Impact de l'exercice d'intervalle de haute intensité et de l'exercice continu à intensité modérée sur le niveau T de la troponine cardiaque à un stade précoce de l'entraînement

Summary

Ici, nous présentons des protocoles d'intervalle de haute intensité et d'exercice continu d'intensité modérée pour observer la réponse de la concentration en circulation de la troponine cardiaque T (CTnT) à l'exercice aigu sur 10 jours. L'information peut aider à l'interprétation clinique de l'élévation de CTnT de poteau-exercice et guider la prescription de l'exercice.

Abstract

Une élévation dans le T de troponincardiaque (CTnT), comme biomarqueur fortement spécifique des dommages de cardiomyocyte, après l'exercice continu modéré-intensité (MCE) a été décrite. La réponse cTnT induite par l'exercice déforme le rôle diagnostique de l'analyse cTnT. Bien que l'exercice d'intervalle de haute intensité (HIE) gagne en popularité et que des préoccupations subsistent quant à son innocuité, les données disponibles relatives à la libération du TCT après que l'EHI soit limitée, ce qui entrave l'utilisation de l'EHI comme intervention sanitaire. Ici, nous présentons trois protocoles HIE représentatifs [HIE traditionnel (répété 4 min de vélo à 90% V O_2max entrecoupé de 3 min de repos, 200 kJ/session); exercice d'intervalle sprint (SIE, répété 1 min de vélo à 120% V O_2max entrecoupé de 1,5 min de repos, 200 kJ/session); et l'exercice de sprint répété (RSE, 40 x 6 s sprints tous agréments entrecoupés de 9 s de repos)] et un protocole MCE représentatif (exercice de cyclisme continu à une intensité de 60% V-O_2max, 200 kJ/session). Quarante-sept jeunes femmes sédentaires et en surpoids ont été assignées au hasard à l'un des quatre groupes (HIE, SIE, RSE et MCE). Six épisodes d'exercices respectifs ont été effectués par chaque groupe, chacun étant à 48 h d'intervalle. Pendant ce temps, pour quatre groupes, la durée de toute la période d'essai était identique, soit 10 jours. Avant et après les premiers et derniers épisodes d'exercice, une évaluation a été effectuée de cTnT. La présente étude fournit un cadre de référence donnant une image claire de la façon dont une séance d'exercice spécifique affecte la concentration circulante de CTnT au stade précoce de la formation. L'information peut aider à l'interprétation clinique de l'élévation de CTnT de poteau-exercice et guider la prescription de l'exercice, particulièrement pour HIE.

Introduction

Les avantages de l'exercice régulier sur le cœur sont bien documentés¹. Cependant, le risque d'événements cardiaques, tels que l'infarctus aigu du myocarde (AMI), augmente transitoirement au cours d'un exercice intense^2,3. Les personnes ayant de faibles niveaux d'activité physique régulière présentent un risque plus élevé envers l'AMI^2,3. La troponine cardiaque T (CTnT) est l'étalon-or biochimique dans le diagnostic de l'AMI⁴. Cependant, il y a une preuve naissante que le CTnT est élevé après exercice prolongé continu, qui déforme sans aucun doute le rôle diagnostique de l'analyse cTnT⁵.

Les épisodes répétitifs d'exercice séparla relativement intense entrecoupés de courtes pauses sont un élément typique de l'exercice d'intervalle de haute intensité (HIE), qui gagne en popularité dans divers domaines tels que la réadaptation cardiaque, la santé et la forme physique^{6 ,7}. L'intérêt généralisé pour l'EHI est dû en partie à la capacité de l'entraînement HIE à obtenir des adaptations physiologiques bénéfiques similaires ou supérieures à l'entraînement traditionnel d'exercice continu d'intensité modérée (MCE), malgré un volume total d'exercice réduit et engagement de temps⁶. Cependant, des préoccupations liées à la sécurité de hiE ont été exprimées en raison de la forte demande cardiaque⁸. À ce jour, les données disponibles relatives à la libération du CTnT sur HIE sont limitées. En outre, aucune étude intégrée antérieure n'a étudié l'effet de diverses modalités de L'EHI et du MCE traditionnel sur l'apparition du CTnT avec l'exercice. Par conséquent, il n'est pas clair si, avec l'égalisation du travail mécanique total entre HIE et MCE, différents formats d'exercice mèneront à la distinction dans les concentrations de CTnT et quelle est la gamme des valeurs élevées de CTnT. Étant donné que l'exercice effectué à des intensités plus élevées pourrait conduire à un risque plus élevé d'événements cardiaques^2,3, il est pertinent d'élaborer une proposition représentative HIE et MCE avec la gamme connue de réponses CTnT. L'évaluation de l'élévation cTnT associée à l'exercice pourrait potentiellement être utile dans la prise de décision clinique et aider les physiologistes cliniques à développer des prescriptions d'exercice plus efficaces et plus sûres.

Par conséquent, nous énoncions les protocoles des trois types représentatifs d'EHI et d'un type représentatif de MCE pour recueillir des données physiologiques tout en observant les réponses de CTnT. Considérant que le risque d'événements cardiaques aigus est plus élevé chez les personnes qui ne s'engagent pas dans l'exercice régulier^2,3 et la libération globale de CTnT induite par l'exercice réduit avec la formation régulière⁹, cette étude a recruté femmes sédentaires et en surpoids qui ont suivi un programme de formation de 10 jours. Cela a donné la possibilité de travailler à l'étape précoce de la formation et de cibler un groupe sous-recherché.

Protocol

Le protocole (no 31771319) a été approuvé par la Commission d'examen de l'Université normale du Hebei et conforme à la Déclaration d'Helsinki. Tous les participants ont donné leur consentement éclairé écrit avant de participer aux tests décrits.

1. Dépistage et préparation des participants à l'expérience

1. Pour le recrutement, assurez-vous que les participants satisfont aux critères d'inclusion suivants : âgés de 18 à 25 ans, un indice de masse corporelle minimum (IMC) de 23 kg/m, soit le seuil de surpoids pour les adultes asiatiques¹⁰, poids corporel constant (2 kg) pour la plupart des ces trois derniers mois, pas d'entraînement à l'exercice ou d'activités physiques régulières, pas de dossier de maladies hormonales, orthopédiques ou cardiovasculaires, diabète, hyperlipidémie, hypertension ou syndrome des ovaires polykystiques, ainsi qu'aucune utilisation actuelle de médicaments (y compris les pilules contraceptives) et pas d'antécédents de tabagisme.
2. Attribuez au hasard 47 participants admissibles à l'un des quatre groupes suivants : HIE traditionnel (n - 12), exercice d'intervalle de sprint (SIE, n - 11), exercice de sprint répété (RSE, n - 12) ou MCE (n - 12) groupe.
3. Ajustez et enregistrez la hauteur de siège appropriée sur les ergomètres de vélo de sorte que le participant pédale avec un léger virage du genou (10 ') à plein coup de pied de la pédale.
4. Demandez aux participants d'effectuer deux séances d'exercice initiales (comme décrit à l'étape 3) pour les familiariser avec le type respectif d'exercice de cyclisme (HIE, SIE, RSE ou MCE).

2. Procédures expérimentales

1. Tout d'abord, demandez à chaque participant d'effectuer un test incrémentiel continu sur un ergomètre du cycle d'essai de stress afin d'évaluer l'apport maximal en oxygène (V-O_2max).
   1. Réchauffer pendant 5 min à 25 W. Ensuite, commencez le test en effectuant des étapes continues de 2 minutes (20 W incrément par étape) à partir de 50 W avec une fréquence de pédale de 60 tr/min jusqu'à l'épuisement volontaire.
   2. Utilisez un analyseur métabolique respiration par respiration pour mesurer la consommation d'oxygène pendant l'exercice.
   3. Calculez la valeur moyenne de la v -O_2max en fonction de la valeur moyenne la plus élevée de 30. Ensuite, calculez une puissance de sortie qui suscite 60%, 90% et 120% V-O_2max dans les groupes MCE, HIE et SIE, respectivement, en utilisant l'équation de la régression linéaire en traçant l'état stable V-O2 par rapport à la puissance sortie¹¹.
2. Au moins 5 jours après les évaluations préalables à l'intervention, demandez aux groupes HIE, SIE, RSE et MCE de commencer leur formation respective.
   REMARQUE : Commencez tous les tests d'exercice à la même heure de la journée (p. ex., 11 h). Pendant ce temps, assurez-vous que les tests sont effectués en laboratoire avec des réglages de température et d'humidité contrôlés (20 oC et 50 % d'humidité relative). Demandez à tous les participants de s'en tenir à leurs activités quotidiennes et à leurs habitudes alimentaires tout au long de l'expérience.
   1. Demandez au participant de s'abstenir de tout exercice intense pendant 48 h, après un échauffement de routine, demandez aux groupes HIE, SIE, RSE et MCE de s'engager dans leur séance d'exercice respective sur un ergomètre à cycle tel qu'organisé. Effectuez le protocole d'exercice tel que détaillé à l'étape 3.
   2. Effectuer 6 séances d'exercices effectuées sur une période de 10 jours pour les quatre groupes. Sélectionnez les séances d'exercices^1er (1ST) et 6^e (6TH) pour observer la réponse du CTnT à l'exercice aigu (figure 1).

Figure 1 : Diagramme schématique des procédures d'étude. HIE - exercice d'intervalle de haute intensité; SIE - exercice d'intervalle de sprint; RSE - exercice de sprint répété; MCE - exercice continu d'intensité modérée. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

4. Enregistrez un électrocardiogramme continu (ECG) pendant l'exercice par l'intermédiaire d'un moniteur d'électrocardiographe portatif (ECG).
5. Prélever des échantillons de sang veineux avant et immédiatement après l'exercice, ainsi que 3 h et 4 h après la séance d'exercice sélectionnée pour évaluer le cTnT sérique. Avec les sujets dans une position assise, dessinez 5 ml de sang veineux de la veine antécubitale pour chaque échantillon.
   REMARQUE: Les synchronisations d'échantillons de sang post-exercice se sont conformées à nos travaux antérieurs, qui ont démontré que les concentrations de CTnT de sang ont atteint leur maximum 3 ou 4 h après l'exercice aigu dans une étude en laboratoire¹².
6. Pour la séparation du sérum, laisser le sang clotàer à température ambiante. Centrifuger les échantillons de sang à 3 500 x g pendant 20 min.
7. Aspirer le sérum et le stocker à -80 oC pour l'analyse ultérieure du cTnT.
8. Utilisez un analyseur pour effectuer la mesure quantitative du CTnT avec un immuno-analyse de haute sensibilité basé sur la technologie d'électrochimie. Prendre 1 ml du sérum et le mettre dans un tube à essai spécial pour mesurer le cTnT. Ensuite, insérez le tube dans l'analyseur et appuyez sur le bouton de démarrage.
   REMARQUE: La protéine cTnT humaine elle-même se compose de 288 acides aminés. Deux anticorps monoclonaux sont utilisés pour l'astro-attaque qui sont spécifiquement dirigés contre la troponine cardiaque humaine T. Les anticorps reconnaissent la partie centrale de la^protéineT 4 de la troponine cardiaque, ciblant spécifiquement deux épitopes aux positions d'acide aminé 125-131 et 136-147.

3. Protocoles d'exercice

1. À chaque séance d'exercice, demandez aux 4 groupes de suivre les étapes ci-dessous.
   1. Effectuez un échauffement identique de 10 minutes à 50-60 % du_{hr max} (pourcentage de la fréquence cardiaque maximale individuelle pendant la séance d'exercice) et 5 min de refroidissement à 20 W.
   2. Après l'échauffement. Avoir une période de récupération de 2 min, où les participants restent assis mais immobiles sur l'ergomètre du cycle.
   3. Diriger les participants à accélérer dès que possible au début de chaque combat d'exercice pour atteindre l'intensité prévue. Pendant ce temps, un chercheur définit le protocole d'exercice respectif dans un ordinateur PC, puis compte à partir, "5-4-3-2-1-Go!". À la commande de «Allez!", les participants commencent à exercer et activer le système informatisé.
      REMARQUE: Pour le MCE, hiE et SIE, accélérez à l'intensité prévue (voir l'étape 2.1.3), c'est-à-dire 60%, 90% et 120% de V-O_2max, respectivement. Pour l'ESR, accélérer l'exercice « all-out » (voir l'étape 3.4). L'ergomètre est relié à un ordinateur PC avec un logiciel spécifique.
   4. Demandez aux participants de rester assis pendant le vélo et de fixer leurs pieds aux pédales à l'aide de pinces d'orteil, et encouragez verbalement les participants à faire un effort maximal pour faire de l'exercice à l'intensité désirée tout au long de chaque séance.
2. Protocole HIE : Répétez 4 épisodes d'exercice sur un ergomètre du cycle d'essai de stress à une intensité de 90 % de V-O_2max,suivie d'une récupération passive de 3 minutes (repos complet) jusqu'à ce que les 200 kJ de travail ciblés soient réalisés.
3. Protocole SIE : Répétez 1 min d'exercice sur un ergomètre du cycle d'essai de stress à une intensité de 120 % de la valeur de 2_max,suivie d'une récupération passive de 1,5 min jusqu'à ce que les 200 kJ de travail ciblés soient réalisés.
4. Protocole RSE : Répétez 6 s "all-out" sprints entrecoupés de 9 s de périodes de récupération passive sur un ergomètre du cycle d'essai Wingate, avec une résistance de 1,0 kg jusqu'à ce que les 40 répétitions ciblées soient réalisées, et le travail mécanique total a été enregistré.
5. Protocole MCE: Effectuer un exercice de cyclisme continu, jusqu'à ce qu'un objectif de 200 kJ de travail est atteint, à une intensité de 60% V -O_2max.

4. Analyses statistiques

1. Effectuer l'analyse des données à l'aide d'un logiciel statistique. Évaluer la normalité des données à l'aide du test Kolmogorov-Smirnov¹². Utilisez P 'lt; 0.05 pour évaluer la signification statistique.
2. Comparez les différences dans la_moyenne RH (fréquence cardiaque moyenne pendant la séance d'exercice) et %HR_max entre les quatre groupes (HIE, SIE, RSE et MCE) et les deux séances d'exercice observées (1ST et 6TH) en utilisant aNOVA bidirectionnelle, avec des mesures répétées. Utilisez le test post-hoc Newman-Keuls pour les cas où l'effet principal est significatif.
3. Comparez le cTnT à travers les points de temps (avant l'exercice et le pic post-exercice) et deux séances d'exercice observées (1ST et 6TH) à l'aide du test de classement signé Wilcoxon non paramétrique en raison de la distribution biaisée des données cTnT. De plus, le test Kruskal-Wallis a été utilisé pour évaluer la signification statistique des différences dans les niveaux de TCTT entre les quatre groupes (HIE, SIE, RSE et MCE), et le test Mann-Whitney U a été utilisé pour des comparaisons comparables, le cas échéant.

Results

Tous les participants (n ' 47) ont terminé l'étude, et aucun événement cardiaque indésirable (p. ex., douleur thoracique et signe d'ischémie myocardique sur l'ECG) n'a été trouvé pendant les tests dans les quatre groupes. Comme prévu, les données sur la fréquence cardiaque de l'exercice aigu (HR), y compris la_moyenne RH et %HR_max, à l'évaluation 1ST est similaire (tous les P 'gt; 0.05) à ceux dans l'évaluation 6TH dans les quatre groupes. De plus, les données sur les RH des groupes RSE et M...

Discussion

Les épisodes répétitifs courts à longs d'exercices plutôt de haute intensité entrecoupés de périodes de récupération sont impliqués dans hiE, qui est subdivisé en HIE traditionnel ("presque maximum" efforts) et SIE ("supramaximal" efforts), en utilisant une classification commune régime⁶. En outre, RSE est une forme particulièrement intense de SIE, où l'activité est "all-out" mais ne dure que 3 à 7 s⁶. Au meilleur de notre connaissance, il s'agit de la première étude intégr...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Analyseur Cobas E 601	Roche Diagnostics, Penzberg, Allemagne		Utilisé pour mesurer la concentration de troponine T cardiaque circulante
Monark 839E Stress Testing Cycle Ergometer  ;	Monark Exercise AB, Vansbro, Suède		Utilisé pour tous les protocoles d’exercice, à l’exception de l’exercice de sprint répété
Monark 894E Wingate Testing Cycle Ergometer  ;	Monark Exercise AB, Vansbro, Suède		Utilisé uniquement pour le protocole d’exercice de sprint répété
Quark-PFT-ergo Metabolic Analyser	Cosmed, Rome, Italie	C09072-02-99
SPSS Statistics 20.0 progiciel	IBM Corp., Armonk, États-Unis
Zephyr BioHarness 3.0	Zephyr Technology, Auckland, Nouvelle-Zélande	9800.0189/9600.0190	Moniteur électrocardiographe