허혈성 심장질환에서 심박수-파워 분리 현상에 대한 에어로빅 간격 훈련 vs 지속적 훈련

배경 및 근거 감독된 유산소 운동에 기반한 심장재활(CR)은 허혈성 심장질환 환자에서 심혈관 이환율과 사망률을 감소시키고 기능적 능력을 향상시키며 삶의 질을 증진시키는 확립된 중재입니다. 국제 지침에서 권장되고 CR 프로그램에서 일상적으로 사용되는 두 가지 유산소 훈련 방식이 있습니다: 첫 번째 환기 역치 이하에서 장시간 안정 상태 운동을 특징으로 하는 중간 강도 지속 훈련(MICT, 구역 2, 최대 심박수의 65-75%); 그리고 두 환기 역치 사이의 장시간 작업 구간(최대 심박수의 75-85%)과 능동적 회복 기간을 번갈아 가며 수행하는 장시간 광범위 간격 훈련(LEIT, 구역 3). 두 방식 모두 이 임상시험이 진행되는 마드리드의 Hospital Universitario 12 de Octubre(HU12O)에서 Phase II CR 프로그램의 표준 구성 요소입니다.

두 훈련 방식의 확립된 이점에도 불구하고, 아직까지 무작위 대조 임상시험은 CR 환경에서 충분히 연구되지 않은 심혈관 효율성의 생리학적 지표인, 최대하 운동 중 심박수-파워 디커플링에 대한 두 방식의 효과를 직접 비교하지 않았습니다.

심박수-파워 디커플링: 생리학적 기초 일정 부하 자전거 운동 중 효율적인 심혈관계는 시간이 지나도 상대적으로 안정적인 심박수(HR)를 유지합니다. 기계적 파워 출력이 변하지 않음에도 불구하고 HR이 점진적으로 증가할 때, 이 현상(HR-파워 디커플링 또는 심혈관 표류라고 함)은 심박출량 감소를 심박수 반응으로 보상하여 단위 기계적 출력당 더 큰 심장 작업을 초래함을 반영합니다. 더 높은 디커플링 지수는 최대하 운동 중 더 낮은 심폐 효율성을 나타냅니다.

HR-파워 디커플링은 표준 CR 장비(교정된 사이클 에르고미터와 검증된 가슴 스트랩 HR 모니터)를 사용하여 평가할 수 있으며, 최대 운동 검사나 특수 기술이 필요하지 않아 이 인구군에서 임상적으로 적용 가능하고 안전한 측정법입니다. 훈련 후 HR-파워 디커플링 감소는 동일한 기계적 요구에 대해 심장이 더 낮은 혈역학적 부하로 작동함을 의미하며, 이는 심근 산소 소비량, 운동 내성 및 장기 심혈관 예후 측면에서 의미 있는 적응입니다.

연구 설계 근거 유산소 훈련 적응이 프로그램 완료 후 몇 주 동안 지속될 수 있으므로 이월 효과를 피하기 위해 교차 설계보다 병렬군 설계를 선택했습니다. 평가자와 통계 분석가의 눈가림은 검출 및 분석 편향을 최소화하기 위해 구현되었으며; 중재의 특성상 치료 물리치료사의 눈가림은 실현 가능하지 않습니다.

적응의 지속성을 평가하고, 중심 대 말초 심혈관 적응에서 잠재적 군간 차이가 탈훈련 속도 차이를 초래하는지 평가하기 위해 제12주(감독 훈련 종료 4주 후)에 탈훈련 추적 평가가 포함됩니다.

중재

모든 참가자는 모든 세션에서 동일한 저항 및 이동성 훈련 블록(35-40분, <50% 1RM)과 준비 운동 및 정리 운동 단계를 포함하는 표준 HU12O CR 프로토콜을 따릅니다. 유일한 차별 구성 요소는 유산소 훈련 블록(약 40분의 능동적 유산소 운동)입니다:

• 지속 훈련 군(구역 2): 개별 최대 심박수의 65-75%에서 안정 상태를 유지하며 40분간 지속적인 사이클링. 목표 HR 범위는 기초 점진적 검사에서 개별적으로 결정되며 훈련 유도 적응을 고려하여 주간 조정됩니다.
• 간격 훈련 군(구역 3): 최대 심박수의 75-85%에서 3분간의 작업 구간 8회, 각각 최대 심박수의 65-70% 이하에서 2분간의 능동적 회복 후 수행(총 블록: 40분), 총 훈련량을 지속 군과 동등하게 맞춤. 작업 강도는 두 환기 역치 사이의 구역을 목표로 합니다.

강도는 HR과 지각 운동 강도(Borg 척도 6-20; 목표 RPE 구역 2는 11-13, 구역 3은 13-16)의 이중 모니터링으로 제어됩니다. 둔화된 심박수 반응(예: 베타 차단제 치료)이 있는 참가자에서는 RPE가 주요 강도 기준으로 사용됩니다. 심폐 체력이 향상됨에 따라 세션 전반에 걸쳐 파워 출력(와트)을 점진적으로 조정하여 목표 HR 범위를 유지합니다.

주요 결과 평가 HR-파워 디커플링 지수는 개별화된 고정 파워 출력에서 20분간의 일정 부하 최대하 사이클링 검사를 통해 평가됩니다. HR은 검증된 가슴 스트랩 센서를 통해 지속적으로 기록됩니다. 디커플링 지수는 검사의 처음 1/3(0-6분)과 마지막 1/3(14-20분) 사이의 평균 HR의 상대 백분율 변화로 계산됩니다: [(HR₁₄-₂₀ - HR₀-₆) / HR₀-₆] × 100. 더 높은 값은 더 큰 심혈관 표류와 더 낮은 효율성을 나타냅니다. 최소 임상 중요 차이(MCID)는 0.12 단위로 설정됩니다. 20분 검사 직후, 5분간의 수동 회복 기간을 사용하여 운동 후 심박수 회복(HRR₁, HRR₂, HRR₅)을 평가합니다.

표본 크기 표본 크기는 G*Power 3.1.9.7을 사용하여 이중 인자 반복 측정 분산분석(2군 × 3시점), 검정력 80%, α = 0.05, 반복 측정 간 상관관계 0.50, 기대 효과 크기 f = 0.51(Cohen d = 0.83; MCID = 0.15 단위; SD ≈ 0.18)로 계산되었습니다. 이를 통해 최소 34명의 참가자가 산출되었습니다. 예상 15%의 탈락률을 고려하여 목표 표본은 40명(군당 20명)입니다.

통계 분석 주요 분석은 이원 반복 측정 분산분석(군 × 시간)을 사용하며, 군 × 시간 상호작용을 주요 추정량으로 합니다. 구형성 가정이 위반되면 Greenhouse-Geisser 수정이 적용됩니다. 데이터가 완전 무작위로 결측되지 않은 경우 선형 혼합 효과 모델이 사용됩니다. 주요 분석은 의도치 치료 원칙을 따릅니다; 프로토콜 준수 민감도 분석은 세션의 ≥80%와 세 번의 평가를 모두 완료한 참가자를 포함합니다. 결측 데이터는 다중 대체법으로 처리됩니다. 효과 크기는 분산분석의 경우 부분 에타 제곱(η²p), 쌍별 비교의 경우 Cohen's d로 보고됩니다. 통계적 유의성은 p < 0.05(양측), 95% 신뢰구간으로 설정됩니다.

윤리 연구 프로토콜은 Hospital Universitario 12 de Octubre의 의약품 연구 윤리 위원회(CEIm)에 승인을 위해 제출되었습니다. 연구는 헬싱키 선언과 적용 가능한 스페인 생의학 연구 법규에 따라 수행됩니다. 모든 참가자는 등록 전 서면 동의서를 제공할 것입니다.