睡眠時無呼吸症候群の高齢者の心臓血管の健康を改善するための呼吸トレーニング
2025年10月6日 更新者：Elizabeth Fiona Bailey, PhD、University of Arizona
睡眠呼吸障害のある高齢者の血圧と血管機能を改善するための時間効率の良い吸気筋力トレーニング
この臨床研究では、中等度または重度の閉塞性睡眠時無呼吸症候群と診断された 50 歳以上の成人の血圧と心臓血管の健康に対する呼吸筋力トレーニングの効果を調査します。
調査の概要
詳細な説明
運動は、収縮期血圧 (SBP) と心血管の健康に有益であることが十分に実証されています。 現在のガイドラインでは週 150 分程度の中程度の強度の運動が推奨されていますが、予備データでは、1 日 5 分程度の吸気筋力トレーニング (IMST) を 6 週間行うと、カジュアル (安静時) SBP が 12 mmHg 低下することが示されています。
血圧を下げるためのこの単純なアプローチは、ほぼすべての集団に適用できますが、閉塞性睡眠時無呼吸 (OSA) の高齢者の IMST を研究しています。 OSA の有病率が増加しており、いびきや無呼吸が交感神経系 (SNS) の活動亢進、内皮機能不全、高血圧を引き起こす慢性的な断続的な低酸素血症を引き起こすため、OSA はターゲットとするのに理想的な集団です。 心血管疾患のこれらの実質的なリスクは、主力治療である持続的気道陽圧 (<50%)、肥満、疲労、および運動に対する頑固な不耐性への不十分なアドヒアランスによって悪化します。
健康な若年成人（n = 50）における我々の調査結果は、IMSTに関連した血圧の低下が全身血管抵抗の低下によって媒介されていることを示しており、血管の緊張と機能の変化を示唆しています。 この仮説と一致して、OSA の成人 (n=24) を対象としたパイロット臨床試験の結果は、SNS 活動の両方のマーカーである血漿ノルエピネフリン レベル (PNE) と筋肉交感神経活動 (MSNA) の IMST 関連の減少を示しています。 私たちの予備的なメカニズム評価は、IMSTが他の血管収縮因子の循環濃度を低下させ、一酸化窒素（NO）を介した内皮依存性拡張を増加させる可能性があることを示しています。 また、新しい内皮細胞培養モデルでの発見は、NO の増加と、活性酸素種 (ROS) および酸化ストレスの減少を示しています。 ただし、次の場合は不明です。1) IMST は、OSA の高齢者のカジュアルおよび 24 時間 (外来) SBP を低下させます。 2) SBP の減少は長期にわたる。 ３）動脈硬化、ＮＯ介在性内皮拡張および／または酸化ストレスが改善される。 4) この母集団の遵守率が長期的に高い場合。
この無作為化二重盲検臨床試験では、高強度 IMST (75% 最大吸気圧 [PImax]) を週 5 日、24 週間、低強度 IMST (15%PImax) と比較した場合の有効性を確立します (n =61/グループ) 正常血圧および OSA を超える成人 (50 歳以上) の SBP を下げるため。 IMST は、SNS 活動と循環血管収縮因子の減少、血管機能の改善、酸化ストレス/炎症の減少を介して SBP を低下させ、SBP の減少は介入後 4 週間と 12 週間持続すると仮定します。
研究の種類
介入
入学 (推定)
122
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究場所
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Arizona
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Tucson、Arizona、アメリカ、85724
- Arizona Respiratory and Neurophysiology Laboratory
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参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
50年歳以上 (大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
いいえ
説明
包含基準:
- 50歳以上
- 研究手順を理解し、研究の全期間にわたってそれらを遵守する能力
- インフォームドコンセントを提供する能力;
- 条件へのランダムな割り当てを受け入れます
- AHI≧15
- CPAPを遵守したくない、または遵守できない個人
- CPAP 療法を順守している個人 (つまり、最初の使用の最初の 3 か月で 30 日間にわたって 70%/夜で 4 時間/夜)
- 毎晩下顎前進装置を使用している個人
- 正常以上の SBP (すなわち、SBP ≥120)
- BMI≦40kg/m2
- -過去3か月間、体重が安定しており（体重の変化が3.0 kg未満）、研究全体を通して体重が安定していることを望んでいる
- -過去3か月間に降圧薬または他の薬（処方または投薬）に変化がなく、研究を通じて現在の投薬計画を維持する意欲がある
- -病歴、身体検査、および血液化学によって決定される不安定な臨床疾患の欠如
- 総コレステロール <240 mg/dL
- 空腹時血糖値 <300 mg/dL
除外基準:
- 年齢 <50
- AHI <15
- 中枢性または混合睡眠呼吸障害のある人
- 睡眠中の重度の低酸素血症 (記録時間の >10% に対して <80%)
- ESS >15
- SBP≧160またはDBP≧120
- 現在の喫煙者
- 慢性の明白な病状および制御不良の病状（糖尿病、慢性腎臓病、がん、うっ血性心不全など）
- チェーンストークス呼吸
- アルコールまたは違法薬物の依存または乱用
- -制御されていない甲状腺疾患または過去3か月以内の甲状腺薬の変更
- 定期的/激しい有酸素運動 (> 4 回/週、>6 METS の高負荷で >30 分/回)
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：トレーニンググループA
参加者は、ハンドヘルド呼吸トレーニング デバイスで呼吸トレーニング (高強度、低ボリューム IMST) を実行します。
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1 日 30 回の呼吸、週 5 日、24 週間。
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偽コンパレータ：トレーニング グループ B
参加者は、ハンドヘルド呼吸トレーニング デバイスで呼吸トレーニング (低強度、低ボリューム IMST) を実行します。
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1 日 30 回の呼吸、週 5 日、24 週間。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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24 週、28 週、36 週でのベースラインカジュアル収縮期血圧からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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主要エンドポイントは、ベースラインからの相対変化と絶対変化の両方で測定されるカジュアル（安静時）収縮期血圧（SBP）です。
SBP は、American College of Cardiology/American Heart Association のガイドラインに従って評価されます。
測定は、自動オシロメトリック血圧計を使用して行われ、5 分間安静にした後、非利き腕の上腕動脈で 3 回実行され、測定の間に 1 分間の回復が行われます。
SBP は 3 つの圧力の平均として定義されます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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24 週、28 週、および 36 週でのベースライン 24 時間歩行収縮期血圧からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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副次評価項目は、ベースラインからの相対変化と絶対変化の両方で測定された 24 時間の外来収縮期血圧です。
FDA承認および欧州高血圧学会承認の非侵襲的外来血圧モニターを使用して、24時間にわたって収縮期および拡張期血圧の継続的な測定値を取得します。
血圧データは、参加者の個々の睡眠覚醒サイクルに従って、日中 (16 時間) と夜間 (8 時間) のセグメントに分割されます。
日中および夜間の平均収縮期および拡張期血圧（mmHg）を計算して、概日収縮期および拡張期血圧プロファイルを評価します。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週でのベースライン血漿ノルエピネフリンからの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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副次評価項目は交感神経活動のマーカーである血漿ノルエピネフリン (PNE) で、ベースラインからの相対変化と絶対変化の両方で測定されます。
PNEは、静脈（前肘部）の血液サンプルから決定され、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）によって定量化されます。
PNE は、午前 7 時から午前 10 時の間に採取された空腹時採血の後に測定され、その後、温度が調節された静かな部屋で 30 分間仰臥位で休息します。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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24 週、28 週、36 週での一酸化窒素媒介性内皮依存性拡張（EDD）のベースラインからの変化と酸化ストレスによる EDD の抑制
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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NO介在性内皮機能の十分に確立された尺度である上腕動脈流量介在拡張(BA-FMD)は、ベースラインからの相対変化および絶対変化の両方によって測定されます。
BA-FMD は、高解像度超音波検査を使用して決定され、市販のソフトウェア パッケージで分析されます。
超音波プローブを右腕の肘前部のしわの近位 3 ～ 6 cm に配置し、右上腕動脈のベースライン画像を取得します。
ベースラインに続いて、反応性充血は、急速に膨張する血圧カフを膨張させることによって生成されます。
上腕動脈の直径の変化は、5分間の前腕血流閉塞に続いて2分間測定されます。
ＢＡ－ＦＭＤの持続性酸化ストレス媒介抑制を決定するために、ビタミンＣの超生理学的注入の有無で観察されるＢＡ－ＦＭＤの差を測定する。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、および 36 週での頸動脈大腿脈波速度のベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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頸動脈大腿脈波速度（CFPWV）は、ベースラインからの相対変化と絶対変化の両方によって測定されます。
頸動脈および大腿動脈の経皮眼圧測定によって決定される CFPWV は、連続して記録されます。
足と各位置で測定された圧力波との間の通過時間 (TT) は、眼圧測定手順中にタイミング基準として取得された ECG 記録の R 波を使用して決定されます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週での血管収縮因子のベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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血管収縮分子ET-1およびAng-2の循環レベルは、ベースラインからの相対変化および絶対変化の両方によって測定されます。
ET-1 および Ang-2 は、酵素免疫測定法 (ELISA) によって評価されます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、および 36 週での内皮一酸化窒素および活性酸素種に対する循環因子のベースライン影響からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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ベースラインからの相対変化と絶対変化の両方を測定することにより、内皮の NO と ROS に対する循環因子の影響を評価します。
培養ヒト臍帯静脈内皮細胞 (HUVEC、アメリカン タイプ カルチャー コレクション) をエクスビボで、参加者の血液サンプルから採取した血清で調整した培地に曝露し、IMST が内皮細胞の NO 産生を増加させる循環因子の変化を介して内皮機能を改善するかどうかを判断します。 /または内皮 ROS 産生を減少させます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週でのベースライン筋交感神経活動からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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筋肉交感神経活動 (MSNA) は、ベースラインからの相対変化と絶対変化の両方によって測定されます。
MSNA は、腓骨頭のすぐ後ろの総腓骨神経に挿入された微小電極を介して記録されます。
電極の配置は、電気刺激によって確認されます。
バースト頻度 (バースト/分)、バースト発生率 (100 心拍あたりのバースト)、および総活動量 (平均バースト面積/分) は、統合された MSNA 信号から取得されます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週でのベースラインカジュアル拡張期血圧 (DBP) からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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拡張期血圧のカジュアル（安静）測定は、米国心臓病学会/米国心臓協会のガイドラインに従って評価されます。
測定は、自動オシロメトリック血圧計を使用して行われ、5 分間安静にした後、非利き腕の上腕動脈で 3 回実行され、測定の間に 1 分間の回復が行われます。
DBP は、3 つの圧力の平均として定義されます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、および 36 週でのベースライン 24 時間歩行拡張期血圧からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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FDAが承認し、欧州高血圧学会が検証した非侵襲的外来血圧モニターを使用して、24時間にわたって拡張期血圧の継続的な測定値を取得します。
血圧データは、参加者の個々の睡眠覚醒サイクルに従って、日中 (16 時間) と夜間 (8 時間) のセグメントに分割されます。
日中および夜間の平均収縮期および拡張期血圧（mmHg）を計算して、概日収縮期および拡張期血圧プロファイルを評価します。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週でのベースラインの 6 分間歩行距離からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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30 メートルの廊下で 6 分間の歩行テストが行われ、トラックの端を示すコーンが設置されます。
被験者は6分間、走らずにできるだけ速く歩くように指示されます。
彼らは最初の円錐から始めて廊下を歩き、2 番目の円錐を丸め、最初の円錐に向かって廊下を戻ります。
彼らは廊下を歩き続け、6 分間でできるだけ多く周回します。
被験者には、テストの残り時間が 1 分ごとに伝えられ、残り 30 秒と 10 秒が示され、毎回できるだけ速く歩くように促されます。
6 分間で移動した距離が記録されます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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NIH ツールボックスのベースラインからの変化 - 23 週および 36 週の認知領域
時間枠：ベースライン、23 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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被験者は、NIH Toolbox for the Assessment of Neurological and Behavioral Function から 7 つの認知ドメイン評価を完了します。
これらのテストが含まれます: 1) フランカー抑制制御と注意テスト。 ２）次元変化カードソート試験。 3) リストソート作業記憶テスト; 4) ピクチャ シーケンス メモリ テスト。 5) 口頭読解認識テスト; 6) 絵語彙テスト; ７）パターン比較処理速度試験。
アメリカ神経学会が推奨するように、すべてのテストはiPadで実行され、研究者はタスクの指示を提示し、コンプライアンスを監視します。
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ベースライン、23 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週でのベースライン最大吸気圧からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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最大吸気圧 (PImax) は、POWERbreathe™ KH2 トレーナーを使用して口で測定された 3 cmH2O 抵抗に対して被験者に 3 つの最大吸気努力を生成させることによって評価されます。
努力の間に > 10% の差がある場合、PImax が確実に達成されるように、被験者はさらに最大 3 回の努力を行います。
3 つの最大圧力の平均。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週のベースライン安静時心拍数からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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安静時心拍数は、血圧評価に使用されるのと同じ自動オシロメトリック血圧計を使用して、血圧と同時に測定されます。
血圧と同様に、心拍数は 3 回の測定値の平均として定義されます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週でのベースライン自宅睡眠時無呼吸検査からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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閉塞性睡眠時無呼吸（すなわち、AHI）の重症度は、Nox T3s Home Sleep Apnea Testing診断装置、アクチグラフィーを備えたタイプIIIポリグラフで評価されます。
被験者は、デバイスの使用とフィッティングについて指示されます。
就寝直前にデバイスの電源を入れ、起床時に電源を切るように指示されます。
AHIが15未満の被験者は研究から除外されます。
結果には、総睡眠時間、無呼吸/時間、低呼吸/時間、平均酸素飽和度 (SpO2)、最小 SpO2、SpO2 < 90% の持続時間、および SpO2 < 85% の持続時間が含まれます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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24 週、28 週、36 週のベースライン握力からの変化
時間枠：ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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Jamar 油圧式握力力計を使用すると、最大の握力が得られます。
ダイナモメータのハンドル位置はポジション II で標準化されます。
被験者は、肩を中立位置にして座らせ、肘を支え、前腕と手首を中立位置にして 90 度に曲げます。
被験者は動力計のハンドルを 3 秒間できるだけ強く握り、最大の力を kg で記録します。
被験者はそれぞれの手で 3 回の試行を行い、試行の間に 15 秒間の休憩が許可されます。
各手のピーク力が分析に使用されます。
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ベースライン、24 週目、28 週目、36 週目に測定して、IMST の中間的および長期的な効果を確立します
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
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協力者
捜査官
- 主任研究者：Elizabeth F Bailey, PhD、University of Arizona
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
一般刊行物
- DeLucia CM, DeBonis DR, Schwyhart SM, Bailey EF. Acute cardiovascular responses to a single bout of high intensity inspiratory muscle strength training in healthy young adults. J Appl Physiol (1985). 2021 Apr 1;130(4):1114-1121. doi: 10.1152/japplphysiol.01015.2020. Epub 2021 Feb 18.
- DeLucia CM, De Asis RM, Bailey EF. Daily inspiratory muscle training lowers blood pressure and vascular resistance in healthy men and women. Exp Physiol. 2018 Feb 1;103(2):201-211. doi: 10.1113/EP086641. Epub 2018 Jan 15.
- Vranish JR, Bailey EF. Inspiratory Muscle Training Improves Sleep and Mitigates Cardiovascular Dysfunction in Obstructive Sleep Apnea. Sleep. 2016 Jun 1;39(6):1179-85. doi: 10.5665/sleep.5826.
- Vranish JR, Bailey EF. Daily respiratory training with large intrathoracic pressures, but not large lung volumes, lowers blood pressure in normotensive adults. Respir Physiol Neurobiol. 2015 Sep 15;216:63-9. doi: 10.1016/j.resp.2015.06.002. Epub 2015 Jun 22.
- Tavoian D, Ramos-Barrera LE, Craighead DH, Seals DR, Bedrick EJ, Alpert JS, Mashaqi S, Bailey EF. Six Months of Inspiratory Muscle Training to Lower Blood Pressure and Improve Endothelial Function in Middle-Aged and Older Adults With Above-Normal Blood Pressure and Obstructive Sleep Apnea: Protocol for the CHART Clinical Trial. Front Cardiovasc Med. 2021 Nov 24;8:760203. doi: 10.3389/fcvm.2021.760203. eCollection 2021.
- Ramos-Barrera GE, DeLucia CM, Bailey EF. Inspiratory muscle strength training lowers blood pressure and sympathetic activity in older adults with OSA: a randomized controlled pilot trial. J Appl Physiol (1985). 2020 Sep 1;129(3):449-458. doi: 10.1152/japplphysiol.00024.2020. Epub 2020 Jul 30.
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2021年9月1日
一次修了 (推定)
2026年6月30日
研究の完了 (推定)
2026年9月30日
試験登録日
最初に提出
2021年4月27日
QC基準を満たした最初の提出物
2021年6月11日
最初の投稿 (実際)
2021年6月21日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (推定)
2025年10月8日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2025年10月6日
最終確認日
2025年10月1日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
- 1200000220
- 1R01AG065346-01A1 (米国 NIH グラント/契約)
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
いいえ
IPD プランの説明
IPD を利用可能にする予定はありません。
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
いいえ
米国FDA規制機器製品の研究
いいえ
米国で製造され、米国から輸出された製品。
いいえ
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。