心拍数の変動性誘導トレーニングと冠動脈疾患における心臓の変調と心肺のフィットネスに対する標準的な有酸素処方の影響 (ParaDox)

背景

冠動脈疾患（CAD）は、動脈内腔内のアテローム性動脈硬化プラークの形成に起因することが多い心臓に適切に血液と酸素を供給できないことを特徴としています。 この炎症性の多因子性状態は、自律神経系（ANS）を損ない、交感神経と副交感神経の経路のバランスを破壊し、自律神経機能障害につながる可能性があります。 この機能障害の重要な指標には、心拍数の変動性（HRV）の低下と心拍数の回復の遅延が含まれます。どちらも、交感神経活動の高まりと副交感神経活動の低下を意味します。 これらの変化は、ANSが交感神経駆動を増加させ、迷走神経活動を減らして心臓収縮性と出力を維持することにより、心筋虚血と低酸素を補償するため、CAD患者の心血管転帰の悪化を予測します。 この不均衡は、心血管、末梢血管、および腎系に影響を与える神経腫瘍の変化のカスケードを引き起こし、疾患の進行をさらに悪化させます。

定期的な運動は、主に内皮機能の保存を通じてだけでなく、心臓局所調節と神経皮膚血管ストレス反応性の改善と心肺フィットネスの増加によって、CADの予防、管理、および治療において重要な役割を果たすことが知られています。 安定したCADの患者は、運動ガイドラインを満たすために心臓リハビリテーションプログラムを受ける必要があります。 プロトコルはモード、強度、周波数、および持続時間が異なる場合がありますが、最も推奨されるエクササイズのタイプは歩行とサイクリングであり、運動能力の増加に関連するVO2ピークの40〜80％の強度が11-36％です。 最近の研究では、中強度の連続トレーニング（MICT）と比較して高強度インターバルトレーニング（HIIT）がVO2MAXおよび運動後の心拍数の回復におけるより高い適応を促進することが実証されており、HIITは内皮機能と自律的なバランスの回復に寄与し、逆心臓の改造を誘発し、左脳室形成と機能を増加させることが実証されていることが実証されています。 ただし、MICTはより安全で効果的なアプローチであるため、より高い順守を示しています。 それにもかかわらず、運動の既知の非薬理学的利点にもかかわらず、最近の研究は、CADの患者の15％以上がVO2maxの増加に対して非応答者であることを示しています。

運動の個別化は、携帯電話アプリケーションの使用が容易なため、明らかに健康な集団の間で増加しています。 最近、HRV誘導トレーニングは、心血管耐久運動処方の代替処方技術として特定されています。この処方技術は、持久力アスリートの改善に貢献することを実証しました。 HRV誘導トレーニングの懸念は、個々のレベルで構築されたしきい値に応じて、HRVの毎日の変更に基づいて規定された運動に関する懸念事項です。 目覚めた後のHRVが測定される初期特性期間の後、個々のHRVプロファイルが定義されます。 次に、HRVの静止値を考慮して、トレーニングセッションで運動強度が決定されます。つまり、LNRMSSD7Day-Roll-AVGが最小の価値のある変化（SWC）（+）、高強度または中強度トレーニングセッションが規定されている場合、LNRMSSD7DAY-ROLL-ROLL-AVG FELT ONST SWCは、LNRMSSD7Day-Roll-avg Fellが低い場合、 この処方手法は、事前定義されたトレーニングプログラムとは異なるワークロードにつながります。

私たちの知る限り、CAD患者の2つの異なる運動プロトコルの慢性的な効果と、心肺機能の適合性をまだ比較していない研究はまだありません。 したがって、この研究の目的は、CAD患者の2つの異なる運動処方（従来のvs個別化）と2つのトレーニング方法（HIIT vs Mict）の2つの異なる運動技術（HIIT vs Mict）の2つの異なる運動技術（HIIT vs MICT）の心肺フィットネス、心臓の変調（BRS）、および動脈剛性（AS）に関する慢性適応を比較することを目的としています。 運動の個別化は、伝統的な処方と比較して、心臓の変調、心肺のフィットネス、BRS、およびCAD患者のように、より高い適応を促進すると仮定します。

方法

研究デザインこの縦断的なランダム化試験は、さまざまな運動処方技術の効果と、運動処方のさまざまな方法（従来のMICT、従来のHIIT、およびHRV誘導トレーニング）の効果を比較することで構成されます。 この研究は、週に3回のセッションで12週間の監視された運動で構成されます。 この研究プロトコルは、人間の運動学部審査委員会に提出されました。

サンプルサイズ

臨床的に関連する3.5 ml/kg/minのVo2maxの変化、α= 0.05、1-β= 0.80、12週間で15％の予想されるドロップアウト、文献のギャップにより選択された中程度の効果サイズ0.25を想定すると、計算では合計48人の参加者（16人あたり16人）が得られます。グループごとに4人の参加者からなるパイロット研究（48x0.25 = 12）。

採用

募集は、主にリスボンのコロナリークラブ（Corlis）（フェーズIII）で、人間の運動学部とリスボンのサンタクルス病院で行われます。

測定

すべての研究測定は、リスボン大学の人間運動学部で収集されます。 心肺運動試験（CPET）、心臓の変調、体組成、および動脈剛性の評価は、ベースラインと12週間の介入期間の両方で実施さ​​れます。 参加者は、断食（> 4H）、カフェインとアルコールを含む食品/飲み物（> 12H）を控えるように要求され、評価前に激しい運動（> 24時間）を控え、介入後の評価はベースラインと同じ時間にスケジュールされます。 測定は、次の秩序体組成、心臓の変調（および圧反射感受性）、局所的および局所的な動脈剛性、心肺試験、および最大の運動後心臓変動（および圧反射感受性）、および局所および局所および局所的な動脈剛性に従います。

ランダム化

ベースライン評価はランダム化前に行われるため、参加者もフィールドワークのスタッフも、この時点でグループの割り当てを知りません。 介入の性質により、ベースライン評価後に参加者を盲目にすることはできません。 ベースライン評価の後、12人の参加者の平衡ブロックを持つグループごとのブロックランダム化は、RedCap（https://imm.medicina.ulisboa.pt/redcap/redcap_v7.6.7/）を使用して採用やデータ収集に関与しない研究者によって実行されます。 参加者は、HIIT、MICT、およびHRV誘導トレーニングの3つのグループのいずれかにランダムに割り当てられます。

運動介入

運動介入には12週間の期間があり、3つのグループすべてで非継続的な日に週に3回のセッションが行われ、Faculdade de Motricidade Humanaで行われます。 認定された運動生理学者はセッションを監督します。 心拍数は、すべてのセッション中にHRモニター（S810I Polar、Polar Electro、Kempele、Kempele、サンプリングレート1000 Hz）を使用して監視されます。 すべてのセッションには、10分間のウォームアップ、好気性コンポーネント、強度コンポーネント、両方のグループのクールダウンが含まれます。 ウォームアップは、HRの増加、モビリティの向上、コンディショニングコンポーネントの準備の拡大を実行することに焦点を当てます。 強度コンポーネントは、マシンあたり50〜60％1RMで8〜12回の担当者が2セットの6つのアームマシンと2つのレッグマシンで構成されます。 クールダウンは、すべての主要な筋肉群の静的および動的なストレッチングエクササイズで構成される、コンディショニングコンポーネントからストレッチフェーズに移行します。 ウォームアップ、強度コンポーネント、クールダウンは、3つのグループに対して標準化されます。 処方されたエクササイズセッションの少なくとも83.3％（36セッションのうち30セッション、つまり最低順守= 83.3％）が正常に実行された場合、セッションは完了したとみなされます（プログラムされた強度に到達しました）。 すべてのグループの好気性成分は、線形周期に従います。 ボリュームおよび/または強度は4週間ごとに増加します。

データ分析

すべてのHRV分析は、Matlabを組み込んだfisiosanalソフトウェアを使用してオフラインで実行されます[25]。 2分間の時間ビンを使用して、時間領域とスペクトル電力分析が行われます。 異所性心拍（M = 1、SD = 4 B.min-1）は、最終分析から除外されます。 HRVを特徴付けるために使用される時間領域統計は、SDNNとRMSSDです。 非線形時間領域パラメーターは、SD1およびSD2を含むポアンカレプロットから派生します。 時間周波数ドメイン分析は、Daubechy-12離散ウェーブレットアルゴリズムを使用して実行されます。 運動中の自律神経系の急性応答を特徴付けるのに適しているため、高速フーリエ変換の代わりにウェーブレット分析が選択されます。 BaroreFlex Effectivensive Index（BEI）とBRSは、自発シーケンス法を使用して推定されます。 簡単に言えば、この方法は、収縮期血圧（SBP;> 1 mmHg）およびRRおよび（> 4 ms）の隣接する振動（ランプ）についてキャストします。 BRSは、BRS勾配の平均として定義されます。 BEIは、BRSイベントの総数を2分間のタイムビン中に観測されたBPランプの総数で割ったものとして計算されます。

統計的方法

統計テストはR（R Studioバージョン4.2.2）で実行されます。 記述統計は、各グループのベースラインで測定された人口統計学的および臨床変数を分析するために採用されます。 カテゴリ変数は周波数とパーセンテージを使用して提示され、連続変数は平均±標準偏差（または中央値と範囲）として表されます。

一次および二次的な結果の場合、データはRおよびLME4の線形混合モデルを使用して分析を受けます。 固定効果は、介入の瞬間、およびグループとして定義され、ランダムな傍受は各参加者として定義されます。 パラメーターの推定により、制限された最尤が利用され、自由度のケンワードロジャー近似が有意性を評価するために適用され、最適なタイプIエラー率が確保されます。 二次分析では、プロトコルごとの分析を通じてプロトコル偏差の調整を調査します。 重要な相互作用を投稿すると、ペアワイズ比較がボンフェローニ調整で実施されます。 メインおよび相互作用効果の場合、部分的なETA四角（η2）が効果サイズの推定として計算されます。 ペアワイズ比較の効果サイズは、平均差のために95％の信頼区間で補完されるコーエンのDとして報告されます。 すべての統計分析は、Rソフトウェアを使用して実施され、有意なレベルのα= 0.05です。