뇌졸중 환자의 유산소 운동

설계 3차 진료 병원의 기관 검토 위원회가 연구를 승인했습니다(IRB 번호 201600576A3). 다른 운동 요법을 가진 뇌졸중 환자에서 무작위 대조 시험이 수행되었으며 평가자는 눈이 멀었습니다. 조사기간은 2016년 8월부터 2018년 6월까지였다. 참가자는 컴퓨터에서 생성된 숨겨진 할당 일정을 사용하여 MICT 또는 HIIT 그룹에 무작위로 할당되었습니다. 포함된 모든 뇌졸중 환자는 균형, 운동 범위 또는 치료 운동을 포함한 전통적인 재활 프로그램을 받았고 추가로 병원에서 30분 동안 MICT 또는 HIIT를 36회 감독했습니다. 데이터는 운동 훈련 완료 후 무작위 배정 전에 맹검 평가자에 의해 수집되었습니다.

참여자 신경과 전문의가 진단한 뇌졸중 환자를 대상으로 설문조사를 실시했습니다. 포함 기준은 다음과 같이 나열되었습니다: (I) ≥ 20세; (II) 안정적인 임상 상태가 ≥ 3개월인 뇌졸중 사례; (III) 간이 정신 상태 검사(MMSE) > 24; (IV) 급성 관상동맥 증후군 없음. 불안정형 협심증, 수축기 혈압 > 200 mmHg 또는 확장기 혈압 > 110 mmHg, 증후성 기립성 저혈압, 심한 대동맥 협착증(최고 수축기 혈압 구배 > 50 mmHg 또는 대동맥 판막 개구 면적 < 0.75 cm2), 염증성 질환이 있는 자 최근 3개월 이내 조절되지 않는 심장 부정맥, 보상되지 않는 HF, 3도 방실 차단, 최근 3개월 이내 심낭염 또는 심근염, 최근 3개월 이내 색전성 질환, 휴식 시 ST 분절 변위 ≥ 2 mm, 조절되지 않는 당뇨병(혈당 ≥ 300 mg /dL 또는 ≥ 250mg/dL(케톤체 포함)는 연구의 후보가 아닙니다.

뇌졸중 환자는 CPET(cardiopulmonary exercise test)에 대한 절대 금기 사항이 있었고 ACSM(American College of Sports Medicine)에서 제안한 유산소 활동도 연구에서 제외되었습니다. 그 후 적격 참가자는 MICT 및 HIIT 그룹에 무작위로 배정되었습니다. 기준선 인구 통계학적 특성도 기록되었습니다. 모든 피험자는 실험 절차를 설명한 후 정보에 입각한 동의를 제공했습니다.

심폐 운동 검사(CPET) 참여자는 자전거 에르고미터(Ergoselect 150P, ergoline GmbH, Bitz, Germany)에서 증분 운동 검사를 받았으며 검사는 심박수, 상완 혈액을 지속적으로 모니터링하면서 10W/min의 작업 속도로 수행되었습니다. 앞에서 설명한 정지 조건까지 압력 및 동맥 산소 포화도. 산소소비량(VO2)은 심폐측정기(MasterScreen CPX, CareFusion Corp., Hoechberg, Germany)로 측정하였다. VO2peak, 분당환기량(VE), 이산화탄소생산량(VCO2)을 ACSM에서 제시한 운동검사 가이드라인으로 정의하였다. 최소자승선형회귀법을 이용하여 VE-VCO2 기울기를 계산하기 위하여 운동 시작부터 최고치까지의 VE와 VCO2 반응을 이용하였다. 운동 중 산소 소비 효율을 추정한 OUES(O2 uptake efficiency slope)는 VE 대 VO2의 자연 로그 플롯의 기울기에서 도출되었습니다.

심장 혈역학 측정 비침습적 연속 심박출량 모니터링 시스템(NICOM, Cheetah Medical, Wilmington, Delaware)을 사용하여 운동에 대한 심장 혈역학 반응을 평가했습니다. 이 시스템은 설명된 대로 피험자의 가슴을 가로지르는 교류 전류에 의해 생성된 위상 변이(ΔΦ)를 분석합니다. 우리의 이전 연구에서.

대뇌 혈역학 측정 근적외선 분광법(NIRS) 프로브(Oxymon, Artinis, The Netherland) 두 쌍을 CPET 동안 포함된 각 피험자의 양측 전두부에 부착했습니다. Beer-Lambert 법칙을 적용하여 운동 중 전두엽 피질의 옥시헤모글로빈([O2Hb]) 및 디옥시헤모글로빈([HHb])의 변화를 반영하는 각 쌍의 NIRS 검출기에서 빛 흡수를 측정했습니다. 총 Hb 양([THb])은 [O2Hb]와 [HHb]의 합으로 계산하여 전두엽 피질의 혈액량 변화 지표로 사용하였다. 관련 및 관련되지 않은 전두엽 피질(관련-비관련) 사이의 조직 산소화(Δ[O2Hb] 및 Δ[HHb]) 및 국소 혈류(Δ[THb])의 차이는 뇌 조직 산소화에 대한 다양한 운동 요법의 효과를 추정하는 데 사용되었습니다. 및 국소 혈류.

건강 관련 QoL QoL은 Short Form-36 Health Survey 설문지(SF-36)로 측정하였고, 참여자의 QoL 및 인지 기능을 평가하기 위해 간이 정신 상태 검사(MMSE)를 사용했습니다.

운동 훈련 프로토콜 포함된 피험자들은 이전 프로토콜과 같이 자전거 에르고미터(Ergoselect 150P, 독일)에서 감독 하에 병원 기반 훈련(2-3 세션/주)을 36회 받았습니다.15 훈련은 3분 동안 VO2peak의 30%에서 워밍업한 후 MICT(VO2peak의 60%) 또는 HIIT(VO2peak의 80%에서 3분 간격 5회, 각 간격은 40분에서 3분 운동으로 구분됨)으로 구성되었습니다. % of VO2peak)를 30분 동안 사용한 다음 3분 동안 VO2peak의 30%에서 냉각합니다. 피험자가 ACSM 가이드라인에서 제안하는 증상/징후가 있을 때 훈련을 종료했습니다.

혈청 준비 운동 훈련 전후에 모든 피험자로부터 20ml의 신선한 혈액을 채취했습니다. 샘플을 실온에서 5분 동안 2500rpm으로 원심분리하고 상부 혈청을 세포 배양 및 혈청 BDNF 수준 측정을 위해 보존하였다.

혈청 BDNF 측정 BDNF 수치는 유산소 운동 훈련 전후에 평가되었습니다. 100 μL의 제조된 혈청을 고상 샌드위치, 2자리 효소 결합 면역분석(ELISA) 키트(BioVision Inc., Milpitas, CA)에서 인간 BDNF 포획 항체로 코팅된 각 웰에 첨가하였다. 그런 다음 BDNF 수준을 마이크로플레이트 판독기(SpectraMax M3, Molecular Devices LLC, San Jose, CA)로 측정했습니다.

세포 배양 및 신경돌기 성장 분석 랫트 신경모세포(PC-12 세포주)를 7.5% 환자 혈청(운동 훈련 전후), 7.5% 말 혈청(HS), 100 단위가 보충된 둘베코 수정 이글 배지(DMEM)에서 성장시켰습니다. /ml 페니실린 및 100 mg/L 스트렙토마이신.

총 100,000개의 세포를 폴리-DL-리신으로 코팅된 35-mm 디쉬에 밤새 플레이팅하였다. 12-18시간 동안 2% HS를 함유하는 DMEM에서 혈청 고갈 후, 세포를 지시된 시간 동안 50ng/ml NGF로 처리하였다. 운동 훈련 전과 후에 환자 혈청을 배양한 지 7일 후 Leica TCS SP8 공초점 현미경을 사용하여 형태적 변화를 관찰하였다. 적어도 하나의 세포체 직경 길이의 신경돌기를 가진 세포의 백분율을 모든 플레이트의 5개의 독립적인 필드에서 결정했습니다.

형광 염색 세포(100000)를 8-챔버 슬라이드(Millicell EZ 슬라이드, Millipore Corp., Billerica, MA)의 각 웰에 접종하고 사전 및 사후 MICT 또는 HIIT 혈청에서 12시간 동안 배양했습니다. Mitotracker(Invitrogen corp., Carlsbad, CA)의 선명한 염색을 사용하여 상기 상이한 상태로부터의 혈청으로 처리된 신경모세포 세포에서 미토콘드리아를 관찰하였다. 세포를 1차 토끼 단일클론 항-⍺-튜불린 항체(Cell Signaling Technology Inc., Boston, MA)로 염색하였다. Fluorescein isothiocyanate-conjugated AffiniPure Goat anti-rabbit IgG (Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA)를 이차 항체로 사용했습니다. 핵은 40,6-디아미디노-2-페닐인돌을 포함하는 마운팅 배지(Vector Laboratories Inc., Burlingame, CA)로 대조염색되었습니다. 염색된 세포를 공초점 현미경 검사(Leica TCS SP8, Leica Microsystems Inc., Buffalo Grove, IL)로 검사했습니다.

통계적 분석 카이제곱 검정은 두 그룹 간의 비모수적 매개변수의 차이를 비교하기 위해 수행되었습니다. Mann-Whitney U 테스트를 사용하여 연령, 뇌졸중 기간, 체질량 지수(BMI), 운동 능력의 변화, 뇌 산소화 및 국소 혈액량의 변화, BDNF 수치의 변화, 두 그룹. 숫자 데이터에서 그룹 내 변화의 차이는 Wilcoxon Matched-Pair Signed-Rank Test로 평가했습니다. 운동훈련 후 측정된 임상변수의 변화와 임상정보 간의 관계는 Pearson 상관관계로 분석하였다. p 값 < 0.05는 통계적 유의성으로 간주되었습니다.