末梢動脈疾患患者における運動の急性効果 (VESSEL-FIT)

実験的：有酸素運動

トレッドミル（F2W DUAL、BHFitness®、スペイン）で間欠歩行が行われます。 患者が跛行症状を経験した強度に相当するレベルで、2分間のセットが8回行われます。 各セット間の回復期間は2分間です。 すべてのトレーニングセッションは、ピーク心拍数の50-60％で5分間のクールダウン歩行で終了し、その後3分間の関節可動域運動が行われます。 セッション中は、心拍数モニター（Polar H10、Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）とPolar Teamアプリケーション（Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）を使用して心拍数が継続的にモニタリングされます。

他の：有酸素運動

トレッドミル（F2W DUAL、BHFitness®、スペイン）で間欠的歩行が行われます。 患者が跛行症状を経験した強度に相当するレベルで、各2分間のセットを8回行います。 各セット間の回復期間は2分間です。 すべてのトレーニングセッションは、ピーク心拍数の50〜60％で5分間のウォーキングによるクールダウン期間で終了し、その後3分間の関節可動域エクササイズが行われます。 セッション中、心拍数は心拍モニター（Polar H10、Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）とPolar Teamアプリケーション（Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）を使用して継続的に監視されます。

実験的：伝統的な筋力トレーニング

中程度から高程度の強度（20RMのうち15〜16回）で、6種類の多関節運動を用いた2セットを実施します。 各セット後の回復期間は、2分間の受動的休息とします。 参加者は各反復動作において、可能な限り速く負荷を移動するよう求められます。 すべてのトレーニングセッションは、最大心拍数の50〜60%での5分間のウォーキングによるクールダウンで終了し、その後3分間の関節可動域運動を行います。 セッション中、心拍数は心拍モニター（Polar H10、Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）およびPolar Teamアプリケーション（Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）を使用して継続的にモニタリングされます。

他の：従来の強度運動

中程度から高程度の努力レベル（20RMのうち15～16回）で6つの多関節運動を2セット行います。 各セット後の回復期間は2分間のパッシブレストです。 各参加者は各反復動作中にできるだけ速く負荷を移動するよう求められます。 すべてのトレーニングセッションは、ピーク心拍数の50～60％での5分間のウォーキングによるクールダウン期間で終了し、その後3分間の関節可動域運動が行われます。 セッション全体を通じて、心拍数は心拍モニター（Polar H10、Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）とPolar Teamアプリケーション（Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）を使用して継続的にモニタリングされます。

実験的：サーキットストレングスエクササイズ

中程度から高程度の努力レベル（20RMのうち15〜16回の反復）で、6種類の多関節運動からなるサーキットを2セット（ラウンド）行います。 運動間の回復時間は種目変更に必要な最小限とし、セット（ラウンド）間の回復は2分間の受動的休息とします。 各参加者は、各反復動作中にできるだけ速く負荷を移動するよう求められます。 すべてのトレーニングセッションは、ピーク心拍数の50〜60%で5分間のウォーキングによるクールダウンで終了し、その後3分間の関節可動域エクササイズを行います。 セッション中は、心拍数モニター（Polar H10、Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）およびPolar Teamアプリケーション（Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）を使用して心拍数を継続的に監視します。

他の：サーキット強度運動

6つの多関節運動からなるサーキットで、中程度から高程度の負荷（20回最大反復回数の15～16回）で2セット（ラウンド）を実施します。 運動間の回復時間は、運動を切り替えるのに必要な最小限とし、セット（ラウンド）間の回復は2分間の受動的休息とします。 各参加者は、各反復中にできるだけ速く負荷を動かすよう求められます。 すべてのトレーニングセッションは、ピーク心拍数の50～60％での5分間のウォーキングによるクールダウン期間で終了し、その後3分間の関節可動域運動を行います。 セッション中、心拍数は心拍モニター（Polar H10、Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）とPolar Teamアプリケーション（Polar Electro Ltd.、ケンペレ、フィンランド）を使用して継続的に監視されます。

介入なし：対照

コントロール。介入なし

血流

超音波装置を使用して大腿動脈の血流を測定し、ABIが最も低い下肢の動脈の速度と直径の変化を定量化します。 血流測定は、参加者が仰臥位の状態で実施されます。 最初の実験訪問時に、すべての測定が行われる測定部位を決定します。 この測定部位は、鼠径靭帯のすぐ下、浅大腿動脈と深大腿動脈への分岐点の約2 cm上にある総大腿動脈に対応します。

末梢酸素飽和度

物理運動中の腓腹筋の末梢酸素化レベルの変化が評価されます。 この目的のために、波長700〜900 nmを利用して酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの濃度および総血液量を評価する近赤外分光法（NIRS）が使用されます。 NIRS装置MOXY Monitor（Moxy、Fortiori Design LLC、ミネアポリス、MN、米国）が使用されます。

心拍変動

参加者の心拍数をモニタリングすることにより、心拍変動（HRV）が評価されます。これは、拍動間の時間間隔（R-R間隔）の変動を反映し、自律神経系の交感神経と副交感神経のバランスを推定するため、患者の健康状態をモニタリングする有用なツールとして機能します。 HRVを評価するために、Polar H10心拍モニター（Polar Electro Oy、ケンペレ、フィンランド）とモバイルアプリケーション、特にElite HRVが使用されます。 心拍変動は、初回評価訪問前の週に毎日モニタリングされます。 参加者は、起床後5分間の測定を絶食状態で行うよう指示されます。

プロテオミクス

血液サンプルは、セッション前の最後の5分間と、実験条件を完了した直後、15分間のセッション後休息の直前の2回に収集されます。 静脈血は肘静脈から採取され、凝固を防止しタンパク質の分解を最小限に抑えるために4℃で保存されます。 サンプルは4℃で1500g、10分間遠心分離され、残存サンプルは廃棄されます。 1.0mlの血漿分画それぞれに10マイクロリットルのプロテアーゼ阻害剤を添加し、後の分析のために-80℃で保存されますが、凍結融解サイクルは1回のみ許可されます。 すべてのサンプルは収集後1時間以内に調整され、溶血がないことを確認する必要があります。

ペプチド同定はProteome Discoverer（バージョン2.1.0.81）とSEQUEST-HTを使用して実施され、Uniprotデータベース（2024年1月25日時点；20,433のレビュー済みエントリ）でデータを解析します。 偽発見率（FDR）が1％以下の同定ペプチドを用いて、各タンパク質の相対存在量を定量化します。

運動後酸素負債

運動後酸素負債（EPOC）は、運動終了後12分間、毎分以下の式を用いて計算されます：EPOC（L·min⁻¹）＝ 運動後VO₂（L·min⁻¹）－ 安静時VO₂（L·min⁻¹）。続いて、EPOCは、酸素消費量をエネルギー消費量（EE）に変換する際の一部であるアデノシン三リン酸（ATP）の急速な解糖的再合成を除外するため、1LのO₂＝4.64 kcalの換算率でエネルギー消費量に変換されます。

自覚的運動強度

4つの実験条件中、主観的運動強度は主観的運動強度スケール（RPE）を使用して監視されます。 RPEは各セットまたはサーキットラウンドの後に記録されます。 各条件の最後のセットを完了した直後に、参加者はセッション全体の主観的運動強度を示すよう求められます。

スケールは0（まったくきつくない）から10（可能な限り最大の強度）までです。

トレーニングの種類に対する満足度

各セッションの終了時に、0から10までの数値スケールを使用して満足度を評価します。ここで、最高スコアはそのトレーニングタイプに対する最大の満足を示します。

身体活動のレベル。

身体活動レベルは、国際身体活動質問票（IPAQ）を使用して評価され、活動レベルを層別化するための7つの質問で構成されています。 さらに、ファームウェアv1.9.2に更新された5台のGT3X+加速度計が身体活動を推定します。 各参加者は、弾性ベルトで固定された加速度計を右腰に1週間装着します。 ActiGraph GT3X+（ActiGraph、ペンサコーラ、フロリダ州、アメリカ）は軽量（19 g）、コンパクト（4.6 × 3.3 × 1.5 cm）、充電式リチウムポリマーバッテリーを備えています。 このデバイスには、垂直（Y）、水平（X）、奥行き（Z）の3軸でデータを収集する固体三軸加速度計が含まれています。 デバイスは-6から6 Gの加速度を測定し、最大100 Hzで12ビットのアナログ-デジタル変換器（ADC）を使用して出力をデジタル化します。 信号はフィルタリングされ、時間経過に伴う動きの振幅と周波数を反映する「カウント」で出力が提供されます。

足関節上腕血圧比（ABI）

スペクトル波形分析機能付きドップラー超音波装置（Hadeco®）を使用して、右上腕動脈、足背動脈、および後脛骨動脈の収縮期圧を測定します。 精度を最大化するため、各圧力は2回測定されます。 各脚の足関節上腕血圧比は、前脛骨動脈または後脛骨動脈の収縮期圧（いずれか高い方）を、上腕動脈（右または左）の最高収縮期圧で割ることによって計算されます。 正常値は1.2-0.9 mmHgと見なされます。 1.2 mmHgを超える値は動脈石灰化を示し、0.9 mmHg未満の値は病的と見なされます。

心肺機能

ガス交換の平均値とピーク値は ml/kg·分で記録されます。 本研究で使用されるガス分析器は、Cortex Metalyzer 3B（ドイツ、ライプツィヒ）です。

サブマキシマル漸増式トレッドミル歩行テストは、心拍数モニターと携帯型ガス分析器を用いた持続的モニタリング下で実施されます。 このテストは、3.2 km/hの一定速度で行われ、2分間隔で傾斜を2％ずつ増加させます。 テスト中、被験者は最初の跛行症状の発現を報告するよう求められます。

拡張期血圧と収縮期血圧

血圧測定には、自動式オムロンM3血圧モニター（オムロンヘルスケア株式会社、京都、日本）を使用します。 参加者は、測定前に少なくとも5分間、腰を支える快適な椅子に座っている必要があります。 両足を床に平らにつけ、足を組まず、カフを付けた腕を胸の高さのテーブルに置き、手のひらを上に向けて休ませるように指示されます。 カフが適切に装着され、きつすぎず、素肌に接触していることを確認して、血圧測定を進めます。 この過程で、被験者は正確で信頼性のある測定値を得るために、話すことを控える必要があります。 得られた値は、標準的な血圧測定手順に従って記録されます。 このプロトコルは、正確で快適な測定を確保し、血圧評価において信頼性と一貫性のある結果を得ることを目的としています。