Kombinovaná aplikace elektrické stimulace a volních kontrakcí pro posílení svalů a inhibici bolesti kolen (studie v sedě)

Artritida je nejčastější příčinou invalidity ve Spojených státech. Přibližně 42,1 % žen a 31,2 % mužů starších 60 let má osteoartrózu kolena (KOA). KOA je spojena s bolestí, slabostí kvadricepsu, otokem, nestabilitou, poklesem rozsahu pohybu, fyzických funkcí a kvality života (QOL). Přítomnost KOA výrazně snižuje QOL, zatímco posilování kvadricepsu má schopnost zlepšit QOL. Jednou výzvou při posilování je však to, že bolest kolena ovlivňuje svalovou sílu a fyzickou funkci. Ke snížení funkčních omezení způsobených KOA může být nezbytné nejen posílení kvadricepsu, ale také snížení bolesti kolene. V současné době však neexistují dostatečné důkazy o účinném tréninku nejen ke zvýšení síly kvadricepsu, ale také ke snížení bolesti kolen a zlepšení neurální funkce. Existuje tedy potřeba intervenčních studií, které by stavěly na pozorovacích zjištěních k vyhodnocení vztahů nervové funkce, síly svalů kolene, bolesti kolene a fyzické funkce.

Kritickou překážkou pro studium toho, zda posilování kvadricepsu chrání před zhoršením fyzické funkce, je nedostatek účinného posilovacího programu pro lidi se zvýšeným rizikem KOA. Faktory, které vystavují starší dospělé zvýšenému riziku symptomatické KOA (např. sedavý způsob života, obezita, bolesti kolena, poranění kolena nebo operace), mohou také přispět ke snížené toleranci programů posilování kvadricepsů s vysokou zátěží. Pokud by bylo možné identifikovat dobře tolerovaný a účinný způsob posilování, může mít také další výhody ve snížení bolesti kolen, zlepšení fyzické funkce a vyhnutí se invaliditě u jedinců s KOA nebo u nich ohrožených KOA.

Neuromuskulární elektrická stimulace (NMES) se široce používá k posílení svalů a zlepšení funkce u lidí, kteří nemohou cvičit ve středně vysoké intenzitě. Pro KOA je NMES účinný pro zvýšení síly kvadricepsu, bolesti kolen, fyzické funkce. NMES by tedy mohl přispět ke snížení neurální inhibice bolesti kolene a podpořit svalovou funkci (např. svalová síla, síla, rychlost kontrakce a společná kontrakce). Nedávno bylo oznámeno, že kombinovaná aplikace NMES a volních kontrakcí (NMES-VC) je účinná pro kompenzaci omezení NMES. NMES-VC může pomoci zlepšit regeneraci motoru. Výsledky nedávných studií naznačují, že hybridní tréninkový systém, který využívá současně volní kontrakce i NMES, může být účinnou metodou, která může zlepšit fyzické funkce posílením svalů a zmírněním bolesti kolen u lidí s rizikem incidentu nebo progresivní symptomatické KOA.

Tento směr výzkumu by mohl mít významný pozitivní dopad na veřejné zdraví tím, že by vedl k zavedení levných prostředků dobře tolerovaného a bezpečného cvičení, které lze absolvovat v komunitních rehabilitačních prostředích. Úspěšné dokončení tohoto počátečního zkoumání umožní pokračovat ve výzkumu s cílem určit, zda je NMES-VC účinný při posilování kvadricepsu a úlevě od bolesti a zároveň zlepšuje nervovou funkci u symptomatické a progresivní KOA. Snížení této primární příčiny invalidity prostřednictvím nákladově efektivního preventivního cvičení má vysoký potenciál snížit zátěž nemocí a invalidity, a tím zlepšit kvalitu života starších dospělých a významně snížit náklady pro jednotlivce i společnost.

Konkrétním cílem navrhovaného výzkumu je posouzení účinnosti dvanáctitýdenního, efektivního a tolerovatelného cvičebního programu nízké intenzity s NMES-VC pro zlepšení síly kvadricepsu, bolesti kolene a fyzické funkce u žen s rizikovými faktory pro incident symptomatické resp. progresivní KOA. Tohoto specifického cíle bude dosaženo prostřednictvím randomizované, kontrolované studie, porovnávající cvičení nízké intenzity s a bez NMES-VC. Tento výzkum je nový v tom, že jako první použije režim nízké zátěže, který bude minimalizovat potenciál nepříznivého zatížení kolenního kloubu a zároveň bude mít vysokou pravděpodobnost, že povede ke klinicky významnému nárůstu síly, úlevě od bolesti a zlepšení fyzické funkce starší dospělí se zvýšeným rizikem symptomatické nebo progresivní KOA.