Уровни белка олигомерной матрицы сывороточного хряща после 12 недель различных упражнений

Дизайн

Было разработано проспективное рандомизированное контрольное исследование с параллельными группами. Этический совет Университета Мустафы Кемаля (MKU) одобрил исследование (B.30.2.MKU.0.01.01.00/255). Участникам объяснили точный характер исследования, и их попросили подписать письменное согласие. Испытания проводились в Медицинском центре Ближневосточного технического университета в Анкаре, Турция, в период с января по июнь 2008 года. Независимыми переменными были группы (n=4) и время (n=2). Зависимой переменной были уровни сывороточного хрящевого олигомерного матриксного белка (COMP), измеренные на трех этапах тренировки: до (восстановление), сразу после (усталость) и через 30 минут после тренировки (регенерация). Участники были подвергнуты следующим тестам до и в конце периода вмешательства: индекс массы тела (ИМТ), изокинетическая сила мышц ног, максимальное потребление кислорода (VO2max) и уровни COMP в сыворотке.

Участники

115 заявителей вызвались принять участие в этом исследовании. Скрининг приемлемости проводился в соответствии с критериями включения. Из 104 подходящих кандидатов 48 здоровых, малоподвижных студентов мужского пола в возрасте от 18 до 25 лет (Mage = 21,8 ± 1,9). были выбраны по простому рисунку. Тем не менее, исследование было завершено с 44 участниками из-за того, что 4 выбыли из него. Участников случайным образом распределили в соотношении 1:1:1:1 на параллельные группы, три группы упражнений (плавание, езда на велосипеде и бег) и одну контрольную. Для случайного распределения каждый участник получил неизвестное исследователям число, которое было написано на листе бумаги, а затем вытащено из коробки, что позволило распределить людей по контрольной группе и группе упражнений. Исходные образцы крови хранились при температуре -80°C и не анализировались при распределении участников. Критерии исключения, изученные с помощью анкеты, были: остеоартрит, ревматоидный артрит или другое воспалительное заболевание суставов, внутрисуставная инъекция стероидов, неправильное положение коленей (варусное/вальгусное) более 15° и недавний (в течение шести месяцев) перелом. нижней конечности. Активные спортсмены и волонтеры с предыдущим спортивным опытом не были включены. В период вмешательства один участник был исключен из исследования из-за внезапного заболевания почек, а другой решил отказаться от дальнейшего участия. Кроме того, два участника были исключены из исследования до проведения биохимических анализов, так как один субъект из беговой группы не соответствовал минимальному требованию 75% посещаемости тренировки, а один субъект из контрольной группы не прошел посттесты. Описательные данные участников представлены в.

Вмешательства

После первых измерений участники были случайным образом и в равной степени распределены по группам плавания, бега, езды на велосипеде и контрольной группе. Все группы упражнений участвовали в занятиях по 40 минут в день, три дня в неделю, в течение 12 недель. Каждая сессия начиналась с пятиминутной разминки, продолжалась основным подходом из 30-минутных упражнений в их индивидуальной целевой зоне сердечного ритма (60-70% резерва сердечного ритма) и заканчивалась пятиминутным периодом заминки. Индивидуальную целевую зону сердечного ритма определяли в соответствии с Руководством по нагрузочному тестированию и назначению Американского колледжа спортивной медицины [1]. Плавательные упражнения, состоящие из плавания кролем на груди и упражнений на удары ногами. В основных сетах участники выполняли плавание кролем на груди в своих индивидуальных зонах ЧСС, которые определялись по формуле Карвонена [2]. Велосипедисты выполняли 60-80 повторений в минуту (об/мин) на эргометре (Monark E 834, Варберг, Швеция), который настраивали для каждого человека, чтобы поддерживать целевую зону частоты сердечных сокращений. Участники беговой группы тренировались на беговой дорожке с уклоном 1,5 %. Скорость беговой дорожки определялась по индивидуальной зоне сердечного ритма. В течение 12 недель тренировок резервы сердечного ритма (HRR) оставались постоянными (60-70%), а скорость увеличивалась в соответствии с индивидуальным прогрессом. Лица контрольной группы были проинструктированы не участвовать в каких-либо организованных или структурированных упражнениях в течение 12 недель вмешательства.

Физические и физиологические измерения

Индекс массы тела рассчитывали как отношение массы тела к квадрату роста (Heyward & Stolarczyk, 1996). VO2max измеряли по стандартному протоколу Брюса (Bruce, Kusumi & Hosmer, 1973) на беговой дорожке Jager LE 200 CE (Hochberg, Германия). Измерения проводились на эргоспирометрической линии VIASYS Healthcare с использованием прибора MasterScreen CPX (Вюрцбург, Германия). Результаты были представлены в мл/кг/мин (миллилитров кислорода на килограмм массы тела в минуту). Изокинетическая сила четырехглавой мышцы регистрировалась с помощью динамометра Biodex System Dynamometer (Biodex Medical Inc, Ширли, Нью-Йорк). Участники были помещены в удобное положение, которое позволяло неограниченное движение колена от 90-градусного сгибания до конечного разгибания на велоэргометре, и их попросили разогреться в течение пяти минут, после чего они растянули конечности. Перед тестовыми испытаниями участников проинструктировали прилагать максимальные усилия. Затем регистрировали пять изокинетических концентрических сгибаний и разгибаний в коленях со скоростью 60°/с доминирующими ногами. После этого измеряли отношение пикового крутящего момента к массе тела (PT/BW).

Процедуры забора крови и твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА)

Процедуры получения крови были изменены Mundermann et al. [3]. Участников попросили ограничить физическую активность за 48 часов до начала эксперимента. В день эксперимента участники готовили завтрак в течение часа после пробуждения, а эксперимент начинался через два-три часа после завтрака. Кроме того, участников усаживали на стул на 15 минут непосредственно перед экспериментом. Сертифицированная медсестра-исследователь взяла пять миллилитров крови из той же локтевой вены непосредственно перед, сразу после и через 0,5 часа после 30-минутной ходьбы. Во время упражнения по протоколу испытаний участники шли со скоростью 5 км/ч по беговой дорожке с уклоном 1,5 %. После ходьбы участники сидели на офисном стуле в течение 30 минут и просили отдохнуть.

Процедуры сбора и хранения образцов крови описаны ранее [4]. Образцы венозной крови получали из вены mediana cubitii. После свертывания в течение 60 мин при комнатной температуре образцы центрифугировали при 5000 об/мин в течение 10 мин. Образцы сыворотки хранили при -80°C до анализа.

Концентрации COMP в сыворотке анализировали с помощью имеющегося в продаже иммуноферментного анализа на основе двух моноклональных антител: COMP ELISA и AnaMar Medical (Швеция). Анализ ELISA проводился в частном учреждении, и процедуры анализа выполнялись в соответствии с рекомендациями производителя. Порядок образцов крови был смешанным, и биохимик не знал о распределении образцов. Все образцы крови были проанализированы одновременно, чтобы сохранить одинаковую специфичность для разных людей.

Статистические процедуры

Влияние 12-недельных вмешательств на общую физическую форму и концентрацию COMP в сыворотке перед тестами и после тестов анализировали с использованием смешанных повторных измерений ANOVA 4x2 (группы и время) для каждой переменной. Для сравнения концентраций COMP в сыворотке в состоянии покоя, утомления и восстановления применяли t-тесты для парных образцов. Для снижения вероятности совершения ошибки 1-го рода применялся метод множественных сравнений с корректировкой доверительного интервала Бонферрони.

Расчет размера выборки был выполнен для исключения ошибки II рода. Размер выборки был рассчитан с использованием G*Power 3.1.3. (Университет Генриха Гейне) [5]. Уровень значимости был установлен на уровне 0,05, и использовался средний размер эффекта (0,25) с двусторонним расчетом. Величина эффекта содержит величину разницы между группами и значения 0,25, что указывает на средний эффект лечения [6]. Согласно этим предположениям, для достижения степени 0,80 необходим размер выборки из 36 участников. Консервативно было набрано 48 субъектов, поскольку мы ожидали 20% отсева из-за требовательного характера программы вмешательства и нашего предыдущего опыта.