Impact van hoge intensiteit interval oefening en matige intensiteit continue oefening op de cardiale Troponin T niveau in een vroeg stadium van de opleiding

Summary

Hier presenteren we protocollen van hoge intensiteit interval en gematigde intensiteit continue oefening om te observeren van de reactie van circulerende cardiale troponine T (cTnT) concentratie tot acute oefening over 10 dagen. De informatie kan helpen met klinische interpretaties van post-oefening cTnT verhoging en begeleiden het voorschrijven van oefening.

Abstract

Een verhoging in cardiale troponine T (cTnT), als een zeer specifieke biomarker van cardiomyocyt schade, na matige intensiteit continue oefening (MCE) is beschreven. De door oefening geïnduceerde cTnT-respons verstoort de diagnostische rol van de cTnT-test. Hoewel hoge intensiteit interval oefening (HIE) groeit in populariteit en bezorgdheid blijft over de veiligheid, beschikbare gegevens met betrekking tot cTnT vrijlating na HIE is beperkt, wat het gebruik van HIE als een gezondheidsinterventie belemmert. Hier presenteren we drie representatieve HIE-protocollen [traditional HIE (herhaald 4 min fietsen bij 90% V̇O_2max afgewisseld met 3 min rust, 200 kJ/sessie); sprint interval oefening (sie, herhaald 1 min fietsen bij 120% v̇o_2max afgewisseld met 1,5 min rust, 200 kJ/sessie); en herhaalde Sprint oefening (RSE, 40 x 6 s all-out sprints afgewisseld met 9 s rust)] en één representatieve MCE Protocol (continu fietsen oefening op een intensiteit van 60% V̇O_2max, 200 kJ/sessie). 47 sedentaire, overgewicht jonge vrouwen werden willekeurig toegewezen aan een van de vier groepen (HIE, SIE, RSE en MCE). Zes aanvallen van de respectieve oefening werden uitgevoerd door elke groep, met elk zijn 48 h uit elkaar. Ondertussen was voor vier groepen de duur van de gehele testperiode identiek, zijnde tien dagen. Voor en na de eerste en laatste oefening Bouts werd een assessment uitgevoerd van cTnT. De huidige studie biedt een referentiekader dat een duidelijk beeld geeft van hoe een specifieke oefenings sessie de circulerende cTnT-concentratie in het vroege stadium van de training beïnvloedt. De informatie kan helpen met klinische interpretaties van post-oefening cTnT verhoging en begeleiden het voorschrijven van oefening, vooral voor HIE.

Introduction

De voordelen van regelmatige lichaamsbeweging op het hart zijn goed gedocumenteerd¹. Echter, het risico van cardiale gebeurtenissen, zoals acuut myocardinfarct (AMI), geleidelijk toeneemt tijdens een intense oefening^2,3. Individuen met lage niveaus van regelmatige lichamelijke activiteit vertonen een hoger risico op Ami^2,3. Cardiale troponine T (cTnT) is de biochemische gouden standaard in de diagnose van AMI⁴. Er is echter een ontluikende aanwijzing dat de cTnT wordt verhoogd na voortdurende langdurige oefening, die ongetwijfeld de diagnostische rol van de cTnT-test⁵verstoort.

De repetitieve periodes van relatief intense oefening afgewisseld met korte pauzes zijn een typisch element van hoge intensiteit interval oefening (HIE), die groeit in populariteit op verschillende gebieden zoals cardiale revalidatie, gezondheid en fitness^{6 ,7}. De wijdverbreide belangstelling voor HIE is deels te wijten aan het vermogen van HIE training om gunstige fysiologische adaptaties te ontlokken die vergelijkbaar of superieur zijn aan de traditionele gematigde intensiteit continue oefening (MCE) training, ondanks een verminderd totale oefenings volume en tijd verbintenis⁶. Echter, bezorgdheid met betrekking tot de veiligheid van HIE zijn uitgedrukt als gevolg van de hoge cardiale vraag⁸. Tot op heden zijn de beschikbare gegevens met betrekking tot cTnT-release bij HIE beperkt. Bovendien heeft geen eerdere geïntegreerde studie het effect van verschillende modaliteiten van HIE en traditionele MCE op het uiterlijk van cTnT met oefening onderzocht. Het is dus onduidelijk of, met gelijkschakeling van het totale mechanische werk tussen HIE en MCE, verschillende oefenings formaten zullen leiden tot het onderscheid in cTnT-concentraties en wat het bereik van de verhoogde cTnT-waarden is. Gezien het feit dat oefening bij hogere intensiteiten zou kunnen leiden tot een hoger risico op cardiale gebeurtenissen^2,3, is het relevant om een representatieve Hie-en MCE-voorstellen te ontwikkelen met het bekende bereik van ctnt-reacties. De evaluatie van de oefening geassocieerde cTnT verhoging kan nuttig zijn in de klinische besluitvorming en helpen klinische fysiologen bij het ontwikkelen van effectievere en veilige oefening recepten.

Daarom schetsen we de protocollen van de drie representatieve types van HIE en één representatief type MCE om fysiologische gegevens te verzamelen tijdens het observeren van cTnT-reacties. Gezien het feit dat het risico op acute cardiale voorvallen hoger is bij mensen die zich niet bezighouden met regelmatige oefening^2,3 en de totale afgifte van ctnt geïnduceerd door oefening vermindert met regelmatige training⁹, deze studie geworven sedentaire, overgewicht vrouwtjes die een 10 dag training programma voltooid. Dit voorzag in het vooruitzicht om te werken in de vroege fase van de opleiding en richten op een onderonderzochte groep.

Protocol

Het Protocol (nr. 31771319) werd goedgekeurd door de Hebei normale Universiteit Review Board en aan normen voldoende aan de verklaring van Helsinki. Alle deelnemers hebben schriftelijke geïnformeerde toestemming gegeven voordat zij aan de beschreven tests deelnemen.

1. screening van deelnemers en voorbereiding van het experiment

1. Voor werving, zorg ervoor dat de deelnemers voldoen aan de volgende Inclusiecriteria: tussen 18 en 25, een minimale Body Mass Index (BMI) van 23 kg/m, dat is de gewichts verlaging voor Aziatische volwassenen¹⁰, consistent lichaamsgewicht (± 2 kg) voor de meest recente drie maanden, geen oefening training of regelmatige lichamelijke activiteiten, geen record van hormonale, orthopedische of cardiovasculaire aandoeningen, diabetes, hyperlipidemie, hypertensie of polycysteus ovarium syndroom, evenals, geen actueel gebruik van voorgeschreven medicijnen (met inbegrip van anticonceptieve pillen) en geen geschiedenis van het roken.
2. Wijs 47 willekeurig in aanmerking komende deelnemers toe aan een van de volgende vier groepen: traditionele HIE (n = 12), sprint interval oefening (SIE, n = 11), herhaalde Sprint oefening (RSE, n = 12) of MCE (n = 12) groep.
3. Pas de juiste zithoogte op de fiets ergometers aan en noteer deze zodat de deelnemer met een lichte kniebocht (~ 10 °) bij een volledige neerwaartse slag van het pedaal trapt.
4. Instrueer de deelnemers om twee initiële trainingssessies uit te voeren (zoals beschreven in stap 3) om ze vertrouwd te maken met het respectieve type fiets oefening (HIE, SIE, RSE of MCE).

2. experimentele procedures

1. Eerste, Instrueer elke deelnemer om een continue incrementele test uit te voeren op een stresstest cyclus Ergometer om maximale zuurstofopname te beoordelen (V̇O_2max).
   1. Opwarmen gedurende 5 minuten bij 25 W. Start vervolgens de test door continue 2 min fasen (20 W toename per fase) te starten bij 50 W met een pedaal frequentie van 60 rpm tot volitionele uitputting.
   2. Gebruik een adem-door-adem metabolische analysator om het zuurstofverbruik tijdens de oefening te meten.
   3. Bereken de V̇O_2max op basis van de hoogste 30 s gemiddelde waarde. Bereken vervolgens een vermogen dat respectievelijk 60%, 90% en 120% V̇O_2max uitlokte in de MCE-, Hie-en Sie-groepen, met behulp van de vergelijking van lineaire regressie door de steady state V̇O2 versus Power Output¹¹te plotten.
2. Ten minste 5 dagen na pre-interventie beoordelingen, instrueren de HIE-, SIE-, RSE-en MCE-groepen om hun respectieve opleiding te beginnen.
   Opmerking: start alle oefentests op hetzelfde tijdstip van de dag (bijv. 11:00 uur). Ondertussen, zorg ervoor dat de tests worden uitgevoerd in een laboratorium met temperatuur en vochtigheid gecontroleerde instellingen (20 °C en 50% relatieve vochtigheid). Laat alle deelnemers vasthouden aan hun dagelijkse activiteiten en eetgewoonten tijdens het experiment.
   1. Instrueer de deelnemer om zich te onthouden van elke inspannende oefening voor 48 h, na een routine warming-up, instrueren de HIE, SIE, RSE en MCE groepen om deel te nemen aan hun respectieve oefening sessie op een cyclus Ergometer zoals geregeld. Voer het trainings protocol uit zoals beschreven in stap 3.
   2. Voer 6 trainingssessies uit gedurende een tijdspanne van 10 dagen voor alle vier de groepen. Selecteer de 1^St (1e) en 6^th (6e) trainingssessies om de ctnt-respons op de acute oefening te observeren (Figuur 1).

Figuur 1: Schematisch diagram van de studie procedures. HIE = hoge intensiteit interval oefening; SIE = sprint interval oefening; RSE = herhaalde Sprint oefening; MCE = continue beweging met matige intensiteit. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

4. Neem een continu elektrocardiogram (ECG) op tijdens het sporten via een draagbare elektrocardiograph (ECG) monitor.
5. Trek veneuze bloedmonsters vóór en onmiddellijk na het sporten, evenals 3 uur en 4 uur na de geselecteerde oefenings sessie om het serum cTnT te beoordelen. Trek met de proefpersonen in zittende positie 5 mL veneuze bloed uit de antecubale ader voor elk monster.
   Opmerking: Post-oefening bloedmonsters tijden aan normen voldoende aan onze eerdere werkzaamheden, waaruit bleek dat bloed ctnt concentraties bereikte hun piek 3 of 4 h na acute oefening in een laboratorium gebaseerde studie¹².
6. Voor de scheiding van het serum, laat het bloed stollen bij kamertemperatuur. Centrifugeer de bloedmonsters bij 3.500 x g gedurende 20 minuten.
7. Aspireren het serum en bewaren bij-80 °C voor de daaropvolgende analyse van cTnT.
8. Gebruik een analysator om de kwantitatieve meting van de cTnT uit te voeren met een hoge gevoeligheids immunoassay op basis van electrochemiluminescentie technologie. Neem 1 mL serum en zet het in een speciale reageerbuis voor het meten van cTnT. Plaats vervolgens de buis in de Analyzer en druk op de start-knop.
   Opmerking: Het menselijke cTnT-eiwit bestaat uit 288 aminozuren. Voor de assay worden twee monoklonale antilichamen gebruikt die specifiek gericht zijn tegen menselijke cardiale troponine T. De antilichamen herkennen het centrale deel van cardiale troponine T proteïne⁴, specifiek gericht op twee epitopen op aminozuur posities 125-131 en 136-147.

3. oefening protocollen

1. Instrueer in elke trainingssessie de 4-groepen om de onderstaande stappen te volgen.
   1. Voltooi een identieke 10 min warming-up bij 50-60% van de HR_Max (percentage van individuele maximale hartslag tijdens de oefening) en 5 min afkoelen bij 20 W.
   2. Na de warming-up. Hebben een 2 min herstelperiode, waarbij de deelnemers blijven zitten maar stationair op de cyclus Ergometer.
   3. Direct de deelnemers te versnellen zo snel mogelijk aan het begin van elke oefening bout om de beoogde intensiteit te bereiken. Gedurende deze tijd stelt een onderzoeker het respectieve oefenings protocol in een PC-computer in en telt dan af, "5-4-3-2-1-Go!". Op het commando van "Go!", de deelnemers beginnen te oefenen en activeren van het computergestuurde systeem.
      Opmerking: Voor de MCE, HIE en SIE, versnellen tot de geplande intensiteit (zie stap 2.1.3), d.w.z. 60%, 90% en 120% V̇O_2max, respectievelijk. Voor de RSE, versnellen tot "all-out" oefening (zie stap 3,4). De Ergometer is gekoppeld aan een PC-computer met specifieke software.
   4. Instrueer de deelnemers om tijdens het fietsen te blijven zitten en hun voeten op de pedalen te zetten met teen clips en moedig de deelnemers aan om een maximale inspanning te leveren om tijdens elke sessie op de gewenste intensiteit te oefenen.
2. HIE-Protocol: Herhaal 4 min. aanvallen op een stresstest cyclus ergometer met een intensiteit van 90% V̇O_2max, gevolgd door een passief herstel van 3 min (volledige rust) tot de beoogde 200 kJ van het werk wordt bereikt.
3. SIE-Protocol: Herhaal 1 minuut aanvallen op een stresstest cyclus ergometer met een intensiteit van 120% V̇O_2max, gevolgd door een passief herstel van 1,5 min tot de beoogde 200 kJ van het werk wordt bereikt.
4. RSE Protocol: Herhaal 6 s "all-out" sprints afgewisseld met 9 s passieve herstel perioden op een Wingate testcyclus Ergometer, met een weerstand van 1,0 kg totdat de beoogde 40 herhalingen worden bereikt, en de totale mechanische werk werd opgenomen.
5. MCE-Protocol: Voer continue fiets oefening uit tot een doelstelling van 200 kJ van het werk wordt bereikt, met een intensiteit van 60% V̇O_2max.

4. statistische analyses

1. Voer gegevensanalyse uit met behulp van een statistisch softwarepakket. Evalueer de normaliteit van de gegevens met behulp van de Kolmogorov – Smirnov test¹². Gebruik P < 0,05 voor het beoordelen van statistische significantie.
2. Vergelijk de verschillen in HR-_gemiddelde (gemiddelde hartslag tijdens de trainingssessie) en% HR_Max in de vier groepen (Hie, sie, RSE en MCE) en de twee WAARGENOMEN trainingssessies (1e en 6e) met behulp van tweeweg ANOVA, met herhaalde maatregelen. Gebruik de Newman – Keuls post-hoc test voor gevallen waarin het belangrijkste effect significant is.
3. Vergelijk cTnT over de tijdpunten (vóór de oefening en piek na de oefening) en twee waargenomen oefening sessies (1e en 6e) met behulp van de niet-parametrische Wilcoxon ondertekende gelederen test vanwege de scheve verdeling van de cTnT-gegevens. Verder werd de Kruskal-Wallis test gebruikt om de statistische significantie van verschillen in cTnT-niveaus te beoordelen in de vier groepen (HIE, SIE, RSE en MCE), en de Mann-Whitney U-test werd gebruikt voor paarsgewijze vergelijkingen, waar van toepassing.

Results

Alle deelnemers (n = 47) voltooide de studie, en geen nadelige cardiale voorvallen (bijv. pijn op de borst en teken van myocardiale ischemie op ECG) werden gevonden tijdens het testen in de vier groepen. Zoals verwacht, is de acute oefening hartslag (HR) gegevens, met inbegrip van HR-_gemiddelde en% HR_Max, bij de 1ste beoordeling vergelijkbaar (alle P > 0,05) aan die in de 6e beoordeling in alle vier groepen. Verder is de HR-gegevens in de RSE-en MCE-groepen respectievelijk de hoogste en laa...

Discussion

De repetitieve korte tot lange periodes van nogal hoge intensiteit oefening afgewisseld met herstel perioden zijn betrokken bij HIE, die is onderverdeeld in traditionele HIE ("near maximal" inspanningen) en SIE ("supramaximal" inspanningen), met behulp van een gemeenschappelijke classificatie schema⁶. Daarnaast is RSE een bijzonder intense vorm van SIE, waarbij de activiteit "all-out" is, maar slechts 3 tot 7 s⁶duurt. Naar het beste van onze kennis, dit is de eerste geïnteg...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cobas E 601 analyser	Roche Diagnostics, Penzberg, Duitsland		Wordt gebruikt voor het meten van de circulerende cardiale troponine T-concentratie
Monark 839E Stress Testing Cycle Ergometer	Monark Exercise AB, Vansbro, Zweden		Wordt gebruikt voor alle oefenprotocollen behalve herhaalde sprintoefeningen
Monark 894E Wingate Testing Cycle Ergometer	Monark Exercise AB, Vansbro, Zweden		Alleen gebruikt voor herhaalde sprintoefening protocol
Quark-PFT-ergo Metabolische Analyser	Cosmed, Rome, Italië	C09072-02-99
SPSS Statistics 20.0 softwarepakket	IBM Corp., Armonk, VS
Zephyr BioHarness 3.0	Zephyr Technology, Auckland, Nieuw-Zeeland	9800.0189/9600.0190	Elektrokardiogram Monitor