Effekter av hjertefrekvensvariabilitetsstyrt trening vs standard aerob resept på kardiovagal modulasjon og kardiorespiratorisk kondisjon i koronararteriesykdom (ParaDox)

Bakgrunn

Koronararteriesykdom (CAD) er preget av manglende evne til å tilveiebringe blod og oksygen tilstrekkelig til hjertet, ofte som følge av dannelse av aterosklerotiske plakk i den arterielle lumen. Denne inflammatoriske, multifaktorielle tilstanden kan svekke det autonome nervesystemet (ANS), og forstyrre balansen mellom de sympatiske og parasympatiske traséene og føre til autonom dysfunksjon. Viktige indikatorer for denne dysfunksjonen inkluderer redusert hjertefrekvensvariabilitet (HRV) og forsinket pultefrekvens, som begge betyr økt sympatisk aktivitet og redusert parasympatisk aktivitet. Disse endringene forutsier dårligere kardiovaskulære utfall hos CAD -pasienter, da ANS kompenserer for myokardiell iskemi og hypoksi ved å øke sympatisk drivkraft og redusere vagal aktivitet for å bevare hjertekontraktilitet og produksjon. Denne ubalansen utløser en kaskade av nevrohumorale forandringer som påvirker kardiovaskulære, perifere vaskulære og nyresystemer, noe som forverrer sykdomsprogresjonen ytterligere.

Regelmessig trening er kjent for å spille en viktig rolle i forebygging, styring og behandling av CAD, hovedsakelig gjennom bevaring av endotelfunksjon, men også gjennom forbedring av kardiovagal modulasjon og neurokardiovaskulær stressreaktivitet og ved økningen i kardiorespiratorisk kondisjon. Pasienter med stabil CAD bør gjennomgå et hjerterehabiliteringsprogram for å oppfylle treningsretningslinjer. Protokoller kan variere i modus, intensitet, frekvens og varighet, mens de mest anbefalte treningstypene er turgåing og sykling, med intensiteter mellom 40-80% av VO2peak forbundet med økning i treningskapasitet med 11-36%. Nyere studier demonstrerte at høyintensiv intervalltrening (HIIT) sammenlignet med moderat intensitet Continuous Training (MICT) fremmer høyere tilpasning i VO2MAX og i postutøvelse av hjerterytmen har HIIT også vist å bidra til gjenoppretting av endotelfunksjon og autonom balanse, inducering av revers hjertemodell og økende lyngelfunksjon og funksjon. Imidlertid demonstrerer MICT høyere etterlevelse fordi det er en tryggere og mer effektiv tilnærming. Til tross for de kjente ikke-farmakologiske fordelene ved trening, viser nyere studier at mer enn 15% av pasientene med CAD er trening som ikke responderte til økning i VO2Max, dvs. en økning på 3,5 ml/kg/min i VO2MAX, som har vært assosiert med en 10% reduksjon i all-cause og kardi-den som er den som har vært den større dødeligheten i VO-årsaket, men som har vært tilknyttet 3,5 ml/kg/min. risiko.

Trening av individualisering øker blant tilsynelatende sunne populasjoner på grunn av brukervennligheten av bruk av mobiltelefonapplikasjoner. Nylig har HRV-guidet trening blitt identifisert som en alternativ reseptsteknikk for reseptbelagte kardiovaskulær utholdenhetsøvelse, og denne reseptbelagte teknikken viste seg å bidra til større forbedringer hos utholdenhetsutøvere. HRV-guidet treningshensyn til trening foreskrevet basert på daglige endringer i HRV, avhengig av terskler konstruert på individnivå. Etter en innledende karakteriseringsperiode, der HRV etter å ha våknet er målt, er den individuelle HRV -profilen definert. Deretter med tanke på hvilerverdiene for HRV, vil det bli bestemt treningsintensitet for treningsøkten, dvs. hvis lnrmssd7day-roll-AVG forble i den minste verdige endringen (SWC) (+), er høyintensitet eller en hurtig intensitet. Denne reseptbelagte teknikken fører til forskjellige arbeidsmengder fra de forhåndsdefinerte treningsprogrammene.

Så vidt vi vet, har ingen studier ennå sammenlignet de kroniske effektene av to forskjellige treningsprotokoller på kardiovagal modulasjon, og kardiorespiratorisk egnethet hos pasienter med CAD. Dermed tar denne forskningen som mål å sammenligne de kroniske tilpasningene på kardiorespiratorisk kondisjon, kardiovagal modulasjon, baroreflex -følsomhet (BRS) og arteriell stivhet (AS) av to forskjellige teknikker for treningsresept (tradisjonell VS -individualisert) og to treningsmetoder (HIIT vs MICT) hos pasienter med CAD. Vi antar at utøvelse av individualisering vil fremme høyere tilpasninger i kardiovagal modulasjon, kardiorespiratorisk kondisjon, BRS og som hos pasienter med CAD, sammenlignet med tradisjonell resept.

Metoder

Studiedesign Denne langsgående randomiserte studien vil bestå av å sammenligne effekten av forskjellige treningsteknikker for trening og forskjellige metoder for trening av trening (tradisjonell MICT, tradisjonell HIIT og HRV-guidet trening) ville utvise forskjeller i kroniske tilpasninger i kardiorespiratorisk kondisjon, kardiovagal modulasjon og BRS hos pasienter med CAD. Studien vil bestå av 12 ukers overvåket trening med 3 økter per uke. Denne studieprotokollen ble sendt til Fakultet for Human Kinetics Institutional Review Board.

Prøvestørrelse

Forutsatt at en endring i VO2Max på 3,5 ml/kg/min skal være klinisk relevant, α = 0,05, 1-β = 0,80, et forventet frafall på 15% i 12 uker, og en valgt middels effektstørrelse på 0,25 på grunn av hull i litteraturen, hvis beregningen, hvis beregningen ble gitt, hvis en total. Etter en pilotstudie bestående av 12 deltakere, 4 per gruppe, (48x0,25 = 12).

Rekruttering

Rekruttering vil hovedsakelig bli utført på Coronary Club of Lisboa (Corlis) (fase III) ved fakultetet for menneskelig kinetikk og ved sykehuset Santa Cruz i Lisboa.

Målinger

Alle studiemålinger vil bli samlet ved Fakultet for menneskelig kinetikk, University of Lisboa. Vurderinger av kardiopulmonal treningstest (CPET), kardiovagal modulasjon, kroppssammensetning og arteriell stivhet, vil bli utført både ved baseline og etter 12-ukers intervensjonsperiode. Deltakerne vil bli bedt om å bli faste (> 4H), avstå fra mat/drikke som inneholder koffein og alkohol (> 12 timer), og avstå fra anstrengende trening (> 24 timer) før vurderinger, etter intervensjonsvurderinger vil bli planlagt for samme tid som baseline. Tiltakene vil følge følgende ordrekroppssammensetning, kardiovagal modulasjon (og baroreflex-følsomhet), lokal og regional arteriell stivhet, kardiopulmonal test og post-maksimal treningskardiovagal modulasjon (og baroreflex-følsomhet) og lokal og regional arteriell stivhet.

Randomisering

Baseline -evaluering vil bli gjort før randomisering, og verken deltakere eller feltarbeid vil kjenne gruppeoppgaven på dette tidspunktet. På grunn av intervensjonens art vil det ikke være mulig å blinde deltakere etter baseline -vurderinger. Etter baseline -vurderingene vil blokkere randomisering av gruppe med balanserte blokker av 12 deltakere bli utført av en forsker som ikke er involvert i rekruttering eller datainnsamling ved bruk av REDCAP (https://imm.medicina.ulisboa.pt/group/redcap/redcap_v7.6.7/). Deltakerne vil bli tildelt tilfeldig til en av de tre gruppene: HIIT, MICT og HRV-guidet trening.

Treningsinngrep

Treningsinngrep vil ha en 12-ukers varighet, med 3 økter per uke på ikke-påfølgende dager for alle 3 grupper og vil bli utført på Faculdade de Motricidade Humana. Sertifiserte treningsfysiologer vil føre tilsyn med økter. Puls vil bli overvåket under alle økter med en HR -skjerm (S810i Polar, Polar Electro, Kempele, Finland; samplingshastighet 1000 Hz). Alle økter vil inneholde en 10-minutters oppvarming, en aerob komponent, en styrkekomponent og en avkjøling for begge gruppene. Oppvarmingen vil fokusere på å øke HR, forbedre mobiliteten og utføre forberedende strekninger for kondisjoneringskomponenten. Styrkekomponenten vil bestå av 6 arm- og 2 benmaskiner med 2 sett med 8 til 12 reps ved 50-60% 1RM per maskin. Avkjølingen vil gå over fra kondisjoneringskomponenten til strekkfasen, bestående av statiske og dynamiske strekkøvelser for alle store muskelgrupper. Oppvarming, styrkekomponent og coold-down vil bli standardisert for de 3 gruppene. Økter vil bli ansett som fullført når minst 83,3% (30 av 36 økter, dvs. minimum tilslutning = 83,3%) av de foreskrevne treningsøktene er blitt utført med hell (nådd den programmerte intensiteten). Den aerobe komponenten i alle grupper vil følge lineær periodisering. Volum og/eller intensitet vil øke hver fjerde uke.

Dataanalyse

Alle HRV-analyser vil bli utført offline ved bruk av Fisiosinal-programvaren innebygd MATLAB [25]. Tidsdomene og spektrale kraftanalyser vil bli utført ved bruk av 2-minutters tidsbinger. Ektopiske hjerteslag (M = 1, SD = 4 B.Min-1) vil bli ekskludert fra den endelige analysen. Tidsdomenestatistikken som brukes til å karakterisere HRV vil være SDNN og RMSSD. Ikke-lineære tidsdomeneparametere vil bli avledet fra Poincaré-plottet inkludert SD1 og SD2. Tidsfrekvens-domeneanalysen vil bli utført ved bruk av DAUBECHY-12 Diskrete wavelet-algoritmen. Wavelet -analyse vil bli valgt i stedet for rask Fourier -transformasjon, da den er bedre egnet til å karakterisere de akutte responsene fra det autonome nervesystemet under trening. BaroreFlex Effectivity Index (BEI) og BRS vil bli estimert ved bruk av spontan sekvensmetode. Kort fortalt kaster metoden om tilstøtende svingninger (RAMPs) i systolisk blodtrykk (SBP;> 1 mmHg) og RR og (> 4 ms). BRS vil bli definert som gjennomsnittet av BRS -skråningene. BEI vil bli beregnet som det totale antallet BRS-hendelser delt på det totale antallet BP-ramper observert i løpet av 2-minutters tidsbin.

Statistiske metoder

Statistiske tester vil bli utført i R (R Studio versjon 4.2.2). Beskrivende statistikk vil bli brukt for å analysere demografiske og kliniske variabler målt ved baseline for hver gruppe. Kategoriske variabler vil bli presentert ved bruk av frekvenser og prosenter, mens kontinuerlige variabler vil bli uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik (eller median og rekkevidde).

For de primære og sekundære resultatene vil data gjennomgå analyse ved bruk av lineære blandede modeller i R og LME4. De faste effektene vil bli definert som intervensjonsøyeblikket og gruppen, og det tilfeldige avskjæringen vil bli definert som hver deltaker. Parameterestimering vil benytte begrenset maksimal sannsynlighet og Kenward-Roger-tilnærmingen for frihetsgrader vil bli brukt for å evaluere betydning, noe som sikrer optimal type I-feilrater. Sekundære analyser vil utforske justeringer for protokollavvik gjennom en analyse per protokoll. Legg ut en betydelig interaksjon, parvise sammenligninger vil bli utført med en Bonferroni -justering. For hoved- og interaksjonseffekter vil delvis ETA -kvadrat (η2) beregnes som et estimat for effektstørrelse. Effektstørrelser for parvise sammenligninger vil bli rapportert som Cohens D, komplementert med 95% konfidensintervaller for gjennomsnittlige forskjeller. Alle statistiske analyser vil bli utført ved bruk av R -programvare, med et betydelig nivå på α = 0,05.