Ejercicio de restricción del flujo sanguíneo para personas con LME

Esta investigación se basa en un diseño intra-sujeto. El objetivo de los investigadores es reclutar a 16 personas con lesiones incompletas de la médula espinal diagnosticadas (nivel C3-L1, AISA C y D) para participar en dos programas de ejercicios para la parte inferior del cuerpo de 8 semanas que consisten en ejercicios tradicionales de extensión y flexión de rodilla o extensión y flexión de rodilla con restricción del flujo sanguíneo (Figura 4). Previo al inicio de cada programa, se obtendrán una serie de mediciones de la función muscular y vascular (para detalles sobre estas mediciones, consulte el objetivo específico 1 y 2 a continuación). Estas mediciones se repetirán al final de cada período de entrenamiento de 8 semanas. Además, para monitorear el riesgo de trombosis, se recolectarán y analizarán muestras de sangre en 4 momentos a lo largo de cada período de 8 semanas: al inicio, después de una sola sesión de ejercicio, después de 4 semanas de entrenamiento y nuevamente al final de las 8 semanas. período de entrenamiento (para obtener detalles sobre estos ensayos, consulte el objetivo específico 3 a continuación).

Sujetos Los sujetos serán reclutados a través del departamento de SCI/D en el Cleveland VA Medical Center. En resumen, los sujetos deben tener entre 18 y 55 años de edad, al menos 1 año después de la lesión y libres de enfermedades cardiovasculares o hematológicas. Los sujetos también deben tener suficiente fuerza en sus extremidades inferiores para caminar sin ayuda durante 10 metros (ver la lista completa de criterios de inclusión/exclusión de sujetos en el documento de sujetos humanos). Las variables principales de esta investigación son los cambios en la fuerza muscular, el área transversal y la función vascular. Debido a la falta de datos sobre el ejercicio BFR en la población con LME, las estimaciones del tamaño de muestra requerido para este estudio se basaron en datos de BFR publicados previamente en otras poblaciones clínicas con debilidad y atrofia musculoesquelética. En general, el tamaño del efecto del entrenamiento con ejercicios BFR sobre la fuerza muscular y la sección transversal de varias investigaciones fue 1,13, 0,995 y 1,9. Por lo tanto, el análisis de potencia a priori indicó que se necesita un tamaño de muestra de 16 participantes para proporcionar estadísticas suficientes para detectar un cambio entre el pre y el posentrenamiento utilizando un alfa de 0,05 y una potencia de 0,80.

Programa de entrenamiento: El programa de entrenamiento consistirá en 8 semanas de ejercicio de extensión/flexión de rodilla tradicional o BFR en un dinamómetro Biodex System 3. Se requerirá que los sujetos vengan al laboratorio 2-3 días a la semana durante la duración del programa de capacitación con el objetivo final de 20 sesiones de capacitación distribuidas en cada período de 8 semanas. Dos artículos de revisión publicados recientemente indican que el entrenamiento BFR 2-3 veces por semana es suficiente para obtener beneficios musculares en las poblaciones clínicas. El entrenamiento BFR durante las 8 semanas consistirá en el protocolo BFR estándar (30 repeticiones-15 repeticiones-15 repeticiones-15 repeticiones) de extensión/flexión de rodilla con 60 segundos de recuperación entre cada serie. La resistencia del dinamómetro se ajustará al 30 % de la contracción voluntaria máxima (determinada en la visita inicial) y se usará un metrónomo para marcar el ritmo de la extensión/flexión de la rodilla a una velocidad asociada con 180 grados por segundo (la mitad del rango de velocidad de la articulación de la rodilla asociado con caminar cómodo). Realizar una extensión/flexión de rodilla con resistencia en el dinamómetro isocinético dará como resultado contracciones concéntricas solamente (no habrá fase excéntrica). Se ha informado que las contracciones concéntricas combinadas con BFR aumentan el área de la sección transversal del músculo y la fuerza en mayor medida que el ejercicio excéntrico con BFR. La restricción del flujo sanguíneo se aplicará mediante el uso de un manguito de 6 cm inflado al 70 % de la presión necesaria para ocluir el flujo sanguíneo de la extremidad en reposo (consulte la determinación de la presión de oclusión arterial a continuación). La presión del manguito se inflará antes de la serie inicial y permanecerá inflada durante todo el protocolo (períodos de ejercicio y recuperación). Este plan de entrenamiento prescrito para el ejercicio BFR (es decir, frecuencia de las sesiones de entrenamiento, número de repeticiones dentro de cada serie, duración del descanso entre series, intensidad y presión del manguito) se basa en las recomendaciones de dos revisiones sistemáticas publicadas recientemente sobre el entrenamiento BFR. El programa de entrenamiento de resistencia tradicional será un protocolo de ejercicio estandarizado utilizado en la rehabilitación: 3 series de ejercicios de extensión/flexión de rodilla con la resistencia establecida al 60% MVC. Para aproximar el volumen total (número de repeticiones totales x peso) del protocolo BFR, las tres series constarán de 13, 12 y 12 repeticiones, respectivamente. Durante ambos períodos de 8 semanas, el par máximo se volverá a evaluar cada dos semanas y las cargas de entrenamiento posteriores se modificarán en función de las mejoras en el par máximo.

Determinación de la presión de oclusión arterial: la presión para ocluir el flujo sanguíneo arterial femoral se determinará en una visita inicial. Los sujetos se sentarán tranquilamente en reposo. Se colocará un manguito alrededor de la parte superior del muslo y se utilizará una máquina de ultrasonido/Doppler para obtener una imagen y un espectro de velocidad de la sangre de la arteria femoral superficial (distal al manguito). Luego, el manguito se inflará lentamente, aproximadamente 2 mmHg cada segundo, hasta que desaparezca el espectro de velocidad, lo que indica la ausencia de flujo sanguíneo. La presión del manguito a la que se detiene el flujo sanguíneo se considerará presión de oclusión arterial.

Problemas potenciales y estrategias alternativas con el protocolo de entrenamiento: debido a la amplia gama de capacidades funcionales en la población iSCI, es posible que algunos sujetos no puedan completar inicialmente el protocolo de ejercicio como se describe anteriormente. Para aumentar la probabilidad de que los sujetos puedan obtener el número prescrito de repeticiones totales, especialmente en las primeras dos semanas de entrenamiento, se pueden modificar las repeticiones dentro de cada serie y el número de series (por ejemplo, se pueden reemplazar 3 series de 13, 12, 12 repeticiones por 4 series de 10, 9, 9, 9 repeticiones ya que esto mantendría el número total de repeticiones pero agregaría un período de recuperación adicional). Además, las sesiones de entrenamiento en el período inicial de 8 semanas estarán bien documentadas, de modo que el volumen general pueda replicarse en la segunda sesión de entrenamiento de 8 semanas. Aunque existe evidencia experimental limitada que sugiere que el entrenamiento con BFR conlleva un mayor riesgo en comparación con el ejercicio típico de alta intensidad, Spranger y sus colegas describieron previamente los riesgos potenciales asociados con el ejercicio con BFR en pacientes con hipertensión, insuficiencia cardíaca y enfermedad arterial periférica. Específicamente, el ejercicio BFR podría conducir a respuestas de presión arterial peligrosamente altas en aquellos con reflejos presores de ejercicio exagerados. Sin embargo, la población con SCI, en todo caso, tendría un reflejo presor de ejercicio reducido debido a la interrupción de la retroalimentación aferente de la extremidad inferior. Finalmente, dos sesiones de entrenamiento de 8 semanas es un gran compromiso de tiempo para los sujetos. Por lo tanto, los investigadores proporcionarán un reembolso financiero por la participación e intentarán reclutar pacientes que ya visitan el hospital regularmente para su rehabilitación. Si aún es difícil encontrar sujetos que estén dispuestos a participar en un estudio tan largo, los investigadores modificarán el protocolo de modo que haya dos grupos independientes de 16 sujetos asignados a una de las dos intervenciones (en lugar de medidas repetidas) que requieren el reclutamiento de más sujetos, pero cada sujeto debe participar en solo una intervención de entrenamiento de 8 semanas.