Effects of High Intensity Interval Training on Muscle Function and Body Composition in Prostate Cancer Patients Receiving Androgen Deprivation Therapy

Abstract

ABSTRACT

Introduction: Majority of patients with prostate cancer experience negative changes in body composition and physical function after receiving androgen deprivation therapy. These increase a risk to contract metabolic syndrome and chronic diseases which consequentially decrease the patients health-related quality of life and increase mortality. As exercise has been considered as a key solution to ameliorate these adverse effects, numerous exercise intervention studies have been conducted. However, there is a lack of research to clarify the effect of high-intensity interval training that may be more effective and more necessary for prostate cancer patients. The purpose of this study is to define the effect of high-intensity interval training compared to moderate-intensity continuous training in a change of body composition and physical performance focusing on muscle function in patients with prostate cancer.

Methods: Twenty-four patients who met study criteria were recruited and allocated to either high-intensity interval training group (n=12) or moderate-intensity continuous group (n=12). Before and after participating 12 weeks of the exercise program, all patients were measured (1) body composition and bone mineral density, (2) muscle strength and endurance, (3) self-reported questionnaires, (4) physical fitness. The type of exercise in both groups was combined exercise using an elastic band. High-intensity interval training group exercised twice a week targeting 75-85% of individual heart rate max and 14 to 17 rated perceived exertion (RPE). Patients in moderate-intensity continuous training group received exercise education at the beginning and in the middle of the intervention in order to do walking and resistance exercise in moderate intensity targeting 12 to 15 RPE at home. The amount of the exercise was monitored by pedometer record and daily log file in this group.

Results: Of the twenty four patients, eighteen patients (High-intensity interval training group; n=9, Moderate-intensity continuous training group; n=9) completed the exercise program and six patients failed for various reasons (body pain 2, hospital movement 2, personal reason 2). Following 12 weeks of the high-intensity interval training program, there was significant difference of interaction between group and time in upper body muscle endurance measured by arm curl test(p=.019), lower body muscle endurance measured by isokinetic dynamometer at angular velocity of 180°/sec (p=.035) and chair stand test(p=.012). Also, FACT-P which is a questionnaire to evaluate the quality of life was improved by over 10% in high-intensity interval training group, a significant difference in interaction (p=.011). However, there was no significant result found in body composition and bone mineral density, muscle strength.

Conclusion: 12 weeks of high-intensity interval training clearly demonstrated a beneficial effect on upper and lower body muscle endurance and quality of life in prostate cancer patients who have been receiving androgen deprivation therapy. The other outcomes were similar to moderate-intensity continuous training. Therefore, high-intensity interval training may be a time-efficient exercise strategy. The further study is needed to verify the exercise program to improve body composition and certain aspects of the health of prostate cancer patients.

Keywords : High-intensity interval training, Prostate cancer, Androgen deprivation therapy, Body composition, Muscle function

Student Number : 2017-23579

국 문 초 록

서론: 안드로겐 박탈 치료를 받은 후 전립선 암 환자의 대다수는 신체 조성 및 신체 기능에서 부정적인 변화를 경험한다. 이로 인해, 대사 증후군 및 만성 질환에 걸릴 수 있는 위험이 증가하여 환자의 건강 관련 삶의 질을 저하시키고, 이차적 요인으로 인한 사망률을 높인다. 운동은 이러한 부작용을 완화시키는데 긍정적인 영향을 주는 것으로 알려졌으며, 전립선암환자에서 수 많은 운동 중재 연구가 이루어져왔다. 그러나, 전립선 암환자에게 더 효과적일 수 있는 고강도 인터벌 운동의 효과를 하는 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구의 목적은 고강도 인터벌 운동이 전립선 암 환자의 근 기능과 신체조성 변화에서 미치는 영향을 중등도 지속 운동과 비교하여 규명해 보고자 한다.

연구방법: 연구참여기준을 충족시킨 24 명의 암환자가 모집되어, 고강도 인터벌 운동군(n=12) 또는 중강도 지속 운동군(n=12)으로 할당되었다. 모든 암환자는 운동프로그램의 사전/사후에 (1) 신체조성과 골밀도, (2) 근력 및 지구력, (3) 노인체력, (4) 삶의 질, 신체활동량 관련 설문지를 측정하였다. 두 그룹의 운동 유형은 저항성 밴드를 이용한 복합운동으로 하였다. 고강도 인터벌 그룹은 주당 2회 운동을 실시 하였으며, 최대 심박수의 75-85%와 운동자각도 14-17을 목표로 이루어졌다. 중강도 지속 운동군에서는 운동자각도 12-15를 목표로 걷기와 근력운동을 하기 위해 두 번의 운동교육을 받았으며, 운동량은 만보계 기록과 로그파일을 통해 확인하였다.

연구결과: 12주 운동프로그램에서 전립선 암 환자 18명(고강도 인터벌 운동군, n=9; 중강도 지속 운동군, n = 9)이 참여를 완료하였고, 6명의 환자가 다음과 같은 사유로 중도 탈락하였다(통증호소, n=2; 병원이동, n=2; 개인사유, n=2). 고강도 인터벌 운동군에서 상지 근지구력 평가를 위한 Arm curl test(p = .019)와 하지 근지구력 평가를 위한 각 속도 180°/초에서의 등속성 운동검사(p = .035) 및 Chair stand test (p = .012)에서 유의한 증가를 보였다. 또한, 삶의 질을 평가하는 설문지 인 FACT-P의 점수가 고강도 인터벌 운동군에서 10% 이상 증가하여, 유의한 차이를 보였다(p = .011). 그러나, 신체조성, 골밀도, 근력에서 그룹시기간 유의한 차이는 나타나지 않았다.

결론: 12 주간의 고강도 인터벌 운동은 안드로겐 박탈 치료를 받는 전립선 암 환자의 상, 하체 근지구력과 삶의 질을 향상시키는데 그룹 시기간 유의한 차이가 나타났다. 이외에 변인은 중강도 지속 운동과 유사했기 때문에 고강도 인터벌 운동은 시간 대비 효율적인 운동 전략이 될 수 있다. 후속 연구로 전립선 암 환자의 신체조성, 골밀도 그리고 근력을 포함한 건강관련 체력을 개선하기 위한 운동중재연구가 필요하다.

주요어: 고강도 인터벌 운동, 전립선암, 안드로겐 박탈치료, 신체조성, 근 기능

학 번: 2017-23579