有氧间歇训练与持续训练对缺血性心脏病心率-功率解耦的影响
长期高强度有氧间歇训练与长期高强度连续训练对缺血性心脏病患者心率-功率解耦的影响:一项随机临床试验
本研究是一项单中心、随机、平行组临床研究,采用评估者和统计分析师设盲设计。 纳入心脏康复计划的稳定型缺血性心脏病患者将被随机分配到两种有氧运动干预方案之一:长时间持续有氧训练(第2区)或长时间间歇有氧训练(第3区)。 两组患者均将参与为期8周的监督运动课程,每周两次,并整合至标准心脏康复计划中。
评估将在基线、干预期结束后(8周)以及4周无监督训练的随访期后进行,以评估潜在的训练效果消退。 主要结局指标为长时间次最大强度自行车运动测试中的心率-功率解耦,作为心血管效率的指标。 次要结局指标包括次最大强度运动期间的心率反应、运动耐量、心率恢复、血压、功能容量、生活质量以及训练计划的依从性。
本研究旨在比较长时间间歇有氧训练与长时间持续有氧训练对接受心脏康复的缺血性心脏病患者心率-功率解耦及相关心血管和功能结局的影响。
研究概览
详细说明
背景与原理 基于有监督有氧运动的心脏康复(CR)是一项成熟的干预措施,可降低心血管疾病发病率和死亡率,提高缺血性心脏病患者的功能能力,并改善其生活质量。 在心脏康复项目中,国际指南常规推荐使用两种有氧训练模式:中等强度持续训练(MICT,区域2),其特征是在第一通气阈值以下进行长时间稳态运动(65-75%最大心率);以及长时广泛间歇训练(LEIT,区域3),该模式在两个通气阈值之间(75-85%最大心率)交替进行长时间工作间隔,并穿插主动恢复期。 这两种模式都是马德里12 de Octubre大学医院(HU12O)第二阶段心脏康复项目的标准组成部分,本试验即在该院进行。
尽管这两种训练模式均具有公认的益处,但目前尚无随机对照试验直接比较它们对亚极限运动中心率-功率解耦的影响——心率-功率解耦是心血管效率的生理标志物,在心脏康复领域仍未得到充分研究。
心率-功率解耦:生理基础 在恒定负荷的自行车运动中,高效的心血管系统能在一段时间内维持相对稳定的心率。 当机械功率输出不变而心率逐渐升高时,这种现象——称为心率-功率解耦或心血管漂移——反映了每搏输出量下降,并通过变时性反应进行代偿,导致单位机械输出所需的心脏做功增加。 较高的解耦指数表明亚极限运动期间心肺效率较低。
心率-功率解耦可使用标准心脏康复设备(校准的自行车测力计和经过验证的胸带式心率监测器)进行评估,无需进行最大测试或使用专门技术,这使其成为适用于该人群的临床可操作且安全的测量指标。 训练后心率-功率解耦的降低将表明,在相同的机械需求下,心脏以更低的血流动力学负荷工作——这在心肌耗氧量、运动耐量和长期心血管预后方面是一种有意义的适应。
研究设计原理 本研究选择平行组设计而非交叉设计,以避免遗留效应,因为有氧训练适应可能在项目结束后持续数周。 实施评估者和统计分析师盲法以最小化检测和分析偏倚;考虑到干预的性质,对治疗物理治疗师设盲不可行。
研究包括第12周(有监督训练结束后4周)的去训练随访评估,以评估适应的持久性,以及中枢与外周心血管适应方面潜在的组间差异是否会导致不同的去训练速率。
干预措施
所有参与者均遵循标准的HU12O心脏康复方案,该方案在每次训练中均包含相同的抗阻和活动度训练模块(35-40分钟,<1RM的50%)以及热身和整理阶段。 唯一的差异化部分是有氧训练模块(约40分钟的主动有氧运动):
- 持续训练组(区域2):以个体最大心率的65-75%进行40分钟的连续骑行,保持稳态。 目标心率范围根据基线递增试验个体化确定,并每周调整以考虑训练引起的适应。
- 间歇训练组(区域3):8个工作间隔,每个间隔3分钟,强度为最大心率的75-85%,每个工作间隔后接2分钟低于最大心率65-70%的主动恢复(总模块时长:40分钟),使总训练量与持续训练组相当。 工作强度目标为两个通气阈值之间的区域。
强度通过心率和主观疲劳感觉(博格量表6-20分;区域2的目标RPE为11-13,区域3为13-16)双重监测进行控制。 对于变时性反应减弱的参与者(例如,接受β-受体阻滞剂治疗者),RPE作为主要强度参考。 随着心肺适能的改善,功率输出(瓦特)将在各次训练中逐步调整,以维持目标心率范围。
主要结局评估 心率-功率解耦指数通过20分钟恒定负荷亚极限自行车测试进行评估,负荷为个体化固定功率输出。 心率通过经过验证的胸带式传感器连续记录。 解耦指数计算为测试前三分之一(0-6分钟)与后三分之一(14-20分钟)平均心率的相对百分比变化:[(HR₁₄-₂₀ - HR₀-₆) / HR₀-₆] × 100。 数值越高表明心血管漂移越大,效率越低。 最小临床重要差异(MCID)设定为0.12个单位。 20分钟测试结束后,立即进行5分钟被动恢复期,以评估运动后心率恢复(HRR₁, HRR₂, HRR₅)。
样本量 使用G*Power 3.1.9.7计算样本量,用于双因素重复测量方差分析(2组 × 3个时间点),设定把握度为80%,α = 0.05,重复测量间相关系数为0.50,预期效应量f = 0.51(Cohen d = 0.83;MCID = 0.15个单位;SD ≈ 0.18)。 计算得出至少需要34名参与者。 考虑到估计15%的脱落率,目标样本量为40名参与者(每组20名)。
统计分析 主要分析将使用双向重复测量方差分析(组 × 时间),以组 × 时间的交互作用为主要估计指标。 若违反球形假设,将应用Greenhouse-Geisser校正。 若数据并非完全随机缺失,将使用线性混合效应模型。 主要分析遵循意向性治疗原则;符合方案集敏感性分析将包括完成了≥80%训练次数和全部三次评估的参与者。 缺失数据将通过多重插补法处理。 效应量将报告为方差分析的偏η²(η²p)和配对比较的Cohen's d。 统计学显著性设定为p < 0.05(双侧),并报告95%置信区间。
伦理 本方案已提交给12 de Octubre大学医院药物研究伦理委员会(CEIm)审批。 研究将根据《赫尔辛基宣言》和适用的西班牙生物医学研究法规进行。 所有参与者将在入组前提供书面知情同意书。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Isidro Fernández-López, PhD
- 电话号码:+34625598970
- 邮箱:isidrofe@ucm.es
研究联系人备份
- 姓名:Alberto Martos-Monedero, PT
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 确诊患有心血管疾病,需要心脏康复治疗,并有医学指征参加监督下的运动训练计划。
根据本单元建立的临床风险分层,预后风险被分类为低或中等,考虑以下因素:
- Killip I级或II级(无或轻度心力衰竭)¹。
- 无近期急性心肌梗死(< 1个月)或存在稳定的既往梗死。
- 稳定且控制良好的心血管症状。
- 功能测试中证明的体力能力 ≥ 5 METs,低风险患者优选 > 7 METs。
- 年龄在40至75岁之间。
- 能够进行体育锻炼,无绝对禁忌症。
- 签署书面知情同意书,并愿意每周参加两次预定课程,持续8周。
排除标准:
高预后风险,定义为:
- Killip > III级(中度至重度心力衰竭)。
- 近期急性心肌梗死(< 1个月)伴有临床不稳定性。
- 活动性心绞痛症状或失代偿性心力衰竭。
- 功能测试中体力能力 < 5 METs,表明运动能力严重降低。
- 存在复杂或不稳定心律失常,禁忌剧烈体育锻炼。
- 可能限制参与或危及安全的伴随疾病(例如,晚期肺部疾病、严重肾衰竭、严重神经肌肉疾病)。
- 对最大强度或间歇训练有绝对医学禁忌症(例如,主动脉瘤、未控制的高血压)。
- 参与另一项临床试验或同时进行的康复计划。
- 无法满足出勤要求或遵循干预方案。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:双倍的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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有源比较器:对照组:广泛持续训练
被分配至该组的参与者将进行为期8周的连续有氧训练计划,使用自行车测功计,每周进行两次90分钟的监督训练。 每次训练包括: 热身(10-15分钟),包括低强度蹬车(≤60%最大心率)和关节活动度练习。 主要训练模块:40分钟的中等强度连续骑行(65-75%最大心率),根据基线评估进行个体化调整。 放松(5-10分钟),进行轻度蹬车和轻柔拉伸。 此外,所有参与者将完成由专业物理治疗师监督的标准化力量抗阻和活动度训练计划,两组相同,包括使用自身体重和轻阻力的控制性练习。 |
参与者将在自行车测力计上完成为期8周的连续有氧训练计划,每周进行两次90分钟的监督训练,包括: 热身:10-15分钟的低强度连续骑行(≤60%最大心率)和关节活动度练习。 主要连续有氧训练:以最大心率的65-75%连续骑行40分钟。 放松:5-10分钟的轻度骑行和拉伸。 监测和安全程序与干预组相同。 |
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实验性的:长间隔高强度训练
分配到该组的参与者将完成为期8周的动感单车有氧间歇训练计划,每周进行两次90分钟的监督训练。 每次训练包括: 热身(10-15分钟):低强度骑行(≤60%最大心率)和关节活动度练习。 主要训练阶段:以高强度次阈值强度(75-85%最大心率)进行8组3分钟间歇训练,交替进行2分钟低至中等强度(65-70%最大心率)的主动恢复,总计约40分钟。 放松(5-10分钟):轻度骑行和拉伸。 与其他组相同,所有参与者都将参加标准化的力量抗阻和活动度训练计划,各组计划完全一致。 |
参与者将进行为期8周的自行车测功计有氧间歇训练计划,每周包括两次90分钟的监督训练。 每次训练包括: 热身:10-15分钟低强度连续骑行(≤60%最大心率)及关节活动度练习。 主要间歇有氧训练:8组3分钟骑行,强度为最大心率的75-85%,每组后接2分钟主动恢复(65-70%最大心率)。 总训练时长约40分钟。 整理放松:5-10分钟轻度骑行和拉伸。 将连续监测心率、血压和血氧饱和度。 将应用训练中断的安全标准。 |
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 |
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亚极量递增式骑行测试期间心率-功率斜率的变化
大体时间:基线(第0周)、干预后(第8周)和随访(第12周)
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心率-功率斜率将通过自行车测力计上进行的次最大递增骑行测试进行评估。 测试方案将从20瓦开始,每2分钟增加10瓦的工作负荷,直至达到次最大终止标准。 心率将使用经过验证的胸带设备进行持续监测。 心率-功率斜率的计算公式为: (初始心率 - 最终心率) / (初始功率 - 最终功率) 结果将以每分钟心跳数每瓦特(bpm/W)表示。 数值越高表明心血管效率越低。 |
基线(第0周)、干预后(第8周)和随访(第12周)
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合作者和调查者
调查人员
- 研究主任:Gustavo Plaza-Manzano, PhD、Faculty of Nursing, Physiotherapy and Podiatry. Universidad Complutense de Madrid
出版物和有用的链接
一般刊物
- Anderson L, Oldridge N, Thompson DR, Zwisler AD, Rees K, Martin N, Taylor RS. Exercise-Based Cardiac Rehabilitation for Coronary Heart Disease: Cochrane Systematic Review and Meta-Analysis. J Am Coll Cardiol. 2016 Jan 5;67(1):1-12. doi: 10.1016/j.jacc.2015.10.044.
- Guiraud T, Nigam A, Gremeaux V, Meyer P, Juneau M, Bosquet L. High-intensity interval training in cardiac rehabilitation. Sports Med. 2012 Jul 1;42(7):587-605. doi: 10.2165/11631910-000000000-00000.
- Wisloff U, Stoylen A, Loennechen JP, Bruvold M, Rognmo O, Haram PM, Tjonna AE, Helgerud J, Slordahl SA, Lee SJ, Videm V, Bye A, Smith GL, Najjar SM, Ellingsen O, Skjaerpe T. Superior cardiovascular effect of aerobic interval training versus moderate continuous training in heart failure patients: a randomized study. Circulation. 2007 Jun 19;115(24):3086-94. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.675041. Epub 2007 Jun 4.
- Taylor RS, Brown A, Ebrahim S, Jolliffe J, Noorani H, Rees K, Skidmore B, Stone JA, Thompson DR, Oldridge N. Exercise-based rehabilitation for patients with coronary heart disease: systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Med. 2004 May 15;116(10):682-92. doi: 10.1016/j.amjmed.2004.01.009.
- Ellingsen O, Halle M, Conraads V, Stoylen A, Dalen H, Delagardelle C, Larsen AI, Hole T, Mezzani A, Van Craenenbroeck EM, Videm V, Beckers P, Christle JW, Winzer E, Mangner N, Woitek F, Hollriegel R, Pressler A, Monk-Hansen T, Snoer M, Feiereisen P, Valborgland T, Kjekshus J, Hambrecht R, Gielen S, Karlsen T, Prescott E, Linke A; SMARTEX Heart Failure Study (Study of Myocardial Recovery After Exercise Training in Heart Failure) Group. High-Intensity Interval Training in Patients With Heart Failure With Reduced Ejection Fraction. Circulation. 2017 Feb 28;135(9):839-849. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.022924. Epub 2017 Jan 12.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (估计的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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
- Interval training cardio
- TFM-UCM-RC-2026 (其他标识符:Universidad Complutense de Madrid)
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
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