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Effects of Functional Electrical Stimulation on Metaboreflex Activation in Healthy Individuals

18. Mai 2015 aktualisiert von: Beatriz D'Agord Schaan, Hospital de Clinicas de Porto Alegre

Effects of Functional Electrical Stimulation Compared to Isometric Exercise on Metaboreflex Activation in Healthy Individuals: Randomized Crossover Clinical Trial

Cardiovascular exercise adjustments are required during in order to redistribute blood flow from non-exercising vascular areas to active muscles. This hemodynamic adjustments, which are partially mediated by mechanosensitive and metabosensitive reflexes, ultimately increase oxygen and nutrient delivery to exercising muscle tissues (Mitchell, 1990). Static handgrip exercise has been shown to induce alterations in the arterial baroreflex function (Kim, 2005) and activation of muscle metaboreflex that increases arterial blood pressure and peripheral vasoconstriction, respectively. Functional electrical stimulation (FES) treatment used in physical therapy in patients who are unable to tolerate conventional exercise showed to be a good alternative for muscle strengthening (Sbruzzi, 2010) and to improve metabolic abnormalities (Karavidas, 2006). However, the effect of FES on metaboreflex activation in healthy individuals has never been investigated. Therefore, this study aims to evaluate the metaboreflex activation induced by FES in upper and low limbs in healthy individuals, and also to compare their results with the effects caused by isometric exercise.

Studienübersicht

Status

Unbekannt

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

All participants will be invited to attend four separate days for completion of the study protocols. On the first day, the metaboreflex activation in upper limb will be randomly assigned to isometric exercise or FES intervention. On the second day, at least two days apart, random isometric exercise or FES intervention will be performed in the upper limb. On the third day, at least one week apart, all participants will be assigned to perform metaboreflex in a lower limb induced by isometric exercise or FES intervention. On the fourth day, at least two days apart, random isometric exercise or FES intervention will be performed in a lower limb. To evaluate the isometric exercise and FES intervention the post-exercise ischemia will be randomly performed to evaluate the accumulation of metabolites in response to activated limb (PECO +) and evaluation control without ischemia (PECO-). The experiments between PECO+ and PECO- will be separated by a 30 min interval. During isometric exercise and FES protocols the blood flow and peripheral vascular resistance will be assessed by venous occlusion plethysmography. Fatigue will be determined every minute by the 10-point Borg scale to assess rate of perceived exertion and by blood lactate. Blood lactate will be evaluated through capillary action at pre, immediately post exercise and at 5 minutes during the recovery period. Hemodynamic variables such as BP and HR will be recorded every minute during the protocols.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Voraussichtlich)

20

Phase

  • Frühphase 1

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Brasilien
    • RS
      • Porto Alegre, RS, Brasilien, 90035-003
        • Rekrutierung
        • Hospital de Clínicas de Porto Alegre
        • Hauptermittler:
          • Beatriz Schaan, PhD
        • Kontakt:

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

35 Jahre bis 70 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Inclusion Criteria:

  • Healthy individuals
  • Both genders
  • Aged 35-70 years
  • Sedentary
  • Not using continuous medications

Exclusion Criteria:

  • Cardiovascular disease
  • Neurological disease
  • Malignant disease
  • Peripheral vascular disorders (varicose veins or deep vein thrombosis)
  • Peripheral sensitivity alterations
  • Contraindication to performing physical exercise
  • Refusal to sign the consent form

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Behandlung
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Single

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Functional electric stimulation
Other: The FES will be placed at the flexor muscles of the forearm and knee extensors, for evaluation of upper and lower limbs, respectively.
Sonstiges: Functional electric stimulation
The FES will be placed at the flexor muscles of the forearm and knee extensors, for evaluation of upper and lower limbs, respectively. The stimulation frequency will be 20 Hz. The pulse width used will be 0.5 milliseconds and the contraction time will be 60 seconds (TON: 60s) with a 1-second rest interval (TOFF: 1s). The total time of application will be determined for the muscle fatigue that will be evaluated by 10-point Borg scale and by the measurement of lactate accumulation that must not exceed 30 minutes. The intensity will be adjusted individually, taking into account the patient's ability to promote the full flexion of the wrist / knee extension and comfort during contractions. Along with the application of FES a 1 Kg overload will be applied to intensify the fatigue time.
Andere Namen:
  • FES
Placebo-Komparator: Isometric exercise
For the upper limbs the isometric contraction exercise with handgrip will be performed for 5 minutes with 30% of loading, previously measured by maximum voluntary contraction test.
Sonstiges: Isometric exercise
For the upper limbs the isometric contraction exercise with handgrip will be performed for 5 minutes with 30% of loading, previously measured by maximum voluntary contraction test. For the lower limbs the knee extension exercise will be conducted in a training station. The SBP, DBP, MBP and HR will be recorded through the protocols. Fatigue will be determined every minute by the 10-point Borg scale and by measurement of lactate accumulation before, immediately after the protocol, and 5 minutes during the recovery period.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Forearm and calf blood flow change
Zeitfenster: 5 minutes of exercise ( when PECO-) or to fatigue (when PECO +)
When performed the protocol with FES measurements will be taken for 3 minutes of rest (in both PECO+ and PECO-), 5 minutes of exercise (when PECO-) or to fatigue (when PECO +), during the 3 minutes of occlusion (when PECO +) and 3 minutes final recovery (in both PECO+ and PECO-). When performed the protocol with isometric exercise measurements will be at 3 minutes basal (in both PECO+ and PECO-), 3 minutes of exercise (in both PECO+ and PECO-), 3 minutes of occlusion when PECO + and 3 minutes of ultimate recovery (in both PECO+ and PECO-).
5 minutes of exercise ( when PECO-) or to fatigue (when PECO +)

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Maximum muscle strength
Zeitfenster: The maximum peak strength will be measured 3 times with 1 minute interval between each measurement before a session of isometric exercise
Before starting the evaluations of blood flow, the maximum peak strength is measured three times with 1 minute interval between each measurement, after is calculated 30% of the maximum value and the determined load exercise.
The maximum peak strength will be measured 3 times with 1 minute interval between each measurement before a session of isometric exercise
Peripheral vascular resistance
Zeitfenster: It is calculated using data obtained from blood flow and mean arterial pressure in the protocols at 3 minutes in both PECO+ and PECO-
Ratio between the mean arterial pressure (MBP) and muscle blood flow.
It is calculated using data obtained from blood flow and mean arterial pressure in the protocols at 3 minutes in both PECO+ and PECO-

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Hospital de Clinicas de Porto Alegre

Ermittler

  • Hauptermittler: Beatriz Dr Schaan, PhD, Hospital de Clínicas de Porto Alegre
  • Studienstuhl: Aline Macedo, Graduate, Federal University of Rio Grande do Sul

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn

1. März 2015

Primärer Abschluss (Voraussichtlich)

1. Dezember 2015

Studienabschluss (Voraussichtlich)

1. März 2016

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

11. Mai 2015

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

14. Mai 2015

Zuerst gepostet (Schätzen)

19. Mai 2015

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Schätzen)

20. Mai 2015

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

18. Mai 2015

Zuletzt verifiziert

1. Mai 2015

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Andere Studien-ID-Nummern

  • 14-0359

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