脊髄損傷者のための血流制限運動

この調査は、被験者内デザインに基づいています。 研究者は、不完全な脊髄損傷 (レベル C3-L1、AISA C および D) と診断された 16 人を募集して、従来の膝伸展および屈曲運動または膝伸展および屈曲のいずれかで構成される 2 つの 8 週間の下半身運動プログラムに参加することを目指しています。血流制限 (図 4)。 各プログラムの開始前に、一連の筋肉および血管機能の測定値が取得されます (これらの測定値の詳細については、以下の特定の目的 1 および 2 を参照してください)。 これらの測定は、各 8 週間のトレーニング期間の終わりに繰り返されます。 さらに、血栓症のリスクを監視するために、8 週間ごとに 4 つの時点で血液サンプルを採取して分析します。ベースライン、1 回の運動後、4 週間のトレーニング後、8 週間の終わりに再びトレーニング期間 (これらのアッセイの詳細については、以下の特定の目的 3 を参照してください)。

被験者 被験者は、クリーブランド VA メディカル センターの SCI/D 部門を通じて募集されます。 簡単に言えば、被験者は 18 歳から 55 歳の間で、損傷後少なくとも 1 年間は心血管疾患または血液疾患を患っていない必要があります。 被験者はまた、補助なしで 10 メートル歩くのに十分な力を下肢に持っている必要があります (ヒト被験者ドキュメントの被験者の包含/除外基準の完全なリストを参照してください)。 この調査の主な変数は、筋力、断面積、および血管機能の変化です。 SCI集団におけるBFR運動に関するデータが不足しているため、この研究に必要なサンプルサイズの推定値は、筋骨格系の衰弱および萎縮を伴う他の臨床集団における以前に公開されたBFRデータに基づいていました. 一般に、いくつかの調査によると、BFR 運動トレーニングが筋力と断面積に及ぼす影響の大きさは、1.13、0.995、1.9 でした。 したがって、先験的な検出力分析は、0.05 のアルファと 0.80 の検出力を使用してトレーニング前とトレーニング後の変化を検出するのに十分な統計を提供するには、16 人の参加者のサンプルサイズが必要であることを示しました。

トレーニング プログラム: トレーニング プログラムは、Biodex System 3 ダイナモメーターでの 8 週間の伝統的または BFR 膝伸展/屈曲運動で構成されます。 被験者は、8週間ごとに20回のトレーニングセッションを分散するという最終的な目標を持つトレーニングプログラムの期間中、週に2〜3日研究室に来る必要があります。 最近公開された 2 つのレビュー論文は、週に 2 ～ 3 回の BFR トレーニングで、臨床集団の筋肉の効果を得るのに十分であることを示しています。 8 週間にわたる BFR トレーニングは、標準的な BFR プロトコル (30 回 - 15 回 - 15 回 - 15 回) で構成され、各セット間に 60 秒間の回復が含まれます。 ダイナモメーターの抵抗は最大随意収縮の 30% に設定され (初回訪問時に決定)、メトロノームを使用して、1 秒あたり 180 度に関連する速度で膝の伸展/屈曲のペースを調整します (関連する膝関節速度範囲の中央)。快適な歩行で）。 アイソキネティック ダイナモメーターで抵抗膝伸展/屈曲を実行すると、同心収縮のみが発生します (エキセントリック フェーズはありません)。 BFR と組み合わせたコンセントリック収縮は、BFR を使用した偏心運動よりも、筋肉の断面積と強度を大幅に増加させることが報告されています。 安静時に四肢の血流を遮断するのに必要な圧力の 70% まで膨張させた 6 cm のカフを使用して、血流制限を適用します (以下の動脈閉塞圧力の決定を参照)。 カフ圧は、最初のセットの前に膨張し、プロトコル全体 (運動および回復期間) を通じて膨張したままになります。 BFR演習のためのこの所定の訓練計画（すなわち. トレーニング セッションの頻度、各セット内の繰り返し回数、セット間の休憩時間、強度およびカフ圧）は、最近発表された 2 つの BFR トレーニングのシステマティック レビューの推奨事項に基づいています。 従来のレジスタンス トレーニング プログラムは、リハビリテーションで使用される標準化されたエクササイズ プロトコルです。抵抗を 60% MVC に設定して、膝の伸展/屈曲エクササイズを 3 セット行います。 BFR プロトコルの全体的なボリューム (総繰り返し数 x 重量) を概算するために、3 つのセットはそれぞれ 13、12、および 12 回の繰り返しで構成されます。 両方の 8 週間の期間中、ピーク トルクは 2 週間ごとに再評価され、その後のトレーニング負荷はピーク トルクの改善に基づいて変更されます。

動脈閉塞圧の決定：大腿動脈の血流を閉塞する圧力は、初診時に決定されます。 被験者は安静に静かに座ります。 カフを大腿部の周囲に装着し、ドップラー/超音波装置を使用して浅大腿動脈 (カフの遠位) の画像と血流速度スペクトルを取得します。 その後、速度スペクトルが消えるまで毎秒約 2mmHg ずつカフをゆっくりと膨らませ、血流がないことを示します。 血流が止まるカフ圧が動脈閉塞圧とみなされます。

トレーニング プロトコルの潜在的な問題と代替戦略: iSCI 人口の機能的能力の範囲が広いため、一部の被験者は、上記で概説したように、最初に運動プロトコルを完了することができない場合があります。 特にトレーニングの最初の数週間で、被験者が規定の合計回数を達成できる可能性を高めるために、各セット内の繰り返しとセット数を変更することができます（例：13回、12回、12回の繰り返しの3セットを置き換えることができます10、9、9、9 回の繰り返しを 4 セット行うと、全体の繰り返し回数は維持されますが、回復期間が追加されます）。 さらに、最初の 8 週間のトレーニング セッションは、2 回目の 8 週間のトレーニング セッションで全体のボリュームを再現できるように十分に文書化されます。 BFR トレーニングが典型的な高強度の運動と比較して高いリスクを伴うことを示唆する実験的証拠は限られていますが、Spranger と同僚は、高血圧、心不全、および末梢動脈疾患の患者における BFR 運動に関連する潜在的なリスクについて以前に概説しました。 具体的には、BFR 運動は、運動昇圧反射が過剰な人に危険なほどの高血圧反応を引き起こす可能性があります。 しかし、どちらかといえば、SCI集団は、下肢からの求心性フィードバックが中断されるため、運動昇圧反射が減少する. 最後に、8 週間のトレーニング セッションを 2 回行うことは、被験者にとって大きな時間的負担となります。 したがって、研究者は参加に対して金銭的な払い戻しを行い、リハビリテーションのために定期的に病院を訪れている患者を募集しようとします。 このような長期にわたる研究に参加する意思のある被験者を見つけることが依然として困難な場合、研究者はプロトコルを変更して、16 人の被験者からなる 2 つの独立したグループが 2 つの介入のいずれかに割り当てられるようにします (反復測定ではなく)。より多くの被験者を募集する必要がありますが、各被験者は 8 週間の訓練介入に 1 回だけ参加する必要があります。