Esercizio di stimolazione elettrica funzionale ibrida per prevenire il declino cardiopolmonare nelle lesioni del midollo spinale di alto livello

L'esercizio aerobico regolare con intensità sufficiente può migliorare la salute generale, tuttavia il dispendio energetico giornaliero è basso in quelli con LM, specialmente in quelli con lesioni di alto livello. I ricercatori hanno sviluppato il Functional Electrical Stimulation Row Training (FESRT) che accoppia l'esercizio volontario del braccio e quello della gamba controllato elettricamente, aumentando il muscolo attivo e con conseguenti benefici dell'esercizio di massa muscolare di grandi dimensioni. Nonostante il potenziale per migliorare la capacità aerobica, quelli con lesioni di alto livello (T3 e superiori) hanno un ostacolo rimanente al raggiungimento di capacità di lavoro più elevate: un livello di denervazione muscolare polmonare. Il lavoro preliminare dei ricercatori suggerisce che ciò limita la capacità aerobica che può essere raggiunta con FESRT.

Il supporto ventilatorio esterno potrebbe migliorare la capacità di allenarsi e quindi migliorare gli adattamenti all'esercizio cronico nella LM di alto livello. È stato dimostrato che la ventilazione non invasiva (NIV) durante l'allenamento fisico migliora i guadagni nella capacità di esercizio in coloro che hanno una respirazione similmente restrittiva. Pertanto, i ricercatori ipotizzano che l'uso della NIV durante la FESRT ridurrà i limiti ventilatori all'esercizio, portando ad un aumento della capacità aerobica nella LM di alto livello. Inoltre, i trattamenti farmacologici possono aumentare il controllo respiratorio e migliorare le risposte ventilatorie all'esercizio. Il buspirone può invertire le anomalie respiratorie conseguenti alla LM nei ratti e le segnalazioni di casi umani suggeriscono il successo del trattamento con buspirone della disfunzione respiratoria

Pertanto, i ricercatori propongono uno studio 2x2 in doppio cieco di 6 mesi di FESRT con NIV o Sham e Buspirone o Placebo in soggetti con LM acuta di alto livello. I ricercatori ipotizzano che sia la NIV che il buspirone miglioreranno le risposte all'esercizio ventilatorio e che il trattamento combinato avrà il massimo effetto. Ciò comporterà maggiori miglioramenti della capacità aerobica e concomitanti aumenti della funzione polmonare e riduzioni del rischio cardiometabolico. Questo lavoro propone due approcci per superare le limitazioni ventilatorie per l'esercizio nella LM di alto livello e consentire maggiori miglioramenti nella capacità cardiopolmonare: uno che supera le limitazioni meccaniche della muscolatura polmonare paralizzata e uno che tratta la perdita del controllo respiratorio serotoninergico, entrambi i quali possono contribuire all'attenuazione risposte ventilatorie. Lo scopo ultimo di questa ricerca è ottimizzare l'esercizio per una popolazione che ha bisogno e cerca l'ampia gamma di benefici che l'esercizio può conferire.