유산소 운동과 뇌혈관 기능
노인 퇴역 군인의 뇌혈관 기능 및 성능을 개선하기 위한 단계별 강도 유산소 운동
연구 개요
상세 설명
고령화 재향 군인 인구의 증가하는 의료 문제를 해결하려면 연령 관련 동반 질환을 완화하고 삶의 질을 향상시키는 효과적인 재활 기술을 이해하는 것이 중요합니다. 현재까지 운동은 노화와 관련된 뇌 건강 및 기능 저하를 약화시키는 몇 가지 입증된 중재 중 하나입니다. 이러한 많은 연구에서 일관되지만 설명되지 않는 발견은 개선된 작업 수행에 해당하는 fMRI와 함께 혈중 산소 수준 의존(BOLD) 신호를 사용하여 평가된 작업 중 피질 활성화 패턴의 변화입니다. 과소 탐구되었지만 유산소 활동 후 관찰되는 BOLD 반응의 문서화된 변화에 영향을 미칠 수 있는 뇌혈관 건강 및 기능의 두 가지 주요 지표는 다음과 같습니다. 및 2) 뇌혈관 반응성(CVR)이라고 하는 증가된 수요에 직면하여 확장하는 뇌혈관 구조의 능력의 변화. 연구자의 목표는 뇌혈관 기능에 대한 유산소 운동의 영향과 관류 및 CVR이 작업 기반 fMRI 동안 BOLD 신호에 어떻게 기여하는지 정량화하는 것입니다. 조사관의 이전 노화 및 운동 연구와 일치하여 참가자는 두 가지 조건 중 하나를 완료합니다. 1) 유산소, 인터벌 트레이닝 개입(Spin; n=44), 또는 2) 비유산소, 스트레칭 제어 조건(Control; n=44). 심혈관 건강, 기초 대뇌 관류에 대한 동맥 스핀 라벨링, CVR, 작업 기반 fMRI(인지 실행 및 운동) 및 행동 결과가 중재 전후에 평가됩니다. 특정 목표는 노인 퇴역 군인의 뇌관류 및 CVR 변화에 대한 12주 유산소 운동 개입의 효과를 결정할 것입니다. 연구자들은 대조군과 비교하여 유산소 훈련을 받은 그룹이 연령 관련 감소를 나타내고 유산소 운동(하전두엽 및 운동 피질)에 가단성이 있는 것으로 입증된 영역에서 기저 관류 및 CVR이 증가할 것이라는 가설을 세웠습니다.
지난 수십 년 동안의 연구는 중추 신경계 건강 및 기능에 가장 영향력 있는 개입 중 하나로 운동의 지속적인 촉진을 주도했습니다. 이 연구의 최전선에서는 작업 기반 fMRI BOLD를 사용하여 유산소 운동 후 피질 기능의 유익한 변화를 정량화합니다. 변형적이지만, 이 연구의 진정한 영향은 연구자가 BOLD 반응에서 잘 문서화된 유익한 변화에 대한 뇌혈관 기능의 영향을 정의할 수 있을 때까지 범위가 제한됩니다. 연구자들은 신체적으로 활동적인 노인들이 혈관 건강이 개선되었다는 것을 알고 있지만 운동 개입이 뇌혈관 건강에 미치는 영향을 완전히 알지 못합니다. 개선된 관류 및 CVR에 대한 가설이 뒷받침된다면 현재의 개입 전략에 정보를 제공하고 노화에 따른 뇌 건강을 개선하기 위한 운동의 잠재력에 대한 중요한 추가 정보를 추가할 것입니다. 이것은 뇌혈관 기능 장애로 인한 신경 퇴행성 질환의 위험에 처한 노령 재향군인에게 영향을 미칠 것입니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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Georgia
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Decatur, Georgia, 미국, 30033-4004
- Atlanta VA Medical and Rehab Center, Decatur, GA
-
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
정기적으로 운동을 하지 않는 65-80세 성인
- 주 2회 20분 미만 운동으로 정의
- 평가 및 중재에 협조할 의지와 능력이 있음
참가자는 산소량(VO2) 테스트로 평가할 때 심혈관 건강이 "나쁨" 범위 이하로 정량화됩니다.
- 수컷의 경우 26.0 ml/kg/min
- 암컷의 경우 21.0 ml/kg/min)
- MoCA에서 26위를 차지하여인지 기능이 온전한 상태에 대한 기준을 충족합니다.
참가자는 다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 인지에 영향을 미치거나 유산소 운동에 참여하는 능력을 방해할 수 있는 질병으로부터 자유로울 것입니다.
- 만성 심장
- 간
- 신장 질환
다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 뇌 기능에 직접적으로 영향을 미치는 질병/부상이 없음:
- 심각한 폐쇄성 머리 손상
- 열린 두개내 상처
- 뇌졸중
- 간질
- 신경계의 퇴행성 질환
- 모든 과목은 영어를 기본 언어로 사용하고 행동/인지 측정이 노화 및 유산소 운동의 영향을 반영하고 영어에 익숙하지 않거나 교육 부족이 없도록 최소한 고등학교 졸업장을 소지해야 합니다.
제외 기준:
다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 주요 정신 장애가 있는 잠재적 참여자:
- 정신병
- 주요 우울증
- 양극성 장애
- 지속적인 약물 또는 알코올 남용 및 중증 고혈압(수축기 혈압 > 200 또는 확장기 혈압 > 110mmHg 또는 3가지 이상의 항고혈압제를 복용하는 피험자)
참가자는 다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 MRI와 양립할 수 없는 조건이 없어야 합니다.
- 철 금속 임플란트
- 심장 박동기 또는 이와 유사한 장치
- 밀실 공포증
- 병적 비만
- 상당한 수준의 숙련된 수동 운동을 정기적으로 수행하는 사람은 제외되어 행동/운동 측정이 빈번한 연습의 영향이 아닌 연령 및 유산소 운동의 영향을 반영하도록 합니다.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 방지
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 회전
개입은 12주 동안 주 3회 진행되며 자격을 갖춘 강사(5년 동안 개입을 수행한 경험이 있는 운동 생리학자)가 지도합니다.
각 세션의 시간은 참가자의 진행 상황과 강사의 추천에 따라 세션당 최대 45분까지 1-2분씩 증가합니다.
참가자는 처음에는 앉아서 훈련을 받지 않기 때문에 운동 강도는 낮은 수준(최대 심박 여유량, HRR의 50%)에서 시작하지만 매주 5%씩(강사가 필요하다고 판단하는 경우) 최대 75%까지 증가합니다. HRR.
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개입은 12주 동안 주 3회 진행되며 자격을 갖춘 강사(5년 동안 개입을 수행한 경험이 있는 운동 생리학자)가 지도합니다.
각 세션의 시간은 참가자의 진행 상황과 강사의 추천에 따라 세션당 최대 45분까지 1-2분씩 증가합니다.
참가자는 처음에는 앉아서 훈련을 받지 않기 때문에 운동 강도는 낮은 수준(최대 심박 여유량, HRR의 50%)에서 시작하지만 매주 5%씩(강사가 필요하다고 판단하는 경우) 최대 75%까지 증가합니다. HRR.
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활성 비교기: 제어
제어 그룹의 참가자는 접촉 및 모니터링을 위해 Spin 그룹과 균등화(빈도 및 지속 시간)됩니다.
따라서 그들은 동일한 시설에 보고하고 경험이 풍부한 동일한 중재자와 상호 작용합니다. 그러나 점진적인 스핀 운동 대신 균형과 스트레칭에 중점을 둔 세션에 참여하게 됩니다.
유산소 개입과 유사하게 이러한 운동은 그룹 환경에서 진행되며 심박수가 50% HRR에 도달하지 않는지 확인하기 위해 각 세션 동안 심박수를 지속적으로 모니터링합니다.
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개입은 12주 동안 주 3회 진행되며 자격을 갖춘 강사(5년 동안 개입을 수행한 경험이 있는 운동 생리학자)가 지도합니다.
각 세션의 시간은 참가자의 진행 상황과 강사의 추천에 따라 세션당 최대 45분까지 1-2분씩 증가합니다.
참가자는 처음에는 앉아서 훈련을 받지 않기 때문에 운동 강도는 낮은 수준(최대 심박 여유량, HRR의 50%)에서 시작하지만 매주 5%씩(강사가 필요하다고 판단하는 경우) 최대 75%까지 증가합니다. HRR.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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과탄산혈증 이산화탄소 반응 검사를 이용한 뇌혈관 반응성 (CVR) 변화
기간: 사전 개입 평가와 사후 개입 평가에서 12주 후에
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CVR은 5% CO2 도전을 사용하여 평가되며, MR 영상을 지속적으로 획득합니다.
이 방법은 광범위하게 사용되었으며 가장 적합한 혈관 활성 자극입니다.
간단히 말해, CO2 공기(5% CO2, 21% O2 및 74% N2)는 밸브가 있는 공기 백을 통해 투여되어 실내 공기와 백 내 CO2 공기 간 전환이 가능합니다.
입 호흡만을 달성하기 위해 마우스 피스와 코 클립이 사용됩니다.
연구 직원이 실험 내내 자기장 방 안에 있어 밸브를 전환하고 피험자를 모니터링합니다.
실험 중에 말단 호기 CO2 및 호흡 속도를 포함한 생리학적 매개변수가 모니터링 및 기록됩니다.
산소 농도 의존성(BOLD) 신호의 변화율(밀리미터 당 수은)은 CVR을 정량화하는 데 사용되는 지표입니다.
이는 말단 호기 이산화탄소 분압이 1 mmHg 변화할 때 BOLD 신호가 얼마나 변화하는지 측정합니다.
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사전 개입 평가와 사후 개입 평가에서 12주 후에
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
|---|---|---|
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과탄산 CO2 반응 검사 변화를 이용한 뇌혈관 반응성(CVR)
기간: 개입 전 평가 및 개입 후 평가에서 12주 후
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CVR은 MR 이미지를 지속적으로 획득하면서 5% CO2 챌린지를 사용하여 평가됩니다.
이 방법은 광범위하게 사용되어 왔으며 가장 적합한 혈관활성 자극이다.33,34
간단히 말해, CO2 공기(5% CO2, 21% O2 및 74% N2)는 밸브가 있는 에어백을 통해 관리되어 백의 실내 공기와 CO2 공기 사이를 전환합니다.
입으로만 호흡하기 위해 마우스피스와 코 클립을 사용합니다.
연구 직원은 실험 내내 자석실 내부에서 밸브를 전환하고 대상을 모니터링합니다.
호기말(Et) CO2 및 호흡률을 포함한 생리학적 매개변수는 실험 중에 모니터링되고 기록됩니다.
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개입 전 평가 및 개입 후 평가에서 12주 후
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Joe R. Nocera, PhD, Atlanta VA Medical and Rehab Center, Decatur, GA
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
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