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缺氧力量训练改善老年人骨骼和心血管健康

2021年7月6日 更新者:Rafael Timón, PhD、University of Extremadura

由于与年龄相关的影响,骨骼和心血管健康受到损害。 体育锻炼,尤其是力量训练已被提议作为治疗这些病症的基本工具,尤其是在老年人中。 另一方面,将常压缺氧与运动结合使用可能对疾病预防和老年人的生活质量产生有益的协同作用。

因此,本项目的总体目标是分析不同的力量训练方法结合常压缺氧条件对老年人骨骼和心血管健康的影响。 这一总体目标具体规定在以下具体目标中:

  • 分析常氧和常压低氧条件下弹力带循环训练对老年人骨密度和骨重建标志物的影响。
  • 在常氧和常压缺氧条件下,分析弹力带循环训练对老年人心血管风险水平等生化参数、炎症、内皮和临床标志物的影响。
  • 分析常氧和常压低氧条件下弹力带循环训练对老年人身体成分和功能能力的影响。
  • 分析常氧和常压缺氧条件下全身振动训练对老年人骨密度和骨重建标志物的影响。
  • 在常氧和常压缺氧条件下,分析全身振动训练对生化参数、炎症、内皮和临床标志物(如心血管风险水平)的影响。
  • 分析常氧和常压低氧条件下全身振动训练对老年人身体成分和功能能力的影响。
  • 在常氧和常压缺氧条件下,比较带松紧带的循环训练与全身振动训练对老年人骨骼和心血管健康的影响。
  • 评价常压低氧环境对接受弹力带循环训练和全身振动训练的老年人骨骼和心血管健康的影响。

我们假设接受两种阻力训练的参与者的骨骼和心血管健康都会得到改善,但当这些方案与常压缺氧相结合时,可能会发现更大的改善。

研究概览

详细说明

参加者:

将联系各种养老金领取者协会以及埃斯特雷马杜拉大学的老年大学,以招募志愿者参与者。 总样本量为 120 人,计算得出的统计功效为 90%,计算误差幅度为 5%,研究变量的平均差为 10% 设计 所有干预措施将在 24 周内进行,每周进行 3 天的频率训练;会议将安排至少休息一天,以实现最佳恢复。 所有患者均在两个时间点进行评估:干预前的基线(Pre)和最后一次治疗后 7 天的重新评估(Post)。 将指导参与者在整个研究期间继续他们的正常日常活动、饮食以及热量和钙摄入量。

干预措施:

在每次干预的几次会议期间,将使用手指脉搏血氧仪(柯尼卡美能达,日本)控制血氧饱和度 (SpO2),并使用心率监测器(Polar team 2,Polar,芬兰)控制心率 (HR)了解暴露期间对参与者造成的生理挑战。

被动缺氧:

在 30 分钟的会议期间,参与者将进行一项智力活动,同时他们将在缺氧室(CAT 310,Lousiville,Colorado)中暴露于常压缺氧条件。 他们将激发氧分数 (FiO2) 设置为 16.1% (0.16),以模拟海拔 2500 米的高度。

NORMOXIA 弹力带循环训练 每个训练课程都包含循环训练,涉及不同的肌肉群(胸肌、肩部、背部、手臂、大腿、腿部和腹部)。 课程持续时间约为 30 分钟,其中包括 10 分钟的轻微运动热身,以及课程结束时 5 分钟的肌肉静态拉伸。 课程的主要部分将是一个循环,由 9 种不同练习的 3 组 12-15 次重复组成。 将使用弹性阻力带(ERS;TheraBand®)进行六项练习:胸部推举、划船、臀部回弹、正面和侧平举、站立二头肌弯举和三头肌回弹。 为了提供 ERB 的阻力,使用了阻力范围从轻到非常重的弹性带(颜色:金黄色)。 ERB 为 2 米,但实际使用的长度(ERB 上的抓地力和到锚点的距离)在每次练习中针对每个受试者进行了微调,以找到正确的阻力。 当需要增加负载时,将两个或更多条带组合在一起。 按照制造商的建议,带被预拉伸并且从未伸长超过静止长度的 300%。 将用壶铃 (KB) 开发两个额外的运动:深蹲 6 公斤或增加负荷至 10 公斤;和臀部信任,通过单独支撑一只脚或增加额外负荷(KB 为 5 或 10 公斤)来增加负荷。 最后,受试者将在 15-20 秒内保持平板支撑姿势。

培训将在缺氧室(CAT 310,Lousiville,Colorado,United States)中进行,该室将放置在实验室中。 为了使受试者对海拔高度失明,系统将在含氧量正常的气流下运行(最高 1000 升/分钟),并将产生与缺氧条件下相同的可闻噪音。 受试者将激发 21.0% (0.21) 的 FiO2 以模拟海拔 459 米的高度。 此外,所有系统都将覆盖有织物,以防止参与者从视觉上识别常氧或缺氧条件。 FiO2 将通过电子设备定期控制(HANDIC、Maxtec、盐湖城、犹他州、美国)。

使用松紧带进行缺氧循环训练 每个训练课程都将包括循环训练,其中将涉及不同的肌肉群(胸肌、肩部、背部、手臂、大腿、腿部和腹部)。 课程持续时间约为 30 分钟,其中包括 10 分钟的轻微运动热身,以及课程结束时 5 分钟的肌肉静态拉伸。 课程的主要部分将是一个循环,由 9 种不同练习的 3 组 12-15 次重复组成。 将使用弹性阻力带(ERS;TheraBand®)进行六项练习:胸部推举、划船、臀部回弹、正面和侧平举、站立二头肌弯举和三头肌回弹。 为了提供 ERB 的阻力,使用了阻力范围从轻到非常重的弹性带(颜色:金黄色)。 ERB 为 2 米,但实际使用的长度(ERB 上的抓地力和到锚点的距离)在每次练习中针对每个受试者进行了微调,以找到正确的阻力。 当需要增加负载时,将两个或更多条带组合在一起。 按照制造商的建议,带被预拉伸并且从未伸长超过静止长度的 300%。 将用壶铃 (KB) 开发两个额外的运动:深蹲 6 公斤或增加负荷至 10 公斤;和臀部信任,通过单独支撑一只脚或增加额外负荷(KB 为 5 或 10 公斤)来增加负荷。 最后,受试者将在 15-20 秒内保持平板支撑姿势 训练将在实验室的缺氧室(CAT 310,美国科罗拉多州路易斯维尔)中进行。 参与者将激发 16.1%(0.16)的吸入氧(FiO2)分数,以模拟海拔 2500 米的高度; FiO2 将通过电子设备定期控制(HANDIC、Maxtec、盐湖城、犹他州、美国)。

NORMOXIA 全身振动受试者将进行由市售设备(Galileo 2000,Novotec GmbH,Pforzheim,Alemania)提供的动态和静态振动锻炼。 WBV 课程的持续时间约为 30 分钟,其中包括 10 分钟的轻微运动热身,以及课程结束时 5 分钟的肌肉静态拉伸。

将以 18.5 赫兹的频率重复 30 秒。 第 1-12 周的 4 次重复之间的休息间隔为 60 秒,第 12-24 周的 5 次重复之间的休息间隔为 45 秒。 WBV 的垂直幅度设置为 2.5 mm。 四站式表演,双脚脚底保持与平台接触:

  1. 双脚并排站在板上,产生全身横向摆动。 在振动训练期间,受试者将赤脚以消除鞋类引起的任何振动阻尼。 振动练习期间膝盖的屈曲角度将设置为 60°。
  2. 从垂直于平台的中线轴放置的脚开始,一只脚稍微放在另一只脚的前面。 将一只脚的脚趾和另一只脚的脚后跟抬离平台表面 4 毫米。 弯曲膝盖并保持45°膝角。 保持背部和头部挺直。 交替的腿。
  3. 前脚高出平台表面 4 毫米,后脚着地,前膝角度 90°。 交替腿
  4. 躺在地上,膝盖弯曲,双脚平放在平台上。 将手臂放在身体两侧,手掌向下。 将臀部抬离地面,直到膝盖、臀部和肩膀形成一条直线。 保持你的桥接位置。

培训将在缺氧室(CAT 310,Lousiville,Colorado,United States)中进行,该室将放置在实验室中。 为了使受试者对海拔高度失明,系统将在含氧量正常的气流下运行(最高 1000 升/分钟),并将产生与缺氧条件下相同的可闻噪音。 受试者将激发 21.0% (0.21) 的 FiO2 以模拟海拔 459 米的高度。 此外,所有系统都将覆盖有织物,以防止参与者从视觉上识别常氧或缺氧条件。 FiO2 将通过电子设备定期控制(HANDIC、Maxtec、盐湖城、犹他州、美国)。

缺氧全身振动受试者将进行由市售设备(Galileo 2000,Novotec GmbH,Pforzheim,Alemania)提供的动态和静态振动锻炼。 WBV 课程的持续时间约为 30 分钟,其中包括 10 分钟的轻微运动热身,以及课程结束时 5 分钟的肌肉静态拉伸。

将以 18.5 赫兹的频率重复 30 秒。 第 1-12 周的 4 次重复之间的休息间隔为 60 秒,第 12-24 周的 5 次重复之间的休息间隔为 45 秒。 WBV 的垂直幅度设置为 2.5 mm。 四站式表演,双脚脚底保持与平台接触:

  1. 双脚并排站在板上,产生全身横向摆动。 在振动训练期间,受试者将赤脚以消除鞋类引起的任何振动阻尼。 振动练习期间膝盖的屈曲角度将设置为 60°。
  2. 从垂直于平台的中线轴放置的脚开始,一只脚稍微放在另一只脚的前面。 将一只脚的脚趾和另一只脚的脚后跟抬离平台表面 4 毫米。 弯曲膝盖并保持45°膝角。 保持背部和头部挺直。 交替的腿。
  3. 前脚高出平台表面 4 毫米,后脚着地,前膝角度 90°。 交替腿
  4. 躺在地上,膝盖弯曲,双脚平放在平台上。 将手臂放在身体两侧,手掌向下。 将臀部抬离地面,直到膝盖、臀部和肩膀形成一条直线。 保持你的桥接位置。

培训将在缺氧室(CAT 310,Lousiville,Colorado,United States)中进行,该室将放置在实验室中。 参与者将激发 16.1%(0.16)的吸入氧(FiO2)分数,以模拟海拔 2500 米的高度; FiO2 将通过电子设备定期控制(HANDIC、Maxtec、盐湖城、犹他州、美国)。

统计分析 将使用统计分析包 SPSS v.20(IBM,纽约,美国)进行统计分析。 数据将表示为中值和标准差。 将进行 Kolmogorov-Smirnov 检验以显示研究变量的分布和 Levene 方差齐性检验。 重复测量方差分析将用于比较每个变量的响应,将性别和年龄视为协变量。 p < 0.05 标准用于建立统计显着性。 还将计算所有变量的影响大小 (Cohen, 1992),将变化幅度视为小 (0.2)、中等 (0.5) 或大 (0.8)。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

120

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

      • Cáceres、西班牙、10004
        • Sport Science Faculty. University of Extremadura

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

65年 至 80年 (年长者)

接受健康志愿者

是的

有资格学习的性别

全部

描述

纳入标准:

  1. 65 岁或以上的女性和男性
  2. 没有与计划锻炼不相容的当前健康状况
  3. 没有可能影响骨骼和心血管系统的疾病或药物
  4. 估计每日钙摄入量为 1200-2000 毫克/天
  5. 每天饮用不超过两杯酒精饮料。

排除标准:

  1. 在过去 6 个月内参与任何其他类型的基于体育锻炼的干预,以避免与以前的实践相互作用
  2. 受试者在过去 3 个月内海拔高度超过 1500 米
  3. 全身振动训练的禁忌症:严重的心血管疾病、影响视网膜的眼部疾病、神经肌肉和心脏病、中风、植入物、旁路手术、支架、关节炎和其他关节疾病或癫痫

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:支持治疗
  • 分配:随机化
  • 介入模型:阶乘赋值
  • 屏蔽:双倍的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
无干预:诺康
常氧对照组
有源比较器:HypCON
缺氧对照组
在 30 分钟的会议期间,参与者将在缺氧室(CAT 310,Lousiville,Colorado)中暴露于常压缺氧条件下进行智力活动。 他们将激发氧气分数 (FiO2) 设置为 16.1% (0.16)
安慰剂比较:NorCIR
Normoxia 弹力带组循环训练

每个训练课程都将包括使用松紧带进行的循环训练,其中将涉及不同的肌肉群(胸肌、肩部、背部、手臂、大腿、腿部和腹部)。 课程持续时间约为 30 分钟,其中包括 10 分钟的轻微运动热身,以及课程结束时 5 分钟的肌肉静态拉伸。 课程的主要部分将是一个循环,由 9 种不同练习的 3 组 12-15 次重复组成。

受试者将激发 21.0% (0.21) 的 FiO2

实验性的:HypCIR
弹力带组缺氧循环训练

每个训练课程都将包括使用松紧带进行的循环训练,其中将涉及不同的肌肉群(胸肌、肩部、背部、手臂、大腿、腿部和腹部)。 课程持续时间约为 30 分钟,其中包括 10 分钟的轻微运动热身,以及课程结束时 5 分钟的肌肉静态拉伸。 课程的主要部分将是一个循环,由 9 种不同练习的 3 组 12-15 次重复组成。

受试者将激发 21.0% (0.21) 的 FiO2

安慰剂比较:诺维布
Normoxia全身震动训练组

受试者将执行由市售设备(Galileo 2000,Novotec GmbH,Pforzheim,Alemania)提供的动态和静态振动练习。 WBV 课程的持续时间约为 30 分钟,其中包括 10 分钟的轻微运动热身和 5 分钟的肌肉静态拉伸。

将以 18.5 赫兹的频率重复 30 秒。 第 1-12 周的 4 次重复之间的休息间隔为 60 秒,第 12-24 周的 5 次重复之间的休息间隔为 45 秒。 WBV 的垂直幅度设置为 2.5 mm。 四站式将在平台上进行。

受试者将激发 21.0% (0.21) 的 FiO2

实验性的:HypVIB
缺氧全身震动训练组

受试者将执行由市售设备(Galileo 2000,Novotec GmbH,Pforzheim,Alemania)提供的动态和静态振动练习。 WBV 课程的持续时间约为 30 分钟,其中包括 10 分钟的轻微运动热身和 5 分钟的肌肉静态拉伸。

将以 18.5 赫兹的频率重复 30 秒。 第 1-12 周的 4 次重复之间的休息间隔为 60 秒,第 12-24 周的 5 次重复之间的休息间隔为 45 秒。 WBV 的垂直幅度设置为 2.5 mm。 四站式将在平台上进行表演。

参与者将激发 16.1% (0.16) 的吸入氧气 (FiO2)

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
24 周时基线生活质量的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
SF-36问卷将用于了解生活质量
通过学习完成,平均 24 周
24 周跌倒基线风险的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
跌倒风险将通过国际跌倒功效量表 (FES-I) 进行评估
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线血压的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
血压 (mmHg) 将使用血压计测量
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线心血管评估的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
将使用超声多普勒技术测量臂踝指数和脉搏波速度
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线心血管风险的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
根据以下因素:年龄、性别、吸烟、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、收缩压和糖尿病,将确定心血管风险。 FRESCO 研究中已经描述了这种方法
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线体重的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
重量(千克)将按照标准程序测量
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线身高的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
高度(米)将按照标准程序进行测量
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线体重指数的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
体重和身高将合并报告以 kg/m^2 为单位的体重指数 (BMI)
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线腰臀比的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
腰围和臀围(厘米)将合并报告腰臀比
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线身体成分的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
将使用双能 X 射线吸收测定法(DXA,Norland Excell Plus;Norland Inc.,Fort Atkinson,美国)获得身体成分变量,例如脂肪百分比和瘦脂肪质量(百分比)。
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线骨矿物质密度的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
全身和近端股骨区域的骨矿物质密度(g/cm-2)将从双能 X 射线吸收测定法(DXA,Norland Excell Plus;Norland Inc.,Fort Atkinson,美国)获得的数据计算
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线骨质疏松症/骨质减少症患病率的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
全身和股骨近端区域的 T 分数将从双能 X 射线吸收测定法(DXA,Norland Excell Plus;Norland Inc.,Fort Atkinson,美国)获得的数据计算
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线骨矿物质含量的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
全身和近端股骨区域的骨矿物质含量 (g) 将从双能 X 射线吸收测定法 (DXA,Norland Excell Plus; Norland Inc., Fort Atkinson, United States) 获得的数据计算
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线生化参数的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
将通过临床化学分析仪(Spotchem,Arkray Factory,Germany)对血液样本进行标准生化分析(HDL、LDL 和总胆固醇、甘油三酯和葡萄糖,以 mg/dL 为单位)
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线骨重塑标记的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
将通过 ELISA 技术分析骨重塑(VEGF 和 SDF-1,mg/dL)标记物。
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线炎症标志物的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
将通过 ELISA 技术分析炎症(C 反应蛋白、IL-2、IL-4、IL-6 和 TNFa,mg/dL)标志物。
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线内皮标志物的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
内皮细胞(ICAM-1 和 VCAM-1,mg/dL)标记物将通过 ELISA 技术进行分析。
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线下肢力量的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
老年人健康测试电池将用于了解老年人的身体状况。 下肢力量将通过椅子站立测试(重复)进行测试
通过学习完成,平均 24 周
24 周时上肢力量基线的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
老年人健康测试电池将用于了解老年人的身体状况。 上肢力量将通过手臂卷曲测试(重复)进行测试
通过学习完成,平均 24 周
24 周时下肢柔韧性基线的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
老年人健康测试电池将用于了解老年人的身体状况。 下肢灵活性将通过 Chair sit and reach Test(厘米)进行测试
通过学习完成,平均 24 周
24 周时上肢柔韧性基线的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
老年人健康测试电池将用于了解老年人的身体状况。 上肢柔韧性将通过背部划痕测试(厘米)进行测试
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线耐力的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
老年人健康测试电池将用于了解老年人的身体状况。 耐力将通过 6 分钟进行测试。 步行测试(米)
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线敏捷性的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
老年人健康测试电池将用于了解老年人的身体状况。 敏捷性将通过 8ft Up and Go Test(秒)进行测试。
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线核心肌肉力量的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
核心肌力将通过平板支撑测试(秒)
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线握力的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
握力将使用 Handgrip(千克)进行测试
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线余额的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
平衡将通过单腿站立测试(秒)进行测试
通过学习完成,平均 24 周

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
社会人口统计数据
大体时间:基线
进行一般问卷调查以收集医学和人口统计数据以检查纳入/排除标准。
基线
24 周时基线钙摄入量的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
将使用食物频率问卷估计钙摄入量(毫克/天)
通过学习完成,平均 24 周
24 周时基线体力活动水平的变化
大体时间:通过学习完成,平均 24 周
骨骼特异性体力活动问卷(B-PAQ;分数)将用于评估参与者的体力活动水平。
通过学习完成,平均 24 周

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

一般刊物

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2019年2月9日

初级完成 (实际的)

2021年6月30日

研究完成 (实际的)

2021年6月30日

研究注册日期

首次提交

2020年2月14日

首先提交符合 QC 标准的

2020年2月19日

首次发布 (实际的)

2020年2月24日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2021年7月7日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2021年7月6日

最后验证

2021年7月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他相关的 MeSH 术语

其他研究编号

  • IB18010

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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