Влияние высокоинтенсивных интервальных упражнений и умеренно-интенсивных непрерывных упражнений на уровне сердечного тропонина T на ранней стадии обучения

Summary

Здесь мы представляем протоколы высокоинтенсивных интервалов и непрерывного упражнения средней интенсивности для наблюдения за реакцией циркулирующей концентрации сердечного тропонина Т (cTnT) на острые физические упражнения в течение 10 дней. Информация может помочь с клиническими интерпретациями после тренировки cTnT высота и руководство рецепт упражнений.

Abstract

Высота в сердечном тропонине T (cTnT), как весьма специфический биомаркер повреждения cardiomyocyte, после умеренно-интенсивности непрерывных тренировки (MCE) была описана. Упражнение индуцированной cTnT ответ искажает диагностическую роль cTnT асссе. Хотя высокоинтенсивные интервальные упражнения (HIE) растет в популярности и опасения остаются о его безопасности, имеющиеся данные, связанные с выпуском cTnT после HIE ограничено, что препятствует использованию HIE в качестве медицинского вмешательства. Здесь мы представляем три репрезентативных протокола HIE (традиционный HIE (повторяется 4 мин езда на велосипеде на 90% ВЗО_2max перемежаются с 3 мин отдыха, 200 кДж/сессия); спринт интервал упражнения (SIE, повторяется 1 мин езда на велосипеде на 120% ВАЗ_2max перемежаются с 1,5 мин. отдых, 200 кДж/сессия); и неоднократные упражнения спринта (RSE, 40 x 6 s тотальные спринты перемежаются с 9-s отдыха) и один представитель протокол MCE (непрерывное упражнение на велосипеде с интенсивностью 60% ВЗО_2max, 200 kJ/session). Сорок семь сидячих молодых женщин с избыточным весом были случайным образом отнесены к одной из четырех групп (HIE, SIE, RSE и MCE). Шесть приступов соответствующих упражнений были выполнены каждой отдельной группой, с каждым из которых 48 ч друг от друга. В то же время в четырех группах продолжительность всего периода тестирования была одинаковой и составляла 10 дней. До и после первого и заключительного упражнения боя, оценка была проведена cTnT. Нынешнее исследование дает четкую картину того, как конкретные упражнения сессии влияет на циркулирующую концентрацию cTnT на ранней стадии обучения. Информация может помочь с клиническими интерпретациями после тренировки cTnT высота и руководство рецепт упражнений, особенно для HIE.

Introduction

Преимущества регулярных упражнений на сердце хорошо документированы¹. Однако риск сердечных событий, таких как острый инфаркт миокарда (АМИ), временно возрастает во время интенсивных упражнений^2,3. Лица с низким уровнем регулярной физической активности показывают более высокий риск к AMI^2,3. Сердечный тропонин T (cTnT) является биохимическим золотым стандартом в диагностике AMI⁴. Тем не менее, есть растущие доказательства того, что cTnT повышается после непрерывного длительного осуществления, что, несомненно, искажает диагностическую роль cTnT ассссе⁵.

Повторяющиеся приступы относительно интенсивных упражнений вперемежку с короткими перерывами являются типичным элементом высокоинтенсивных интервальных упражнений (HIE), который растет в популярности в различных областях, таких как сердечная реабилитация, здоровье и фитнес^{6 ,7}. Широкий интерес к HIE отчасти объясняется способностью обучения HIE вызвать полезные физиологические адаптации, аналогичные или превосходящие традиционные непрерывные тренировки умеренной интенсивности (MCE), несмотря на снижение общего объема упражнений и время обязательства⁶. Тем не менее, опасения, связанные с безопасностью HIE были выражены в связи с высоким спросом на сердце⁸. На сегодняшний день доступные данные, связанные с выпуском cTnT на HIE, ограничены. Кроме того, ни одно предыдущее комплексное исследование не исследовало влияние различных методов HIE и традиционных MCE на появление cTnT с физическими упражнениями. Таким образом, неясно, приведет ли при выравнивании общего объема механической работы между HIE и MCE различные форматы упражнений к различию в концентрациях кТНТ и к диапазону повышенных значений цТТ. Учитывая, что упражнения, проводимые при более высокой интенсивности может привести к более высокому риску сердечных событий^2,3, это уместно разработать представитель HIE и MCE предложения с известным диапазоном ответов cTnT. Оценка упражнений связанных cTnT высота потенциально может быть полезным в клинических принятия решений и помочь клиническим физиологов в разработке более эффективных и безопасных упражнений рецептов.

Следовательно, мы намечаем протоколы трех представительных типов HIE и одного репрезентативного типа MCE для сбора физиологических данных при наблюдении ответов cTnT. Учитывая, что риск острых сердечных событий выше у людей, которые не участвуют в регулярных физических упражнений^2,3 и общий выпуск cTnT индуцированных упражнения снижается с регулярной подготовки⁹, это исследование набирается сидячий, избыточный вес женщин, которые завершили 10-дневную программу обучения. Это дало возможность работать на ранних стадиях профессиональной подготовки и нацелиться на недостаточно исследованную группу.

Protocol

Протокол (No 31771319) был одобрен Советом по обзору университета Хэбей и соответствовал Хельсинкской декларации. Все участники представили письменное информированное согласие перед участием в описанном тестировании.

1. Скрининг участников и подготовка к эксперименту

1. Для набора, убедитесь, что участники удовлетворяют следующим критериям включения: в возрасте от 18 до 25 лет, минимальный индекс массы тела (ИМТ) 23 кг/м, который является избыточный вес отсечения для взрослых азиатов¹⁰, последовательная масса тела (2 кг) для большинства последние три месяца, никаких физических упражнений или регулярных физических нагрузок, никаких записей о гормональных, ортопедических или сердечно-сосудистых заболеваний, диабет, гиперлипидемия, гипертония или синдром поликистозных яичников, а также, нет текущего использования предписанных лекарства (включая противозачаточные таблетки) и не история курения.
2. Случайно присвоите 47 участникам, имеющим право на участие в одной из следующих четырех групп: традиционный HIE (n No 12), спринтерские интервальные упражнения (SIE, n no 11), повторные спринтерские упражнения (RSE, n no 12) или MCE (n no 12) группы.
3. Отрегулируйте и запишите соответствующую высоту сиденья на велосипедных эргометрах так, чтобы педали участника с легким изгибом колена (10 евро) при полном нажатии педали.
4. Поручите участникам выполнить два первоначальных упражнения (как описано в шаге 3), чтобы ознакомить их с соответствующим типом велосипедных упражнений (HIE, SIE, RSE или MCE).

2. Экспериментальные процедуры

1. Во-первых, поручить каждому участнику выполнить непрерывный дополнительный тест на эргометре цикла стресс-тестирования, чтобы оценить максимальное поглощение кислорода (ВАЗ_2max).
   1. Разогрейте 5 мин при 25 Вт. Затем начните тест, выполняя непрерывные 2 мин этапов (20 Вт приращения на этапе), начиная с 50 Вт с частотой педали 60 об / мин до волеизводовоза.
   2. Используйте дыхание за дыханием метаболический анализатор для измерения потребления кислорода во время тренировки.
   3. Рассчитайте ВАЗ_2max на основе самого высокого среднего значения 30. Затем, рассчитать мощность, которая вызывает 60%, 90% и 120% ВАЗ_2max в MCE, HIE и SIE групп, соответственно, используя уравнение линейной регрессии путем построения устойчивого состояния V'O2 по сравнению с выходом энергии¹¹.
2. По крайней мере через 5 дней после предварительной оценки вмешательства, поручить HIE, SIE, RSE и MCE группы начать свою соответствующую подготовку.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Начните все тесты упражнений в одно и то же время дня (например, 11:00). Между тем, убедитесь, что испытания проводятся в лаборатории с температурой и влажностью контролируемых параметров (20 градусов по Цельсию и 50% относительной влажности). Попросите всех участников придерживаться как своей повседневной деятельности, так и привычек питания на протяжении всего эксперимента.
   1. Поручить участнику воздерживаться от любых напряженных упражнений в течение 48 ч, после обычной разминки, поручить HIE, SIE, RSE и MCE групп ы участвовать в их соответствующих упражнений сессии на эргометр цикла, как организовано. Выполните протокол упражнений, как подробно описано в шаге 3.
   2. Выполните 6 упражнений, проведенных в течение 10 дней для всех четырех групп. Выберите^1-й (1ST) и^6-й (6TH) упражнения для наблюдения cTnT ответ на острые упражнения (Рисунок 1).

Рисунок 1: Схематическая схема процедур исследования. HIE - высокоинтенсивные интервальные упражнения; SIE - спринтерские интервальные упражнения; RSE - повторяющиеся спринтерские упражнения; MCE - непрерывные упражнения средней интенсивности. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

4. Запись непрерывной электрокардиограммы (ЭКГ) во время физических упражнений с помощью портативного электрокардиографа (ЭКГ).
5. Нарисуйте образцы венозной крови до и сразу после тренировки, а также 3 ч и 4 ч после выбранной тренировки для оценки сыворотки cTnT. С субъектами в сидячем положении, нарисуйте 5 мл венозной крови из переднеке кубичной вены для каждого образца.
   ПРИМЕЧАНИЕ: После тренировки образцов крови тайминги соответствовали нашей предыдущей работе, которая показала, что концентрации cTnT крови достигли своего пика 3 или 4 ч после острых упражнений в лабораторном исследовании¹².
6. Для разделения сыворотки, дайте крови сгусток при комнатной температуре. Центрифуг и образцы крови на 3500 х г в течение 20 мин.
7. Призадыхайтесь от сыворотки и храните при -80 градусов по Цельсию для последующего анализа cTnT.
8. Используйте анализатор для выполнения количественного измерения cTnT с высокой чувствительностью иммуноанализа на основе технологии электрохимилуминесценции. Возьмите 1 мл сыворотки и положите ее в специальную пробирку для измерения cTnT. Затем вставьте трубку в анализатор и нажмите кнопку запуска.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Сам человеческий белок cTnT состоит из 288 аминокислот. Для проведения асссея используются два моноклональных антитела, специально направленные против сердечного тропонина Т человека. Антитела распознают центральную часть сердечного тропонина T белка⁴, специально ориентации двух эпитопов на аминокислоты позиции 125-131 и 136-147.

3. Протоколы упражнений

1. В каждой сессии упражнения, поручить 4 группы следовать шагам ниже.
   1. Завершите идентичную разминку 10 мин при максимуме 50-60%_HR (процент индивидуальной максимальной частоты сердечных приступов во время тренировки) и 5 мин остыть при 20 Вт.
   2. После разминки. Ите 2 мин периода восстановления, где участники остаются сидящими, но неподвижными на эргометре цикла.
   3. Направьте участников, чтобы ускорить как можно скорее в начале каждого упражнения бой для достижения предполагаемой интенсивности. За это время исследователь устанавливает соответствующий протокол упражнений в компьютере ПК, а затем отсчитывает: "5-4-3-2-1-Go!". По команде "Go!", участники начинают осуществлять и активировать компьютеризированную систему.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Для MCE, HIE и SIE, ускорить до запланированной интенсивности (см. шаг 2.1.3), т.е. 60%, 90% и 120% ВАЗ_2max, соответственно. Для RSE, ускорить до "все-вне" упражнения (см. шаг 3.4). Эргометр связан с компьютером с конкретным программным обеспечением.
   4. Поручить участникам оставаться на месте во время езды на велосипеде и обеспечить их ноги на педали с помощью ног клипы, и устно поощрять участников, чтобы дать максимальное усилие для осуществления на желаемой интенсивности на протяжении каждой сессии.
2. HIE протокол: Повторите 4 мин приступы упражнений на эргометр цикла стресс-тестирования при интенсивности 90% ВЗО_2max, а затем 3 мин пассивного восстановления (полный отдых) до целевого 200 кДж работы не будет достигнуто.
3. Протокол SIE: Повторите 1 мин приступы упражнений на эргометре цикла стресс-тестирования с интенсивностью 120% от ВАЗ_2max, а затем 1,5 мин пассивного восстановления до целевых 200 кДж работы не будет достигнуто.
4. Протокол RSE: Повторите 6 с "все-в" спринте вперемежку с 9-s пассивными периодами восстановления на эргометре цикла тестирования Wingate, с сопротивлением 1,0 кг до тех пор, пока целевые 40 повторений не будут достигнуты, и общая механическая работа была записана.
5. Протокол MCE: Выполните непрерывные упражнения на велосипеде, пока цель 200 кДж работы не будет достигнута, при интенсивности 60% ВЗО_2max.

4. Статистический анализ

1. Выполняйте анализ данных с помощью пакета статистического программного обеспечения. Оцените нормальность данных с помощью теста Колмогорова-Смирнова^12. Используйте P qlt; 0.05 для оценки статистической значимости.
2. Сравните различия в_{HR среднем} (средний пульс во время тренировки) и %HR_макс в четырех группах (HIE, SIE, RSE и MCE) и два наблюдаемых упражнений (1ST и 6TH) с использованием двустороннего ANOVA, с повторными мерами. Используйте пост-специальный тест Ньюмана-Кеулса для случаев, в которых основной эффект значителен.
3. Сравните cTnT через временные точки (предварительное осуществление и пик после тренировки) и два наблюдаемых упражнений (1ST и 6TH) с использованием непараметрических Уилкоксон подписал ряды тест из-за искаженного распределения данных cTnT. Кроме того, тест Крускал-Валлис апарттестат использовался для оценки статистической значимости различий в уровнях цТТ в четырех группах (HIE, SIE, RSE и MCE), а тест Манн-Уитни U использовался для парных сравнений, где это уместно.

Results

Все участники (n No 47) завершили исследование, и никаких неблагоприятных сердечных событий (например, боль в груди и признаки ишемии миокарда на ЭКГ) не было обнаружено во время тестирования в четырех группах. Как и ожидалось, острые упражнения частоты сердечных приступов (HR) данные, в том числе HR_{среднем} и %HR_макс, на 1ST оценка аналогична (все P йgt; 0,05) для тех, в 6TH оценки во всех четырех группах. Кроме того, данные по персоналу в группах RSE и MCE являются самыми высокими и самыми...

Discussion

Повторяющиеся короткие и длительные приступы довольно высокоинтенсивных упражнений вперемежку с периодами восстановления участвуют в HIE, который подразделяется на традиционные HIE ("около максимальных" усилий) и SIE ("супрамаксимальные" усилия), используя общую классификацию схема⁶. Кроме того, RSE является особенно интенсивной формой SIE, где деятельность является "всеобщей", но длится только от 3 до 7 с⁶. Насколько нам известно, это первое комплексное исследование, в кот...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Анализатор Cobas E 601	Roche Diagnostics, Пенцберг, Германия		Используется для измерения концентрации Т циркулирующего сердечного тропонина
Monark 839E Цикл стресс-тестирования Эргометр	Monark Exercise AB, Вансбро, Швеция		Используется для всех протоколов упражнений, кроме повторных спринтерских упражнений
Monark 894E Wingate Testing Cycle Ergometer	Monark Exercise AB, Вансбро, Швеция		Используется только для протокола повторных спринтерских упражнений
Метаболический анализатор Quark-PFT-ergo	Cosmed, Рим, Италия	C09072-02-99
Программный пакет SPSS Statistics 20.0	IBM Corp., Армонк, США
Zephyr BioHarness 3.0	Zephyr Technology, Окленд, Новая Зеландия	9800.0189/9600.0190	Монитор электрокардиографа