말초동맥질환 환자의 운동의 급성 효과 (VESSEL-FIT)

실험적: 유산소 운동

간헐적 걷기는 트레드밀(F2W DUAL, BHFitness®, 스페인)에서 수행됩니다. 환자가 파행 증상을 경험한 강도와 동등한 수준으로 2분간 8세트가 진행됩니다. 각 세트 사이의 회복 기간은 2분입니다. 모든 훈련 세션은 최대 심박수의 50-60%로 5분간 걷는 냉각 기간으로 마무리되며, 이어서 3분간 관절 가동범위 운동이 수행됩니다. 세션 동안 심박수는 심박수 모니터(Polar H10, Polar Electro Ltd., 켐펠레, 핀란드)와 Polar Team 애플리케이션(Polar Electro Ltd., 켐펠레, 핀란드)을 사용하여 지속적으로 모니터링됩니다.

다른: 유산소 운동

간헐적 걷기는 트레드밀(F2W DUAL, BHFitness®, 스페인)에서 수행됩니다. 환자가 파행 증상을 경험한 강도에 해당하는 수준으로 2분씩 8세트가 진행됩니다. 각 세트 간 회복 기간은 2분입니다. 모든 훈련 세션은 최대 심박수의 50-60%로 5분간 걷는 냉각 기간으로 마무리되며, 이어서 3분간 관절 가동 범위 운동이 진행됩니다. 세션 전반에 걸쳐 심박수는 심박수 모니터(Polar H10, Polar Electro Ltd., 켐펠레, 핀란드)와 Polar Team 애플리케이션(Polar Electro Ltd., 켐펠레, 핀란드)을 사용하여 지속적으로 모니터링됩니다.

실험적: 전통적 근력 운동

중간에서 높은 강도(20RM 중 15-16회 반복)로 6가지 다관절 운동을 2세트 수행합니다. 각 세트 후 회복 기간은 2분간 수동 휴식입니다. 각 참가자는 매 반복마다 가능한 한 빠르게 부하를 움직이도록 요청받을 것입니다. 모든 훈련 세션은 최대 심박수의 50-60%로 5분간 걷기로 끝난 후, 3분간 관절 가동 범위 운동으로 마무리합니다. 세션 동안 심박수는 심박수 모니터(Polar H10, Polar Electro Ltd., Kempele, Finland)와 Polar Team 애플리케이션(Polar Electro Ltd., Kempele, Finland)을 사용하여 지속적으로 모니터링됩니다.

다른: 전통적인 근력 운동

2세트를 중간에서 높은 강도(20RM의 15-16회 수행)로 수행하며, 6가지 다관절 운동으로 구성됩니다. 각 세트 후 회복 기간은 2분간의 수동 휴식입니다. 각 참가자는 각 반복 시 가능한 한 빠르게 부하를 이동하도록 요청받을 것입니다. 모든 훈련 세션은 최대 심박수의 50-60%로 5분간 걷기로 구성된 쿨다운 기간으로 마무리되며, 이어서 3분간 관절 가동 범위 운동이 수행됩니다. 세션 전체에 걸쳐 심박수는 심박수 모니터(Polar H10, Polar Electro Ltd., Kempele, Finland)와 Polar Team 애플리케이션(Polar Electro Ltd., Kempele, Finland)을 사용하여 지속적으로 모니터링됩니다.

실험적: 회로 강도 운동

6가지 다관절 운동으로 구성된 서킷에서 중간에서 높은 강도(20RM 기준 15~16회 반복)로 2세트(라운드)를 수행합니다. 운동 간 회복 시간은 운동을 변경하는 데 필요한 최소 시간이며, 세트(라운드) 간 회복은 2분간의 수동 휴식입니다. 각 참가자는 매 반복 시 가능한 한 빠르게 부하를 이동하도록 요청받을 것입니다. 모든 훈련 세션은 최대 심박수의 50~60%로 5분간 걷기로 구성된 쿨다운 기간으로 마무리되며, 이어서 3분간 관절 가동 범위 운동이 진행됩니다. 세션 전반에 걸쳐 심박수는 심박수 모니터(Polar H10, Polar Electro Ltd., Kempele, Finland)와 Polar Team 애플리케이션(Polar Electro Ltd., Kempele, Finland)을 사용하여 지속적으로 모니터링됩니다.

다른: 서킷 강도 운동

두 세트(라운드)가 6개의 다관절 운동으로 구성된 서킷에서 중간에서 높은 강도(20RM의 15-16회 반복)로 수행됩니다. 운동 간 회복 시간은 운동을 변경하는 데 필요한 최소 시간이며, 세트(라운드) 간 회복은 2분의 수동 휴식입니다. 각 참가자는 각 반복 동안 가능한 한 빠르게 부하를 이동하도록 요청받습니다. 모든 훈련 세션은 최대 심박수의 50-60%로 5분 동안 걷는 쿨다운 기간으로 끝나며, 이어서 3분의 관절 가동성 운동이 수행됩니다. 세션 전체에 걸쳐 심박수는 심박수 모니터(Polar H10, Polar Electro Ltd., Kempele, Finland)와 Polar Team 애플리케이션(Polar Electro Ltd., Kempele, Finland)을 사용하여 지속적으로 모니터링됩니다.

간섭 없음: 대조군

대조군. 중재 없음

혈류

초음파 기계를 사용하여 최저 ABI를 보이는 하지의 대퇴동맥 혈류를 측정하고, 동맥의 속도와 직경 변화를 정량화합니다. 혈류 측정은 참가자가 앙와위 자세로 이루어집니다. 첫 번째 실험 방문 시 모든 측정이 이루어질 측정 부위를 결정합니다. 이 측정 부위는 서혜부 인대 바로 아래, 표재성 및 심부 대퇴동맥으로 분기되는 지점에서 약 2cm 위에 해당하는 총대퇴동맥입니다.

말초 산소 포화도

신체 운동 중 비복근의 말초 산소화 수준 변화가 평가될 것입니다. 이를 위해 근적외선 분광법(NIRS)이 사용되며, 이는 700-900 nm 파장을 이용하여 산소화 및 비산소화 헤모글로빈 농도와 총 혈액량을 평가합니다. NIRS 장비로는 MOXY Monitor(Moxy, Fortiori Design LLC, Minneapolis, MN, USA)가 사용됩니다.

심박 변이성

참가자의 심박수를 모니터링함으로써 심박변이도(HRV)가 평가될 것입니다. 심박변이도는 심박동 간격(R-R 간격)의 변이를 반영하며, 자율신경계의 교감신경과 부교감신경 분지 간 균형을 추정하여 환자 건강 상태를 모니터링하는 유용한 도구로 활용됩니다. 심박변이도를 평가하기 위해 Polar H10 심박수 모니터(Polar Electro Oy, 핀란드 켐펠레)와 모바일 애플리케이션, 특히 Elite HRV가 사용됩니다. 심박변이도는 초기 평가 방문 전 주 동안 매일 모니터링됩니다. 참가자들은 기상 후 첫 5분 동안 그리고 공복 상태에서 측정을 수행하도록 지시받을 것입니다.

프로테오믹스

혈액 샘플은 사전 세션의 마지막 5분 동안과 실험 조건 완료 직후, 15분간의 사후 세션 휴식 전에 수집됩니다. 정맥혈은 주관절 정맥에서 채취되어 응고를 방지하고 단백질 분해를 최소화하기 위해 4°C에 보관됩니다. 샘플은 4°C에서 1500g으로 10분간 원심분리되며, 남은 샘플은 폐기됩니다. 1.0ml 플라즈마 분액당 10마이크로리터의 프로테아제 억제제를 첨가하여 -80°C에 보관하며 나중에 분석할 때 한 번의 동결-해동 주기만 허용됩니다. 모든 샘플은 수집 후 1시간 이내에 준비되어야 하며 용혈이 없어야 합니다.

펩타이드 동정은 Proteome Discoverer(버전 2.1.0.81)와 SEQUEST-HT를 사용하여 수행되며, Uniprot 데이터베이스(2024년 1월 25일; 20,433개의 검토된 항목)에서 데이터를 분석합니다. 오탐률(FDR)이 1% 이하인 확인된 펩타이드는 각 단백질의 상대적 풍부도를 정량화합니다.

운동 후 산소 부채

운동 후 산소 부채(EPOC)는 운동 완료 후 12분 동안 매 분마다 다음 공식을 사용하여 계산됩니다: EPOC (L·min⁻¹) = 운동 후 VO₂ (L·min⁻¹) - 안정 시 VO₂ (L·min⁻¹). 이후, EPOC는 1L의 O₂ = 4.64 kcal의 환산을 통해 에너지 소비량으로 변환되어 산소 소비량을 에너지 소비량(EE)으로 전환하는 과정의 일부로 아데노신 삼인산(ATP)의 빠른 해당과정 재합성을 제외합니다.

지각된 노력

네 가지 실험 조건 동안 지각된 노력은 지각된 노력 등급(RPE) 척도를 사용하여 모니터링됩니다. RPE는 각 세트나 회로 라운드 후에 기록됩니다. 각 조건의 마지막 세트를 완료한 직후, 참가자들은 전체 세션에 대한 지각된 노력을 표시하도록 요청받을 것입니다.

척도는 0(노력 없음)에서 10(가능한 최대 노력)까지입니다.

훈련 유형에 대한 만족도

각 세션 종료 시, 만족도는 0부터 10까지의 숫자 척도를 사용하여 평가되며, 가장 높은 점수는 해당 훈련 유형에 대한 최대 만족도를 나타냅니다.

신체 활동 수준.

신체 활동 수준은 7개의 질문으로 구성된 국제 신체 활동 설문지(IPAQ)를 사용하여 평가됩니다. 또한, Firmware v1.9.2로 업데이트된 5개의 GT3X+ 가속도계가 신체 활동을 추정합니다. 각 참가자는 가속도계를 오른쪽 엉덩이에 탄성 벨트로 고정하여 일주일 동안 착용합니다. ActiGraph GT3X+(ActiGraph, Pensacola, Florida, USA)는 가벼운 무게(19g), 컴팩트한 크기(4.6×3.3×1.5cm), 충전식 리튬 폴리머 배터리를 특징으로 합니다. 이 장치에는 수직(Y), 수평(X), 깊이(Z)의 세 축으로 데이터를 수집하는 솔리드 스테이트 3축 가속도계가 포함되어 있습니다. 장치는 -6에서 6G까지의 가속도를 측정하고 최대 100Hz에서 12비트 아날로그-디지털 변환기(ADC)로 출력을 디지털화합니다. 신호가 필터링되고 출력은 시간 경과에 따른 움직임의 진폭과 주파수를 반영하는 "카운트"로 제공됩니다.

발목-상완 지수 (ABI)

스펙트럼 파형 분석 기능이 있는 도플러 초음파 기기(Hadeco®)를 사용하여 우측 상완 동맥, 발등 동맥 및 후경골 동맥의 수축기압을 측정합니다. 정확도를 극대화하기 위해 각 압력은 두 번 측정됩니다. 각 다리의 발목-상완 지수는 경골 동맥(전경골 또는 후경골 중 더 높은 값)의 수축기압과 상완 동맥(우측 또는 좌측 중 더 높은 값)의 수축기압의 비율로 계산됩니다. 정상값은 1.2-0.9 mmHg로 간주됩니다. 1.2 mmHg를 초과하는 값은 동맥 석회화를 나타내며, 0.9 mmHg 미만의 값은 병리적 상태로 간주됩니다.

심폐 기능

가스 교환의 평균값과 최고값은 ml/kg·min 단위로 기록됩니다. 본 연구에 사용된 가스 분석기는 Cortex Metalyzer 3B(독일 라이프치히)입니다.

부하 점진적 트레드밀 걷기 검사가 심박수 모니터와 휴대용 가스 분석기를 통해 지속적으로 모니터링되며 수행됩니다. 이 검사는 3.2 km/h의 일정한 속도로 진행되며, 2분 간격으로 경사도가 2%씩 증가합니다. 검사 중 피험자는 파행의 첫 증상이 시작될 때 이를 보고하도록 요청받습니다.

이완기 및 수축기 혈압

혈압 측정을 위해 자동 Omron M3 혈압 모니터(Omron Healthcare Co., Ltd., Kyoto, Japan)를 사용합니다. 참가자는 측정 전 최소 5분 동안 요추 지지대가 있는 편안한 의자에 앉아 있어야 합니다. 양발을 바닥에 평평하게 놓고 다리를 꼬지 않은 상태로, 커프가 있는 팔을 가슴 높이의 테이블에 올려놓고 손바닥이 위를 향하도록 합니다. 커프가 제대로 맞지만 너무 조이지 않고 맨살에 접촉하도록 한 후 혈압 측정을 진행합니다. 이 과정에서 정확하고 신뢰할 수 있는 측정값을 얻기 위해 피험자는 말을 삼가야 합니다. 얻은 값은 표준 혈압 측정 절차에 따라 기록됩니다. 이 프로토콜은 혈압 평가에서 신뢰할 수 있고 일관된 결과를 얻기 위해 정확하고 편안한 측정을 보장하는 것을 목표로 합니다.