Summary

最大及び最大下運動生理・生物学的ヒトにおける急性運動レスポンスを測定するテストを実施

Published: October 17, 2018
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Summary

生理学的・生物学的反応に及ぼす運動強度の影響を評価するために 2 つの異なる運動テスト プロトコル活かされています。増分の最大酸素消費量のテストと持久力エルゴメータ テスト運動のアウトライン メソッド、定常最大下持久力テストが記述されます。

Abstract

定期的な身体活動は人間の健康にプラスの効果が、これらの効果を制御するメカニズムは明白でなく残る。急性運動への生理学的、生物学的応答は持続時間と運動療法の強度によって主に影響を受けています。運動は治療法や診断ツールと考えてますます、standardizable 方法論が変動を理解するの測定と運動出力の再現性を高めるために利用されることが重要です。このようなレジメンへの応答。そのために、2 つの異なるサイクリング運動療法生理のさまざまな出力を生成するをについて説明します。最大運動負荷テストで運動強度が増加心肺・代謝応答 (心拍数、拍出量、換気、酸素消費量、二酸化炭素生産) の結果より大きい作業負荷を増加継続的にします。対照的に、持久力運動テストの需要が増加するから、安静時が通常高原心肺・代謝応答の結果固定最大下運動強度が発生します。プロトコルと共に、心拍数、ゆっくりと強制重大な容量、ガス交換の指標と運動出力の間の比較を有効にする血圧に限定されないが生理学的な出力を測定に提案を提供します。研究。Biospecimens は、遺伝子やタンパク質、携帯式の応答を評価するために、サンプリングすることができます。全体的にみて、このアプローチは 2 つの明瞭な運動療法の短期および長期効果に簡単に合わせることができます。

Introduction

身体活動は、エネルギー支出1を必要とする骨格筋によって生成される任意の身体運動として定義されます。運動は改善したり、物理的な健康2の 1 つまたは複数のコンポーネントを維持する反復的な身体の動きを伴う身体活動です。一度に、身体活動は、人が真剣に病気のため推奨されていませんでした。心不全、癌を持つ個人または妊娠した人のためにも、安静は身体活動に好まれました。臨床実習以来大幅に変更、全体的な健康の練習の利点は、紛れもない3になっています。定期的な運動は、心血管疾患リスク、全死因死亡、癌のリスクと高血圧を減らす、血糖コントロールを改善、減量やメンテナンスを容易にするため、骨や筋肉の損失4,5 を防ぐために示されています。 ,6,7,8

運動の広範な利点は今さまざまな条件3の「医学」と代替または補助の治療オプションの種類として運動を活用する多くを主導しています。シュルマン歩行速度、有酸素能力、モータ制御を向上させることが筋力の改善とパーキンソン病9患者の生活の全体的な品質、トレッドミル、抵抗運動の組み合わせが生じるを実証.心不全患者における運動不耐症と不十分な薬学の介入は、貧しい生活の質10に貢献します。心不全患者の生活の質における HF 行動試験実証改善と入院、死亡11削減運動トレーニングから最初の結果。また、アントラサイクリンを含む化学療法 (例えばドキソルビシン) の心毒性効果を変更する運動のアプリケーションに関して患者化学療法開始時期に関係なくことを実証しました。管理など好気性容量の減少を減らすこと、左心室機能不全を減衰と削減酸化損傷12(前に、中または後)、運動が有益な効果を提供できます。

健康とウェルネスの練習の利点は、/治療として診断ツールとしても応用でだけではありません。運動負荷試験は、例えば、運動不耐症、心臓の虚血の診断にまたは使用息13の息切れの原因を理解します。おそらくもっと重要なは、練習のテスト利用されるかもしれない潜在性機能障害を識別するために。人間の体は、機能障害や病態がしばしば隠れたままの状態個々 に明らかでない数ヶ月または数年間よう「オーバービルト」ほとんどの場合です。なぜ肺動脈高血圧症や膵癌などの条件を自動的に増やすことができますこの観察を説明するかもしれない重大度でその症状に気付いた時点でこれらの条件する傾向がある非常に高度で2 を治療するために非常に困難.このような状況の中、日常生活の時は病気の診断に役立って、安静時は見られなかった機能障害 (心臓、呼吸器系、代謝) を識別できる上記の需要を増加させる体にストレス刺激が提供できる運動負荷試験以前に治療を開始します。

運動の治療や診断の可能性を最大限に活用、するためには、全体的な免疫の健康運動の貢献を正確に評価する身体活動への応答を定量化する標準化された方法が必要です。ワークロード、傾斜、期間、運動の種類およびサンプル コレクションのタイミングの変化は、生理の影響測定できます。ここでは、生物学的応答のサンプルを収集しながら生理学的データを収集するために最大及び最大下持久力練習の方法をまとめました。この方法論がどのように急性の運動が影響を受けるを理解する使用されたフローサイトメトリーによる前に、や運動後にさまざまな時点での免疫細胞群を測定することによって、末梢血白血球ポピュレーションの頻度など血の14同時にすべての主要な末梢血白血球サブセットの定量化を可能にする 10 色流れのプロトコルと15。次のプロトコルを 2 つの明瞭な運動療法のための標準化された方法として行使する生理・生物学的反応を測定するために使用できます。

Protocol

プロトコルは、メイヨー制度検討委員会によって承認され、ヘルシンキ宣言に準拠しています。提供のすべての参加者は、テストの説明に参加する前にインフォームド コンセントを書き込まれます。 1. 校正と代謝のカートのセットアップ 流れおよび音量 (pneumotach) 校正注: 特定の材料および装置の材料表のとおりです。 肺機能とテストのた?…

Representative Results

最大、または最大下持久運動負荷試験の適用は、刺激やストレスは体が高められた生理学的要求を満たすために応答を提供します。単独でまたは薬剤/介入を使用すると、特定の運動への生理学的、生物学的応答を比較するまたは異なる運動負荷応答の違いを評価するため運動の様々 なモードを使用できます。最大と持久力の運動負荷が異なる期間 (ショート/ロング?…

Discussion

補助/代替治療ツールとして組み込まれる運動のための素晴らしい可能性があります。確かに、証拠の出現ボディは強く物理的な活動が健康を促進することを提案します。薬や診断ツールとして運動の使用は、適切な量の理解や望ましい効果を達成するために運動の「線量」必要があります。練習の最適の線量が予想されるようにあまりにも多くの運動が健康を改善するため有害かもしれない…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究は、メイヨー クリニック臨床検査医学科病理と他のさまざまな内部ソースによって賄われていた。

Materials

Metabolic cart/portable system MCG Diagnostics Mobile Ultima CPX System The flow calibration syringe, and calibration gases should come with system. There are numerous possible options/alternatives.
Pulmonary function software (Breeze Suite) MCG Diagnostics Software used will depend on the metabolic system
Upright cycle ergometer Lode ergoline 960900 Numerous possible options/alternatives
12-Lead ECG GE Healthcare CASE Exercise Testing System Used for 12 lead ECG capture, control bike. Having a full 12-lead is ideal for maximal exercise test so can monitor for arhythmias, but alternative for just HR would be a wireless chest strap heart rate monitor
Pulse oximeter Masimo MAS-9500 Usually multiple probe options: finger, forehead, ear lobe.  Usually avoid finger as tight handlebar grip can cause measurement inaccuracies
Pneumotach (preVent Flow Sensor) MCG Diagnostics 758100-003 Alternative systems can use a turbine
Nose piece (disposable) MCG Diagnostics 536007-001  Numerous possible options/alternatives
Mouthpeice with saliva trap MCG Diagnostics 758301-001 Suggest filling the saliva trap with paper towel/gauze and tape cap to limit dripping
Headband Cardinal Health 292866 Used to secure the forehead pulse oximeter and the lines for the cart
Stethescope  3M Littman 3157SM Numerous possible options/alternatives
Blood pressure cuff HCS HCS9005-7 Cuff size will depend on the population planning to test
ECG Electrodes Cardinal Health M2570 only needed with lead based ECG/HR monitoring
K2EDTA tube 5mL Becton Dickinson 368661
*The table provides a list of the supplies and equipment utilized in this protocol and comments related to the equipment. Brand name/company is provided, but the use of other brands will not affect the results, key is to keep it consistent throughout testing in a particular study.

Referências

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Citar este artigo
Wheatley, C. M., Kannan, T., Bornschlegl, S., Kim, C., Gastineau, D. A., Dietz, A. B., Johnson, B. D., Gustafson, M. P. Conducting Maximal and Submaximal Endurance Exercise Testing to Measure Physiological and Biological Responses to Acute Exercise in Humans. J. Vis. Exp. (140), e58417, doi:10.3791/58417 (2018).

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