Effekter av hjärtfrekvensvariabilitetsstyrd träning kontra standard aerob recept på kardiovagal modulering och kardiorespiratorisk kondition vid kranskärlssjukdom (ParaDox)

Bakgrund

Koronarartärsjukdom (CAD) kännetecknas av oförmågan att tillräckligt leverera blod och syre till hjärtat, ofta till följd av bildandet av aterosklerotiska plack i arteriell lumen. Detta inflammatoriska, multifaktoriella tillstånd kan försämra det autonoma nervsystemet (ANS), vilket stör balansen mellan de sympatiska och parasympatiska vägarna och leder till autonom dysfunktion. Viktiga indikatorer för denna dysfunktion inkluderar reducerad hjärtfrekvensvariabilitet (HRV) och försenad hjärtfrekvensåtervinning, som båda innebär ökad sympatisk aktivitet och minskad parasympatisk aktivitet. Dessa förändringar förutspår sämre hjärt -kärlsresultat hos CAD -patienter, eftersom ANS kompenserar för myokardiell ischemi och hypoxi genom att öka sympatisk drivkraft och minska vagal aktivitet för att bevara hjärtkontraktilitet och produktion. Denna obalans utlöser en kaskad av neurohumorala förändringar som påverkar den hjärt-, perifera vaskulära och njursystemen, ytterligare förvärrande sjukdomsprogression.

Regelbunden träning är känd för att spela en viktig roll i förebyggande, hantering och behandling av CAD, främst genom bevarande av endotelfunktion men också genom förbättring av kardiovagal modulering och neurokardiovaskulär stressreaktivitet och genom ökningen av kardiorespiratorisk kondition. Patienter med stabil CAD bör genomgå ett hjärtrehabiliteringsprogram för att uppfylla riktlinjerna för träning. Protokoll kan variera i läge, intensitet, frekvens och varaktighet, medan de mest rekommenderade typerna av träning är promenader och cykling, med intensiteter mellan 40-80% av VO2Peak i samband med ökningar i träningskapacitet med 11-36%. Nyligen genomförda studier visade att högintensiv intervallträning (HIIT) jämfört med måttlig intensitet kontinuerlig träning (MICT) främjar högre anpassning i VO2MAX och i återhämtning efter hjärtfrekvensen, har HIIT också visat att det är beroende av den återställda endotelfunktionen och autonomisk balans, inducerar omvänd hjärtombyggnad och ökar vänstern. MICT visar emellertid högre vidhäftning eftersom det är en säkrare och effektivare tillvägagångssätt. Trots de kända icke-farmakologiska fördelarna med träning visar nyligen genomförda studier att mer än 15% av patienterna med CAD övar icke-svarande på ökningar i VO2max, dvs en ökning med 3,5 ml/kg/min i VO2MAX, vilket har varit förknippade med en minskning av den minskade minskningen av dödligheten och kardiovaskulära dödlighet, hur större de ökade i VO2M, vilket har varit förknippade med en 10% minskning av all-cause av dödlighet och kardiovaskulära dödlighet, hur större de ökade i VO2M, vilket har varit förknippade med en 10% minskning av all-cause av dödlighet och kardiovaskulära dödlighet, hur större de ökade i VO2M, vilket har varit förknippade med en 10% minskning av all-andel av dödlighet och hjärtmödlighet, hur större de ökade de större.

Motion individualisering ökar bland uppenbarligen friska populationer på grund av användningen av mobiltelefonapplikationer. Nyligen har HRV-guidad träning identifierats som en alternativ receptbelagd teknik för receptbelagda kardiovaskulär uthållighetsövning, denna receptbelagda teknik som visade sig bidra till större förbättringar av uthållighetsidrottare. HRV-styrda utbildningsproblem för att utöva föreskrivna baserade på dagliga förändringar i HRV, beroende på trösklar konstruerade på individnivå. Efter en initial karaktäriseringsperiod, där HRV efter att ha vaknat mäts, definieras den enskilda HRV -profilen. Sedan, med tanke på vilovärdena för HRV, kommer träningsintensitet att bestämmas för träningssessionen, dvs om lnrmssd7day-roll-avg förblev inne i den minsta värdefulla förändringen (SWC) (+), högintensitet eller måttlig-trängsel är förskrivna, och om lnrmsSd7day-Roll-AVgg-roll-av-avg. Denna receptbelagda teknik leder till olika arbetsbelastningar från de fördefinierade utbildningsprogrammen.

Så vitt vi vet har ingen studie ännu jämfört de kroniska effekterna av två olika träningsprotokoll på kardiovagal modulering och kardiorespiratorisk kondition hos patienter med CAD. Således syftar denna forskning till att jämföra de kroniska anpassningarna på kardiorespiratorisk fitness, kardiovagal modulering, baroreflexkänslighet (BRS) och arteriell styvhet (AS) av två olika tekniker för träningsrecept (traditionell vs individualiserad) och två träningsmetoder (HIIT vs mict) hos patienter med CAD. Vi antar att träningens individualisering kommer att främja högre anpassningar i kardiovagal modulering, kardiorespiratorisk kondition, BRS och som hos patienter med CAD, jämfört med traditionellt recept.

Metoder

Studiedesign Denna longitudinella randomiserade studie kommer att bestå av att jämföra effekterna av olika receptbelagda tekniker och olika metoder för träningsrecept (traditionell mict, traditionell HIIT och HRV-guidad träning) skulle uppvisa skillnader i kroniska anpassningar i kardiorespiratoriska kondition, hjärt-provmodulering och BRS hos patienter med CAD. Studien kommer att bestå av 12 veckors övervakad träning med 3 sessioner per vecka. Detta studieprotokoll överlämnades till fakulteten för Human Kinetics Institutional Review Board.

Provstorlek

Förutsatt att en förändring i VO2max på 3,5 ml/kg/min är kliniskt relevant, α = 0,05, 1-p = 0,80, ett förväntat bortfall på 15% under 12 veckor, och en vald medeleffekt storlek på 0,25 på grund av luckor i litteraturen, beräkningarna, gav en total minimum av 48 deltagare (16 per grupp) (g*kraft, version av 3, version, men det är en total minimum av 48 deltagare (16 per grupp) (g*power, version 3.1.9. Efter en pilotstudie bestående av 12 deltagare, 4 per grupp, (48x0,25 = 12).

Rekrytering

Rekrytering kommer huvudsakligen att utföras på Coronary Club of Lissabon (Corlis) (fas III) vid fakulteten för mänsklig kinetik och på sjukhuset i Santa Cruz i Lissabon.

Mätningar

Alla studiemätningar kommer att samlas in vid fakulteten för mänsklig kinetik, University of Lissabon. Bedömningar av hjärt-lopulmonalt träningstest (CPET), hjärt-modulering, kroppssammansättning och arteriell styvhet kommer att genomföras både vid baslinjen och efter 12-veckors interventionsperiod. Deltagarna kommer att uppmanas att fastas (> 4 timmar), avstå från livsmedel/drycker som innehåller koffein och alkohol (> 12 timmar) och avstå från ansträngande träning (> 24 timmar) före bedömningar, kommer bedömningar efter intervention att planeras under samma tid den baslinjen. Åtgärderna kommer att följa följande orderkroppssammansättning, kardiovagal modulering (och baroreflexkänslighet), lokal och regional arteriell styvhet, hjärt-lungtest och post-maximal träningskardiovagal modulering (och baroreflexkänslighet) och lokal och regional arteriell styvhet.

Randomisering

Baslinjeutvärdering kommer att göras före randomisering, och varken deltagare eller fältarbetspersonal kommer att känna till gruppuppdraget vid denna tidpunkt. På grund av interventionens art kommer det inte att vara möjligt att blinda deltagare efter baslinjebedömningar. Efter baslinjebedömningarna kommer block randomisering av grupp med balanserade block med 12 deltagare att utföras av en forskare som inte är involverad i rekrytering eller datainsamling med Redcap (https://imm.medicina.ulisboa.pt/group/redcap/redcap_v7.6.7/). Deltagarna kommer att tilldelas slumpmässigt till en av de tre grupperna: HIIT, MICT och HRV-guidad utbildning.

Utövning

Motionintervention kommer att ha en 12-veckors varaktighet, med 3 sessioner per vecka på icke-consekutiva dagar för alla tre grupperna och kommer att genomföras vid Faculdade de Motricidade Humana. Certifierade träningsfysiologer kommer att övervaka sessioner. Hjärtfrekvensen kommer att övervakas under alla sessioner med en HR -monitor (S810I Polar, Polar Electro, Kempele, Finland; provtagningsfrekvens 1000 Hz). Alla sessioner kommer att innehålla en 10-minuters uppvärmning, en aerob komponent, en styrkakomponent och en nedkylning för båda grupperna. Uppvärmningen kommer att fokusera på att öka HR, förbättra rörligheten och utföra förberedande sträckor för konditioneringskomponenten. Styrkakomponenten kommer att bestå av 6 arm- och 2 benmaskiner med 2 uppsättningar med 8 till 12 reps vid 50-60% 1RM per maskin. Kylningen kommer att övergå från konditioneringskomponenten till sträckningsfasen, bestående av statiska och dynamiska sträckningsövningar för alla större muskelgrupper. Uppvärmning, styrkakomponent och kylning kommer att standardiseras för de tre grupperna. Sessioner kommer att anses slutförda när minst 83,3% (30 av 36 sessioner, dvs minsta vidhäftning = 83,3%) av de föreskrivna träningssessionerna har framgångsrikt genomförts (nått den programmerade intensiteten). Den aeroba komponenten i alla grupper kommer att följa linjär periodisering. Volym och/eller intensitet kommer att öka var fjärde vecka.

Dataanalys

Alla HRV-analyser kommer att utföras offline med den fisiosala mjukvaran inbyggd MATLAB [25]. Tidsdomän- och spektrala kraftanalyser kommer att genomföras med 2-minuters tidsfack. Ektopiska hjärtslag (M = 1, SD = 4 B.Min-1) kommer att uteslutas från den slutliga analysen. Tidsdomänstatistiken som används för att karakterisera HRV kommer att vara SDNN och RMSSD. Icke-linjära tidsdomänparametrar kommer att härledas från Poincaré-tomten inklusive SD1 och SD2. Tidfrekvensdomänanalysen kommer att genomföras med hjälp av Daubechy-12 diskret wavelet-algoritm. Wavelet -analys kommer att väljas istället för snabb Fourier -transformation eftersom den är bättre lämpad att karakterisera de akuta svaren från det autonoma nervsystemet under träning. Baroreflexeffektivitetsindex (BEI) och BRS kommer att uppskattas med hjälp av spontan sekvensmetoden. I korthet kastas metoden om angränsande svängningar (ramper) i systoliskt blodtryck (SBP;> 1 mmHg) och RR och (> 4 ms). BRS kommer att definieras som genomsnittet för BRS -sluttningarna. BEI kommer att beräknas som det totala antalet BRS-händelser dividerat med det totala antalet BP-ramper som observerats under den 2-minuters tidsbindningen.

Statistiska metoder

Statistiska tester kommer att utföras i R (R Studio version 4.2.2). Beskrivande statistik kommer att användas för att analysera demografiska och kliniska variabler uppmätta vid baslinjen för varje grupp. Kategoriska variabler kommer att presenteras med frekvenser och procentsatser, medan kontinuerliga variabler kommer att uttryckas som medelvärde ± standardavvikelse (eller median och intervall).

För de primära och sekundära resultaten kommer data att genomgå analys med hjälp av linjära blandade modeller i R och LME4. De fasta effekterna kommer att definieras som interventionsmomentet och gruppen, och den slumpmässiga avlyssningen kommer att definieras som varje deltagare. Parameteruppskattning kommer att använda begränsad maximal sannolikhet och Kenward-Roger-approximationen för frihetsgrader kommer att tillämpas för utvärdering av betydelse, vilket säkerställer optimala fel i typ I. Sekundära analyser kommer att undersöka justeringar för protokollavvikelser genom en per protokollanalys. Lägg upp en betydande interaktion, parvisa jämförelser kommer att genomföras med en Bonferroni -justering. För huvud- och interaktionseffekter kommer partiell ETA -kvadrat (η2) att beräknas som en uppskattning av effektstorlek. Effektstorlekar för parvisa jämförelser kommer att rapporteras som Cohens D, kompletterade med 95% konfidensintervall för genomsnittliga skillnader. Alla statistiska analyser kommer att genomföras med R -programvara, med en signifikant nivå av a = 0,05.