Neuromuskulaaristen sähköstimulaatioparametrien vaikutukset vääntömomenttiin, väsymykseen ja hapen poistoon (NMES)
tiistai 23. toukokuuta 2023 päivittänyt: João Luiz Q. Durigan, University of Brasilia
Neuromuskulaarinen sähköstimulaatio: kantoaaltojen taajuuksien, purskeiden kestojen ja käyttöjaksojen vertailu herätetyn vääntömomentin, aistinvaraisen epämukavuuden, lihasväsymyksen ja perifeerisen hapenpoiston synnyssä
Neuromuskulaarinen sähköstimulaatio (NMES) voi minimoida lihasten surkastumisen, lihasten vajaatoimintaan liittyvien komplikaatioiden ja parantuneen hermo-lihastoiminnan.
On kuitenkin edelleen epäselvää, mikä on tiettyjen fysikaalisten parametrien, mukaan lukien kantoaaltotaajuus, purskeen kesto ja käyttöjakso, vaikutus herätetyn vääntömomentin, sensorisen epämukavuuden, lihasväsymyksen ja perifeerisen hapen poiston lisääntymiseen.
Siten tämän tutkimuksen tavoitteena on verrata triceps surae -lihakseen sovellettujen erilaisten NMES-protokollien vaikutuksia vääntömomentin, lihasväsymyksen, sensorisen epämukavuuden ja perifeerisen hapenpoiston suhteen terveillä yksilöillä.
Tämä on crossover, kokeellinen, satunnaistettu, kaksoissokkotutkimus, joka koostuu ilmeisen terveistä osallistujista.
Kaikki NMES-protokollat testataan samalla yksilöllä interventioprotokollien järjestyksen satunnaistamisen avulla.
Tapaamisia on yhteensä kuusi ja niiden välillä on seitsemän päivää.
Istunnossa 1 arvioidaan antropometriset mittaukset, kunkin interventioprotokollan maksimiintensiteetti ja interventioprotokollan järjestys kullekin yksilölle satunnaistetaan.
Istunnot 2, 3, 4 ja 5 koostuvat tasaisesti triceps surae -lihaksen suurimman vapaaehtoisen ja herätetyn nivelvääntömomentin arvioinnista isokineettisen dynamometrin avulla, lihasten väsymyksen arvioinnin H-refleksin, M-aallon, väsymisindeksin avulla. , aika-vääntömomentti-integraali ja rekrytointikäyrä, perifeerisen hapenpoiston arviointi NIRS:n (Near Infrared Spectroscopy) avulla, sähkömyografiset signaalit RMS:n (keskiarvon neliötason) ja mediaanitaajuuden arvioimiseksi, aistivammaisuuden tason arviointi visuaalisen avulla Analog Pain Scale ja lopulta NMES-protokollalla.
6. istunto on kopio kunkin henkilön 2. istunnosta.
EENM-protokollat ovat seuraavat: CR10% (Venäjän virta 2500 Hz:llä, moduloitu 50 Hz:n purskeilla, 200 µs ja 10 %:n käyttösuhde - 2 ms purskeet ja 18 ms välipurskeet), CR20% (Venäjän virta 2 Hz, 5000 moduloitu purskeissa 50 Hz, 200 µs ja 20 % käyttösuhteesta - 4 ms purskeet ja 16 ms välipurskeet), CA10% (Aussie-virta 1000 Hz, moduloitu purskeissa 50 Hz, 500 µs ja 10 % käyttösuhde - ms purskeita ja 18 ms välipurskeita), CA20% (Aussie-virta 1000 Hz, moduloitu 50 Hz:n purskeina, 500 µs ja 20 % käyttösuhteesta - 4 ms purskeita ja 16 ms välipurskeita) kaikki protokollat suoritetaan triceps surae -lihas.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Valmis
Ehdot
Yksityiskohtainen kuvaus
Tämä on crossover, kokeellinen, satunnaistettu, kaksoissokkotutkimus, joka koostuu ilmeisen terveistä osallistujista.
Tavoitteena on verrata triceps surae -lihakseen sovellettujen erilaisten NMES-protokollien vaikutuksia vääntömomentin, lihasväsymyksen, sensorisen epämukavuuden ja perifeerisen hapenpoiston suhteen.
Neuromuskulaarisen sähköstimulaation (NMES) tyyppien vaikutukset edellä mainittuihin tuloksiin arvioidaan samalla osallistujalla satunnaisttamalla interventiosarjat jokaiselle laboratoriokäynnille.
Tutkimusta pidetään kaksoissokkoutena, koska henkilöt eivät tiedä käytettyjen protokollien järjestystä.
Arvioija ei myöskään tiedä, mitä protokollaa käytetään toimenpiteen aikana.
Se koostuu yhteensä 6 istunnosta, joiden välillä on seitsemän päivää.
Ensimmäisessä istunnossa arvioidaan antropometriaa, kunkin sähköstimulaatioprotokollan maksimiintensiteettitasoa sekä kunkin henkilön protokollajärjestystä.
Toisesta viidenteen istuntoon otetaan huomioon: triceps surae -lihaksen vapaaehtoinen ja aiheuttama maksimi nivelmomentti, lihasväsymys H-refleksin arvioinnin kautta, M-aalto, väsymisindeksi, vääntömomentti-aika-integraali ja rekrytointikäyrä, perifeerinen hapen poisto, sähkömyografiset signaalit RMS:n (root mean square) ja mediaanitaajuuden kautta sekä aistinvaraisen epämukavuuden taso Visual Analog Scale (VAS) -asteikolla.
Viimeinen istunto koostuu samasta sähköstimulaatioprotokollasta kuin toisesta arviointikerrasta.
Toisesta viidenteen istuntoon muodostuu seuraava arviointijakso: lämmittely kuudella submaksimaalisella supistuksella, joiden kesto on 6 sekuntia ja 10 sekuntia lepoa niiden välillä; sitten lihasten väsymyksen arviointi; sitten kolme maksimaalista isometristä supistusta, sitten kolme suurinta herätettyä supistusta; väsymysprotokolla 20 % isometrisen supistuksen maksimiarvosta (tämä väsymysprotokolla käyttää NMES-sekvenssiä, joka on satunnaistettu ensimmäisessä istunnossa, paitsi viidentenä päivänä, jolloin käytetty NMES-protokolla on sama kuin toisena päivänä); väsymysprotokollan jälkeen suoritetaan uudelleen kolme enintään herätettyä supistusta; sitten kolme maksimaalista isometristä supistusta ja lopuksi suoritetaan lihasväsymysarviointi uudelleen.
NMES-protokollat ovat CR10% (Venäjän virta 2500 Hz:llä, moduloitu 50 Hz:n purskeilla, 200 µs ja 10 %:n käyttösuhde - 2 ms purskeet ja 18 ms välipurskeet), CR20% (Venäjän virta, moduloitu 2500 Hz:ssä 50 Hz, 200 µs ja 20 % käyttösuhteesta - 4 ms purskeita ja 16 ms:n välijaksoja), CA10 % (Aussie-virta 1000 Hz, moduloitu 50 Hz:n, 500 µs:n purskeina ja 10 %:n käyttösuhde - 2 ms purskeet ja 18 ms välilyönnit), CA20% (Aussie-virta 1000 Hz, moduloitu 50 Hz:n purskeina, 500 µs ja 20 %:n käyttösuhde - 4 ms purskeet ja 16 välipurskeet) ms) kaikki protokollat suoritetaan triceps surae -lihakselle .
Opintotyyppi
Interventio
Ilmoittautuminen (Todellinen)
44
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.
Opiskelupaikat
-
-
Brasil
-
Brasília, Brasil, Brasilia, 72220900
- João Luiz Q. Durigan
-
-
Osallistumiskriteerit
Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
18 vuotta - 40 vuotta (Aikuinen)
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Joo
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Nainen ja mies, iältään 18-40 vuotta,
- olla luokiteltu fyysisesti aktiiviseksi kansainvälisen fyysisen aktiivisuuden kyselylomakkeen (IPAQ) mukaan,
- Pelkän virkistävän fyysisen toiminnan harjoittaminen,
- Saavuta vähintään 20 %:n vääntömomentti MVIC:stä NMES:n aikana
- Ole vähintään kolme kuukautta ilman voimaharjoittelua
Poissulkemiskriteerit:
- Nykyinen tuki- ja liikuntaelimistön toimintahäiriö, joka voi häiritä kokeita, NMES-intoleranssi triceps surae -lihaksessa,
- Käytä kipulääkkeitä, masennuslääkkeitä, rauhoittavia aineita tai muita keskushermostoon vaikuttavia aineita
- Sydän- tai ääreisverisuoniongelmat, krooniset sairaudet, neurologiset tai lihassairaudet, jotka voivat haitata vapaaehtoisen tutkimussuunnitelman täydellistä suorittamista
Opintosuunnitelma
Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Muut
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Crossover-tehtävä
- Naamiointi: Kaksinkertainen
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Venäjän nykyinen 10%
Koehenkilöt saavat interventioita (Venäjän virta 10 %:n käyttöasteella).
Aiheutettu vääntömomentti, lihasväsymys, sensorinen epämukavuus ja perifeerinen hapen poisto arvioidaan.
|
Venäläinen virta 2500 Hz, moduloitu 50 Hz, 200 µs ja 10 %:n purskeina - 2 ms purskeet ja 18 ms välipurskeet
|
|
Kokeellinen: Venäjän nykyinen 20%
Koehenkilöt saavat interventioita (Venäjän virta 20 %:n käyttöasteella).
Aiheutettu vääntömomentti, lihasväsymys, sensorinen epämukavuus ja perifeerinen hapen poisto arvioidaan.
|
Venäläinen virta 2500 Hz, moduloitu 50 Hz, 200 µs ja 20 %:n käyttöjaksoissa - 4 ms purskeet ja 16 ms välipurskeet
|
|
Kokeellinen: Aussie nykyinen 10%
Koehenkilöt saavat interventioita (Aussie Current 10 %:n käyttöasteella).
Aiheutettu vääntömomentti, lihasväsymys, sensorinen epämukavuus ja perifeerinen hapen poisto arvioidaan.
|
Aussie-virta 1000 Hz, moduloitu 50 Hz:n, 500 µs:n ja 10 %:n käyttöjaksolla - 2 ms purskeet ja 18 ms välipurskeet
|
|
Kokeellinen: Aussie nykyinen 20%
Koehenkilöt saavat interventioita (Aussie Current 20 %:n käyttöasteella).
Aiheutettu vääntömomentti, lihasväsymys, sensorinen epämukavuus ja perifeerinen hapen poisto arvioidaan.
|
Aussie-virta, 1000 Hz, moduloitu 50 Hz:n, 500 µs:n ja 20 %:n käyttöjaksoissa - 4 ms purskeet ja 16 ms välipurskeet
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Triceps suraen submaksimaalinen tahallinen isometrinen supistuminen
Aikaikkuna: 2 minuuttia
|
Lihasvoimana ilmaistuna, mitattuna isokineettisellä dynamometrillä
|
2 minuuttia
|
|
Suurin mahdollinen triceps suraen isometrinen supistuminen
Aikaikkuna: 5 minuuttia
|
Lihasvoimana ilmaistuna, mitattuna isokineettisellä dynamometrillä
|
5 minuuttia
|
|
Suurin herätetty vääntömomentti
Aikaikkuna: 5 minuuttia
|
Ilmaistaan isokineettisellä dynamometrillä arvioituna sähköstimulaation tuottaman lihasvoiman kuvauksena
|
5 minuuttia
|
|
Väsymisprotokollan aikana herätetty vääntömomentti
Aikaikkuna: 20 minuuttia
|
Ilmaistaan isokineettisellä dynamometrillä arvioituna sähköstimulaation tuottaman lihasvoiman kuvauksena
|
20 minuuttia
|
|
Perifeerinen hapen poisto
Aikaikkuna: 40 minuuttia
|
Ilmaistu perifeerisenä hapenkulutuksena, joka on arvioitu lähi-infrapunaspektroskopialla istuntojen alusta loppuun
|
40 minuuttia
|
|
Lihasväsymysarviointi ennen lihasväsymysprotokollaa
Aikaikkuna: 10 minuuttia
|
Ilmaistaan jalkapohjan koukistimien mekaanisina ominaisuuksina ja keskusaktivaatiosuhteena käyttämällä supistuksen interpolaatiotekniikkaa
|
10 minuuttia
|
|
Lihasväsymyksen arviointi lihasväsymysprotokollan aikana
Aikaikkuna: 20 minuuttia
|
Ilmaistaan lihasväsymysindeksinä vääntömomentin laskun kautta protokollan alusta loppuun
|
20 minuuttia
|
|
Lihasväsymysarviointi lihasväsymisprotokollan aikana
Aikaikkuna: 20 minuuttia
|
Ilmaistaan vääntömomentti-aika-integraalin laskuna protokollan alusta loppuun
|
20 minuuttia
|
|
Elektromyografiset signaalit
Aikaikkuna: 40 minuuttia
|
Ilmaistaan RMS:n ja mediaanitaajuuden raaka-arvoilla 500 ms:n alueella koko istunnon ajan
|
40 minuuttia
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Aistillinen epämukavuus suurimman herätetyn vääntömomentin aikana
Aikaikkuna: 10 sekuntia
|
Mitattu visuaalisella analogisella asteikolla (1 - 10 cm), jossa 0 tarkoittaa, että ei ole epämukavuutta ja 10 tarkoittaa suurempaa epämukavuutta
|
10 sekuntia
|
|
Sensorinen epämukavuus väsymysprotokollan aikana
Aikaikkuna: 10 sekuntia
|
Mitattu visuaalisella analogisella asteikolla (1 - 10 cm), jossa 0 tarkoittaa, että ei ole epämukavuutta ja 10 tarkoittaa suurempaa epämukavuutta
|
10 sekuntia
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: João Durigan, PhD, University of Brasilia
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.
Yleiset julkaisut
- Vaz MA, Baroni BM, Geremia JM, Lanferdini FJ, Mayer A, Arampatzis A, Herzog W. Neuromuscular electrical stimulation (NMES) reduces structural and functional losses of quadriceps muscle and improves health status in patients with knee osteoarthritis. J Orthop Res. 2013 Apr;31(4):511-6. doi: 10.1002/jor.22264. Epub 2012 Nov 8.
- Dantas LO, Vieira A, Siqueira AL Jr, Salvini TF, Durigan JL. Comparison between the effects of 4 different electrical stimulation current waveforms on isometric knee extension torque and perceived discomfort in healthy women. Muscle Nerve. 2015 Jan;51(1):76-82. doi: 10.1002/mus.24280.
- Botter A, Oprandi G, Lanfranco F, Allasia S, Maffiuletti NA, Minetto MA. Atlas of the muscle motor points for the lower limb: implications for electrical stimulation procedures and electrode positioning. Eur J Appl Physiol. 2011 Oct;111(10):2461-71. doi: 10.1007/s00421-011-2093-y. Epub 2011 Jul 28.
- Baldi JC, Jackson RD, Moraille R, Mysiw WJ. Muscle atrophy is prevented in patients with acute spinal cord injury using functional electrical stimulation. Spinal Cord. 1998 Jul;36(7):463-9. doi: 10.1038/sj.sc.3100679.
- Delitto A, Strube MJ, Shulman AD, Minor SD. A study of discomfort with electrical stimulation. Phys Ther. 1992 Jun;72(6):410-21; discussion on 421-4. doi: 10.1093/ptj/72.6.410.
- McLoda TA, Carmack JA. Optimal burst duration during a facilitated quadriceps femoris contraction. J Athl Train. 2000 Apr;35(2):145-50.
- Liebano RE, Waszczuk S Jr, Correa JB. The effect of burst-duty-cycle parameters of medium-frequency alternating current on maximum electrically induced torque of the quadriceps femoris, discomfort, and tolerated current amplitude in professional soccer players. J Orthop Sports Phys Ther. 2013 Dec;43(12):920-6. doi: 10.2519/jospt.2013.4656. Epub 2013 Oct 30.
- Vanderthommen M, Duteil S, Wary C, Raynaud JS, Leroy-Willig A, Crielaard JM, Carlier PG. A comparison of voluntary and electrically induced contractions by interleaved 1H- and 31P-NMRS in humans. J Appl Physiol (1985). 2003 Mar;94(3):1012-24. doi: 10.1152/japplphysiol.00887.2001. Epub 2002 Nov 27.
- Paz IA, Rigo GT, Sgarioni A, Baroni BM, Frasson VB, Vaz MA. Alternating Current Is More Fatigable Than Pulsed Current in People Who Are Healthy: A Double-Blind, Randomized Crossover Trial. Phys Ther. 2021 Jun 1;101(6):pzab056. doi: 10.1093/ptj/pzab056.
- Arpin DJ, Forrest G, Harkema SJ, Rejc E. Submaximal Marker for Investigating Peak Muscle Torque Using Neuromuscular Electrical Stimulation after Paralysis. J Neurotrauma. 2019 Mar 19;36(6):930-936. doi: 10.1089/neu.2018.5848. Epub 2018 Nov 16.
Opintojen ennätyspäivät
Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan julkisella verkkosivustolla.
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Tiistai 2. marraskuuta 2021
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Sunnuntai 22. toukokuuta 2022
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Sunnuntai 22. toukokuuta 2022
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Torstai 9. syyskuuta 2021
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Tiistai 28. syyskuuta 2021
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Keskiviikko 29. syyskuuta 2021
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Keskiviikko 24. toukokuuta 2023
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Tiistai 23. toukokuuta 2023
Viimeksi vahvistettu
Maanantai 1. toukokuuta 2023
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- 47989121.6.0000.8093
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
EI
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Ei
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Ei
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .