虚血性心疾患における心拍数-出力デカップリングに対する有酸素性インターバルトレーニングと連続トレーニングの比較

背景と理論的根拠 監視下の有酸素運動に基づく心臓リハビリテーション（CR）は、虚血性心疾患患者の心血管罹患率と死亡率を低下させ、機能的能力を改善し、生活の質を向上させる確立された介入である。 CRプログラムでは、国際ガイドラインで推奨される2種類の有酸素トレーニング様式が日常的に使用されている：中等強度連続トレーニング（MICT、ゾーン2）は、第一換気閾値（65-75% HRmax）以下の長時間の定常運動を特徴とする；そして長時間広範囲インターバルトレーニング（LEIT、ゾーン3）は、2つの換気閾値（75-85% HRmax）間の長時間作業インターバルと積極的回復期間を交互に行う。 両様式は、本試験が実施されるマドリードのHospital Universitario 12 de Octubre（HU12O）における第II相CRプログラムの標準構成要素である。

両トレーニング様式の確立された利点にもかかわらず、CR環境で未開拓のままである心血管効率の生理学的マーカーである、サブマキシマル運動中の心拍数-出力デカップリングに対する効果を直接比較した無作為化比較試験は存在しない。

心拍数-出力デカップリング：生理学的基礎 定負荷自転車運動中、効率的な心血管系は時間とともに比較的安定した心拍数（HR）を維持する。 機械的出力が変化しないにもかかわらずHRが徐々に増加する場合、この現象—HR-出力デカップリングまたは心血管ドリフトと呼ばれる—は、時間応答によって補償される一回拍出量の低下を反映し、機械的出力単位あたりの心臓仕事量が増大する。 より高いデカップリング指数は、サブマキシマル運動中の心肺効率が低いことを示す。

HR-出力デカップリングは、最大負荷試験や特殊技術を必要とせず、標準的なCR機器（校正された自転車エルゴメーターと検証済み胸部ストラップHRモニター）を使用して評価でき、この集団において臨床的に適用可能で安全な測定法である。 トレーニング後のHR-出力デカップリングの減少は、同じ機械的要求に対して心臓がより低い血行動態負荷で作動することを示し、心筋酸素消費量、運動耐容能、および長期的な心血管予後において意味のある適応である。

研究デザインの理論的根拠 プログラム完了後数週間持続する可能性のある有酸素トレーニング適応の持ち越し効果を避けるため、クロスオーバーデザインではなく並行群デザインが選択された。 検出バイアスと分析バイアスを最小限に抑えるため、評価者と統計解析者の盲検化が実施される；介入の性質上、治療理学療法士の盲検化は実行不可能である。

適応の持続性と、中枢対末梢心血管適応における潜在的な群間差が脱トレーニング率の差をもたらすかどうかを評価するため、第12週（監視下トレーニング終了後4週）に脱トレーニング追跡評価を含める。

介入

全参加者は、各セッションで同一の抵抗・可動性トレーニングブロック（35-40分、＜50% 1RM）およびウォームアップ・クールダウン段階を含む標準HU12O CRプロトコルに従う。 唯一の差別的構成要素は有酸素トレーニングブロック（約40分の積極的有酸素運動）である：

• 連続トレーニング群（ゾーン2）：個人のHRmaxの65-75%で定常状態を維持した40分間の連続自転車運動。 目標HR範囲はベースライン漸増テストから個別に決定され、トレーニング誘発性適応を考慮して毎週調整される。
• インターバルトレーニング群（ゾーン3）：HRmaxの75-85%で3分間の作業インターバルを8回行い、各回後にHRmaxの65-70%以下の積極的回復を2分間行う（合計ブロック：40分）、連続群と同等の総トレーニング量とする。 作業強度は2つの換気閾値間のゾーンを目標とする。

強度は、HRと自覚的運動強度（Borgスケール6-20；目標RPE ゾーン2で11-13、ゾーン3で13-16）の二重モニタリングによって制御される。 鈍化した時間応答（例：β遮断薬療法）のある参加者では、RPEが主要な強度基準として機能する。 心肺機能が向上するにつれて目標HR範囲を維持するため、出力（ワット）はセッション間で段階的に調整される。

主要アウトカム評価 HR-出力デカップリング指数は、個別化された固定出力での20分間定負荷サブマキシマル自転車試験によって評価される。 HRは検証済み胸部ストラップセンサーで連続記録される。 デカップリング指数は、試験の最初の3分の1（0-6分）と最後の3分の1（14-20分）の間の平均HRの相対的パーセント変化として計算される：[(HR₁₄-₂₀ - HR₀-₆) / HR₀-₆] × 100。 高い値はより大きな心血管ドリフトと低い効率を示す。 最小臨床的重要差（MCID）は0.12単位に設定される。 20分試験直後、5分間の受動的回復期間を使用して運動後心拍数回復（HRR₁、HRR₂、HRR₅）を評価する。

サンプルサイズ サンプルサイズは、G*Power 3.1.9.7を使用して、二因子反復測定ANOVA（2群×3時点）、検出力80%、α=0.05、反復測定間相関0.50、期待効果量f=0.51（Cohen d=0.83；MCID=0.15単位；SD≈0.18）で計算された。 これにより、最低34名の参加者が得られた。 推定15%の脱落率を考慮し、目標サンプルは40名（各群20名）である。

統計解析 主要解析は、群×時間の交互作用を主要推定値として、二元反復測定ANOVA（群×時間）を使用する。 球面性が違反された場合、Greenhouse-Geisser補正が適用される。 データが完全にランダムに欠損していない場合、線形混合効果モデルが使用される。 主要解析は意向治療の原則に従う；プロトコル遵守感度解析には、セッションの80%以上および3回の評価すべてを完了した参加者が含まれる。 欠損データは多重代入法で処理される。 効果量は、ANOVAでは偏イータ二乗（η²p）、対比較ではCohenのdとして報告される。 統計的有意性はp＜0.05（両側）、95%信頼区間で設定される。

倫理 プロトコルは、Hospital Universitario 12 de Octubreの医薬品研究倫理委員会（CEIm）に承認申請済みである。 研究はヘルシンキ宣言および適用可能なスペインの生物医学研究法に従って実施される。 全参加者は登録前に書面によるインフォームドコンセントを提供する。