강렬한 운동 후 심장 근육의 급성 변화 및 회복에 대한 외인성 케톤의 영향.

### 배경:

과도한 운동이 기능적, 생화학적 심근 손상을 초래한다는 것은 이미 입증되었습니다. 그러나 운동으로 인한 심근 부종의 발생은 아직 불분명합니다. 심장 자기공명영상(CMR)의 기본 T1 및 T2 매핑 기술은 병리학적 심근액 축적을 감지하는 데 민감하므로 병리학적 심근 부종을 식별하기 위한 잠재적인 바이오마커 역할을 합니다. Ghekiere 등이 실시한 파일럿 연구. 는 증가된 트로포닌 방출과 증가된 T1 매핑 값, 우심실(RV) 기능 장애 사이의 상관 관계를 입증했습니다. 이 연구의 목적은 파일럿 연구의 주요 한계를 극복하고 급성 심장 변화 및 회복에 대한 외인성 케톤의 영향을 평가하기 위해 조정된 연구 프로토콜을 사용하여 30명의 참가자를 대상으로 추가 연구를 수행하는 것입니다.

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• 목표

본 연구의 목적은 강렬한 운동 후에 심장 이상이 발생하는지, 그리고 이러한 이상이 20~24시간 후에 회복되거나 지속되는지를 조사하는 것입니다. 구체적으로 연구진은 강렬한 운동 후에 심근부종이나 심장 기능 장애, 수축력 이상이 나타나는지 여부를 조사할 예정이다. 연구자들은 케톤의 사용이 이러한 심장 이상의 발생과 회복에 영향을 미치는지 여부를 조사할 계획입니다. Ghekiere 등의 파일럿 연구. RV 기능 장애와 함께 운동으로 인한 트로포닌 방출과 증가된 T1 매핑 값 사이의 상관 관계를 보여주었습니다. 이 연구의 목표는 더 많은 인구를 대상으로 이러한 결과를 더 자세히 조사하는 것입니다. 연구자들은 광범위한 운동이 잠재적으로 병리학적 심근 부종을 나타내는 심근 내 체액 축적의 병리학적 수준과 연관되어 있는지 여부를 평가할 것입니다. 또한 연구자들은 심실 기능 장애가 발생하는지, 강렬한 운동 후에 수축력이 변화하는지 여부를 평가할 것입니다. 마지막으로 연구진은 이전 연구 결과가 강렬한 운동 후 24시간 후에도 회복되거나 유지되는지 여부, 남성과 여성 간의 잠재적 차이, 케톤 섭취의 영향을 조사할 예정입니다. 이러한 발견은 전문 사이클리스트의 병리학적 심장 손상 및 급사에 대한 연구에 기여할 수 있으며 잠재적으로 케톤이 심장 손상 회복에 미치는 영향을 밝힐 수 있습니다.

1. 연구자들은 강렬한 지구력 운동이 심장 근육에 영향을 미치는지 여부를 평가할 것입니다.
2. 조사관은 24시간 후에도 효과가 지속되거나 사라지는지 여부를 평가합니다.
3. 연구자들은 위약과 케톤 섭취 사이의 잠재적인 차이를 평가할 것입니다.

4. 조사관은 남성과 여성 참가자 간의 잠재적인 차이를 평가할 것입니다.

   ### 연구 인구

   포함 기준은 사전 동의서에 서명한 18세에서 50세 사이의 건강한 레크리에이션 남성 및 여성 자전거 운전자입니다. 호르몬 변동이 연구 결과에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 피임약을 복용하는 여성 참가자도 포함됩니다. 각 참가자는 교육 이력에 대한 자세한 설문지를 받게 됩니다. E. Van der Steeg 등의 기준 값을 기준으로 나이와 성별을 보정한 P90 이상의 VO2-max/kg 값을 달성한 경우 참가자가 포함됩니다.

   제외 기준에는 심혈관, 대사 또는 호흡기 질환, 심혈관 위험 요인이 있는 참가자, 최대 운동 또는 MRI에 대한 금기 사항이 포함됩니다. 조사관은 약 30명의 참가자를 예상합니다.

   • 모집 및 사전 동의

   참가자는 연구팀의 개인 네트워크와 지역 스포츠 클럽을 통해 모집됩니다. 잠재적 참가자에게는 어떠한 압력도 가해지지 않습니다. 참여는 자발적이며 개인은 이유 제시 없이 연구자와의 관계에 영향을 주지 않고 언제든지 참여를 거부하거나 철회할 권리가 있습니다. 지역 스포츠 클럽에는 이메일과 소셜 미디어를 통해 연락이 갈 것입니다. 참가자는 이메일을 통해 연구 정보를 받게 되며 언제든지 이메일이나 전화로 연구에 관해 질문할 수 있습니다. 연구는 기준선에서 다시 설명될 것이며, 서명을 위해 사전 동의가 제공될 것입니다. 연구팀은 사전 동의를 수집합니다. 연구별 절차에 대해 별도의 양식이 제공되어 연구가 표준 치료 범위를 벗어나므로 비용이 청구되지 않음을 명확히 합니다.

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   ### 방법론

   이것은 중재적 전향적 교차 연구입니다. 참가자는 지인 및 지역 스포츠 동아리를 통해 모집할 예정이다. 모든 참가자는 정보와 설문지를 받게 되며 사전 동의서에 서명해야 합니다.

   모든 참가자는 강렬한 운동 전에 VO2 최대치를 포함한 유산소 및 무산소 역치를 계산하기 위해 VO2 최대 테스트를 받게 됩니다. 강렬한 운동 전에 기본 CMR 연구는 휴식 중에 T1 매핑 및 T2 매핑(SA 기저 및 중심실 및 HLA), 기능 측정(HLA, VLA, 3CH 및 양쪽 심실에 대한 SA), 스트레스 측정(바로 누운 자세)을 통해 수행됩니다. 운동-CMR) 및 조영증강 영상을 통해 섬유증을 감지합니다. 기본 혈액 검사(Na, K, Ca, Chl, Mg, 크레아티닌, RBC + Hct, Hg, WBC, 혈소판, 고감도 트로포닌 I 및 T, 크레아틴 키나제, 크레아틴 키나제-MB, NT-proBNP, CRP, 에스트로겐, 테스토스테론 , Lpa, NT-pro ANP, 알부민, 도파민, GDF-15, 혈청 B 히드록시부티레이트, 포도당, 젖산염 및 소변 검사) 심장 바이오마커와 수분 공급 상태를 평가하기 위해 복용해야 합니다. 심실 기능 계산 및 스트레인 분석을 통해 기본 심장 초음파도 수행됩니다.

   그런 다음 참가자들은 Jessa 병원의 재활 및 건강 센터(ReGo)인 연구실에서 통제된 조건(온도 및 습도)에서 광범위한 운동 세션을 받게 됩니다. 모든 참가자는 가상 실내 훈련 설정인 ZWIFT 설정을 사용하여 표준화된 경로를 완료합니다. 이 경로는 3시간 동안 지속되며 1.5~2.0분 동안 무산소 운동을 유지하는 것을 목표로 무산소 역치를 기준으로 개별적으로 조정됩니다. 시간. 테스트 중에는 참가자가 자신의 자전거를 탈 수 있는 자전거 트레이너(Wahoo Kickr)가 제공됩니다. 음식과 수분 섭취가 표준화됩니다. 운동 전, 운동 중, 운동 후에 심박수와 수분 균형을 모니터링합니다. 포도당, 젖산염 및 베타-하이드록시부티레이트 혈청 수치는 운동 전, 운동 중, 운동 후에 모세혈관 혈액 샘플을 통해 모니터링됩니다.

   심장 박동은 임상 및 가정 환경 모두에서 비교하고 검증하기 위해 여러 장치를 사용하여 운동 전, 운동 중, 운동 후에 지속적으로 모니터링됩니다(장치: Fourth Frontier X2, Byteflies 패치, Rooti Rx). 모든 장치에는 CE 마크가 있으며 매우 작고 외부에서 보이지 않으며 임상 상황에서 사용되었습니다. 모니터링 설정을 통해 일상 활동이 중단되는 것을 방지할 수 있습니다.

   참가자는 케톤 에스테르 섭취로 한 번, 위약(등열량 중쇄 트리글리세리드 구성)으로 한 번, 1~3주 간격으로 나누어 무작위 이중 맹검 ZWIFT 이벤트를 수행합니다. 케톤과 위약은 정해진 일정에 따라 경구 투여됩니다.

   운동 후 3~6시간 동안 모든 참가자는 기본 연구와 동일한 순서로 심장 초음파, CMR 검사, 혈액 검사 및 소변 검사를 받게 됩니다. 기준선 이후 24시간 동안 동일한 테스트가 반복됩니다. 심장초음파 평가는 숙련된 심장전문의가 실시합니다. CMR 후처리는 숙련된 심장 방사선 전문의 2명이 수행하고 박동 모니터링은 숙련된 심장 전문의가 평가합니다.

   의료 절차는 훈련된 간호 직원과 의사에 의해 일반적인 임상 절차에 따라 수행됩니다. 리듬 모니터링 데이터는 회사에서 제공한 소프트웨어를 사용하여 익명으로 분석됩니다.

   • 위험-이익 균형

     • 강렬한 운동과 관련된 위험은 최소화됩니다. 드문 경우지만 강렬한 운동으로 인해 부정맥이 발생할 수 있습니다. 이전 연구에 따르면 돌연사는 연간 운동선수 10만 명당 약 1~2명, 운동 100만~400만 시간당 1명꼴로 발생하는 것으로 나타났다. 조사관들은 참가자들이 운동 전에 심장 평가를 받고 운동이 통제된 환경에서 수행되기 때문에 참가자들의 위험이 더 낮을 것이라고 의심합니다. 통제된 환경은 잠재적인 문제를 조기에 식별하고 치료할 수 있으므로 심각한 합병증의 가능성을 줄일 수 있습니다.
     • 검사를 통해 눈에 띄지 않고 증상이나 위험이 없는 이상을 드러낼 가능성이 적습니다. 그러한 발견은 불필요한 걱정을 불러일으킬 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 조사관은 참가자에게 그 중요성에 대해 완전히 알릴 것입니다. 반대로, 증상이 없는 잠재적인 초기 병리학적 발견도 식별되어 적시에 평가 및 치료가 가능하고 잠재적으로 장기적인 결과를 예방하거나 개선할 수 있습니다.
     • 가돌리늄 조영제에 대한 알레르기 반응의 위험은 매우 적습니다.
   • 데이터 분석

   기본적인 CMR 후처리는 일상적인 임상 환경에서 사용되는 상업용 워크스테이션에서 수행됩니다. 심장의 영화 영상은 상용 소프트웨어(NeoSOFT, USA)를 사용하여 분할됩니다. 모든 연구 데이터는 가명처리됩니다.

   좌심실(LV) 및 우심실(RV) 용적은 박출률, 이완기말 용적, 수축기말 용적, 심장 지수 및 심장 질량을 계산하기 위해 간략하게 설명됩니다. LV 측면 벽과 격막의 두께는 SA 및 HLA 이미지에서 측정됩니다. 심근 T1 및 T2 이완 시간이 결정됩니다. 분석은 모든 연구 데이터를 보지 못한 채 심장 영상 분야의 전문 지식을 갖춘 두 명의 독립적인 심장 방사선 전문의가 수행합니다.

   심장 초음파 검사는 심장 전문의가 수행하고 분석합니다.

   원시 ECG 데이터는 각 회사(Byteflies, Fourth Frontier 및 Rooti)에서 제공하는 소프트웨어를 통해 제공되며 숙련된 심장 전문의의 평가를 받습니다.

   통계 분석은 IBM SPSS 버전 27.0(IBM SPSS Statistics for Windows, Chicago, IL, USA)을 사용하여 수행됩니다. Shapiro-Wilk 테스트는 데이터의 정규 분포를 테스트하기 위해 수행됩니다(p < 0.05).