Déficit en la activación voluntaria del cuádriceps después de la reconstrucción del ligamento cruzado anterior: funciones del paradigma de "no uso aprendido" y la inhibición interhemisférica (AQUARIUS)
La rotura del ligamento cruzado anterior (LCA) se debe principalmente a lesiones deportivas. El 40% de las lesiones se atribuyen a mecanismos sin contacto que implican pivotar. Recuperar la fuerza del cuádriceps es el objetivo principal de los pacientes que siguen un programa de rehabilitación después de la reconstrucción del LCA (ACLR). Desafortunadamente, a pesar de los programas de rehabilitación destinados a revertir esta debilidad muscular, los déficits de fuerza del cuádriceps pueden persistir durante años. Además, este déficit conduce a un mayor riesgo de sufrir otra lesión de rodilla y a un mayor riesgo de desarrollar osteoartritis postraumática. En la actualidad, ni el programa rehabilitador óptimo ni los parámetros clínicos e instrumentales a tener en cuenta en el momento de la vuelta a la actividad han alcanzado un consenso entre los clínicos.
Los investigadores plantean la hipótesis de que:
- Después de la ACLR se presenta un déficit persistente en la activación voluntaria, es decir, la incapacidad de lograr la activación completa de un músculo.
- este déficit en la activación voluntaria se asocia con un fenómeno de "no uso aprendido/adquirido" tanto en el equilibrio como durante la marcha. Este fenómeno se demostrará investigando las asimetrías en el reclutamiento del miembro inferior lesionado en pruebas de equilibrio y durante la marcha.
- el paradigma de "no uso aprendido/adquirido" está asociado a asimetrías en la actividad cortical hemisférica. Este fenómeno será investigado mediante estimulación magnética transcraneal.
El criterio de valoración principal es la demostración de que la debilidad del músculo cuádriceps después de ACLR puede representar un caso de "no uso aprendido". Este comportamiento parece automático e inconsciente, de modo que el adjetivo "adquirido" parece preferible a "aprendido". Consiste en el subreclutamiento del lado deteriorado, una vez curado, como forma de protección inconsciente, que se adopta cuando el lado contralateral puede realizar la función.
El resultado secundario es la investigación de la correlación entre los déficits en activación voluntaria, en pruebas de equilibrio, durante la marcha y en los ensayos neurofisiológicos, con las condiciones clínicas de los pacientes.
Se espera que el miembro inferior lesionado presente un déficit en la activación del músculo cuádriceps respecto al contralateral y respecto a los datos normativos. La extremidad deteriorada presentará un menor reclutamiento en las pruebas de equilibrio y un déficit en la producción de potencia durante la marcha.
El hemisferio contralesional demostrará una mayor inhibición interhemisférica, una menor inhibición intracortical de intervalo corto (SICI) y una mayor facilitación intracortical de intervalo corto (SICF) con respecto al hemisferio ipsilesional.
La evidencia de una asimetría entre las dos extremidades inferiores respaldaría la hipótesis de que el paradigma de "no uso adquirido" tiene un papel en los déficits posteriores a las lesiones del LCA y que es inespecífico en las deficiencias asimétricas e independiente de la enfermedad subyacente.
Los resultados del presente estudio permitirán:
- la identificación de criterios clínicos e instrumentales para guiar la decisión de regresar al deporte después de ACLR.
- la estimación del tamaño de la muestra para futuros protocolos experimentales y nuevos programas de rehabilitación.
Descripción general del estudio
Estado
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Tipo de estudio
Inscripción (Actual)
Contactos y Ubicaciones
Ubicaciones de estudio
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Milan, Italia
- ASST Centro Specialistico Ortopedico Traumatologico Gaetano Pini-CTO, Presidio Ospedaliero Gaetano Pini
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MI
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Milan, MI, Italia, 20121
- Istituto Auxologico Italiano
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Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
Acepta Voluntarios Saludables
Método de muestreo
Población de estudio
Descripción
Criterios de inclusión:
- rotura del ligamento cruzado anterior con reconstrucción artroscópica, entre 6 y 18 meses antes de las pruebas;
- nivel de actividad de Tegner > 5;
- Índice de masa corporal entre 18 y 25;
- extensión voluntaria de la rodilla de al menos 70°;
- capacidad para comprender las instrucciones;
- capacidad para firmar conscientemente el formulario de consentimiento informado.
Criterio de exclusión:
- otras lesiones previas de rodilla o intervenciones quirúrgicas;
- procedimientos principales asociados con la reconstrucción del ligamento cruzado anterior: osteotomía, reconstrucción de otros ligamentos;
- meniscectomía, con extirpación quirúrgica de más del 30% del volumen del menisco o extirpación de la raíz del menisco;
- comorbilidades, tales como: enfermedades reumáticas; otras patologías neuromusculares congénitas o adquiridas; diabetes mellitus; osteoporosis; cáncer; cardiopatía; antecedentes de epilepsia, hipertensión endocraneal;
- familiares de primer grado afectados por epilepsia;
- tratamiento actual con anticoagulantes orales o antiplaquetarios;
- terapia con medicamentos, que podría inducir una crisis epiléptica;
- antecedentes de alto consumo de alcohol;
- dispositivos electrosensibles implantados;
- dispositivos metálicos intracraneales o intraoculares implantados;
- historia de desprendimiento de retina;
- Presencia de implante coclear.
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Modelos observacionales: Grupo
- Perspectivas temporales: Futuro
Cohortes e Intervenciones
Grupo / Cohorte |
Intervención / Tratamiento |
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Grupo patologico
Al menos 10 participantes masculinos que se sometieron a reconstrucción artroscópica del ligamento cruzado anterior mediante injerto de tendón semitendinoso y gracilis, entre 6 y 18 meses antes de las pruebas.
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El nivel de activación voluntaria se determinará con la técnica de contracción interpolada (ITT), tanto durante contracciones isométricas (rodilla en flexión de 40°) como durante contracción isocinética a velocidad angular igual a 100°/s. Se medirán el vasto medial y el reflejo H soleoso. La excitabilidad cortical y la conectividad interhemisférica se medirán mediante estimulación magnética transcraneal (TMS). Las pruebas de equilibrio en bipedestación se realizarán mediante la plataforma EquiTest. Se pedirá a los individuos que realicen tres tareas diferentes: prueba de organización sensorial, prueba de adaptación hacia arriba/abajo, prueba de control motor hacia atrás/adelante. Se registrará la electromiografía de superficie de las extremidades inferiores. A través de TMS impulsado por neuronavegación se estudiará la representación cortical del músculo Cuádriceps. El análisis de la marcha se realizará en una cinta de correr montada sobre sensores de fuerza. Los participantes caminarán a velocidades crecientes de 0,4 m/s a 1,6 m/s. La velocidad se incrementará en 0,2 m/s cada 30 s. |
¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Activación voluntaria
Periodo de tiempo: Día 1
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Activación voluntaria = [1 - (Contracción interpolada/Contracción en reposo)] por ciento, donde la Contracción interpolada y la Contracción en reposo son los pares máximos causados por la descarga eléctrica durante la contracción voluntaria y en reposo, respectivamente.
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Día 1
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Latencia mínima del reflejo H
Periodo de tiempo: Día 1
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La latencia del reflejo H se define como el tiempo que tarda el reflejo H en aparecer en el EMG en relación con la introducción del estímulo.
La latencia mínima del reflejo H representa la latencia mínima entre las amplitudes del reflejo H registradas en las diferentes intensidades de estímulo.
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Día 1
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Relación H/M
Periodo de tiempo: Día 1
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La relación H/M es la relación entre la amplitud del reflejo H y la amplitud de la onda M.
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Día 1
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Duraciones del iSP (período de silencio ipsilateral)
Periodo de tiempo: Día 1
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Se aplican ocho estímulos sobre el punto de acceso a una intensidad del 140 por ciento de la salida del estimulador mientras los sujetos realizan una contracción máxima voluntaria de la mano ipsilateral, con una bobina en forma de ocho para estimulación magnética transcraneal (TMS). Se prueban ambos hemisferios. Las duraciones de los ISP se determinan rectificando los trazos de EMG y promediandolos entre los 8 estímulos. La EMG inicial se define como el valor promedio de la EMG en los 100 ms anteriores al estímulo TMS. El inicio de ISP se define como la latencia en la que la actividad EMG promediada se vuelve constantemente (durante al menos 10 ms) más pequeña que la EMG inicial promedio. La compensación de ISP se establece en el primer punto después del inicio de ISP en el que la actividad EMG recuperó la actividad inicial durante al menos 10 ms. La duración del ISP se define como: ISPduration = ISPoffset - ISPonset. |
Día 1
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Área iSP (período de silencio ipsilateral)
Periodo de tiempo: Día 1
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Se aplican ocho estímulos sobre el punto de acceso a una intensidad del 140 por ciento de la salida del estimulador mientras los sujetos realizan una contracción máxima voluntaria de la mano ipsilateral, con una bobina en forma de ocho para estimulación magnética transcraneal (TMS). Se prueban ambos hemisferios. ISParea se calcula como el producto entre la EMG inicial y la duración del iSP. |
Día 1
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SICI (Inhibición IntraCortical de Intervalo Corto)
Periodo de tiempo: Día 1
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Se aplicará un pulso emparejado sobre el área de la mano de la corteza motora para provocar respuestas EMG en el músculo contralateral.
Los estímulos de acondicionamiento se administrarán a una intensidad del 75 por ciento del umbral motor en reposo (rMT) y los estímulos de prueba se administrarán a una intensidad del 120 por ciento del rMT.
Los intervalos entre estímulos serán de 3 y 5 ms.
Para cada intervalo entre estímulos, se aplicarán 8 estímulos en orden aleatorio.
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Día 1
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SICF (Facilitación IntraCortical de Intervalo Corto)
Periodo de tiempo: Día 1
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Se aplicará un pulso emparejado sobre el área de la mano de la corteza motora para provocar respuestas EMG en el músculo contralateral.
Los estímulos de acondicionamiento se administrarán a una intensidad del 75 por ciento del umbral motor en reposo (rMT) y los estímulos de prueba se administrarán a una intensidad del 120 por ciento del rMT.
Los intervalos entre estímulos serán de 15 y 20 ms.
Para cada intervalo entre estímulos, se aplicarán 8 estímulos en orden aleatorio.
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Día 1
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Puntuación TOS
Periodo de tiempo: Día 1
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La tarea del paciente es mantener una postura erguida durante 3 pruebas de 20 s en seis condiciones diferentes, incluida una plataforma y un entorno visual "sintonizado" con la oscilación sagital del individuo.
La puntuación SOT se calculará comparando la oscilación sagital del centro de masa (COM) del cuerpo con la oscilación sagital máxima.
La puntuación se promedia entre las seis condiciones (rango de 0 a 100, cuanto mayor es la puntuación, menor es la oscilación, en cada condición).
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Día 1
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Mapa del área del músculo cuádriceps.
Periodo de tiempo: Día 1
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Se utilizará estimulación magnética transcraneal (TMS) para mapear la representación cortical del músculo cuádriceps.
Se utilizará un sistema de neuronavegación optoelectrónico para digitalizar las coordenadas de estimulación del cuero cabelludo, guiar la bobina TMS para enfocarse en un sitio de estimulación y garantizar la precisión espacial durante el procedimiento.
Se administrarán dos o tres estímulos TMS en cada uno de los sitios del cuero cabelludo estimulados.
Se midió la mayor amplitud de MEP de pico a pico (media de tres MEP) en las posiciones que componen el mapa motor.
El área del mapa se definió como el número de posiciones del cuero cabelludo asociadas con la amplitud media de MEP superior a 100 μV.
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Día 1
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Poder de la articulación del tobillo
Periodo de tiempo: Día 1
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La cinemática articular se registrará mediante un método optoelectrónico según el modelo antropométrico de Davis.
El desplazamiento 3D de los marcadores se capturará mediante 10 cámaras estroboscópicas de infrarrojo cercano.
La potencia conjunta se calculará mediante la sincronización espaciotemporal de los vectores de fuerza de reacción del suelo y los centros de rotación de las articulaciones.
Sólo se considerará para el análisis el plano sagital.
La potencia conjunta se calculará como el producto del par articular y la velocidad de rotación de la articulación.
La potencia se definirá como positiva o generada cuando el momento conjunto y la velocidad de rotación compartan las mismas direcciones (es decir,
ej., cuando los músculos agonistas se contraen mientras se acortan), como negativos o absorbidos de otro modo.
El trabajo positivo se calculará como la integral de la potencia (positiva) generada a lo largo del tiempo.
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Día 1
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Colaboradores e Investigadores
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Colaboradores
Investigadores
- Investigador principal: Luigi Tesio, MD, Full professor, Istituto Auxologico Italiano
Fechas de registro del estudio
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (Actual)
Finalización primaria (Actual)
Finalización del estudio (Actual)
Fechas de registro del estudio
Enviado por primera vez
Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
Publicado por primera vez (Actual)
Actualizaciones de registros de estudio
Última actualización publicada (Estimado)
Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
Última verificación
Más información
Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Términos MeSH relevantes adicionales
Otros números de identificación del estudio
- 24C021_2020
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
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