Wywołane wysiłkiem zmiany odstępu QT w odpowiedzi na przerywane i ciągłe stopniowane testy wysiłkowe

Zespół długiego QT (LQTS) to kanałopatia jonowa, która występuje u około 1 na 2500 osób. Objawy obejmują; omdlenia, drgawki i nagła śmierć sercowa (SCD). Defekty genetyczne LQTS osiągają punkt kulminacyjny w opóźnionej repolaryzacji mięśnia sercowego identyfikowanej na 12-odprowadzeniowym elektrokardiogramie (EKG) jako wydłużony odstęp QT. Ze względu na dynamiczny charakter kanałopatii niektóre nieprawidłowości można przeoczyć, wykonując jedynie spoczynkowe EKG. U młodych sportowców arytmia serca predysponująca do SCD zwykle nie występuje podczas szczytowego wysiłku, ale podczas rozgrzewki, regeneracji lub okresów zmniejszonej intensywności ćwiczeń (np. fazy odpoczynku w meczach piłki nożnej). Środowisko powodujące wzrost temperatury ciała, szybkości rui i stanu autonomicznego powinno zatem zostać uwzględnione w ocenie ryzyka SCD. Podczas gdy stosowanie testu wysiłkowego (CPET) jest powszechne, często wykonuje się go przy użyciu procedury ciągłej rampy lub procedury krokowej (np. Protokół Bruce'a). Jednak podczas gier, takich jak piłka nożna, ruchy nie są ciągłe, ale przerywane, charakteryzujące się fazami odpoczynku i okresami ćwiczeń o mniejszej intensywności. Głównym celem tego badania jest ocena czasu trwania i dyspersji odstępu QT podczas i bezpośrednio po wykonaniu ciągłego (CONT) i przerywanego (INT) maksymalnego stopniowanego testu wysiłkowego w grupie młodych (<16-18 lat) lat) półprofesjonalnych piłkarzy. Oczekuje się, że stopniowany test wysiłkowy INT wywoła większą zmienność międzyosobniczą odstępu QT w porównaniu z badaniem CONT.

Badacze zamierzają zrekrutować około 50 graczy z regionalnego centrum szkoleniowego Sunderland Foundation of Light (RTC) z minimalną próbą 24 osób. Użyjemy zreplikowanego, losowego, powtarzanego projektu krzyżowego, w którym uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do różnych sekwencji czterech warunków eksperymentalnych; dwa ciągłe stopniowane testy wysiłkowe i dwa przerywane stopniowane testy wysiłkowe, randomizowane przy użyciu projektu z przeciwwagą z kwadratem łacińskim. Uczestnicy będą musieli wykonać wszystkie cztery warunki ćwiczeń w przybliżeniu o tej samej porze dnia (± 1 h), aby kontrolować różnice wewnątrz atlety. Każdy warunek ćwiczeń zostanie oddzielony o co najmniej 72 godziny, a wszystkie sesje testowe zostaną zakończone w ciągu 2-4 tygodni. Na uczestników zostaną nałożone następujące ograniczenia, aby poprawić siłę projektu badania:

• Unikaj forsownej aktywności fizycznej przez 48-72 h przed badaniem.
• Unikaj spożywania kofeiny przez 4 godziny przed badaniem i alkoholu przez co najmniej 12 godzin.
• Utrzymuj normalne nawodnienie, pijąc do zaspokojenia pragnienia przed badaniem.
• Spożyć posiłek wysokowęglowodanowy na 2 godziny przed badaniem.

Testy wysiłkowe

Ćwiczenia będą wykonywane w laboratorium fizjologicznym z kontrolowaną temperaturą. Uczestnicy wykonają dwie stopniowane próby wysiłkowe, powtarzane dwukrotnie. Ciągły stopniowany test wysiłkowy (CONT) stopniowo zwiększa prędkość bieżni, wykorzystując trzyminutowy etap na bieżni z napędem silnikowym. Prędkość początkowa zostanie zindywidualizowana i zaprojektowana tak, aby wywołać tętno na poziomie około 40-50% maksymalnego tętna przewidzianego dla wieku danej osoby przy użyciu wartości 206,9 - (0,67* wieku [lata]). Będzie to mierzone na podstawie 3-minutowej rozgrzewki o niskiej intensywności na początku. Prędkość będzie wzrastać o 1 km.h-1 co trzy minuty, aż do wyczerpania wolicjonalnego. Nachylenie bieżni zostanie ustawione na 1%, aby odzwierciedlić wydatek energetyczny biegu po ziemi. Nachylenie zostanie zwiększone tylko wtedy, gdy wykonawca osiągnie granice częstotliwości i długości kroku, dlatego dalsze zwiększanie prędkości pasa byłoby niewłaściwe. Przerywany stopniowany test wysiłkowy (INT) przebiega według tej samej procedury. Jednak prędkość w ciągu każdego trzyminutowego ćwiczenia będzie zmieniać się co 30 sekund między prędkością docelową a całkowitą przerwą na 30 sekund. Przyspieszenie pasa bieżni zostanie ustawione na maksymalne możliwości. Uczestnicy zostaną zapoznani z tym przyspieszeniem, aby zapewnić bezpieczeństwo.

Mleczan krwi

Próbka mleczanu krwi włośniczkowej po wysiłku zostanie pobrana z czubka palca niedominującej dłoni uczestników. Końcówka palca zostanie nakłuta za pomocą jednorazowego lancetu w celu pobrania próbki krwi włośniczkowej. Mała próbka krwi jest następnie pobierana i analizowana za pomocą przenośnego analizatora mleczanu we krwi (Lactate Pro). Palec zostanie oczyszczony za pomocą wacika nasączonego alkoholem, aby zmniejszyć infekcję. Badacz pobierający krew będzie nosił odpowiednie środki ochrony osobistej, w tym rękawice bezlateksowe podczas pobierania krwi. Pomiar krwi służy jako punkt końcowy (między innymi) do potwierdzenia, czy wykonano maksymalny wysiłek.

Analiza gazów Dane oddechowe będą rejestrowane w sposób ciągły podczas każdego testu wysiłkowego przy użyciu internetowego wózka metabolicznego gazu oddech po oddechu (Cortex, metamax). Zostaną użyte certyfikowane standardowe gazy kalibracyjne o zawartości 16,4% O2 i 4,5% CO2 (Cryoservice Ltd, Worcester, Wielka Brytania). Przepływomierz turbinowy, służący do oznaczania V ̇E, będzie kalibrowany za pomocą 3-litrowej strzykawki (Cosmed Srl). Temperatura pokojowa (°C), wilgotność względna (%) i ciśnienie barometryczne (mmHg) będą rejestrowane niezależnie od stacji pogodowej. Ocena postrzeganego wysiłku (RPE) (zmodyfikowana skala stosunku kategorii) (Foster et al., 2001) wyrażona jako jednostka arbitralna (AU) zostanie uzyskana w ostatnich 15 sekundach każdego etapu prędkości.

Wszystkie dane oddech po oddechu będą przetwarzane przy użyciu 30 s wstecznych średnich (Midgley i in., 2007) uzyskanych bezpośrednio z oprogramowania metamax®, przy czym najwyższy VO2 na końcowych etapach uznawany jest za VO2max (Midgley i in., 2007 ). Wykorzystanie uśredniania środkowych 5 z 7 oddechów zostanie wykorzystane do oceny danych submaksymalnych, w tym progu wentylacji (Nichols i in. 2015). Wartość VO2max zostanie uznana za osiągniętą, jeśli zostaną spełnione ≥2 z następujących kryteriów (Keren i in., 1980): plateau VO2 zdefiniowane jako zmiana mniejsza niż 0,2 l.min-1 pomimo rosnącego obciążenia pracą (Howley i in. ., 1995), współczynnik wymiany oddechowej (RER) >1,15, maksymalne tętno (HRszczytowe) w granicach ±10 uderzeń.min-1 szacowanej szczytowej HR (206,9 - [0,67 x wiek]), RPE większe niż 8 (Howley i wsp., 1995) i 5 minut później stężenie mleczanu we krwi > 8 mM.

Echokardiografia, elektrokardiografia i analiza odstępu QT

Standardowy echokardiogram przezklatkowy (TTE) zostanie wykorzystany do zbadania istnienia jakichkolwiek strukturalnych nieprawidłowości serca. Wstępna ocena zostanie przeprowadzona podczas pierwszej wizyty w laboratorium trwającej minimum 40-45 min. Badanie przesiewowe przeprowadzi wykwalifikowany fizjolog kardiolog. 5-minutowy odpoczynek, regeneracja i 12-odprowadzeniowe EKG wysiłkowe zostaną wykonane przy użyciu zestawu Masona-Likara. EKG zostanie zarejestrowane z prędkością papieru 25 mm/s. Odstęp QT zostanie określony jako odstęp między początkiem załamka Q lub R a szczytem załamka T oraz punktem, w którym styczna poprowadzona wzdłuż maksymalnego nachylenia ramienia zstępującego załamka T przecina linię podstawową izoelektrycznego TP . Skorygowany odstęp QT (QTc) zostanie obliczony przy użyciu zautomatyzowanego algorytmu uśredniającego 3 uderzenia dla każdego trzyminutowego etapu i 60-sekundowych faz odpoczynku. Użyjemy wielu różnych wzorów do oceny skorygowanego odstępu QT (QTc);

Bazetta (QTc=QT/!RR), Fridericii (QTc=QT/[RR/1000]1/3), Framinghama (QTc=QT+[0,154 * {1000-RR}]) Hodges (QTc=QT+1,75 * [{60 000/RR}260])