第三章 研究方法與步驟
第五節 實施方法與步驟
本研究受試者必須於每階段增補前、後(間隔五週)採集空腹血液,進行安 靜狀態之健康效益評估,隨後進行漸增負荷運動至力竭,在力竭瞬間及運動後 24小時(運動隔日),採集血液樣本進行抗氧化能力與血液生化觀察值分析。
一、實驗前準備階段 (一) 儀器之校正與準備
1. 原地固定型自行車:測驗前先調整受試者座椅高度,以受試者能將自行車 曲柄踩踏至與地面垂直,且膝部能保持自然微彎之舒適狀態為標準,並記 錄座椅高度,之後測驗均固定此座椅高度。
2. 血液採集相關材料:本研究靜脈血採集由合格專業人員採用留置針及空針 等器具進行採集,實驗前確認備妥酒精棉、採血針、血液收集試管,並確 認無菌醫材之包材完整性、清潔與可用性。
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3. 運動至力竭判定相關器具:本研究運動至力竭判定需使用伯格自覺量表與 無線心跳錶及一般身體量測所需之血壓計、體脂計,實驗前確認數量充足、
完整可用與清潔乾淨。
(二) 受試者之準備
實驗前向受試者說明整個實驗目的及流程與方法,並發給每位受試者同意 書及受試者須知後,回答受試者所提出之疑問,請受試者在個資授權書及同意 書上簽名,表示願意參加本實驗。
每次測驗前再向受試者詳述測驗程序、方法及相關細節及注意事項,實驗 期間隨時觀察受試者健康狀況及回答受試者的疑問,並要求受試者:
1. 實驗期間禁止喝酒、吸煙及不得服用其他抗氧化或運動增補劑,盡量維持 平常之飲食與作息習慣。
2. 測驗前24小時避免飲用含咖啡因之飲料,如:咖啡、茶及其他,並禁止從 事任何過度激烈運動。
3. 每次測驗前1日夜間22:00時後禁食(空腹至少8小時),測驗當日07:00時
穿著運動服裝到達實驗地點,進行血液樣品採集及一般身體量測。
4.全體受試者先實施首次評估,於增補前測量含力竭性耐力運動測試評估後,
再以隨機方式均分為蝦紅素組與安慰劑組。
5. 第一階段增補五週後,請受試者繳回剩餘的實驗食品,而後暫停食用五週,
確保食用實驗品代謝排空。將受試者交叉互換組別,再發給第二階段測試 食品與進行增補實驗之前、後測。
二、實驗步驟
(一) 安靜狀態量測:
1. 基礎身體量測:受試者到達實驗室先確認基本資料表,休息10分鐘後實施 收縮壓、舒張壓、心跳等檢測及BMI、體重、體脂肪、基礎代謝率等量測。
2. 血液樣本採集:由合格專業人員以留置針採集靜脈血,收集檢測空腹時之
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血糖、尿酸、膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸 甘油酯、乳酸、丙二醛等分析樣品。
(二)運動至力竭測驗
1. 運動前安靜狀態測量:受測者於空腹血液樣本採集完成後,於不受干擾 的環境休息10分鐘,測量血壓、心跳率。
2. 運動至力竭:先將腳踏車座椅、把手調整至適合受試者的位置,遞增負荷 運動測驗以每分鐘增加負荷的方式進行,起始負荷為50w、每分鐘增加15w,
直到受試者接近衰竭為止。運動力竭判定的標準為下列三項條件中有一個 達到,包括(1)受試者無法維持每分鐘所設定之負荷達10秒以上;(2)心跳 率達到最大心跳率之90%(最大心跳率=220-年齡);(3)受試者運動伯格 自覺量表(Borg's scale)達18以上。
運動自覺量表 6
7 非常非常輕 8
9 非常輕
10
11 頗輕
12
13 有些累
14
15 累
16
17 非常累
18
19 非常非常累 20
3. 運動至力竭瞬間測驗:受試者運動至力竭於原地進行動態恢復及休息,
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並由靜脈留置針採集MDA、血糖、尿酸、三酸甘油酯、乳酸等檢驗血液 樣品;並於休息30分鐘後測量乳酸、血壓、脈搏、體重及基礎代謝率。
4. 運動隔日檢測:運動至力竭收集血液樣本後,給予受試者飲食及依組別 開始補充實驗物質,當日受試者恢復日常作息與飲食,惟夜間22:00 時起再次禁食,隔日07:00時返回實驗室,再次採集空腹血液樣本,檢 驗丙二醛、尿酸及血糖。
(三) 血液樣本分析
本研究受試者於每一階段實驗增補蝦紅素或安慰劑之增補前、後(五週), 由合格專業人員採集空腹靜脈血,採集血液樣本以每分鐘3000rpm進行10分 鐘之離心,並按檢驗需求分裝於試管、冷藏、盡快送達檢驗單位,各檢驗項目 血液樣本處理方式:
1. 丙二醛(MDA):以市售試劑組(Cayman, Thiobarbituric Acid Reactive Substances)進行分析。檢測原理是利用TBA與MDA於高溫環境下反應形 成MDA-TBA,透過吸光值檢測含量。其操作方法略以取100μL血漿加入 50μL 8.1% SDS反應10分鐘,依序加入200μL 0.2% BHT、600μL 0.8%
TBA-acetic acid,沸水浴加熱1小時後,冷卻至室溫終止反應,加入400μL Butanol:Pyridine(15:1)混合均勻,於4℃下以3000 rpm離心10分鐘,
回溫至室溫,取上清液測量533 nm吸光值。使用EDTA試管、收集血漿3ml、
冷藏,參考區間男:0.5 ~ 1.2、女:0.4 ~ 1.1 nmol/mL,檢查方法EIA,臨 床意義為活性氧破壞細胞膜與脂質而引發過氧化作用。
2. 血糖(Glucose, Fasting):使用BECKMAN COULTER Unicel DxC 800分 析儀,氧氣速率法(oxygen rate method)。以NAF管採集血清或血漿0.5 ml,
檢體需在檢體抽取後30分鐘內儘速離心,並取出血清或血漿,以避免細胞 進行葡萄糖代謝(室溫中每小時約會降低約7%的葡萄糖濃度)。
3.尿酸(Uric acid)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C):
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使用BECKMAN COULTER Unicel DxC 800分析儀,時間終點反應法
(Timed-endpoint method)。以一般血清管採集血清每項0.5 ml檢驗,檢
體不得重複冰凍、解凍。
4.總膽固醇(Total Cholesterol)、三酸甘油酯(Triglyceride;TG):使用 BECKMAN COULTER Unicel DxC 800分析儀,生化比色法。以一般血清 管採集血清每項0.5 ml檢驗,檢體勿重複冰凍、解凍。
表3-1、血液樣本收集檢體量及容器一覽表
項目 檢體量
(ml) 容器 檢查方法 參考區間
MDA 丙二醛
血漿
( 3 ) EDTA EIA 男:0.5 ~ 1.2
女:0.4 ~ 1.1nmol/mL Glucose, Fasting
飯前血糖
血清
( 0.5 ) NaF 生化比色法 <100 mg/dL Uric acid
尿酸
血清
( 0.5 ) 一般 生化比色法 3.0-7.0 mg/dL Total Cholesterol
總膽固醇
血清
( 0.5 ) 一般 生化比色法 120-200 mg/dL HDL-C
高密度脂蛋白
血清
( 0.5 ) 一般 Direct method
男:≧40 mg/dL 女:≧50 mg/dL LDL-C
低密度脂蛋白
血清
( 0.5 ) 一般 Direct
method ≦130 mg/dL Triglyceride(TG)
三酸甘油酯
血清
( 0.5 ) 一般 生化比色法 <150 mg/dL
(四) 增補方法
受試者在實驗期間維持正常運動、作息與飲食模式,避免攝取其他增補品。
本次實驗,蝦紅素組於每日早晚餐後各增補含8mg蝦紅素膠囊1顆,合計每 日增補蝦紅素16mg;安慰組則以相同方法攝取安慰劑膠囊。增補期間,研究 者以電話聯絡的方式,提醒按時服用,以掌握受試者的增補情況。
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