圧反射の感度 運動に対する反応 (PACE MAKERS)
異なる定負荷運動強度に対する圧反射感度の性差
男性と女性では、特に運動中の心血管機能に明らかな違いが見られます。 血管収縮を軽減するホルモンの影響により、女性は一般に血圧が低いことが証拠によって示唆されています。 この保護効果は、男性と比較して女性の高血圧や心血管疾患のリスクが低いことに寄与している可能性があります。 さらに、女性は主に自律神経系とホルモンバランスの違いにより、心拍数制御と血圧制御のパターンが異なる傾向があります。
血圧制御に関与する重要なメカニズムの 1 つは圧反射で、心拍数と血管機能を調整することで血圧を安定させます。 圧反射の感度 (圧反射感度、または BRS として知られています) は、男性と女性の間で異なる場合があります。 たとえば、女性は血圧の変化に対する心拍数の調整が遅い可能性がありますが、適度な運動中は血圧調節が優れている傾向もあります。
この研究の主な目的は、こうした性差がより激しい運動にも及ぶかどうかを調査することです。 研究者らは、若くて活動的な男性と女性のサイクリングに対する反応を、中程度(予備心拍数、HRR の 50%)と激しい(HRR 80%)という 2 つの運動強度で比較します。 第二の目的として、研究者らは、一見健康な若年成人男性および女性において、シーケンスインデックスとスペクトルインデックスを利用して、安静時および中程度の強度の運動中に測定されたHRVおよびBRSパラメーターの日中の再現性を評価します。
私たちは次のような仮説を立てます。
- 女性は男性に比べて安静時の HRV と BRS が高く、心拍数のコントロールが優れていることを示しています。
- 運動中、女性は運動の強度に関係なく、男性よりも心臓血管(心臓関連)の活性化が高くなります。
- 運動セッションが血圧と一致している場合、HRV および BRS 反応に有意な性差はありません。
- 逐次的方法技術は、性別に関係なく、若年成人の運動中の心血管性BRSとHRVの日間の変化を評価するために使用できます。 さらに、激しい強度を含めることで、交感神経の流出が優勢になるため、結果測定の再現性が向上する可能性があります。
調査の概要
詳細な説明
この研究には、18~31歳の健康で身体的に活動的な参加者40名(男性20名、女性20名)が募集されました。 参加者全員が絶食状態(4時間以上)で検査室に報告し、少なくとも12時間はカフェインやアルコールを含む食べ物や飲み物の摂取を控えた。 彼らはまた、テストセッション前の少なくとも24時間は激しい運動を避けた。 女性参加者の月経周期は管理されていませんでした。 すべての参加者は、研究の目的と実験手順の詳細な説明を受けた後、書面によるインフォームドコンセントを提出しました。
この研究はクロスオーバー試験として構築されました。 参加者は 4 つの個別の介入セッションに参加しました。 最初の訪問では、参加者は各手と足に配置された 8 個の電極を使用する臨床生体インピーダンス装置によって体組成を評価されました。 各参加者はまた、リカンベント定常サイクルエルゴメーター (Excite Recline Med、TechnoGym、イタリア) で疲労までのランプ増分サイクルエルゴメーターテストを実行しました。 2 回目と 3 回目の訪問では、参加者は仰臥位で 15 分間静かに休み、5-ECG リード モジュール (Nova、Finapres Measurement Systems、アムステルダム、オランダ)、頸動脈 (Arietta V60 超音波) を使用して心拍数変動 (HRV) を評価しました。 ;Aloka/Hitachi Medical Systems)および大動脈(Complior Analyze ソフトウェア(ALAM Medical、フランス、パリ))の動脈硬化。 次に参加者は、心拍数予備力 [HRR= 0.5*(HRmax-HRrest) + HRrest] で 6 分間の中強度連続運動 (MICE) を実行し、続いて 80% で 6 分間の高強度連続運動 (VICE) を実行しました。リカンベントエアロバイクでの HRR。HRV、心拍ごとの血圧、頸動脈硬化を各強度の HR 定常状態で評価します。 訪問 2 と 3 では、再現性の目標と仮説のためのデータが提供されました。 4 回目の訪問では、参加者は MICE と VICE の急性の試合を実行しましたが、今回は訪問 2 と 3 の各強度における対応する平均血圧で行われました。 男性は運動中に高い血圧値を示すため、4回目の訪問では、男性の運動強度と、各強度での定常状態での女性の平均血圧を一致させました。
血圧と心拍数を心拍ごとに監視し、頸動脈の硬さを血圧定常状態で測定しました。
すべての訪問は午前中に行われ、日内変動の可能性を最小限に抑えるために、各参加者は 1 日の同じ時間にセッションを実行しました。
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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Lisboa、ポルトガル
- Ginásio Clube Português
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 18歳から44歳までの男女。
- 国際身体活動アンケート (IPAQ) によって評価された身体活動。
- 身体活動準備アンケート (PAR-Q+) によって評価された、身体活動を増加させるリスクが低い。
除外基準:
- 喫煙
- 心臓疾患、代謝疾患、または腎臓疾患と診断されている
- 心臓治療薬の服用
- 安静時高血圧(収縮期血圧 > 140 mmHg、拡張期血圧 > 90 mmHg)。
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:他の
- 割り当て:非ランダム化
- 介入モデル:クロスオーバー割り当て
- マスキング:独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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アクティブコンパレータ:心拍数予備力 (HRR) に基づいた運動強度の処方
運動強度はHRRのみに基づいています。
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参加者は、リクライニングエルゴメーターを使用して中程度の強度(HRR 50%)で継続的なサイクリングエクササイズセッションを実行します。
参加者は、リクライニングしたエルゴメーターを使用して、激しい強度 (HRR 80%) で継続的なサイクリング エクササイズ セッションを実行します。
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実験的:血圧に合わせた運動強度の処方
HRR に依存する代わりに、最初の HRR ベースのセッションで達成された平均収縮期血圧を再現するように運動強度が調整されます。
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参加者は、最初の訪問時に達成された収縮期血圧レベルに一致するように運動強度を調整し、中程度の強度 (HRR 50%) でサイクリング セッションを実行します。
参加者は、最初の訪問時に達成された収縮期血圧レベルに一致するように運動強度を調整し、激しい強度 (HRR 80%) で異なるサイクリング セッションを実行します。
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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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心拍数変動の変化
時間枠:休憩中および MICE と VICE の 6 分間の試合の最後の 2 分間
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R-R 間隔は、すべての来院時における安静時および運動中の指プレチスモグラフィー (Finapres® Nova、オランダ、アムステルダム) を使用して、心拍ごとの血圧パルス間隔から導出されました。
圧力信号のアップストロークは 2 ms の分解能で識別され、連続するアップストローク間の間隔が測定されました。
周波数領域では、低周波 (LF; 0.04-0.15
Hz) は交感神経と副交感神経の変調を反射しますが、高周波 (HF; 0.15-0.40
Hz)は副交感神経調節のマーカーとして機能しました。
LF/HF 比は交感神経迷走神経が優位であることを示しました。
データの収集と分析は、欧州心臓病学会および北米ペーシングおよび電気生理学会のタスクフォースガイドラインに従って実施されました。
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休憩中および MICE と VICE の 6 分間の試合の最後の 2 分間
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圧反射感度の変化
時間枠:安静時および中強度の連続運動と高強度の連続運動の 6 分間の最後の 2 分間
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スペクトル法を使用して、すべての来院時における安静時および運動中の圧力と間隔の間のクロススペクトルの伝達ゲインとして圧反射感度を計算しました。
通常、コヒーレンスは 10 秒のリズム帯域 (0.06 ~ 0.15 Hz) および換気周波数 (0.15 ~ 0.5 Hz) で高かった。
記録のスペクトル推定は、使いやすいインターフェイスを提供する Finapres® Nova デバイス ソフトウェア (オランダ、アムステルダム) を使用して計算されました。
補間やゼロ パディングを必要としない離散フーリエ変換が適用されました。
三角形のスペクトル平滑化は、10 分間の録音時間を反映して、幅 10 に設定されました。
スペクトル密度、コヒーレンス、圧力間隔伝達ゲイン、位相プロットがデバイスの画面に表示され、カーソルを使用して高コヒーレンスとスペクトルパワーを持つバンドを手動で選択できます。
出力プログラムには、結果のデータとその後の分析のために行われたすべての選択がリストされます。
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安静時および中強度の連続運動と高強度の連続運動の 6 分間の最後の 2 分間
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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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局所的な動脈硬化
時間枠:研究室への訪問時は毎回、MICE および VICE の 6 分間の試合の直前に安静にしています。
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動脈硬化は、圧平眼圧計を使用して脈波伝播速度 (PWV) によって測定されました。
頸動脈と大腿動脈間の距離を直接測定し、補正係数 0.8 で Complior Analyze ソフトウェア (ALAM Medical、パリ、フランス) に入力しました。
右上腕血圧を 2 回測定し、信号取得を開始する前にソフトウェアに入力しました。
オペレーターはホルダーを使用して頸動脈センサーを配置し、大腿骨センサーと後脛骨遠位センサーを手動で保持しました。
10 個の高品質の頸動脈脈拍波形が観察されると、10 個の脈拍波形について同時に頸動脈と大腿骨の圧力曲線が記録されました。
2 つの波形間の通過時間は自動的に計算されました。
頸動脈から大腿動脈までの値を、中心動脈/大動脈硬化の指標として使用しました。
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研究室への訪問時は毎回、MICE および VICE の 6 分間の試合の直前に安静にしています。
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中心血圧
時間枠:安静時および中強度の連続運動と高強度の連続運動の 6 分間の最後の 2 分間
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頸動脈収縮期血圧 (SBP) は、圧平眼圧測定 (Complior Analyse) によって取得された右頸動脈の痕跡から評価されました。
波形は平均化され、平均値は 15 秒の取得ウィンドウから抽出されます。
頸動脈波形は、取得直前に測定された MAP および上腕 SBP から校正されました。
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安静時および中強度の連続運動と高強度の連続運動の 6 分間の最後の 2 分間
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局所動脈硬化の変化
時間枠:安静時および中強度の連続運動と高強度の連続運動の 6 分間の最後の 2 分間
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頸動脈硬化指数は、eTRACKING テクノロジーを使用して評価されました。
一般的な頸動脈の直径値と直径由来の圧力データにより、公開されているアルゴリズムを使用して Peterson の圧力 - ひずみ弾性率 (ε) と剛性指数 (β) が計算されました。
動脈波の反射を反映する増大指数(AIx)は、脈圧に対する増大した圧力(頸動脈圧曲線「肩」と最高収縮期圧との差)の比として計算されました。
AIx は、パルス変曲点を特定するための 3 次導関数法を使用して導出されました。
測定はすべての訪問時において、安静時と運動中に行われました。
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安静時および中強度の連続運動と高強度の連続運動の 6 分間の最後の 2 分間
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頸動脈血圧波強度の変化
時間枠:安静時および中強度の連続運動と高強度の連続運動の 6 分間の最後の 2 分間
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波の強度は、特定の循環点で得られた、同時に記録された血圧と血流速度の変化の導関数の積として計算されました。 血圧波形は、周期的な血圧と血管径の変化との相関関係を利用し、日立が開発したシステムを使用して非侵襲的に導出されました。 右総頚動脈は、安静時および運動中に、7.5 MHz リニア プローブおよび 5 MHz ドップラー トランスデューサーを備えた Arietta V60 超音波装置 (日立 アロカ メディカル株式会社、東京三鷹市) を使用してスキャンされました。 内膜と中膜の境界は、1 kHz の高解像度の壁追跡を使用して追跡されました。 動脈圧波形は血圧計で校正され、流速はドップラー超音波を使用して記録されました。 データは約 20 拍動から平均化され、波形と正味の波の強度が導出されました。 |
安静時および中強度の連続運動と高強度の連続運動の 6 分間の最後の 2 分間
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Bassareo PP, Crisafulli A. Gender Differences in Hemodynamic Regulation and Cardiovascular Adaptations to Dynamic Exercise. Curr Cardiol Rev. 2020;16(1):65-72. doi: 10.2174/1573403X15666190321141856.
- Seo MW, Park TY, Jung H. Sex Differences in Heart Rate Variability and Vascular Function Following High-Intensity Interval Training in Young Adults. J Hum Kinet. 2023 Oct 11;90:89-100. doi: 10.5114/jhk/170964. eCollection 2024 Jan.
- Schumann A, Gupta Y, Gerstorf D, Demuth I, Bar KJ. Sex differences in the age-related decrease of spontaneous baroreflex function in healthy individuals. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2024 Jan 1;326(1):H158-H165. doi: 10.1152/ajpheart.00648.2023. Epub 2023 Nov 10.
- Wheatley CM, Snyder EM, Johnson BD, Olson TP. Sex differences in cardiovascular function during submaximal exercise in humans. Springerplus. 2014 Aug 20;3:445. doi: 10.1186/2193-1801-3-445. eCollection 2014.
- Fu Q, Ogoh S. Sex differences in baroreflex function in health and disease. J Physiol Sci. 2019 Nov;69(6):851-859. doi: 10.1007/s12576-019-00727-z. Epub 2019 Nov 12.
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
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- 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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