Verenvirtauksen rajoituksen tehokkuus aerobisen pyöräilyn aikana

Kokeellinen suunnittelu ja otoskoko: Tämä tutkimus on satunnaistettu kontrolloitu tutkimus, jossa on viisi 11 osallistujan ryhmää (N=55). Näytteen koko arvioitiin GPowerilla käyttämällä 5 ryhmän sisäistä ja ryhmien välistä toistuvaa mittaussuunnitelmaa, jossa oli kolme seurantakäyntiä (0, 3, 6 viikkoa), jolloin teho oli yli 80 %, mukaan lukien 10 % kuluminen tai puuttuvat tiedot. Väestö: Palvelukseen otetaan 21-35-vuotiaita terveitä aikuisia. Naisten ja miesten rekrytointi tulee olemaan mahdollisimman lähellä yhtäläistä määrää kaikissa ryhmissä, sillä naisten osallistuminen BFR-koulutuksen tehokkuutta arvioiviin interventiotutkimuksiin on dokumentoitu enintään 17 %. Muita tutkimukseen osallistumisen kriteerejä ovat harjoitteluun ja testaukseen sitoutuminen, hyvässä kunnossa oleminen sekä fyysiseen toimintaan ja liikuntaan perehtyminen, mukaan lukien pyöräily paikallaan. Osallistujat suljetaan pois, jos heillä on jokin seuraavista: 1) heillä on tuki- ja liikuntaelinvamma alaraajoissa tai alaselässä viimeisen kolmen kuukauden aikana, 2) American College of Sports Medicinen määrittämät vasta-aiheet aerobisten harjoitusten testaamiseen [12 ], 3) mikä tahansa vasta-aihe verenvirtausta rajoittavalle harjoitukselle, 4) ACSM-harjoitussuositusten täyttäminen tai ylittäminen: aerobinen harjoitus 5 kertaa viikossa > 20 minuuttia ja vahvistava harjoitus > 2 päivää viikossa [12] ja 5) raskaus naisille (itseraportoitu). Jokaisen osallistujan on luettava ja allekirjoitettava Institutional Review Boardin hyväksymä tietoinen suostumusasiakirja ennen tutkimukseen ilmoittautumista ja testauksen suorittamista. Viiteen 11 osallistujan ryhmään kuuluvat 55 osallistujaa satunnaistetaan käyttämällä satunnaislukugeneraattoria. Viisi ryhmää satunnaistetaan seuraavasti: 1) kontrolli (Con), 2) 60 % bilateraalinen okkluusio BFR (60BILAT), 3) 80 % bilateral okkluusio BFR (80BILAT), 60 % yksipuolinen BFR-tukos (60 UNIT) ja 80 % yksipuolinen BFR-tukos (80UNIT).

Instrumentointi ja tulokset: Yhden jalan tasapaino mitataan Balance System SD:llä (Biodex Medical Systems, Inc, Shirley, NY). Tämä laite mittaa staattista ja dynaamista monisuuntaista tasapainoa käyttämällä validoitua Balance Error Scoring System -järjestelmää (BESS) mittaamalla heiluntaa silmät kiinni seuraavissa olosuhteissa: 1) kaksijalkainen kiinteä pinta, 2) yksijalkainen kiinteä pinta, 3) tandem-asennon kiinteä pinta, ja 4) toistamalla aiemmat testit vaahtopinnalla (epävakaalla). Tasapaino ja asennon vakaus ovat urheilullisen suorituskyvyn ja jokapäiväisen elämän toiminnan peruskomponentteja, joten sen arviointi on välttämätöntä, jotta voidaan mitata muutoksia eri olosuhteissa, kuten vammojen, väsymyksen, aivotärähdyksen jne. Lisäksi viimeaikaiset todisteet viittaavat siihen, että BFR-harjoittelu parantaa tasapainoa toiminnallisissa toimissa, mutta ainoa näyttö on ikääntyneiden aikuisten väestöstä. Polven vakautta mitataan 5 toiston aikana yhden jalan askeleella alas 30 cm:n askelmasta 10 kameran (120 Hz:n näytteenottotaajuus) liikeanalyysin sieppausjärjestelmällä (Qualisys AB, Göteborg, Ruotsi), joka on aikasynkronoitu langattomaan verkkoon. elektromyografia (EMG) -järjestelmä (Trigno, Delsys, Inc., Natick, MA). EMG-tiedot kerätään kolmen esivahvistetun (Ag) elektrodin kautta (Trigno, Delsys Inc., Natick, MA; kaistanleveys: 450 ± 50 Hz > 80 dB/dec; kokonaiskanavakohina: <0,75 uV) molemmin puolin vastus medialis , rectus femoris ja vastus lateralis 2 kHz:llä ja suodatettiin toisen asteen Butterworth-suodattimen läpi. Polven vakaus on olennainen tulos kuntoutuksessa, koska se on perusta oikealle linjaukselle vammojen ehkäisemiseksi [14], kun taas lihasten aktivaatio on yksi polven epävakauden tärkeimmistä rajoituksista, mikä auttaa ehkäisemään vammoja. Koska on näyttöä siitä, että BFR-harjoittelu lisää lihasten rekrytointia ja lihasten aktivaatiota EMG:n käytön ansiosta, on välttämätöntä määrittää, johtavatko tällaiset parannukset parempaan motoriseen hallintaan ja polven vakauteen toiminnallisten toimintojen aikana. Nelipäisen reisilihaksen ja reisilihasten lihasvoimaa mitataan isokineettisellä dynamometrillä (System 4 Pro, Biodex Medical Systems, Inc, Shirley, NY) nopeuksilla 60˚ ja 180˚ astetta sekunnissa. Dynamometri kalibroidaan valmistajan suositusten mukaisesti. Useat tutkimukset ovat löytäneet parannuksia isokineettisessä vahvuudessa BFR-harjoittelun jälkeen. Siksi lihasvoiman arviointi isokineettisen dynamometrin avulla mahdollistaa vertailun tekemisen tutkimuksen ja nykyisen kirjallisuuden välillä. Aerobinen kapasiteetti mitataan kiertoergometriprotokollan aikana kiinteässä ergometrissä (Velotron, Quarq Technology, Spearfish, SD), kun se on kytketty kaasuanalysaattoriin (TruOne 2400, Parvomedics, Salt Lake City, UT) hapenkulutuksen arvioimiseksi [VO2 (ml/min)]. Tämä on tutkiva tulos, koska 15 minuutin aerobisen harjoituksen ei odoteta parantavan sydän- ja verisuonijärjestelmän aineenvaihdunnan suorituskykyä. Kuitenkin Abe et al 2010 raportoivat parannuksista VO2max-arvossa samankaltaisella protokollalla kuin tässä tutkimuksessa, jossa pyöräiltiin 15 minuuttia BFR-mansettien kanssa. Näin ollen VO2:ta arvioimalla tutkimuksessa voidaan määrittää, onko BFR-harjoittelusta mitään hyötyä aerobisen harjoituksen aikana, ja verrata tuloksiamme pienten pyöräilyn todisteisiin BFR-mansettien kanssa.

Toimenpiteet: Osallistumisen suostumuksen jälkeen demografiset ja antropometriset tiedot tallennetaan. Mittausten jälkeen osallistujat varustetaan Qualisys CAST -mallin mukaisilla heijastavilla markkereilla käyttämällä sopivia hypoallergeenisia kaksipuolisia heijastavia merkkejä yksittäisille merkintäaineille ja joustavia siteitä tarranauhalla heijastavia kipsejä varten. EMG-elektrodien sijoittelu noudattaa Ortizin et ai. aiemmin julkaisemaa standardisoitua asetusta. Väsymyksen vaikutusten minimoimiseksi tehtävän suorittamisessa testausjärjestys pysyy vakiona seuraavassa järjestyksessä: 1) BESS, 2) yhden jalan asteittainen lasku, 3) isokineettinen testaus ja 4) aerobinen kapasiteetti. BESS:n osalta testausjärjestys on alustan tietokoneen näytöllä näkyvän protokollan mukainen. Osallistujat suorittavat kaikki testit silmät kiinni 20 sekunnin ajan ja 10 sekunnin tauko olosuhteiden välillä. Jokainen osallistuja suorittaa ensin kolme vakaata ehtoa (kaksijalkainen, yksijalkainen, tandem) ja sen jälkeen samat ehdot sen jälkeen, kun hän on asettanut 6 cm paksun vaahtomuovityynyn tasapainoalustan päälle. Yksijalan BFR-ryhmän osallistujille kirjoitetaan erityinen huomautus, joka osoittaa, mitä jalkaa käytettiin BFR-manseteissa. Yhden jalan alasaskelu suoritetaan 30 cm:n askeleelta kolmella 5-askeltoistolla per jalka, vuorotellen. Jokainen osallistuja seisoo aluksi askelmalla molemmat jalat askelmalla. "Mene"-komennolla he nostavat vastaavan jalan ja astuvat alas koskettaen lattiaa (voimalevy) ei-kantavalla jalalla ja palaavat alkuperäiseen seisonta-asentoon. Tämä prosessi suoritetaan jatkuvasti viisi kertaa peräkkäin. Valgusin liikettä seurataan 3-ulotteisen liikejärjestelmän ja EMG:n avulla viiden yhden jalan asennon aikajakson kokonaisuudessaan. Valgus mitataan kohdasta, jossa osallistuja koskettaa voimalevyä. Kolmen keskimmäisen tutkimuksen korkein valgus- ja EMG-amplitudi (RMS) otetaan huomioon analysoinnissa. Yksijalan BFR-ryhmän osallistujille kirjoitetaan erityinen huomautus, joka osoittaa, mitä jalkaa käytettiin BFR-manseteissa. Väsymysanalyyseissä analyysissä otetaan huomioon viiden liikeanalyysin kokeen keskiarvo ja koko EMG-signaalin taajuus. Nelipäisen ja takareisilihasten lihasvoiman arviointi seuraa alennusarviointia. Jokainen osallistuja istuu dynamometrissä standardoitujen asentojen perusteella. Ensin testataan oikea jalka ja sen jälkeen vasen jalka. Yksijalan BFR-ryhmän osallistujille kirjoitetaan erityinen huomautus, joka osoittaa, mitä jalkaa käytettiin BFR-manseteissa. Dynamometrin tietokoneen asettamaa standardoitua protokollaa seurataan nopeudella 60˚ ja 180˚ sekunnissa. Ennen testiä kullakin nopeudella suoritetaan 3–5 toiston perehdytyslämmittely, jota seuraa minuutin lepo. Yhteensä viisi supistusta suoritetaan nopeudella 60˚/sekunti ja 10 toistoa nopeudella 180˚/s. Aerobinen kapasiteetti arvioidaan standardoidun maksimisykliergometrin protokollan avulla. VO2 max, VO2-huippu ja syke mitataan suoraan aineenvaihdunta-analysaattorista tämän protokollan aikana. 10 minuutin tauon jälkeen leposykkeen saavuttamiseksi osallistujat alkavat polkea 70 kierrosta/min 25 watin kuormalla. Sykettä (HR) seurataan jatkuvasti reaaliajassa, ja kolmen ensimmäisen minuutin lopussa olevaa sykettä käytetään lisäkuormituksen määrittämiseen. Testiä jatketaan, kunnes osallistuja saavuttaa yhden tai useamman seuraavista kriteereistä: saavuttaa 80 % ennustetusta sykkeestään käyttämällä sykereservikaavaa; (([220-ikä] -leposyke) x 80 %) + leposyke, saavuttaa RER:n >1,0 tai happikäyrä on tasoittunut. Toimenpiteet: Kontrolliryhmä: Kontrolliryhmä pyöräilee 15 minuuttia paikallaan olevalla sykliergometrillä 70 rp/min kolme kertaa viikossa kuuden viikon ajan. Koehenkilöt käyttävät polaarisykemittaria harjoituksen aikana, jotta he tallentavat sykevasteensa 15 minuutin harjoituksen aikana. BFR-ryhmät: kaikki neljä BFR-ryhmää suorittavat saman harjoituksen kuin kontrolliryhmä, kun he käyttävät BFR-mansetteja. Tämä harjoitusohjelma noudattaa suosituksia paikallaan pyöräilystä BFR-mansettien ollessa päällä 45-60 minuuttia viikossa. Jokainen BFR-ryhmän osallistuja käy läpi Delfin (Delfi Medical Innovations, Inc., Vancouver BC, Kanada) määrittelemän protokollan, jossa BFR-mansetti asetetaan reiden yläosaan osallistujan makaaessa selällään pöydällä vasten. painovoiman täydellisen tukkeuman määrittämiseksi ja sitten halutun tukkeuman prosenttiosuuden johtamiseksi (60 % tai 80 %).

Tietojen analyysi: Data seulotaan normaaliuden, homoskedastisuuden ja poikkeamien varalta. Riippumattomat t-testit suoritetaan demografisten (ikä, paino, pituus, BMI) muuttujien vertaamiseksi ryhmien välillä. Ryhmän sisäistä ja välistä (5) ajan mukaan (3) toistuvaa ANOVA-mittausta vuorovaikutuksineen käytetään ryhmien vertaamiseen kaikkien kiinnostavien tulosten osalta. Post-hoc-analyyseillä seurataan merkittäviä eroja ryhmien, ajan ja ryhmän välillä aikavuorovaikutuksen mukaan.