PEMF-stimulaatio istuvien ihmisten fyysiseen harjoitteluun

Tutkimussuunnitelma on yksisokkoutettu satunnaistetulla kontrolloidulla tilassa. Tutkimukseen osallistuu yhdeksän istumista miespuolista nuorta. G∗power-ohjelmistoversio 3.1.9.2 (Kiel, Saksa) ennusti, että kokonaisotoskoko 8 antaisi riittävän tehon (0,80) merkittävän eron havaitsemiseksi alfatasolla 0,05. Mukaan otetaan yksi ylimääräinen osallistuja varmistamaan tietojen saatavuus, jos tiedot puuttuvat tai vioittuvat. Kaikki osallistujat ovat vapaaehtoisia, terveitä, tupakoimattomia, ilman lihasvammoja tai fyysisiä puutteita kokeen aikana. Poissulkemiskriteerit ovat lisäravinteiden tai lääkkeiden käyttö. Kaikki osallistujat saavat sekä kirjallisen että suullisen selvityksen kokeellisesta menettelystä. Tietoinen suostumus hankitaan ennen tallennuksen alkamista.

Kokeet suoritetaan sykliergometrillä (H-300-R Lode, Exere Air Machine, Italia) standardoidulla menettelyllä hiljaisessa huoneessa, jonka lämpötila on 22 °C. Nauhoitukset tehdään samaan aikaan päivästä (9.00-12.00), jotta vältetään vuorokausivaikutus. Koehenkilöitä neuvotaan välttämään kofeiinia, alkoholia ja raskasta fyysistä rasitusta 12 tuntia ennen koetta. Pinta-EMG-aktiivisuus tallennetaan oikeasta Vastus Medialis- ja oikeasta Biceps Femoris caput longumista näytteenottotaajuudella 1000 Hz Free-EMG 1000:lla (BTS Bioengineering, Inc.). Free-EMG on laite langattomilla pienoiskoettimilla lihastoiminnan dynaamiseen analysointiin. Signaalin hankkimista varten anturit (41,5×24,8x14mm) kiinnitetään suoraan elektrodeihin ja signaalit havaitaan ja siepataan. Jokainen anturi on varustettu sisäisellä muistilla, joka varmistaa keskeytymättömän tallennuksen, jos yhteys katkeaa tilapäisesti. Koko oikean reiden stimuloimiseksi oikean jalan alkuun ja loppuun sijoitetaan 2 pyöreää 20 cm PEMF-silmukkaantennilaitetta (Torino II, Rio Grande Neurosciences, USA). PEMF-aaltomuoto koostuu pulssipurskemoduloidusta 27,12 megahertsin (MHz) sinimuotoisesta kantoaaltoyksiköstä, jonka purskeen leveys toistuu 2 ms taajuudella 2 hertsiä, ja huippumagneettikenttä silmukan keskellä 5±1 mikroTesla.

Osallistujat tulevat laboratorioon 5 kertaa, 3 päivän välein. Jokaisella vierailulla tehdään muutama äänitys.

Ensimmäisenä päivänä on tarkoitus rekisteröidä maksimivapaaehtoinen supistuminen (MVC) ja inkrementaalinen testi uupumukseen asti yksilöllisen maksimihapenkulutuksen (VO2max) selvittämiseksi. Mitä tulee MVC-tallennukseen, jokainen osallistuja suorittaa viiden sekunnin ajan isometrisen supistuksen enimmäiskuormitusta vastaan ​​käyttämällä isotonisia koneita (Exere Air Machine, Italia). Osallistujat toistavat saman toimenpiteen 3 kertaa 2 minuutin lepoajan erottamana. Kunkin tutkitun lihaksen MVC-huippuarvoa käytetään elektromyografisten tietojen normalisoimiseen (jo aiemmissa tutkimuksissa käytetty menetelmä). Mitä tulee VO2max-tallennukseen, jokainen tutkittava suorittaa inkrementaalisen testin sykliergometrillä (H-300-R Lode) löytääkseen maksimaalisen hapenkulutuksen (VO2max), jotta voidaan yksilöidä oikea harjoituksiin käytettävä kuormitus. Kaasut analysoidaan käyttämällä Quark b2 -hengitys-hengitys-aineenvaihduntajärjestelmää (Cosmed, Italia). Järjestelmä kalibroidaan välittömästi ennen jokaista testiä valmistajan ohjeiden mukaisesti: tilavuuskalibrointi suoritetaan eri virtausnopeuksilla 3 litran kalibrointiruiskulla ja kaasuanalysaattorien kalibrointi suoritetaan vertailukaasuseossäiliöllä (16,00 %). O2, 5,00 % CO2) ja ympäröivä ilma (20,93 % O2 ja 0,03 % CO2).

Toisesta neljään päivään osallistujat tulevat laboratorioon harjoituksiin. Koeolosuhteet ovat PEMF ON ja PEMF OFF, joissa PEMF kytketään päälle ja pois päältä. Kun kokeilu alkaa PEMF:llä ON-tilassa, laite sammuu 17 minuutin kuluttua ja osallistuja jatkaa pyöräilyä kokeilun loppuun asti. Muussa tapauksessa, kun kokeilu alkaa PEMF:llä OFF-tilassa, laite kytkeytyy päälle 17 minuutin kuluttua ja osallistuja jatkaa pyöräilyä kokeilun loppuun asti. Kukin ehto toistetaan kahdesti eri päivinä yhteensä neljä tallennusta kohdetta kohden. Kaksi PEMF-silmukkaa sijoitetaan oikeaan jalkaan molemmissa koeolosuhteissa, jotta koehenkilöt eivät havaitse stimulaatiota ihon tasolla.

Tiedot tallennetaan kolmella aikakaudella: 1) perusviiva, 2) lämmittely, 3) jatkuva kuormitusharjoitus. Perusarvojen tallentamiseksi osallistujat istuvat 1 minuutin ajan oikea jalka ojennettuna. Alkulämmittelyyn kuuluu 1 minuutin kuormittamaton pyöräily. Sitten jatkuva kuormitus (fyysinen rasitus) alkaa välittömästä työmäärän noususta, joka saavutetaan ~3 sekunnissa. Osallistujia neuvotaan pitämään pyöräily 70 kierrosta minuutissa koko kokeen ajan. Jokainen kokeilu päättyy 30 minuutin harjoituksen jälkeen.