiratoria. I pazienti con CAD stabile dovrebbero sottoporsi a un programma di riabilitazione cardiaca per soddisfare le linee guida per l'esercizio. I protocolli possono variare in modalità, intensità, frequenza e durata, mentre i tipi più raccomandati di esercizio sono camminati e cicli, con intensità tra il 40-80% di Vo2peak associate ad aumenti della capacità di esercizio dell'11-36%. Recenti studi hanno dimostrato che l'allenamento a intervalli ad alta intensità (HIIT) rispetto all'allenamento continuo a intensità moderata (MICT) promuove un maggiore adattamento in VO2MAX e nel recupero della frequenza cardiaca post-esercizio, HIIT ha anche dimostrato di contribuire al ripristino della funzione endoteliale e dell'equilibrio autonomo, inducendo l'equilibrio autonomo, inducendo il rimodellamento cardiaco e aumentando la funzionalità e Tuttavia, MICT dimostra una maggiore aderenza perché è un approccio più sicuro ed efficace. Tuttavia, nonostante i benefici non farmacologici noti dell'esercizio fisico, recenti studi dimostrano che oltre il 15% dei pazienti con CAD non rispondono all'esercizio fisico agli aumenti di VO2MAX, cioè un aumento di 3,5 ml/kg/min in VO2max, che è stato associato a una riduzione del 10% in tutte le cause della mortalità e della mortalità cardiovascolare, tuttavia la maggiore aumento in VO2MAX, la riduzione del rischio nella riduzione del rischio in quanto si è associato la riduzione della maggiore nel rischio nella riduzione del rischio nella riduzione della maggiore nel rischio nella riduzione della risazione nel rischio nella riduzione della maggiore nel rischio nella riduzione del rischi.

L'individualizzazione dell'esercizio fisico sta aumentando tra popolazioni apparentemente sane a causa della facilità dell'uso delle applicazioni di cellulare. Recentemente, l'allenamento guidato da HRV è stato identificato come una tecnica di prescrizione alternativa per la prescrizione di esercizi di resistenza cardiovascolare, questa tecnica di prescrizione ha dimostrato di contribuire a maggiori miglioramenti negli atleti di resistenza. Preoccupazioni di addestramento guidate da HRV per l'esercizio prescritto in base ai cambiamenti quotidiani nell'HRV, a seconda delle soglie costruite a livello individuale. Dopo un periodo di caratterizzazione iniziale, in cui viene misurato l'HRV dopo il risveglio, viene definito il singolo profilo HRV. Quindi, considerando i valori di riposo dell'HRV, l'intensità dell'esercizio sarà determinata per la sessione di allenamento, ovvero se LNRMSSD7DADY-Roll-Avg rimanesse all'interno del più piccolo cambiamento meritato (SWC) (+), viene prescritta la sessione di allenamento ad alta intensità o a bassa intensità. Questa tecnica di prescrizione porta a diversi carichi di lavoro dai programmi di formazione predefiniti.

Per quanto ne sappiamo, nessuno studio ha ancora confrontato gli effetti cronici di due diversi protocolli di esercizio sulla modulazione cardiovagale e l'idoneità cardiorespiratoria nei pazienti con CAD. Pertanto, questa ricerca mira a confrontare gli adattamenti cronici sulla forma fisica cardiorespiratoria, sulla modulazione cardiovagale, sulla sensibilità baroreflex (BRS) e sulla rigidità arteriosa (AS) di due diverse tecniche di prescrizione dell'esercizio (tradizionale vs individualizzato) e due metodi di allenamento (HIIT vs MICT) in pazienti con CAD. Ipotizziamo che l'individualizzazione dell'esercizio fisico promuoverà più adattamenti nella modulazione cardiovagale, nella forma fisica cardiorespiratoria, nel BRS e come nei pazienti con CAD, rispetto alla prescrizione tradizionale.

Metodi

Progettazione dello studio Questo studio randomizzato longitudinale consisterà nel confrontare gli effetti di diverse tecniche di prescrizione dell'esercizio e diversi metodi di prescrizione dell'esercizio (MICT tradizionale, HIIT tradizionale e allenamento guidato da HRV) presenterebbero differenze negli adattamenti cronici nella forma fisica cardiorespiratoria, nella modulazione cardiovagale e nel BRS nei pazienti con CAD. Lo studio consisterà in 12 settimane di esercizio supervisionato con 3 sessioni a settimana. Questo protocollo di studio è stato presentato al Consiglio di revisione istituzionale della Facoltà di Human Kinetics Institution.

Dimensione del campione

Assuming a change in VO2max of 3.5 mL/kg/min to be clinically relevant, α = 0.05, 1-β = 0.80, an expected dropout of 15% for 12 weeks, and a chosen medium effect size of 0.25 due to gaps in the literature, the calculations yielded a total minimum of 48 participants (16 per group) (G*Power, version 3.1.9.4), however, the sample size will be updated, if necessary, after Uno studio pilota composto da 12 partecipanti, 4 per gruppo, (48x0,25 = 12).

Reclutamento

Il reclutamento verrà eseguito principalmente presso il Coronary Club di Lisbona (Corlis) (Fase III) presso la facoltà di cinetica umana e presso l'ospedale di Santa Cruz a Lisbona.

Misurazioni

Tutte le misurazioni dello studio saranno raccolte presso la facoltà di cinetica umana, Università di Lisbona. Le valutazioni del test di esercizio cardiopolmonare (CPET), la modulazione cardiovagale, la composizione corporea e la rigidità arteriosa, saranno condotte sia al basale che dopo il periodo di intervento di 12 settimane. Ai partecipanti verrà richiesto di essere digiunti (> 4h), astendersi da alimenti/bevande contenenti caffeina e alcol (> 12h) e astenersi da un esercizio intenso (> 24 ore) prima delle valutazioni, le valutazioni post-intervento saranno programmate per lo stesso tempo di base. Le misure seguiranno la seguente composizione corporea dell'ordine, modulazione cardiovagale (e sensibilità a baroreflesso), rigidità arteriosa locale e regionale, test cardiopolmonare e modulazione cardiovagale post-maximale (e sensibilità a baroreflesso) e rigidità arteriosa locale e regionale.

Randomizzazione

La valutazione di base verrà effettuata prima della randomizzazione, quindi né i partecipanti né il personale sul campo conosceranno l'assegnazione di gruppo a questo punto. A causa della natura dell'intervento, non sarà possibile accedere ai partecipanti dopo le valutazioni di base. Dopo le valutazioni di base, la randomizzazione dei blocchi per gruppo con blocchi bilanciati di 12 partecipanti verrà eseguito da un ricercatore non coinvolto nella raccolta di reclutamento o dati utilizzando RedCap (https://imm.medicina.ulisboa.pt/group/redcap/redcap_v7.6.7/). I partecipanti saranno assegnati casualmente a uno dei tre gruppi: allenamento HIIT, MICT e HRV.

Intervento di esercizio

L'intervento dell'esercizio fisico avrà una durata di 12 settimane, con 3 sessioni a settimana in giorni non consecutivi per tutti e 3 i gruppi e verrà effettuato presso il Faceuldade de Motricidade Humana. I fisiologi di esercizi certificati supervisionano le sessioni. La frequenza cardiaca verrà monitorata durante tutte le sessioni con un monitor delle risorse umane (S810i Polar, Polar Electro, Kempele, Finlandia; velocità di campionamento 1000 Hz). Tutte le sessioni includeranno un riscaldamento di 10 minuti, un componente aerobico, un componente di resistenza e un raffreddamento per entrambi i gruppi. Il riscaldamento si concentrerà sull'aumento delle risorse umane, sul miglioramento della mobilità e sull'esecuzione di tratti preparativi per il componente di condizionamento. Il componente di resistenza sarà costituito da 6 bracciali e 2 macchine per le gambe con 2 set da 8 a 12 ripetizioni a 50-60% 1RM per macchina. Il raffreddamento passerà dal componente di condizionamento alla fase di allungamento, costituito da esercizi di stretching statici e dinamici per tutti i principali gruppi muscolari. Il riscaldamento, il componente di resistenza e il down-down saranno standardizzati per i 3 gruppi. Le sessioni saranno considerate completate quando almeno l'83,3% (30 sessioni su 36, ovvero l'adesione minima = 83,3%) delle sessioni di esercizio prescritte, sono state eseguite con successo (raggiunto l'intensità programmata). Il componente aerobico in tutti i gruppi seguirà la periodizzazione lineare. Volume e/o intensità aumenteranno ogni 4 settimane.

Analisi dei dati

Tutte le analisi HRV verranno eseguite offline utilizzando il software FisioSinal incorporato MATLAB [25]. Le analisi del dominio del tempo e della potenza spettrale verranno condotte utilizzando bin di tempo di 2 minuti. I battiti cardiaci ectopici (M = 1, SD = 4 b.min-1) saranno esclusi dall'analisi finale. Le statistiche sul dominio del tempo utilizzate per caratterizzare l'HRV saranno SDNN e RMSSD. I parametri non lineari del dominio del tempo saranno derivati ​​dalla trama di Poincaré tra cui SD1 e SD2. L'analisi del dominio di frequenza temporale verrà condotta utilizzando l'algoritmo wavelet discreto Daubechy-12. Verrà scelta l'analisi wavelet invece della trasformata di Fourier veloce in quanto è più adatto per caratterizzare le risposte acute del sistema nervoso autonomo durante l'esercizio. L'indice di efficacia BaroReflex (BEI) e BRS saranno stimati usando il metodo di sequenza spontanea. In breve, il metodo getta le oscillazioni adiacenti (rampe) nella pressione arteriosa sistolica (SBP;> 1 mmHg) e RR e (> 4 ms). BRS sarà definito come la media dei pendii BRS. BEI sarà calcolato come il numero totale di eventi BRS diviso per il numero totale di rampe BP osservate durante il cime di 2 minuti.

Metodi statistici

I test statistici verranno eseguiti in R (R Studio versione 4.2.2). Verranno impiegate statistiche descrittive per analizzare le variabili demografiche e cliniche misurate al basale per ciascun gruppo. Le variabili categoriche saranno presentate usando frequenze e percentuali, mentre le variabili continue saranno espresse come media ± deviazione standard (o mediana e intervallo).

Per i risultati primari e secondari, i dati subiranno analisi utilizzando modelli misti lineari in R e LME4. Gli effetti fissi saranno definiti come il momento dell'intervento e del gruppo e l'intercetta casuale sarà definita come ciascun partecipante. La stima dei parametri utilizzerà la massima probabilità limitata e l'approssimazione di Kenward-Roger per gradi di libertà verrà applicata per valutare la significatività, garantendo tassi di errore di tipo I ottimali. Le analisi secondarie esploreranno gli aggiustamenti per le deviazioni del protocollo attraverso un'analisi per protocollo. Post un'interazione significativa, verranno condotti confronti a coppie con una regolazione di Bonferroni. Per gli effetti principali e di interazione, l'ETA parziale quadrata (η2) verrà calcolata come stima della dimensione dell'effetto. Le dimensioni dell'effetto per i confronti a coppie saranno riportate come D di Cohen, completate da intervalli di confidenza al 95% per le differenze medie. Tutte le analisi statistiche saranno condotte utilizzando il software R, con un livello significativo di α = 0,05.