2019年10月10日
本文介绍了高强度间歇运动和中等强度持续运动的实验方案,用于观察循环中心肌肌钙蛋白T(cTnT)浓度在10天内对急性运动的反应。该信息可有助于临床对运动后cTnT升高的解读,并为运动处方的制定提供指导。
我们介绍了三种典型高强度间歇运动和一种典型中等强度持续运动的实验方案,旨在观察循环中心肌肌钙蛋白T浓度对运动的反应。研究招募了久坐、超重的女性受试者,完成为期10天的训练计划。
这使我们能够在训练的早期阶段开展工作,并针对一个研究不足的群体。本研究提供的肌钙蛋白T释放的框架及其条件,与运动后研究中临床解读肌钙蛋白这一生物标志物数据所面临的挑战相吻合。
本研究还提供了不同运动方案的模板,这些方案可能引发心肌肌钙蛋白T水平的变化。在考虑为久坐人群制定运动处方时,尤其是高强度间歇性运动,首先应指导每位受试者在运动负荷测试用功率自行车上进行持续递增负荷试验,以评估其最大摄氧量(Vo2 max)。
受试者应在25瓦特下热身5分钟。随后开始测试,从50瓦特起始,以60RPM的踏频进行连续的两分钟阶段运动,直至主观力竭。同时,使用呼吸代谢分析仪逐次呼吸测量运动过程中的氧气消耗量。
并根据最高30秒的平均值计算最大摄氧量(Vo2 max)。运动期间通过便携式心电图监测仪连续记录心电图。确保所有运动测试均在一天中的同一时间,在具有温度和湿度控制的实验室中进行。
在干预前评估5天后,指导参与者开始各自的训练。常规热身后,指导所有参与者在功率自行车上进行各自的运动方案。在10天内完成六次运动训练,并在第一次和第六次运动训练期间检测cTnT反应。
在运动前、运动结束后立即,以及运动后3小时和4小时采集静脉血样本。进行cTnT分析时,将血液在室温下静置凝固,然后以3,500 × g离心20分钟。
然后使用分析仪基于电化学发光法,采用高灵敏度氨基酸检测方法对cTnT进行定量测定。取1毫升血清,放入试管中,将试管插入分析仪,然后按下启动按钮。
每次锻炼时,指导所有四个锻炼组的参与者在运动前以最大心率的50%至60%完成相同的10分钟热身。热身后,进行两分钟的恢复期,期间参与者保持静坐状态,但在功率自行车上保持静止。指示参与者在每次锻炼开始时尽快加速,以达到预定的运动强度。
在HIE方案中,参与者将在运动负荷测试用功率自行车上以90%Vo2 max的强度重复进行四分钟的运动,随后进行三分钟的被动休息,直至完成目标200千焦的总功。在计算机上设定好HIE方案后,开始倒数:五、四、三、二、一,开始。
当受试者开始运动时,计算机系统将自动启动。监测受试者的每分钟转数,确保其保持在60。受试者在骑行过程中应保持坐姿。
并且应使用脚趾固定器将他们的脚固定在踏板上。在每次训练过程中,口头鼓励他们尽最大努力,以达到目标强度进行运动。对于SIE方案,受试者将以120%Vo2 max的强度进行1分钟的运动,随后进行1.5分钟的被动休息,重复此过程直至完成200千焦耳的功量。
设定实验方案并开始倒计时,提示受试者开始运动,从而激活计算机化系统。监测系统以确保受试者保持每分钟60转的转速,并口头鼓励其在目标强度下尽最大努力完成运动。
在RSE方案中,受试者需进行持续6秒的全力冲刺,每次冲刺之间间隔9秒的被动休息。阻力设置为1千克,直至完成预定的40次重复。开始前,确保受试者的双脚已固定在踏板上。
在计算机上设置好方案后,开始倒计时:五、四、三、二、一,开始。参与者开始运动时,对其进行监测。在MCE方案中,参与者将以60%Vo2 max的强度持续骑行,直至完成200千焦的功。
在电脑上设置实验方案,并按之前所述进行倒计时。随后监测系统,确保受试者保持每分钟60转。每次锻炼结束后,指导所有四个锻炼组的受试者以20瓦特进行相同的5分钟整理运动。
所有47名参与者均完成了研究,测试期间未发现任何不良心脏反应。正如预期,四个组别在第一次和第六次实验中的急性运动心率数据相似。心率数据在RSE组中最高,在MCE组中最低。
在所有四组中,急性运动后cTnT浓度均升高。各组之间的cTnT浓度无显著差异,仅RSE组在第一次测试时的反应较小。对于近期有急性运动史的受试者,若cTnT升高幅度超过预期,应考虑进一步开展临床研究,尤其是针对重复短跑运动的情况。
目前尚不清楚为何cTnT在其他人群中具有相似的反应,唯独年轻女性群体例外。这使得利用本研究中建立的运动方案进行进一步研究具有重要意义。
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本研究提供了高强度间歇运动和中等强度持续运动的实验方案,用于评估急性运动后10天内循环心脏肌钙蛋白T(cTnT)浓度的变化反应。研究结果旨在提高对运动后cTnT升高的临床解读能力,并为运动处方提供依据。
准确解读运动后心肌肌钙蛋白T(cTnT)的升高对于早期临床研究中转化性生物标志物的验证和风险评估至关重要。本研究提供了标准化的运动方案和定量cTnT检测框架,有助于在以生物标志物为导向的研究中实现机制性风险排除和提高预测可信度。研究结果可为研发组合决策提供依据,特别是在运动诱导的生物标志物波动可能干扰心脏安全性或疗效终点的情况下。
本方案通过在特定生理刺激后实现标准化的生物标志物检测,融入了从发现到临床前研究的连续过程。