Cvičením indukovaná hypoalgezie po srovnávacích formách cvičení

Známé změny osy hypotalamus-hypofýza-nadledviny (HPA), stejně jako dalších neurotransmiterových systémů, vedou k alteraci periferní a centrální nocicepce při akutním a chronickém stresu. Cvičení je jedním z příkladů takového fyziologického stresu. Bylo prokázáno, že cvičení v různých formách působí na zmírnění bolesti. Několik studií prokázalo snížení hodnocení bolesti po cvičení, zvýšený práh bolesti a také zmírnění nárůstu motorických evokovaných potenciálů souvisejících s bolestí. Tento jev se označuje jako analgezie vyvolaná cvičením (EIA) nebo možná přesněji hypoalgezie vyvolaná cvičením (EIH).

Cvičení s vyšší intenzitou a delším trváním má nejspolehlivější důkazy podporující jejich roli v EIH. To platí jak pro dlouhotrvající aerobní trénink, tak pro vysoce intenzivní anaerobní trénink. Tento typ aktivity však nemusí být nejpraktičtějším typem aktivity předepsané v klinické populaci, zejména u lidí s bolestivými stavy, kvůli snížené kondici a toleranci. Kromě dlouhodobého a/nebo vysoce intenzivního aerobního cvičení existuje stále více důkazů podporujících použití jiných forem a intenzit cvičení, které mohou vyvolat EIH. Bylo prokázáno, že alternativní formy cvičení, jako je izometrická stabilizace, snižují bolest v populaci pacientů s bolestí dolní části zad. Koltyn a Arbogast zkoumali akutní účinky cvičení na vnímání bolesti a zjistili, že jediný záchvat rezistentního cvičení při 75 % maximální intenzity produkuje významné zvýšení prahů bolesti a snížení hodnocení bolesti.11 EIH se také může objevit během a po krátkém trvání (např. 1,5-5 min) a nižší intenzitě (např. 15-50 % max.) izometrickém cvičení. Spolu s vysoce intenzivním tréninkem bylo také zjištěno, že dlouhotrvající/nízko intenzivní izometrické kontrakce vyvolávají analgetickou odpověď. Studie naznačily různé reakce na bolest po cvičení u populace s chronickou bolestí ve srovnání se zdravými kontrolami, nicméně stále zůstávají otázky ohledně vlivu různých intenzit cvičení, protokolů nebo typů kontrakcí. Slater et al zkoumali účinky excentrického cvičení oproti kombinovanému koncentricko-excentrickému cvičení s intenzitou 30 % maximální dobrovolné kontrakce (MVC) a prokázali významné zvýšení prahů bolesti pro oba cvičební protokoly. Jejich studie zdůraznila potřebu dalšího výzkumu, který by prozkoumal, zda ke změnám dochází také v reakci na jednotlivé režimy cvičení. Dosud žádné studie neporovnávaly EIH produkované izometrickými a koncentrickými cvičeními při podobné intenzitě a trvání. Kromě toho malý výzkum v EIH porovnával různé formy cvičení s kontrolami bez cvičení.

Podobně jako u EIH vyvolané aerobním cvičením, vztah anaerobního cvičení s hypoalgezií ukazuje na společný mechanismus, který může souviset s augmentací centrálního a periferního nervového systému prostřednictvím modulace sestupné inhibice a také uvolňování látek zmírňujících bolest. Možná existuje orchestr překrývajících se a vzájemně souvisejících fyziologických, sociálních a psychologických mechanismů, které přispívají k hypoalgézii odezvy na cvičení. Kvůli matoucímu účinku různých procesů všech těchto možných procesů je důležité vyhodnotit specifické cvičební režimy, které mohou poskytnout největší úlevu od bolesti v kontextu klinické praxe. Ačkoli existují dobré důkazy, že dlouhodobá aerobní a vysoce intenzivní cvičení modulují bolest, může být obtížné tyto strategie aplikovat v klinickém prostředí kvůli invalidizující povaze bolestivých stavů. Pacienti s takovými stavy mohou být vhodnější pro kratší trvání cvičení s menší intenzitou. Žádné studie dosud specificky neřešily rozdíly v reakci na bolest při srovnávání EIH po anaerobních cvičeních využívajících koncentrické a izometrické tréninkové záchvaty, stejně jako s kontrolním stavem bez cvičení. Vyšetření EIH v této studii zlepší porozumění nociceptivním změnám po terapeutických cvičeních v klinickém prostředí.

Cíl 1: Vyšetřit změny bolesti po dvou různých typech cvičení (izometrické versus koncentrické kontrakce).

Hypotéza 1a: Bolest bude po obou typech cvičení výrazně nižší ve srovnání s kontrolním stavem bez cvičení. V současné době není jasné, zda se budou reakce na bolest mezi těmito dvěma stavy cvičení lišit, protože v této oblasti nebyl proveden žádný předchozí výzkum.

Cíl 2: Zjistit, zda se muži a ženy liší v reakcích na bolest po každém typu cvičení.

Hypotéza 2: V odpovědích EIH nebudou žádné rozdíly mezi pohlavími.

Navrhujeme testování na EIH u zdravých subjektů měřením potenciálních rozdílů v hodnocení intenzity tlakové bolesti s izometrickými kontrakcemi oproti koncentrickým kontrakcím a také jako kontrolní stav. Tato studie se snaží zjistit, zda každé z těchto dvou cvičení produkuje EIH ve stejné míře, nebo existují rozdíly v hypoalgetické odpovědi.

Primární výsledky: Hodnocení intenzity bolesti: Subjekty budou hodnotit intenzitu bolesti pomocí stupnice hodnocení bolesti od 0 (žádná bolest) do 100 (nejintenzivnější bolest, kterou si lze představit) před a po aplikaci ověřeného tlakového stimulátoru bezprostředně před a po cvičení.

Sekundární výsledky: Prahové hodnoty bolesti: Subjekty stisknou tlačítko připojené k časovači mimo dohled subjektu, když se tlakový stimul poprvé stane bolestivým. To bude využívat protokol uznávaný jako ověřené měření prahu bolesti.

Naším cílem je zkoumat účinek hypoalgezie vyvolané cvičením u zdravých jedinců. Použijeme randomizovaný design tří léčeb, kde všechny subjekty podstoupí dva cvičební protokoly a také kontrolní protokol v různých termínech. Abychom v podstatě eliminovali přenosový efekt, rozhodli jsme se použít vymývací období > 48 hodin, abychom zajistili dostatečný čas na úlevu od jakékoli svalové bolesti nebo únavy.

Subjekty budou nejprve testovány na jejich dobrovolnou maximální kontrakci (MVC) v jednom opakování pro typ cvičení, které se ten den testuje. Subjektům bude poté umožněno 10–15 minut odpočívat, zatímco s nimi probereme cvičební protokol a necháme je vyplnit dotazníky včetně demografických údajů, inventarizace stavů úzkosti a škály katastrofizující bolesti. Bezprostředně před zátěžovým testováním zaznamenáme základní tepovou frekvenci a hodnoty krevního tlaku. Poté se změří hodnocení bolesti a prahové hodnoty pro tlakové stimuly, jak je popsáno níže.

Subjekty poté zahájí cvičební zkoušku. Testování bude randomizováno tak, že subjekty budou provádět protokoly obou; kontrola bez cvičení, koncentrické cvičení nebo izometrické zátěžové testování s použitím všech možných léčebných sekvencí. Stratifikace pro náhodný výběr bude provedena pomocí blokového randomizačního schématu. Pro koncentrické testování budou subjekty provádět 5 sérií po 20 opakováních při 30% MVC. Když podstupují izometrické cvičení, subjekty provedou 5 sérií trvalých svalových kontrakcí za stejnou dobu, jakou trvalo dokončení jedné sady 20 opakování (jak bylo stanoveno v pilotních studiích před zahájením této studie). Mezi sériemi bude minutová přestávka. Soustředné testování bude využívat činku s cvičením ohýbání loktů. Izometrické testování bude provedeno pomocí ručního dynamometru. Každý cvik bude prováděn s dominantní paží/rukou. Po cvičení budou subjekty také hodnotit svou vnímanou námahu a vnímanou bolest svalů pomocí Borgovy a Cookovy škály. Toto jsou široce přijímaná a ověřená měřítka vnímané námahy a bolesti svalů. Kontrolní podmínka bude spočívat v klidném odpočinku po stejnou dobu jako podmínky cvičení. Na konci sezení vyplní subjekty dva dotazníky: State-Rait Anxiety Inventory a Situational Catastrophizing Scale. Validované dotazníky vybrané k vyplnění při příjmu a po testování pomohou identifikovat jakékoli matoucí emocionální nebo behaviorální rysy, které mohou ovlivnit práh bolesti a hodnocení.

Testování bolesti bude prováděno pomocí tlakového stimulátoru bolesti Forgioni-Barber, který působí silou 3000 g na prostřední prst nedominantního prostředníku po dobu až 120 sekund. Během stimulace subjekty stisknou tlačítko připojené k časovači, když se tlakový stimul poprvé stane bolestivým (práh bolesti) a také ohodnotí svou vnímanou intenzitu bolesti pomocí numerické stupnice hodnocení bolesti od 0 do 100 ve 20sekundových intervalech během 2minutové expozice. tlakový stimul. Tento ověřený protokol byl použit v předchozím výzkumu výzkumnými pracovníky v této studii.

Rizika:

Subjekty vloží prostřední ukazováček do žlabu stimulátoru bolesti Forgioni-Barber, kde se nezafixovaná hrana Lucite dostane do kontaktu s prstem s konstantním tlakem z 3 kg závaží. Toto zařízení vytváří podnět, který se snadno aplikuje a vytváří zřetelný pocit bolesti s rychlým nástupem a odezněním. Nevyvolává žádné poškození tkáně ani psychické nebo fyzické zdravotní riziko a subjekt je schopen stimul kdykoli zastavit. Intenzita bolesti je opakovatelná a snadno rozlišitelná během aplikace stimulu. Předchozí výzkum prokázal, že zařízení Forgioni-Barber tlakově-bolestivého stimulátoru, využívající popsaný postup, je bezpečným zařízením, které vytváří bolestivý podnět, ale nezpůsobuje poškození tkáně nebo poranění. Žádné významné nepříznivé nebo vedlejší účinky nebyly zaznamenány ani se neočekávají od cvičení nebo stimulu bolesti. Během aplikace stimulu bolesti se očekává dočasné nepohodlí, které by však mělo vymizet po odstranění stimulu. Od tohoto zkušebního postupu se neočekávají žádné trvalé následky. Pokud subjekt kdykoli během testování bolesti pociťuje nadměrné nepohodlí, podnět okamžitě odstraníme. Subjekty mohou z testování kdykoli během výzkumu odstoupit.

Při cvičení existuje mírné riziko bolesti nebo namožení svalů. Riziko svalové námahy zmírníme tím, že dáme subjektům pokyn, aby cvičení ukončily, pokud mají pocit, že se přetěžují nebo začnou pociťovat nepohodlí při provádění aktivity. Vyšetřovatelé budou také okamžitě k dispozici, aby v případě potřeby pomohli, pokud subjekt pocítí nepohodlí během cvičení. Je dobře známo, že opakované kontrakce mají možnost vyvolat bolestivost svalů s opožděným nástupem (DOMS). Je známo, že k tomu dochází nejčastěji u excentrických cvičení. Předchozí výzkum ukázal, že při použití popsaného zamýšleného protokolu nedošlo k žádnému účinku z DOMS a že doba vymytí 24 hodin byla adekvátní při excentrickém zatížení.

Z komunity bude rekrutováno 32 zdravých normotenzních mužů a žen ve věkovém rozmezí 18 až 40 let.