Gli effetti del dolore e la memoria del dolore sulla funzione autonomica e neuromuscolare

Disegno dello studio Questo studio utilizzerà una struttura di disegno caso-controllo quasi-sperimentale a misure ripetute. I soggetti verranno inseriti in due gruppi, quelli che hanno una storia di precedenti lesioni agli arti inferiori e quelli che non hanno precedenti di lesioni agli arti inferiori. I due raggruppamenti saranno abbinati per età e sesso. I soggetti che non hanno precedenti di lesioni agli arti inferiori verranno abbinati a soggetti con una precedente storia di lesioni. Ci sarà un numero equivalente di partecipanti per gruppo con informazioni demografiche simili in entrambi i gruppi al fine di ridurre il numero di variabili che influenzano i risultati dell'esperimento. All'interno di ciascuno di questi raggruppamenti, gli interventi specifici saranno raggruppati ed eseguiti come un insieme. Questi gruppi di interventi saranno randomizzati per ridurre al minimo l'errore di test interno. Entrambi i gruppi di partecipanti saranno esposti agli stessi interventi (linea di base, pressione del dolore, visualizzazione della pressione del dolore e lesioni precedenti e test di sfida mentale). Gli investigatori responsabili dei test e della misurazione dei risultati saranno ciechi rispetto ai raggruppamenti di soggetti (storia passata o nessuna precedente storia di lesioni). Si prevede che il test, inclusa la configurazione iniziale, richiederà tra i 60 ei 75 minuti. Tutti i test si svolgeranno presso il laboratorio di ricerca e esercizi di terapia fisica del Mount St. Mary's College o in una stanza privata presso Knight Physical Therapy Inc.

Metodi di studio Preparazione iniziale (25 minuti) All'inizio dello studio, ai soggetti verrà chiesto di compilare il Tampa Kinesiophobia Questionnaire, il Fear Avoidance Belief Questionnaire, la Fear of Pain Scale, la Pain Catastrophizing Scale e il Vividness of Visual Imagery Questionnaire. Questo dovrebbe richiedere circa 10 minuti. Dopo il completamento di questi questionari, verranno presentati agli investigatori e quindi chiesto di sdraiarsi supino sul lettino di trattamento. Un cuscino verrà posizionato sotto la testa per il massimo comfort. EMG di superficie Gli elettrodi di registrazione verranno posizionati sul ventre del muscolo tibiale anteriore. Un elettrodo verrà posizionato sulla tibia mediale e fungerà da terreno per gli altri due elettrodi. Il posizionamento degli elettrodi corrisponderà al lato della lesione (es. una precedente lesione alla caviglia destra comporterebbe il posizionamento degli elettrodi sui muscoli tibiale anteriore destro e deltoide anteriore destro). Nei soggetti senza storia di lesioni, il lato del posizionamento degli elettrodi sarà predeterminato e randomizzato. Anche in questo momento, ai soggetti con una precedente storia di lesione verrà chiesto di identificare la posizione della lesione. Il tester palperà quindi l'area della lesione precedente e individuerà il punto dolente in quest'area. Questo punto sarà contrassegnato con una penna per un uso successivo. Nei soggetti senza lesioni precedenti, il legamento talofibulare anteriore, la linea laterale dell'articolazione del ginocchio o il ventre laterale del muscolo gastrocnemio saranno localizzati e contrassegnati sul lato del test. Il sito sarà randomizzato in modo da consentire ai blind tester. I tester saranno informati del lato da testare attraverso la busta sigillata che viene aperta prima del test. Saranno accecati per quanto riguarda il precedente raggruppamento di infortuni.

A questo punto, il soggetto verrà accompagnato attraverso la procedura e verrà effettuata una misurazione iniziale della soglia della pressione del dolore e verrà eseguito un test di rottura simulato (vedi sotto per la descrizione del test di rottura) al piede / caviglia per familiarizzare il soggetto con le procedure di prova e anche per garantire che tutte le apparecchiature funzionino in modo ottimale. Questo processo dovrebbe richiedere circa 10 minuti.

Seguendo questa procedura, verrà impostato un timer e il soggetto riposerà in questa posizione per cinque minuti per acclimatarsi all'ambiente e normalizzare il proprio sistema autonomo.

Risposta del sistema autonomo (10 minuti) Dopo il periodo di acclimatazione di cinque minuti, i dati sulla variabilità della frequenza cardiaca (HRV) verranno registrati, contrassegnati e utilizzati come misurazione di riferimento. I dati HRV saranno raccolti durante ogni procedura di test. Inizialmente, nel sito della lesione precedente (o nel sito di pressione randomizzato per i soggetti senza precedenti di lesione), il tester utilizzerà il pollice per applicare pressione al sito. La pressione aumenterà fino a quando il soggetto non riporterà il livello massimo di dolore. Prima dell'applicazione della pressione, il soggetto verrà informato che deve provare il massimo dolore tollerabile e informare il tester quando tale livello viene raggiunto. Il soggetto verrà quindi incaricato di avvisare i tester quando hanno raggiunto il massimo dolore tollerabile. Una volta raggiunto, la pressione verrà mantenuta per 10 secondi al fine di ottenere una registrazione HRV di base. Dopo 10 secondi, la pressione verrà rilasciata e la registrazione HRV verrà contrassegnata. A questo punto, al soggetto verrà chiesto di riportare il proprio livello di dolore su una scala da 1 a 10. Il soggetto si riposerà quindi per tre minuti per riportare la propria HRV ai valori basali. A questo punto, al soggetto verrà chiesto di chiudere gli occhi e immaginare la pressione del dolore alla gamba che è stata appena applicata. I valori di HRV e dolore saranno contrassegnati e registrati. Il soggetto riposerà per altri tre minuti e poi gli verrà nuovamente chiesto di chiudere gli occhi. In questo caso, verrà chiesto loro di visualizzare i dettagli del loro precedente infortunio. Ai soggetti senza lesioni precedenti, verrà chiesto di visualizzare i muscoli, le ossa e il flusso sanguigno della loro tibia. Come prima, i valori di HRV e dolore saranno contrassegnati e registrati. Dopo un altro periodo di riposo di tre minuti, al soggetto verrà chiesto di completare un test di sfida mentale. Questo test richiederà ai soggetti di contare all'indietro il più rapidamente possibile da 100 a 7. I valori di HRV e dolore saranno contrassegnati e registrati. Con questa prova, e con tutte le prove, il soggetto potrà ritirarsi dalla prova per qualsiasi motivo e senza ripercussioni.

Soglia del dolore alla pressione (10 minuti) La quantità di dolore e la forza necessarie per suscitare la risposta al dolore saranno applicate e monitorate da un algometro digitale del dolore con indicatore di forza Wagner Force Ten™ FDX. L'algometro è un dispositivo progettato per misurare la sensibilità alla pressione e negli studi sul dolore; l'algometro viene utilizzato per misurare la sensibilità al dolore come prodotto della pressione. L'algometro digitale Wagner Force Ten è un'unità portatile con una piccola punta gommata da 1 cm2 in grado di applicare pressioni fino a 50 lbs./ft. L'unità è in grado di ricordare più punti dati e memorizzare dati di forza di picco e media della forza che verranno recuperati dopo il test per un'analisi successiva. Durante ciascuno dei cinque componenti del test (linea di base, pressione del dolore, visualizzazione della pressione del dolore, visualizzazione della lesione precedente e test di sfida mentale) le procedure di test saranno identiche a quelle applicate in precedenza, tranne che per misurare le prestazioni muscolari o HRV, pressione del dolore verrà registrato. La punta dell'algometro del dolore verrà posizionata sul sito della lesione precedente o sul legamento talofibolare anteriore. La pressione verrà applicata attraverso l'algometro e al soggetto verrà chiesto di informare il tester quando iniziano a provare dolore per la prima volta. Questo valore verrà registrato insieme ai valori HRV.

Risposta neuromuscolare (15 minuti) Durante la fase successiva del test, un piccolo asciugamano arrotolato verrà posizionato sotto la caviglia del test. L'asciugamano servirà per alzare il piede dal tavolo in modo da facilitare il test. A questo punto, il tester stabilizzerà l'estremità inferiore afferrando il polpaccio a circa 12 pollici sopra il malleolo. Questa mano fornirà una forza contraria alle forze applicate dalla mano di prova. Nella mano di prova, un tester muscolare palmare Hoggan Scientific Microfet 2TM verrà posizionato sull'aspetto laterale del quinto osso metatarsale del piede. Il posizionamento sarà prossimale sul metatarso approssimativamente alla base del quinto osso metatarsale. La posizione del sensore sarà contrassegnata per standardizzare la posizione del test e misurata per successivi scopi di misurazione della forza. Il soggetto verrà istruito a resistere isometricamente alla forza applicata dal tester. A questo punto, la registrazione Surface EMG e Force inizierà contemporaneamente. Il Surface EMG sarà utilizzato per misurare la propagazione del potenziale d'azione. Gli elettrodi di registrazione di superficie vengono posizionati sulla pelle per misurare questi potenziali d'azione. In nessun momento verranno utilizzati aghi per raccogliere dati e pertanto non è richiesta alcuna penetrazione nella pelle. L'inizio del test sarà anche annotato sulla registrazione dell'HRV. Una quantità costante ma crescente di forza verrà applicata lentamente e gradualmente al piede in direzione mediale e leggermente caudale fino a quando il soggetto non sarà più in grado di resistere alla forza. Questo processo è chiamato "break test" perché il muscolo viene testato fino a quando non può più resistere alla forza. Il soggetto riposerà per 30 secondi, dopodiché il break test e le registrazioni dei dati associati verranno ripetuti altre due volte con un periodo di riposo di 30 secondi tra i test.

Al soggetto verrà concesso di riposare per tre minuti prima di iniziare la parte successiva dello studio. Verrà avviato il test HRV e quindi il tester, come descritto in precedenza, eserciterà una pressione del dolore sul sito della lesione precedente. La posizione di questo sito è stata contrassegnata in precedenza per la coerenza dell'applicazione. Nei soggetti senza precedenti di lesioni, la pressione verrà applicata al legamento talofibolare anteriore. Quando la pressione del dolore ha raggiunto i suoi livelli massimi, un secondo tester eseguirà un break test sul soggetto. Dopo il test, il soggetto riposerà per 30 secondi e il processo verrà ripetuto altre due volte con un periodo di riposo di 30 secondi tra i test. I valori di forza, EMG, HRV e dolore verranno registrati durante ciascuno dei break test.

Dopo un periodo di riposo di tre minuti, al soggetto verrà chiesto di visualizzare la pressione del dolore esercitata sulla gamba (o visualizzare la propria tibia come descritto in precedenza) e durante il processo di visualizzazione verranno eseguiti tre test di rottura. I valori di forza, EMG, HRV e dolore verranno registrati durante ciascuno dei break test. Questo processo verrà ripetuto per la visualizzazione della lesione precedente e per il test di sfida mentale.