成人における動脈硬化と心血管調節に対する急性の運動効果 (PUMPING ARTERY)
健康な若者および中年の成人における動脈硬化と心臓迷走神経調節に対する商業グループ運動クラスの急性効果: 生態学的に有効なモデル
背景とギャップ:
心血管機能における大動脈の拡張性の生理学的重要性は十分に確立されています。 中心動脈の硬化は、収縮期血圧 (SBP) の上昇、左心室後負荷の増加、冠状動脈灌流の変化を引き起こします。 これらの変化は心血管疾患のリスクと全死因死亡率を上昇させる可能性があります。 心拍数回復 (HRR) や心拍数変動 (HRV) などの心臓の自律機能は、血圧調節と密接に関連しています。 HRR と HRV の低下は心血管死亡率を予測します。 運動後の動脈硬化と自律機能の動的な調節は、健康とパフォーマンスの両方の結果にとって重要です。 運動、特に有酸素運動は動脈硬化を軽減することが示されていますが、さまざまな運動様式にわたる証拠は、特にグループフィットネスクラスでは限られています。 これらのクラスは心血管のフィットネスを達成するための一般的な方法ですが、動脈硬化と自律機能に対する急性の影響はまだ研究されていません。
研究の種類: 並行グループクロスオーバーランダム化試験 主な目的: 健康な若年および中年の成人における動脈硬化と心血管調節に対する 3 つの市販のグループ運動クラスの急性効果を評価および比較すること。
研究対象者:18~60歳の健康な成人。
主な質問:
年齢は、さまざまなグループフィットネスクラス後の動脈硬化と心血管調節における運動後の回復パターンにどのような影響を与えるのでしょうか?
比較グループ: 研究者らは、若年者と高齢者を対象とした 3 つのグループフィットネスクラスにおける動脈硬化と自律神経機能の反応を比較しました。
参加者のタスク:
- 60分間のグループエクササイズクラスに参加してください。
- 3 つのグループ フィットネス クラスの前後に動脈硬化と自律機能の測定を受けます。
調査の概要
詳細な説明
すべての参加者は、ランダム化ブロック スキーム (https://www.randomizer.org/) を使用して 4 つの実験条件のうち 1 つにランダムに割り当てられました。 参加者は、最初の休息、屋内サイクリング、レジスタンストレーニング、複合運動トレーニング、または運動なし(CON)のいずれかのグループフィットネスクラス、その後の回復期間で構成される4つの個別の介入セッションを完了しました。 セッション間の間隔は最低 72 時間確保されました。 各参加者の体組成と心肺機能のフィットネスは、CON セッションの前後にそれぞれ評価されました。
各セッションは、クッション付きの検査台上で仰臥位で休む 20 分間から始まり、安静時エネルギー消費量 (REE) が間接熱量測定 (K5、Cosmed、イタリア、ローマ) によって測定され、心拍数 (HR) と血圧 (BP) が継続的に記録されました。デジタル体積脈波計(Finapres、NOVA、Finapres Medical Systems、アムステルダム、オランダ)。 1) 圧平眼圧計を使用した体の右側の頸動脈、上腕動脈、大腿動脈、遠位動脈の PWV の局所評価と脈波分析 (Complior 2.0、Alam Medical、Saint Quentin Fallavier、フランス)。 2) Finapres NOVA 5 ECG リード モジュールを使用した心拍数変動 (HRV) および圧反射感度 (BRS) 指数の評価。 これらの評価に続いて、参加者は 45 分間のグループフィットネスクラスに参加し、一方で活動エネルギー消費量 (AEE) は間接熱量測定 (K5、コスメド、イタリア、ローマ) によって継続的に測定されました。 CON セッションでは、参加者は 45 分間快適に座り続け、良い姿勢を維持しました。 各グループフィットネスクラスの後、参加者はすぐに検査台に戻り、仰向けの姿勢で30分間回復しました。その間、局所的および局所的な硬さ、HRV、および圧反射感度(BRS)が10、20、および10の時点で再評価されました。回復中の 30 分間隔と安静時との比較。 参加者には、実験室に到着するまで実験介入の順序を知らされなかった。 日内変動の可能性を最小限に抑えるために、すべてのセッションは午前中に実施されました。 参加者には、セッションの 4 時間前にいかなる飲食物(水を除く)も摂取しないこと、各セッションの少なくとも 24 時間前にはアルコール、カフェイン、運動を避けることも指示されました。
公表されている運動モード間での大動脈 PWV の変化から導き出された 0.154 の中程度の効果サイズ (23) に基づいて、アプリオリな検出力分析により、グループ間の有意差を検出するには 22 人の参加者 (グループあたり 11 人) が必要であることが示唆されました。条件および時点 (1-β = 80%、α = 0.05)。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Lisbon、ポルトガル、1250-111
- Ginásio Clube Português
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 国際身体活動アンケート (IPAQ) によって評価された、身体的に活動的である
- 有酸素運動とレジスタンス運動の両方の経験 (週に約 3 ~ 4 回、3 か月以上)。
- スポーツの健康診断または参加前スクリーニングプロセス、全員向けの身体活動準備状況アンケート (PARQ+) に基づいて健康であるか、健康であると認識されている。
除外基準:
- あらゆる形態の心血管疾患
- 複数の心血管疾患の危険因子
- 安静時高血圧(SBP > 140 mmHg、DBP > 90 mmHg)
- 運動に対する血管および自律神経の反応に影響を与える可能性のある処方薬の使用
- スポーツ選手であること
- 現在喫煙中。
研究計画
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:支持療法
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:クロスオーバー割り当て
- 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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介入なし:コントロール
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実験的:エアロビック
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位置、音楽のリズム、リズム、毎分回転数の変化に応じた強度の変動を特徴とする、リズミカルな屋内サイクリング セッションで構成されています。
参加者は、インストラクターからの口頭による合図に厳密に従い、指示に従ってサイクリングのリズムと抵抗を調整するよう45分間指示されました。
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実験的:抵抗運動
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筋力、筋持久力、および大きな筋肉群の全体的なフィットネスの向上に焦点を当てた、包括的な全身ウェイト トレーニング プログラムが含まれます。
音楽に合わせて振り付けられたこのクラスでは、参加者がバーベル、自重トレーニング、フリーウェイトプレートを組み合わせて45分間パフォーマンスを披露した。
参加者は、特定の曲やトラックの対象となる筋肉グループと個人のフィットネス目標に基づいてウェイトを選択しました。
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実験的:複合運動
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有酸素運動と抵抗運動の両方のコンポーネントを組み込んで、ランニング、ランジ、ジャンプなどの運動動作と、バーベル、自重トレーニング、フリーウェイト プレートなどの筋力トレーニングを組み合わせて、大きな筋肉群を鍛えます。
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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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血圧の変化
時間枠:評価は運動前の安静時と運動後 10、20、30 分に実施されました。
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安静時上腕血圧(収縮期および拡張期)は、自動オシロメトリックカフ(HEM-907 XL、オムロン株式会社、日本)を使用して仰臥位で測定されました。
2 回の測定が行われ、分析のために平均が記録されました。
脈圧は、収縮期血圧と拡張期血圧の差として計算されました。
中心血圧は、頸動脈-大腿部の脈波速度評価中に得られた右頸動脈トレースから、圧平眼圧計 (Complior 2.0、Alam Medical、Saint Quentin Fallavier、フランス) によって評価しました。
波形は平均され、平均値は 15 秒の取得ウィンドウから取得されました。
頸動脈波形は、取得直前に測定された平均動脈圧を使用して校正されました。
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評価は運動前の安静時と運動後 10、20、30 分に実施されました。
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心拍数変動の変化
時間枠:評価は運動前の安静時と運動後 10、20、30 分に実施されました。
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R−R間隔は、5−ECGリードモジュール(Finapres Nova、Finapres Medical Systems)を使用して300Hzでサンプリングされた。
心拍数変動分析は、Matlab の FisioSinal ソフトウェアを使用してオフラインで実行されました。
R-R ピークを検出し、アーティファクトを除去した後、3 次スプライン補間を使用して 2 分間の時系列を作成し、時間領域とスペクトル パワー インデックスを推定しました。
異所性心拍(平均 = 1、SD = 6 bpm)は除外されました。
時間領域の指標には、SDNN (全体変動) および RMSSD (心臓変調) が含まれていました。
Daubechy-12 ウェーブレット解析により、低周波 (迷走神経/交感神経) 帯域と高周波 (心臓迷走神経) 帯域が推定されました。
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評価は運動前の安静時と運動後 10、20、30 分に実施されました。
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心臓迷走神経の圧反射感度の変化
時間枠:評価は運動前の安静時と運動後 10、20、30 分に実施されました。
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圧受容器感度は、SBP (1 mmHg 以上) および RR 間隔 (4 ms 以上) のランプに焦点を当て、FisioSinal の自発シーケンス法を使用して推定されました。
SBP は指プレチスモグラフィー (Finapres® NOVA) を使用して記録されました。
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評価は運動前の安静時と運動後 10、20、30 分に実施されました。
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局所動脈硬化の変化
時間枠:評価は運動前の安静時と運動後 10、20、30 分に実施されました。
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頸動脈、大腿動脈、橈骨動脈、および遠位動脈からの圧力波形は、圧平眼圧計 (Complior 2.0、Alam Medical、Saint Quentin Fallavier、フランス) を使用して同時に取得されました。
パルス部位間の距離を測定してソフトウェアに入力し、頸動脈と大腿部の距離を 0.8 倍に補正しました。
頸動脈および橈骨動脈にはセンサーを配置し、大腿動脈および遠位後脛骨動脈は手動で保持しました。
10 個の頸動脈の脈波波形を取得した後、頸動脈、大腿骨、橈骨、遠位後脛骨の圧力曲線を同時に記録しました。
波形間の通過時間は、foot-to-foot アルゴリズムを使用して計算されました。
頸動脈から大腿動脈、頸動脈から橈骨動脈、および頸動脈から遠位後脛骨動脈までの脈波速度を、中枢動脈および末梢動脈の硬さの指標として使用しました。
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評価は運動前の安静時と運動後 10、20、30 分に実施されました。
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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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エネルギー消費量
時間枠:グループフィットネスクラスの前後に
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安静時エネルギー消費量 (REE) の評価では、参加者は 2 ~ 3 時間の絶食後、各セッションの 60 分前に到着しました。 薄暗い部屋で 10 分間座って休んだ後、間接熱量測定 (K5、Cosmed、イタリア、ローマ) を使用して REE を 15 分間測定しました。 VO2、CO2、呼吸交換率、換気量は継続的に収集され、1 分間隔で平均化されました。 最初の 5 分間のデータは破棄され、RER が 0.7 ~ 1.0 の範囲にある 5 分間の定常状態間隔の平均を使用して REE を計算しました。 この定常状態中の平均 VO2 と CO2 が Weir 方程式に適用され、最低 REE 期間が使用されました。 総エネルギー消費量 (TEE) 分析のために、セッション全体を通じて VO2 も測定されました。 活動エネルギー消費量 (AEE) は、TEE から REE を差し引いた値および 0.1*TEE として計算されました。 REE は、代謝当量の強度を計算するためにも使用されました。 |
グループフィットネスクラスの前後に
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Xavier Melo, PhD、Egas Moniz School of Health & Science
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Ashor AW, Lara J, Siervo M, Celis-Morales C, Mathers JC. Effects of exercise modalities on arterial stiffness and wave reflection: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. PLoS One. 2014 Oct 15;9(10):e110034. doi: 10.1371/journal.pone.0110034. eCollection 2014.
- Maroco JL, Pinto M, Laranjo S, Santa-Clara H, Fernhall B, Melo X. Cardiovagal Modulation in Young and Older Male Adults Following Acute Aerobic Exercise. Int J Sports Med. 2022 Oct;43(11):931-940. doi: 10.1055/a-1843-7974. Epub 2022 May 4.
- Cunha FA, Midgley AW, Goncalves T, Soares PP, Farinatti P. Parasympathetic reactivation after maximal CPET depends on exercise modality and resting vagal activity in healthy men. Springerplus. 2015 Feb 27;4:100. doi: 10.1186/s40064-015-0882-1. eCollection 2015.
- Michael S, Graham KS, Davis GM Oam. Cardiac Autonomic Responses during Exercise and Post-exercise Recovery Using Heart Rate Variability and Systolic Time Intervals-A Review. Front Physiol. 2017 May 29;8:301. doi: 10.3389/fphys.2017.00301. eCollection 2017.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
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?
IPD プランの説明
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
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
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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