Exercice de restriction du flux sanguin pour les personnes atteintes de SCI

Cette enquête est basée sur une conception intra-sujet. Les chercheurs visent à recruter 16 personnes atteintes de lésions médullaires incomplètes diagnostiquées (niveau C3-L1, AISA C et D) pour participer à deux programmes d'exercices du bas du corps de 8 semaines comprenant soit des exercices traditionnels d'extension et de flexion du genou, soit des exercices d'extension et de flexion du genou avec restriction du débit sanguin (Figure 4). Avant le début de chaque programme, une série de mesures de la fonction musculaire et vasculaire sera obtenue (pour plus de détails sur ces mesures, voir les objectifs spécifiques 1 et 2 ci-dessous). Ces mesures seront répétées à la fin de chaque période d'entraînement de 8 semaines. De plus, pour surveiller le risque de thrombose, des échantillons de sang seront prélevés et analysés à 4 points dans le temps tout au long de chaque période de 8 semaines : au départ, après une seule séance d'exercice, après 4 semaines d'entraînement et de nouveau à la fin de la période de 8 semaines. période de formation (pour le détail de ces épreuves voir objectif spécifique 3 ci-dessous).

Sujets Les sujets seront recrutés par le département SCI/D du Cleveland VA Medical Center. En bref, les sujets doivent être âgés de 18 à 55 ans, au moins 1 an après la blessure et exempts de maladies cardiovasculaires ou hématologiques. Les sujets doivent également avoir suffisamment de force dans leurs membres inférieurs pour marcher sans aide sur 10 mètres (voir la liste complète des critères d'inclusion/exclusion des sujets dans le document sur les sujets humains). Les principales variables de cette enquête sont les modifications de la force musculaire, de la section transversale et de la fonction vasculaire. En raison du manque de données sur l'exercice BFR dans la population SCI, les estimations de la taille d'échantillon requise pour cette étude étaient basées sur des données BFR publiées précédemment dans d'autres populations cliniques présentant une faiblesse musculo-squelettique et une atrophie. En général, la taille de l'effet de l'entraînement physique BFR sur la force musculaire et en coupe transversale de plusieurs enquêtes était de 1,13, 0,995 et 1,9. Ainsi, une analyse de puissance a priori a indiqué qu'une taille d'échantillon de 16 participants est nécessaire pour fournir des statistiques suffisantes pour détecter un changement entre la pré- et la post-formation en utilisant un alpha de 0,05 et une puissance de 0,80.

Programme d'entraînement : Le programme d'entraînement consistera en 8 semaines d'exercices d'extension/flexion du genou traditionnels ou BFR sur un dynamomètre Biodex System 3. Les sujets devront venir au laboratoire 2 à 3 jours par semaine pendant toute la durée du programme de formation avec l'objectif ultime de 20 sessions de formation réparties sur chaque période de 8 semaines. Deux articles de synthèse publiés récemment indiquent que l'entraînement BFR 2 à 3 fois par semaine est suffisant pour obtenir des avantages musculaires dans les populations cliniques. L'entraînement BFR tout au long des 8 semaines consistera en le protocole BFR standard (30reps-15reps-15reps-15reps) d'extension/flexion du genou avec 60 secondes de récupération entre chaque série. La résistance du dynamomètre sera réglée à 30 % de la contraction volontaire maximale (déterminée lors de la visite initiale) et un métronome sera utilisé pour rythmer l'extension/flexion du genou à une vitesse associée à 180 degrés par seconde (au milieu de la plage de vitesse de l'articulation du genou associée avec une marche confortable). L'exécution de l'extension/flexion du genou en résistance sur le dynamomètre isocinétique n'entraînera que des contractions concentriques (il n'y aura pas de phase excentrique). Il a été rapporté que les contractions concentriques combinées avec le BFR augmentent la surface de section transversale musculaire et la force dans une plus grande mesure que l'exercice excentrique avec le BFR. La restriction du débit sanguin sera appliquée grâce à l'utilisation d'un brassard de 6 cm gonflé à 70 % de la pression requise pour obstruer le débit sanguin du membre au repos (voir la détermination de la pression d'occlusion artérielle ci-dessous). La pression du brassard sera gonflée avant l'ensemble initial et restera gonflée tout au long du protocole (périodes d'exercice et de récupération). Ce plan d'entraînement prescrit pour l'exercice BFR (c. fréquence des séances d'entraînement, nombre de répétitions dans chaque série, durée du repos entre les séries, intensité et pression du brassard) est basé sur les recommandations de deux revues systématiques récemment publiées sur l'entraînement BFR. Le programme d'entraînement en résistance traditionnel sera un protocole d'exercice standardisé utilisé en rééducation : 3 séries d'exercices d'extension/flexion du genou avec une résistance réglée à 60 % MVC. Pour approximer le volume global (nombre de répétitions totales x poids) du protocole BFR, les trois séries seront composées de 13, 12 et 12 répétitions, respectivement. Au cours des deux périodes de 8 semaines, le couple maximal sera réévalué toutes les deux semaines et les charges d'entraînement ultérieures seront modifiées en fonction des améliorations du couple maximal.

Détermination de la pression d'occlusion artérielle : la pression pour obstruer le flux sanguin artériel fémoral sera déterminée lors d'une première visite. Les sujets seront assis tranquillement au repos. Un brassard sera placé autour de la partie supérieure de la cuisse et un appareil Doppler/échographie sera utilisé pour obtenir une image et un spectre de vitesse du sang de l'artère fémorale superficielle (distale au brassard). Le brassard sera ensuite gonflé lentement, environ 2 mmHg toutes les secondes jusqu'à ce que le spectre de vitesse disparaisse, indiquant l'absence de flux sanguin. La pression du brassard à laquelle le flux sanguin s'arrête sera considérée comme la pression d'occlusion artérielle.

Problèmes potentiels et stratégies alternatives avec le protocole d'entraînement : En raison du large éventail de capacités fonctionnelles dans la population iSCI, certains sujets peuvent ne pas être en mesure de terminer initialement le protocole d'exercice comme indiqué ci-dessus. Pour augmenter la probabilité que les sujets puissent obtenir le nombre total de répétitions prescrit, en particulier au cours des deux premières semaines d'entraînement, les répétitions au sein de chaque série et le nombre de séries peuvent être modifiés (par exemple, 3 séries de 13, 12, 12 répétitions peuvent être remplacées par 4 séries de 10, 9, 9, 9 répétitions car cela maintiendrait le nombre total de répétitions mais ajouterait une période de récupération supplémentaire). De plus, les sessions de formation de la période initiale de 8 semaines seront bien documentées de sorte que le volume global puisse être reproduit lors de la deuxième session de formation de 8 semaines. Bien qu'il existe des preuves expérimentales limitées suggérant que l'entraînement BFR comporte un risque plus élevé par rapport à un exercice typique de haute intensité, Spranger et ses collègues ont précédemment décrit les risques potentiels associés à l'exercice BFR chez les patients souffrant d'hypertension, d'insuffisance cardiaque et de maladie artérielle périphérique. Plus précisément, l'exercice BFR pourrait conduire à des réponses de pression artérielle dangereusement élevées chez ceux qui ont des réflexes presseurs d'exercice exagérés. Cependant, la population SCI, le cas échéant, aurait un réflexe presseur d'exercice réduit en raison d'une rétroaction afférente interrompue du membre inférieur. Enfin, deux sessions de formation de 8 semaines représentent un engagement de temps important pour les sujets. Ainsi, les enquêteurs fourniront un remboursement financier pour la participation et tenteront de recruter des patients qui se rendent déjà régulièrement à l'hôpital pour la réadaptation. S'il est encore difficile de trouver des sujets qui acceptent de participer à une étude aussi longue, les enquêteurs modifieront le protocole de sorte qu'il y aura deux groupes indépendants de 16 sujets assignés à l'une des deux interventions (plutôt que des mesures répétées) qui exigent le recrutement de plus de sujets, mais chaque sujet doit participer à une seule intervention de formation de 8 semaines.