Fatiga inducida por la propulsión de una silla de ruedas sobre el suelo en personas con lesión de la médula espinal: ¿salvamento o esfuerzo de las extremidades superiores?

Antecedentes y justificación:

Las sillas de ruedas son los dispositivos de asistencia más importantes que utilizan las personas con una lesión de la médula espinal (SCI). Un estudio danés informó, por ejemplo, que el 83,5 % de 236 personas usaban una silla de ruedas manual y el 27 % una silla de ruedas eléctrica, algunas de las cuales usaban tanto una silla de ruedas manual como una eléctrica. La naturaleza repetitiva de la propulsión de la silla de ruedas en combinación con el hombro propenso a las lesiones da como resultado una alta prevalencia de personas con LME que tienen dolor en el hombro. Varios factores se han asociado con el dolor de hombro, pero las vías exactas siguen sin estar claras. Para mejorar la prevención de lesiones que tendrían un efecto significativo sobre el dolor de hombro, es importante centrarse en los factores de riesgo biomecánicos y neuromusculares modificables por el entrenamiento. La fatiga podría tener un efecto negativo en la mecánica de propulsión aumentando aún más el riesgo de lesiones. Estudios previos han inducido la fatiga mediante intervenciones en una cinta rodante o con un ergómetro. Sin embargo, es importante investigar la fatiga funcional, ya que el efecto de la fatiga depende de la tarea. Hasta la fecha, no existe una comprensión clara del efecto de la fatiga funcional sobre los factores de riesgo biomecánicos y neuromusculares en personas con SCI durante la propulsión de la silla de ruedas.

Objetivos:

Objetivo principal: ¿Cuál es el papel de la fatiga muscular en la alteración de las funciones y estructuras neuromusculoesqueléticas y del cuerpo de movimiento relacionadas con el dolor de hombro en personas con LME? Objetivo 1: Definir cómo la fatiga muscular inducida por la propulsión de la silla de ruedas cambia los factores de riesgo biomecánicos y neuromusculares de las lesiones del hombro, lo que provoca dolor en el hombro, en personas con LME.

Objetivo 2: Evaluar cómo los cambios en la biomecánica de la propulsión debido a la fatiga inducida por la propulsión se asocian con cambios en la apariencia del tendón relacionados con la tendinopatía en personas con SCI.

Objetivo 3: Identificar variables predictoras (p. ej., niveles de actividad y fuerza muscular) para personas con SCI que son susceptibles a la fatiga inducida por la propulsión de la silla de ruedas.

Diseño del estudio: medidas repetidas dentro del diseño del sujeto

Para este estudio, se reclutarán 50 participantes a través de la base de datos del estudio Swiss Spinal Cord Injury Cohort. El número de 48 participantes se calculó en base a una estimación del tamaño de la muestra de un estudio que investigó una actividad de propulsión de silla de ruedas de alta intensidad que encontró que la relación de ecogenicidad cambió significativamente de 1,97 ± 0,74 a 1,73 ± 0,56 (p = 0,038) (después de la intensa actividad de propulsión en silla de ruedas. Para observar este cambio de 0,24 de diferencia en la relación de ecogenicidad del tendón del bíceps con una potencia estadística del 80 % y alfa = 0,05, Se necesitan 48 participantes. Para tener en cuenta la deserción y los datos faltantes, se reclutarán 50 participantes. Todos los participantes cumplirán con los criterios de inclusión definidos y serán excluidos cuando cumplan con los criterios de exclusión.

Recopilación de datos:

Los participantes serán evaluados durante una sesión de cuatro horas después de haber leído y firmado el consentimiento informado. Durante la sesión de prueba se realizarán las siguientes mediciones:

Características de los participantes y niveles de actividad: Las variables sociodemográficas, características de la lesión, presencia de contracturas y espasticidad se definirán con un cuestionario general. Además, los niveles de actividad se definirán con la Escala de Actividad Física para Personas con Discapacidad Física (PASIPD).

Se medirá el peso de los participantes.

Ultrasonido cuantitativo previo a la fatiga: las mediciones de ultrasonido del tendón del bíceps braquial y del supraespinoso en reposo se recopilarán con protocolos de ultrasonido cuantitativo (QUS). Esta técnica se ha utilizado anteriormente y ha demostrado una gran fiabilidad y validez para las medidas de dolor de hombro y tendinopatía. Más específicamente, para la imagen longitudinal del tendón del bíceps, los participantes se colocarán con el brazo no dominante flexionado 90˚ en el codo y la muñeca apoyada en el muslo ipsolateral. Se tomarán imágenes para que las fibras estén alineadas perpendicularmente al transductor, lo que optimiza la cuantificación de la alineación de las fibras y el grosor del tendón. Para marcar la ubicación de la piel de la medición previa a la fatiga, se pegará un marcador de referencia de acero a la piel en el extremo distal del transductor. El patrón de interferencia distinto creado por el marcador en la parte superior de las imágenes se usa para definir la región de interés (ROI) sobre la cual se realizan los cálculos. Para la imagen transversa del supraespinoso, los participantes se colocarán con la palma no dominante en la parte inferior de la espalda, el hombro extendido y el codo flexionado hacia atrás. Ahora se pega el marcador de acero a la piel en el extremo proximal del transductor y se obtienen imágenes de la parte más ancha del tendón. Las posiciones específicas optimizan la calidad de imagen y la repetibilidad del protocolo de imagen. Además, se tomarán tres mediciones consecutivas de la distancia acromio-humeral de la mano no dominante en condiciones de descarga y carga (durante la flexión en silla de ruedas, una vez sin más instrucciones y otra con la instrucción de retraer los hombros) como se ha hecho previamente.

El mismo investigador capacitado realizará todas las mediciones de ultrasonido.

Prueba de fuerza y ​​sprint máximo: Se realizará una prueba de sprint de 15 m sobre el suelo para definir la capacidad de trabajo anaeróbico. Además, se realizará un empuje hacia adelante isométrico máximo contra una resistencia en la silla de ruedas para medir la fuerza máxima. Estas pruebas se han utilizado anteriormente. Durante ambas pruebas, las fuerzas externas se recopilarán a 100 Hz con SmartWheel. El sprint de 15 m tiene como objetivo definir la capacidad de trabajo anaeróbico. Se requerirá que los participantes se propulsen lo más rápido posible de un cono a otro parados a 15 metros de distancia, lo que resultará en un resultado de la máxima potencia unilateral. Para el empuje máximo isométrico, la silla de ruedas con SmartWheel se conectará mediante una cuerda a un transductor de fuerza y ​​una pared. Se le pedirá al participante que empuje lo más fuerte posible durante 5 segundos con las manos sobre el aro para medir la fuerza máxima aplicada.

Prefatiga de propulsión en silla de ruedas: Se le pedirá al participante que propulse su silla de ruedas en la cinta rodante durante dos intentos de 90 segundos en dos condiciones de producción de potencia (intermedia y dura). Durante las pruebas se recogerá la cinemática 3D de la extremidad superior, la cinética 3D aplicada al aro de la silla de ruedas y la activación muscular de los músculos activos durante la propulsión de la silla de ruedas.

Protocolo de fatiga: El protocolo de figura 8 (intervención de fatiga) requiere que los participantes den tres veces más vueltas posibles durante cuatro minutos cada una. Cada turno de cuatro minutos está separado por 90 segundos de descanso. Cada vuelta consta de un giro a la derecha y a la izquierda y dos paradas completas después de media vuelta. Las mediciones durante el protocolo incluyen la escala de tasa de esfuerzo percibido (RPE), la frecuencia cardíaca y la cinética de propulsión.

Propulsión en silla de ruedas y Ultrasonido Cuantitativo post-fatiga: Se realizarán las mismas mediciones que en las pruebas de pre-fatiga.

Consideraciones estadísticas:

Objetivo 1: Investigar el efecto de la fatiga muscular inducida por la propulsión de la silla de ruedas sobre los factores de riesgo biomecánicos y neuromusculares de las lesiones del hombro, que provocan dolor en el hombro, en personas con LME.

Hipótesis 1: La fatiga muscular inducida por la propulsión de la silla de ruedas dará como resultado cambios significativos en los factores de riesgo biomecánicos y neuromusculares relacionados con la patología del hombro.

Las variables dependientes de interés son la frecuencia de brazada, la fuerza de contacto glenohumeral, los momentos articulares netos, las fuerzas musculares cinemáticas y normalizadas durante la propulsión de la silla de ruedas, la apariencia del tendón del m. bíceps braquial y m. supraespinoso y distancia acromio-humeral. Se utilizará un ANOVA de medidas repetidas unidireccionales de mapeo paramétrico estadístico (SPM) para evaluar variaciones significativas a lo largo del tiempo para cada variable continua durante la propulsión de la silla de ruedas (alfa = 0,05).

Objetivo 2: Determinar la relación entre los cambios en la biomecánica de propulsión y los cambios en la apariencia del tendón relacionados con la tendinopatía posfatiga, en personas con LME.

Hipótesis 2: Habrá una asociación positiva entre los cambios en la biomecánica de propulsión y los cambios en la apariencia del tendón del m.biceps y m.supraespinoso cuando se controle por sexo, nivel e integridad de la lesión, condiciones de salud, rango de movimiento y peso.

Las variables independientes serán los cambios en la biomecánica de propulsión que cambiaron significativamente después del protocolo de fatiga y las variables dependientes incluirán cambios en la apariencia del tendón del m.biceps y m.supraspinatus. Las covariables serán sexo, nivel e integridad de la lesión, condiciones de salud (espasticidad y contracturas), rango de movimiento y peso. Se utilizará el análisis de regresión lineal multivariable para probar la hipótesis.

Objetivo 3: Investigar la relación de la susceptibilidad a la fatiga y las características de la persona (niveles de actividad y fuerza muscular), en personas con LME.

Hipótesis 3: Habrá una asociación negativa entre los cambios en la biomecánica de propulsión (incluida la frecuencia de brazada, la cinemática escapular y la fuerza de contacto glenohumeral) y los niveles de actividad y la fuerza muscular, al controlar por sexo, nivel y grado de lesión, condiciones de salud (espasticidad y contracturas), rango de movimiento y peso.

Las variables independientes serán la biomecánica de propulsión que cambió significativamente después del protocolo de fatiga y las variables dependientes incluirán los niveles de actividad física y la fuerza muscular. Las covariables serán sexo, nivel e integridad de la lesión, condiciones de salud (espasticidad y contracturas), rango de movimiento y peso. Se utilizará el análisis de regresión lineal multivariable para probar la hipótesis.