Mecanismos EIMD que causan pérdida de fuerza

Se utilizará un diseño experimental de medidas repetidas dentro del participante de modo que cada participante sirva como su propio control. La cafeína y el placebo se administrarán de manera doble ciego y contrabalanceada. Las pastillas de cafeína y placebo (harina blanca) serán preparadas por Kerri Tiedman o Jackie Straughn en Doctors Park Pharmacy usando una balanza analítica. La cafeína anhidra o la harina blanca se colocarán en cápsulas opacas. Chris Black colocará las píldoras en sobres. Luego usará una tabla de números aleatorios generada por computadora para asignar pastillas de cafeína o placebo para cada sesión de prueba de manera equilibrada. En el sobre se colocará el número de identificación del participante, así como el número de sesión. Chris Black conservará una hoja de cálculo que contiene solo los números de los participantes y las condiciones de la prueba hasta que se complete el estudio. Jessica, Robby, Alex, Josh y Jamie, los asistentes de investigación, quienes estarán cegados al contenido de los sobres, administrarán las píldoras a los participantes y recopilarán datos de los participantes. Esto asegurará el cegamiento de los investigadores a la condición durante la recopilación de datos. Una vez completada la recopilación de datos, se entregará la hoja de cálculo a todos los asistentes de investigación mencionados anteriormente y se interrumpirá el enmascaramiento para el análisis de datos.

El compromiso de tiempo total para el estudio será de aproximadamente 10 horas en el transcurso de 14 días. Se completarán tres sesiones de familiarización y 5 sesiones de evaluación.

Día de prueba 1: - Los participantes potenciales se presentarán en el laboratorio de funciones sensoriales y musculares para una sesión de 30 minutos que incluirá lo siguiente:

D1.1 Se dará una descripción escrita y verbal del experimento y de todos los procedimientos, y se responderá cualquier pregunta. Se completará el consentimiento informado.

D1.2 Se completará un cuestionario de preparación para la actividad física (PAR-Q) (identifica las contraindicaciones para el ejercicio). D1.3 Se completará un cuestionario de detección de posibles reacciones adversas a la cafeína, la medicación actual y los suplementos, así como un mayor riesgo de uso de rabdomiólisis. D1.4 La presión arterial en reposo y sentado se evaluará en la arteria braquial derecha. D1.5 A los posibles participantes que se consideren elegibles para el estudio se les pedirá que indiquen oralmente a los investigadores lo que se espera que hagan en el estudio y expliquen los riesgos y beneficios del estudio para confirmar que comprenden los procedimientos, el compromiso de tiempo, la libertad de retirarse, y los riesgos y beneficios de la participación en el estudio. D1.6 A continuación, los participantes practicarán el procedimiento para determinar la fuerza isométrica voluntaria máxima (MVC) del grupo de músculos flexores plantares. Los participantes se sentarán en una silla especialmente diseñada con la cadera en un ángulo de 90 grados. Se realizará una serie de 3 contracciones isométricas máximas y totales (contracciones contra un objeto estacionario donde el músculo no se acorta ni se alarga). Cada contracción durará aproximadamente 3 segundos. Los participantes recibirán estímulo verbal durante la contracción. La activación muscular (la cantidad o el porcentaje de la masa muscular total de los flexores plantares que la persona puede usar durante una contracción) durante las contracciones isométricas se evaluará mediante la técnica de contracción interpolada (ITT). Esta técnica consiste en aplicar una corriente eléctrica al músculo a través de la estimulación del axón (nervio) motor tibial mientras se contrae para determinar si el músculo puede generar alguna fuerza adicional, más allá de lo que el participante puede generar por sí mismo. La fuerza de esta estimulación se compara con la fuerza generada en un músculo relajado que no se contrae para determinar el porcentaje del músculo que el participante puede activar durante una contracción. Para realizar la estimulación ITT, se colocan electrodos proximales a la rótula y detrás de la rodilla sobre el nervio tibial. Los participantes recibirán una estimulación breve (10 milisegundos) de alta intensidad del músculo durante cada contracción, ya los 4 y 6 segundos después de cada contracción (mientras el músculo está relajado). Tanto la MVC como la ITT se determinarán tanto en la pantorrilla derecha como en la izquierda.

Día 2 de la prueba: los participantes se presentarán en el laboratorio de funciones sensoriales y musculares aproximadamente 48 horas después del día 1 de la prueba para una sesión de 15 minutos. D2.1 MVC y la activación muscular de los flexores plantares se practicarán una vez más como se describió anteriormente.

Día 3 de la prueba: los participantes se presentarán en el laboratorio de funciones sensoriales y musculares aproximadamente 48 horas después del día 2 de la prueba para una sesión de 15 minutos. D3.1 MVC y la activación muscular de los flexores plantares se practicará una vez más como se describió anteriormente

Día 4 de prueba: los participantes se presentarán en el laboratorio de funciones sensoriales y musculares para una sesión de prueba de 2 horas. D4.1 Se evaluará el umbral de dolor por presión (PPT) de los músculos de la pantorrilla derecha e izquierda. Se colocará una marca sobre el vientre del grupo de músculos flexores plantares en cada pierna. Los investigadores colocarán un algómetro de presión sobre el sitio de prueba y aplicarán presión gradualmente a una velocidad de 0,50 kg/s hasta que el participante indique que la presión ha pasado de ser "incómoda" a "ligeramente dolorosa". El participante lo indicará presionando un botón conectado al algómetro. Tan pronto como el participante indique dolor, el investigador retirará el estímulo de presión. D4.2 Se evaluará el dolor muscular en el grupo de músculos flexores plantares. Esto se hará haciendo que los participantes realicen 3 contracciones excéntricas separadas de los flexores plantares usando su peso corporal. Se indicará a los participantes que realicen cada contracción excéntrica de manera lenta y controlada. Después de cada acción, se le pedirá al participante que califique la intensidad del dolor/dolor/dolor en sus flexores plantares durante el levantamiento. Se utilizará una escala analógica visual (EVA) de 10 cm para evaluar el dolor. Se indicará a los participantes que coloquen una marca a lo largo de la línea de 10 cm que corresponda a la intensidad del dolor experimentado durante el levantamiento. Se colocarán anclas de "sin dolor" y "el peor dolor imaginable" en el extremo izquierdo y derecho de la línea de 10 cm, respectivamente. D4.3 La excitabilidad espinal se evaluará determinando el reflejo H en el nervio tibial. Los participantes estarán sentados (como se describió anteriormente) en la silla especialmente diseñada con el pie asegurado a un pedal. Se colocarán dos electrodos de registro en la piel sobre el vientre del músculo sóleo para registrar la actividad eléctrica (EMG) del sóleo. Se colocará un electrodo de tierra sobre el maléolo lateral. Se colocarán electrodos de estimulación sobre el nervio tibial en la fosa poplítea y proximal a la rótula. Se administrará una serie de 25-30 pulsos de estimulación (cada uno con una duración de 1 milisegundo) para visualizar la curva de reclutamiento de ondas H y M. D4.4 Las características contráctiles de los flexores plantares se evaluarán realizando una serie de contracciones estimuladas (a través de la estimulación del nervio tibial como se describe anteriormente). Se realizarán seis contracciones estimuladas, cada una de 1 segundo de duración. Tres cada uno a una frecuencia de estimulación de 20 hercios y 3 a una frecuencia de estimulación de 100 hercios y cada estimulación estará separada por 30 segundos. D4.5 MVC y la activación muscular de los flexores plantares se evaluarán como se describió anteriormente. D4.6 Los participantes consumirán cápsulas de gelatina que contienen una dosis de 5 mg/kg de peso corporal de cafeína anhidra o un placebo (harina blanca). D.4.7 Los participantes descansarán tranquilamente durante 60 minutos. D4.8 PPT de los flexores plantares se evaluará como se describió anteriormente. D4.9 El dolor muscular se evaluará como se describió anteriormente. D4.10 El reflejo H se evaluará como se describió anteriormente. D4.11 Las características contráctiles de 20 hertz y 100 hertz se evaluarán como se describió anteriormente. D4.12 MVC y la activación muscular se evaluarán como se describió anteriormente.

Día 5 de la prueba: los participantes se presentarán en el laboratorio de funciones sensoriales y musculares aproximadamente 24 horas después del día 4 de la prueba para una sesión de prueba de 2 horas. Todos los procedimientos del día de prueba 4 se repetirán el día de prueba 5. Si los participantes fueron asignados al azar para recibir cafeína el día 4 de la prueba, recibirán el placebo el día 5 y viceversa.

Día 6 de la prueba: los participantes se presentarán en el laboratorio de funciones sensoriales y musculares aproximadamente 24 horas después del día 5 de la prueba para una sesión de 30 minutos.

Los participantes completarán 60 acciones musculares excéntricas (6 series de 10 repeticiones) de los flexores plantares con su pierna dominante utilizando un peso de aproximadamente el 120 % de su fuerza máxima. Se indicará a los participantes que realicen cada acción muscular excéntrica de forma lenta (~ 3 segundos) y controlada. Los investigadores contarán verbalmente durante cada acción para ayudar a controlar la velocidad del movimiento. Los investigadores levantarán el peso antes del inicio de cada levantamiento. Esto es para que el participante realice únicamente acciones musculares excéntricas. Al finalizar el ejercicio excéntrico, se les pedirá a los participantes que se abstengan de usar medicamentos para aliviar el dolor, incluido el alcohol, hasta que se haya completado el experimento. También se recordará a los participantes las instrucciones para controlar los síntomas relacionados con la rabdomiólisis y las instrucciones para una hidratación adecuada durante la duración del estudio.

Día de prueba 7-8: Los participantes se presentarán en el laboratorio de fisiología aplicada aproximadamente 24 horas después de los días de prueba 6 y 7 para una sesión de prueba de 2 horas.

Todos los procedimientos del día 4 de la prueba se repetirán durante los días 7 y 8 de la prueba. Las cápsulas de cafeína y placebo se administrarán de forma equilibrada de modo que cada participante reciba cafeína en un día de prueba y placebo en el otro.

Se utilizará un ANOVA de medidas repetidas completamente dentro de los participantes para probar las diferencias entre cada medida de resultado entre condiciones y a lo largo del tiempo. Suponiendo una potencia de 0,80, un tamaño de muestra de 20 participantes permitirá detectar una diferencia entre las condiciones de aproximadamente 0,50 de desviación estándar (un efecto moderado) para la interacción. Estudios previos han demostrado que la cafeína mejora la fuerza y ​​el reflejo h en aproximadamente 0,40-0,90 Desviación Estándar. Como tal, el tamaño de muestra propuesto debe ser lo suficientemente grande como para detectar cualquier diferencia significativa entre las condiciones de cafeína y placebo.

Las copias impresas de la información y los datos del sujeto se mantendrán en un archivador cerrado con llave en la oficina del investigador principal, que permanecerá cerrado si él no está allí. El investigador principal será el único individuo con las llaves de ambos. Todos los archivos electrónicos del proyecto se mantendrán protegidos con contraseña. Solo el investigador principal así como los respectivos estudiantes graduados conocerán la contraseña. En caso de un evento adverso, el investigador principal. se comunicará con la junta de revisión institucional dentro de los 2 días hábiles con la documentación correspondiente.

La Junta de Monitoreo de Datos y Seguridad estará compuesta por dos miembros, el investigador principal (Chris Black) y la co-investigadora (Jessica Renfroe). Se realizarán reuniones mensuales entre estos miembros para revisar las prácticas de seguridad de datos. Si ocurriera un evento adverso, los miembros discutirán cualquier problema y tomarán medidas para minimizar cualquier inquietud de seguridad adicional dentro de los 2 días hábiles.