高強度インターバルトレーニングと吸気筋肉トレーニング (training)

方法研究デザインこの研究は、8週間にわたって無作為化された対照試験として実施され、2つのグループが含まれていました。 研究手順は、2024年6月から2024年10月の倫理的検討の間に、サウジアラビアのアルカルジのサタム・ビン・アブドゥラジズ王子のリハビリテーション・ヘルス科学科で実施されました。サウジアラビア、ビン・アブドゥルアジズ大学（ID：SCBR-359/2024）。 この研究は、ヘルシンキ宣言の原則に沿って実施されました。 すべての研究参加者は、書面によるインフォームドコンセントフォームに署名しています。 研究の目的、手順、潜在的なリスクが研究集団に説明されました。

ランダム化この研究の他の側面には関与していない研究者は、成層なしでブロックランダム化スケジュールを作成することによりランダム化を実施しました。 当初、ランダム化コードは、Microsoft Excel（Microsoft Corporation、WA）を使用して生成されました。 その後、割り当ては、連続して番号が付けられ、密閉された、非透明な封筒で隠されました。 その後、適格な参加者は、治療の監督を担当する研究者に指示され、治療は研究または対照群のいずれかにランダムに割り当てられました。

科目：

COPDの合計144人の臨床的に安定した患者が、この研究に参加するために広告を通じて地元の医療施設や近くの病院や診療所から募集され、100人が研究のフォローアップを完了しました。

包含基準は、1）軽度または重度の気流閉塞（Gold IIおよびIII）（20）、2）年齢40歳以上のガイドライン基準に従って、軽度から重度のCOPDの診断ですが、70歳以下。

COPDは、予測される予測の70％未満である非可逆気流閉塞FEV1-FVC比で定義され、fev1は気管支拡張後に予測された30％以上を等しく、 3）18 kg/m2から<30 kg/m2の間のボディマス指数、除外基準は次のとおりでした：1）HIITへの参加を禁止した筋骨格、心血管、または神経疾患、2）COPDの悪化、3）肺リハビリテーションへの参加過去6か月間のプログラムまたは組織化された運動トレーニング。

専門の医師は、すべての参加者を調べて、選択基準を満たしていない人を除外し、高強度の運動プログラムへの参加のための安全性を確保しました。 書面によるインフォームドコンセントは、研究で使用された詳細な評価とトレーニング手順を説明する導入セッションの後、各参加者から得られました。 すべての参加者は、研究期間中、通常の身体活動と薬を維持するように指示されました。 参加者は、ベースラインと運動介入後の両方で評価されました。 ベースラインの人口統計は、表1の左パネルに示されています。

対象となる被験者は、運動グループ（EXグループ）がHIITとIMTを実践した2つのグループのいずれかにランダムに割り当てられ、治療教育プログラム、30分間の自己ベースのサイクリングまたはサイクルエルゴメーターまたはトレッドミルでのウォーキングを受けました。 肺機能検査、増分サイクルエルゴメーターテスト、ガス交換分析による心肺運動テスト、6分間のウォークテスト、吸気筋力が実行され、介入期間の前後に健康関連の生活の質（HRQOL）が評価されました。

サンプルサイズの計算サンプルサイズは、ラーソンの研究で観察されたPIMAXの変化から導出された推定効果サイズ（d = 0.65）に基づいて決定されました（21）。 帰無仮説を拒否するために、確率は0.05に設定され、90％に分析力があり、G*Power 3.1.9.7ソフトウェア（Dusseldorf大学、Dusseldorf、ドイツ）を使用して計算されました。 合計100人の参加者が最初に募集されました。 ただし、サンプルサイズは120に増加して、予想されるドロップアウト率が最大20％を占めています。

人体測定の評価：

すべての参加者は、体重と身長について評価されました。 重量と高さのスケール（Detecto、Made in USA）が使用されました。 ボディマス指数（BMI）は、次の式を使用して計算されました。

BMI =重量（kg） /高さ（m）2

肺機能検査肺機能検査は、マスタースクリーンボディJaeger-CareFusion Spirmer（22745 Savi Ranch Parkway、Yorba Linda、CA、USA）を使用して、同じ経験豊富な人員によって実行されました。 テストは、3つの許容可能なスピログラムが得られるまで繰り返されました。 スピログラムは、アーティファクトフリーであり、適切な有効期限が実証され、強制呼気段階の終わりに6秒間のプラトーがあり、適切な患者コンプライアンスを示した場合、許容可能と見なされました。 測定には、FEV1、強制的な容量、総肺容量、および残留容積が含まれます（22）。

一酸化炭素（DLCO）の肺の拡散能力は、マスタースクリーンボディJaeger-CareFusion Spirmeter（22745 Savi Ranch Parkway、Yorba Linda、CA、USA）を使用してシングルブリース技術を使用して測定しました（23）。 肺機能パラメーターは、略式方程式（24,25）に基づいて、参加者の身長、年齢、性別に応じて予測される割合として決定されました。

運動能力連続ECG登録を備えた直立サイクルエルゴメーター（ケトラーエルゴラース、バージニアビーチ、バージニアビーチ）での増分サイクルエルゴメーターテストを実施して、ピークワークロード（Wピーク）を測定しました。 患者は20Wの最初の負荷でペダルを始め、抵抗が疲労に達するまで毎分10W増加しました。 運動中、心拍数と呼吸頻度は毎分記録されました。 収縮期血圧、知覚される運動（Borg RPEスケール）、および呼吸困難（Borg CR-10スケール）は、2分ごとに評価されました。 すべての変数は、運動前および運動後1、2、4、および10分で測定されました。

定常サイクルのエルゴメーター（800S、エルゴリン、ビッツ、ドイツ）のクォークCPET代謝カート（COSMED、ローマ、イタリア）を使用して、患者の運動能力を評価するために、患者の運動能力を評価するために、継続的なECGモニタリングを伴う最大の心肺運動試験（CPET）を実行しました。 ATSガイドライン（26）。

テストは、20Wでペダルを絞ることで抵抗が5分間続くことなくウォームアップ期間から始まり、疲労するまで負荷は毎分10W増加しました。 CPETは、患者が筋肉疲労または呼吸困難のために最大の努力に達したことを患者が示したときに終了しました。 テスト終了の基準には、発汗や高プネアなどの疲労の主観的な兆候と次の1つ以上の疲労の兆候を組み合わせたペダルケーデンス（<60 rpm）を維持できないことが含まれていました。予測された心拍数の80％を超える心拍数、1.0を超える呼吸量交換比（RER）、またはVo₂Plateauに達する（酸素の取り込みがもはや増加しない場合ワークロードの継続的な増加にもかかわらず）（27,28）。 測定された心肺パラメーターは、心拍数、呼吸頻度、微小換気、ピークO2消費、微小換気、肺酸素摂取（VO2）、換気システム（VCO2）によって拒否された二酸化炭素の流れ、嫌気性のしきい値、および呼吸交換比（RER）でした。 。 収縮期血圧は、認識された運動（BORG RPEスケールを使用）および呼吸困難（Borg CR-10スケールを使用）の主観的評価とともに、2分ごとに記録されました（29）。

機能的運動能力機能運動能力は、アメリカの胸部社会のガイドライン（30）に従って、平らな廊下に沿って30 mで実施された6MWTを使用して評価されました。 心拍数、呼吸速度、酸素飽和度、および呼吸困難は、検査の前後に評価されました。 各患者は、テスト中に標準化された事前テストの指示と口頭での励ましを毎分受けました。 2つのテストが実施され、最初のテストは慣れた試験として機能し、分析には含まれていません（31）。

呼吸筋力呼吸筋力は、デジタル口圧計（MicroRPM®、Micro Medical、英国）でPimaxを測定することにより評価されました。 3つの試行からの最高値は、10％未満で変化し、各試行の間に少なくとも30秒の休息が記録されました。 60 cm H2Oのピマックスは、通常の下限として設定されました（32）。

健康関連の生活の質の質に関連した生活の質（HRQOL）は、セントジョージの呼吸器アンケート（SGRQ）（33）を使用して評価されました。気道疾患のある人で。 3つのドメイン症候群、活動制限、および疾患の衝撃を評価します。症状（8項目）、活動（16項目）、衝撃（26項目）を含む76の加重応答を持つ50のアイテムがあります。 アンケートの合計スコアは0から100の定格で、0は最高の生活の質を表し、100は生活の質の低下を表します。

COPD評価テスト参加者の症状は、COPD評価テスト（CAT）（34）、咳、sputum生産、胸部の緊張、丘や階段の息切れ、家庭活動の制限、睡眠などのトピックをカバーする8項目のアンケートを使用して文書化されます。品質、疲労。 より高いスコアは、参加者の寿命に対するCOPDの大きな影響を反映しています（35）。

呼吸困難修正医学研究評議会呼吸困難（MMRC）を使用して、呼吸困難の重症度を評価しました。 これは、呼吸器疾患のある個人の身体活動に対する呼吸困難の影響を測定するために設計された0〜4スケールです。 この規模では、0のスコアは激しい身体的運動中にのみ呼吸困難を示しますが、4のスコアは、個人が家を離れるのを防ぐ、またはドレッシングや脱衣などの活動中に困難を引き起こす深刻な息切れを反映しています。 被験者は、呼吸困難を経験する活動のレベルをマークする必要があります（36）。

HIITプロトコル運動トレーニングは8週間外来患者ベースで実行され、各セッションが開始され、ウォームアップとクールなベースラインピークパワー（WRPEAK）の30％〜40％のエルゴメーターで10分間のサイクリングが終了します。下。 高強度インターバルトレーニング（HIIT）プロトコルには、最大電力の70％（WRPEAK）から始まり、最大心拍数（HRMAX）の少なくとも85％のターゲット強度までの4分間の4分間が含まれていました。 各間隔に続いて、WRPEAKの30％で3分間のアクティブ回復期間が続きました。 完全なインターバルブロックは28分間続き、セッション全体は42分でした。 心拍数は、極性心拍数モニター（Polar V800、Polar Electro Oy、Kempele、Finland）で継続的に監視されました。 すべてのエクササイズセッションは監督され、間隔で口頭で励まされました。 心拍数とボルグスケールの評価は、各間隔の終わりに記録され、最大予測心拍数の約90％と修正ボルグスケールで5-7のボルグ定格を目指しました。 3分間のアクティブな休憩段階では、予測最大の50〜60％の目標心拍数を達成するために強度が低下しました。 呼吸器の理学療法士が各セッションを監督し、ガイダンス、励まし、安全性を確保しました（29）。

IMTはIMTを開始する前に、研究参加者に訓練を受けた理学療法士によるIMTの概要を提供されました。 トレーニングを開始する前に、最大吸気圧（PIMAX）が記録されました。 すべてのセッションは、換気の良い部屋で同じ場所と時刻で開催されました。 各セッションの前に、参加者は椅子に快適に座り、心拍数（HR）、酸素飽和度（SPO2）、収縮期血圧（SBP）、拡張期血圧（DBP）、およびボーグスケールスコアスコアを含むいくつかのパラメーターが測定されました。 臨床的安定性が確認されると、被験者は最低5分間休み、準備ができたと感じたセッションを開始しました。

参加者は、胸の上部、肩、腕を支えてリラックスした位置に座っていました。 ノーズクリップが適用され、マウスピースを取り、唇をしっかりと密封し、深くゆっくりとゆっくりとゆっくりとゆっくりと吸い込んで、最小限の労力で完全に息を吐きました。 彼らは、横隔膜の呼吸を維持し、肩と足をずっとリラックスさせるように勧められました。 めまい、疲労、息切れなどの症状を綿密に監視し、心拍数とSPO2をパルスオキシメーターで追跡しました。 IMTセッションでは、しきい値IMT®デバイス（米国Respironics New Jersey、Inc。）を使用し、2〜3セットの30呼吸（セッションごとに合計60〜90の呼吸）を含み、セット間で2分間休憩します。週。 当初、参加者は、最初の週にPimaxの30％を必要とする抵抗から始めました。 この負荷は徐々に週10％増加して、最初の月の終わりまでにピマックスの60％に達しました。 適切な負荷調整を確保するために、毎週のPIMAX評価が実施されました。 その後、IMTは各参加者のPIMAXの60％を継続し、最新のPIMAX測定に基づいて毎週調整されました。 一貫性を維持するために、すべての呼吸筋力評価が同じ訓練を受けた理学療法士によって実行されました。

コントロールグループの参加者は、週に3日間、8週間、監視されたプログラムを実施しました。 このプログラムには、治療教育と30分間のセルフベースのサイクリングまたはサイクルエルゴメーターおよびトレッドミルでのウォーキングが含まれていました。 各セッションの後、ボルグの知覚運動が測定されました。

統計分析統計分析は、SPSSソフトウェアバージョン23（イリノイ州シカゴ）を使用して実施されました。 すべてのデータは、平均±SDとして表されました。 Shapiro-Wilkテストを使用して、連続変数が正規分布に続いているかどうかを確認しました。 2つのグループ間のパラメトリックデータの基本的な特性の均一性を確認するために、独立したt検定が実行されました。 双方向混合分散分析（ANOVA）（2 x 2、グループx時間）を使用して、HIITグループとコントロールグループ間の対象変数の治療前後の違いを調査しました。 p値はp <0.05に設定されました。