Mécanismes EIMD entraînant une perte de force

Une conception expérimentale à l'intérieur des participants, à mesures répétées, sera utilisée de telle sorte que chaque participant servira de son propre contrôle. La caféine et le placebo seront administrés en double aveugle et contrebalancés. Les pilules de caféine et de placebo (farine blanche) seront préparées par Kerri Tiedman ou Jackie Straughn à la Doctors Park Pharmacy à l'aide d'une balance analytique. La caféine anhydre ou la farine blanche seront placées dans des capsules opaques. Les pilules seront placées dans des enveloppes par Chris Black. Il utilisera ensuite une table de nombres aléatoires générée par ordinateur pour attribuer des pilules de caféine ou de placebo pour chaque session de test de manière contrebalancée. Le numéro d'identification du participant, ainsi que le numéro de session seront apposés sur l'enveloppe. Une feuille de calcul contenant uniquement les numéros des participants et les conditions de test sera conservée par Chris Black jusqu'à la fin de l'étude. Jessica, Robby, Alex, Josh et Jamie, les assistants de recherche, qui ne connaîtront pas le contenu des enveloppes, administreront les pilules aux participants et recueilleront des données auprès des participants. Cela garantira la mise en aveugle des chercheurs à la condition lors de la collecte de données. Une fois la collecte des données terminée, la feuille de calcul sera remise à tous les assistants de recherche susmentionnés et l'insu sera rompu pour l'analyse des données.

Le temps total consacré à l'étude sera d'environ 10 heures sur 14 jours. Trois sessions de familiarisation et 5 sessions de test seront réalisées.

Test Day 1: - Les participants potentiels se présenteront au laboratoire de la fonction sensorielle et musculaire pour une session de 30 minutes comprenant les éléments suivants :

D1.1 Une description écrite et verbale de l'expérience et de toutes les procédures sera donnée, et toutes les questions recevront une réponse. Le consentement éclairé sera complété.

D1.2 Un questionnaire de préparation à l'activité physique (PAR-Q) sera rempli (identifie les contre-indications à l'exercice). D1.3 Un questionnaire de dépistage des réactions indésirables potentielles à la caféine, des médicaments et des suppléments actuels ainsi qu'un risque accru d'utilisation de la rhabdomyolyse sera complété. D1.4 Assis, la tension artérielle au repos sera évaluée dans l'artère brachiale droite. D1.5 Les participants potentiels jugés éligibles pour l'étude seront invités à déclarer oralement aux chercheurs ce qu'ils seront censés faire dans l'étude et à expliquer les risques et les avantages de l'étude pour confirmer qu'ils comprennent les procédures, l'engagement de temps, la liberté de se retirer, et les risques et avantages de la participation à l'étude. D1.6 Ensuite, les participants pratiqueront la procédure de détermination de la force isométrique volontaire maximale (MVC) du groupe de muscles fléchisseurs plantaires. Les participants seront assis dans une chaise spécialement conçue avec leur hanche à un angle de 90 degrés. Une série de 3 contractions isométriques maximales (contractions contre un objet fixe où le muscle ne se raccourcit ni ne s'allonge) sera effectuée. Chaque contraction durera environ 3 secondes. Les participants recevront des encouragements verbaux tout au long de la contraction. L'activation musculaire (la quantité ou le pourcentage de la masse musculaire totale des fléchisseurs plantaires que la personne est capable d'utiliser pendant une contraction) pendant les contractions isométriques sera évaluée à l'aide de la technique de contraction interpolée (ITT). Cette technique consiste à appliquer un courant électrique au muscle via la stimulation de l'axone moteur tibial (nerf) pendant qu'il se contracte pour déterminer si le muscle est capable de générer une force supplémentaire, au-delà de ce que le participant peut générer par lui-même. La force de cette stimulation est comparée à la force générée dans un muscle détendu et non contractant pour déterminer le pourcentage du muscle que le participant peut activer pendant une contraction. Pour effectuer les électrodes de stimulation ITT sont placées à proximité de la rotule et derrière le genou sur le nerf tibial. Les participants recevront une brève (10 millisecondes) stimulation de haute intensité du muscle pendant chaque contraction, et à 4 et 6 secondes après chaque contraction (pendant que le muscle est détendu). Le MVC ainsi que l'ITT seront déterminés dans le mollet droit et gauche.

Jour 2 du test : les participants se présenteront au laboratoire des fonctions sensorielles et musculaires environ 48 heures après le jour 1 du test pour une séance de 15 minutes. D2.1 Le MVC et l'activation musculaire des fléchisseurs plantaires seront à nouveau pratiqués comme décrit précédemment.

Jour 3 du test : les participants se présenteront au laboratoire des fonctions sensorielles et musculaires environ 48 heures après le jour 2 du test pour une séance de 15 minutes. D3.1 Le MVC et l'activation musculaire des fléchisseurs plantaires seront à nouveau pratiqués comme décrit précédemment

Testing Day 4: Les participants se présenteront au laboratoire de la fonction sensorielle et musculaire pour une session de test de 2 heures. D4.1 Le seuil de douleur à la pression (PPT) des muscles du mollet droit et gauche sera évalué. Une marque sera placée sur le ventre du groupe de muscles fléchisseurs plantaires sur chaque jambe. Les chercheurs placeront un algomètre de pression sur le site de test et appliqueront progressivement une pression à un taux de 0,50 kg/sec jusqu'à ce que le participant indique que la pression est passée de "inconfortable" à "légèrement douloureuse". Le participant l'indiquera en appuyant sur un bouton relié à l'algomètre. Dès que le participant indique une douleur, le stimulus de pression sera supprimé par le chercheur. D4.2 Les douleurs musculaires dans le groupe de muscles fléchisseurs plantaires seront évaluées. Cela se fera en demandant aux participants d'effectuer 3 contractions excentriques distinctes des fléchisseurs plantaires en utilisant leur poids corporel. Les participants seront invités à effectuer chaque contraction excentrique de manière lente et contrôlée. Après chaque action, le participant sera invité à évaluer l'intensité de la douleur/blessure/douleur dans ses fléchisseurs plantaires pendant le levage. Une échelle visuelle analogique (EVA) de 10 cm sera utilisée pour évaluer la douleur. Les participants seront invités à placer une marque le long de la ligne de 10 cm qui correspond à l'intensité de la douleur ressentie pendant le levage. Les ancres "pas de douleur" et "pire douleur imaginable" seront placées respectivement à l'extrémité gauche et à droite de la ligne de 10 cm. D4.3 L'excitabilité vertébrale sera évaluée en déterminant le réflexe H dans le nerf tibial. Les participants seront assis (comme décrit précédemment) dans la chaise spécialement conçue avec leur pied fixé à une pédale. Deux électrodes d'enregistrement seront placées sur la peau au-dessus du ventre du muscle soléaire afin d'enregistrer l'activité électrique (EMG) du soléaire. Une électrode de masse sera placée sur la malléole latérale. Des électrodes de stimulation seront placées sur le nerf tibial dans la fosse poplitée et à proximité de la rotule. Une série de 25 à 30 impulsions de stimulation sera délivrée (chacune durant 1 milliseconde) afin de visualiser la courbe de recrutement des ondes H et M. D4.4 Les caractéristiques contractiles des fléchisseurs plantaires seront évaluées en effectuant une série de contractions stimulées (via la stimulation du nerf tibial comme décrit ci-dessus). Six contractions stimulées, chacune durant 1 seconde seront effectuées. Trois à une fréquence de stimulation de 20 hertz et 3 à une fréquence de stimulation de 100 hertz et chaque stimulation sera séparée de 30 secondes. D4.5 Le MVC et l'activation musculaire des fléchisseurs plantaires seront évalués comme décrit précédemment. D4.6 Les participants consommeront des capsules de gélatine contenant soit une dose de 5 mg/kg de poids corporel de caféine anhydre, soit un placebo (farine blanche). D.4.7 Les participants se reposeront tranquillement pendant 60 minutes. D4.8 PPT des fléchisseurs plantaires sera évalué comme décrit précédemment. D4.9 La douleur musculaire sera évaluée comme décrit précédemment. D4.10 Le réflexe H sera évalué comme décrit précédemment D4.11 Les caractéristiques contractiles à 20 hertz et 100 hertz seront évaluées comme décrit précédemment. D4.12 Le MVC et l'activation musculaire seront évalués comme décrit précédemment.

Jour 5 du test : les participants se présenteront au laboratoire des fonctions sensorielles et musculaires environ 24 heures après le jour 4 du test pour une session de test de 2 heures. Toutes les procédures du jour de test 4 seront répétées le jour de test 5. Si les participants ont été assignés au hasard pour recevoir de la caféine le jour 4 du test, ils recevront le placebo le jour 5, et vice versa.

Jour 6 du test : les participants se présenteront au laboratoire des fonctions sensorielles et musculaires environ 24 heures après le jour 5 du test pour une séance de 30 minutes.

Les participants effectueront 60 actions musculaires excentriques (6 séries de 10 répétitions) des fléchisseurs plantaires avec leur jambe dominante en utilisant un poids avoisinant 120 % de leur force maximale. Les participants seront invités à effectuer chaque action musculaire excentrique de manière lente (~ 3 secondes) et contrôlée. Les chercheurs compteront verbalement lors de chaque action pour aider à contrôler la vitesse du mouvement. Les chercheurs soulèveront le poids avant le début de chaque ascenseur. Ceci afin que le participant n'effectue que des actions musculaires excentriques. À la fin de l'exercice excentrique, les participants seront invités à s'abstenir d'utiliser des analgésiques, y compris l'alcool, jusqu'à ce que l'expérience soit terminée. Les participants se verront également rappeler les instructions de surveillance des symptômes liés à la rhabdomyolyse et les instructions pour une bonne hydratation pendant la durée de l'étude.

Jours de test 7-8 : Les participants se présenteront au laboratoire de physiologie appliquée environ 24 heures après les jours de test 6 et 7 pour une session de test de 2 heures.

Toutes les procédures du jour de test 4 seront répétées au cours des jours de test 7 et 8. Les gélules de caféine et de placebo seront administrées de manière contrebalancée de sorte que chaque participant recevra de la caféine un jour de test et un placebo de l'autre.

Une ANOVA à mesures répétées entièrement à l'intérieur des participants sera utilisée pour tester les différences entre chaque mesure de résultat entre les conditions et au fil du temps. En supposant une puissance de 0,80, une taille d'échantillon de 20 participants permettra de détecter une différence entre les conditions d'environ 0,50 écart type (un effet modéré) pour l'interaction. Des études antérieures ont démontré que la caféine améliore la force et le réflexe h d'environ 0,40 à 0,90 écart-type. En tant que tel, la taille de l'échantillon proposé doit être suffisamment grande pour détecter toute différence significative entre les conditions de caféine et de placebo.

Les copies papier imprimées des informations et des données sur le sujet seront conservées dans un classeur verrouillé dans le bureau de l'enquêteur principal qui sera verrouillé s'il n'est pas là. L'investigateur principal sera le seul individu avec les clés des deux. Tous les fichiers électroniques du projet seront protégés par un mot de passe. Seuls le chercheur principal ainsi que les étudiants diplômés respectifs connaîtront le mot de passe. En cas d'événement indésirable, l'investigateur principal. contactera le comité d'examen institutionnel dans les 2 jours ouvrables avec la documentation appropriée.

Le comité de surveillance des données et de la sécurité sera composé de deux membres, le chercheur principal (Chris Black) et la co-chercheuse (Jessica Renfroe). Des réunions mensuelles auront lieu entre ces membres pour examiner les pratiques de sécurité des données. Si un événement indésirable devait se produire, les membres discuteront de tout problème et prendront des mesures pour minimiser tout autre problème de sécurité dans les 2 jours ouvrables.