非協力的な被験者の大腿四頭筋の疲労感

被験者の位置決め: 病院用ベッドの金属フレームに取り付けられた金属棒の上に置かれた硬いパッド入りの木の板で構成される特別な装置は、膝関節を 90 度の角度で保持し、膝関節全体のしっかりとしたサポートを確保しました。太もも（図1）。 この配置は、不必要な動きを減らし、人工呼吸器を装着している ICU 患者のリスクを最小限に抑えるために選択されました。 したがって、被験者を病院のベッドで頭と胴体を 30 度傾けて仰臥位に置き、等尺性膝伸展力を測定しました。

電気的筋肉刺激: 2 つのカーボン電極パッドを、大腿四頭筋の内側頭 (内側広筋) および外側頭 (外側広筋) の運動点の遠位に配置しました。 モーターポイントは可能な限り低い閾値電流に対応する位置として定義され、モーター閾値電流は目に見える筋肉の収縮をもたらす最低のトレイン刺激電流として定義されました。 別の電極対（５×９ｃｍ）を鼠径ひだ（１０）の５ｃｍ遠位に配置した。 電気伝導を最適化するために、電極を適用する前に皮膚を剃り、洗い流しました。 このアプローチは以前の研究と同様でした (11)。

最初に、2 つの定電流高電圧刺激装置が、幅 300 μs の二相性方形パルスで 10 回の単一刺激を送達しました。 次に、トレイン発電機のスイッチを入れ、1 秒の休止を挟んで 3 秒間続けて 35 Hz の電流を供給し、合計 40 回の強縮性収縮を引き起こしました。 強縮性収縮の直後に、10 回の単収縮刺激の 2 番目のシリーズによってプロトコルが終了しました。 図 2 は、力応答曲線の実際の記録の例を示しています。

実験の最初の日、テスト電流はモーターのしきい値電流を 75% 上回るように調整されました。 2 回目のテスト日では、トレーニング強度は、内側強度レベルと外側強度レベルの間の同じ比率を維持しながら、テスト初日の最初の強縮性収縮によって生成されたのと同じ力出力レベル (mV) に対応する刺激強度として決定されました。 。

刺激パラメータと 2 チャンネル刺激方法は、刺激される筋肉量を増加させ、非協力的な被験者の安全な強縮性収縮を確保するために選択されました。過度の筋肉損傷のリスクを軽減し、感覚線維の動員を回避して不快感を最小限に抑えます。

力の測定: ベッドの下に配置された高さ調整可能なひずみゲージをベッドの金属フレームに固定し、被験者の角度の周りに配置した非伸縮性ストラップで被験者に水平 (180 度) に接続しました。 脚の動きを最小限に抑えるために、2 番目の非伸縮性ストラップを足首と固定金属バーの間に取り付け、ひずみゲージを保持しているストラップの反対側を直接引っ張りました。 ブリッジ回路を使用してひずみゲージの相対抵抗の変化を検出し、活性化された筋肉によって生成されるトルクに比例する電圧変化を変換し、A/D 変換し、1 kHz でサンプリングし、その後パーソナル コンピュータに保存してさらに使用しました。オフライン分析。

オフラインデータ分析 すべてのモーター電流しきい値は、片側あたり 2 回の測定の平均でした。

強縮性収縮: 収縮のプラトーレベルに確実に到達するために、トルク値は 3 秒間の収縮の最後の 1 秒の平均として計算されました。 ピークテタニックトルク値は、得られた最高値でした。 強傷性刺激期間は 5 つの間隔に細分され、間隔 1 は最初の 60 秒 (1 ～ 15 回の収縮)、間隔 2 は 61 ～ 120 秒 (16 ～ 30 回の収縮)、間隔 3 は 121 ～ 160 秒 (31 ～ 40 秒) に対応します。収縮）、インターバル 4 は最初の 120 秒（収縮 1 ～ 30 回）、インターバル 5 は合計 160 秒（収縮 1 ～ 40 回）です。 各間隔について、筋肉疲労に対する抵抗力は疲労指数 (FI) として表され、最初の 3 回の収縮のピーク トルク値の合計に対する最後の 3 回の収縮のピーク トルク値の合計の比率として計算されました。 さらに、各収縮のピークトルク値がプロットされ、各間隔の回帰直線の傾きが計算されました。

単収縮: すべてのデータは 15Hz ローパス フィルター処理され、ピーク トルクと立ち上がり時間はテタニー刺激期間の前後で計算されました。 一連の 10 単収縮ごとに、ピーク トルクと立ち上がり時間 (単収縮のピーク力の 30% と 70% の間の傾き、Nm/s) を個々の単収縮について計算しました。 次に、ピークトルクと立ち上がり時間の両方を、強縮性収縮の前後のすべての単収縮の平均値として表しました。

データの整合性：

時間、場所、機器、手順に関して同一の研究条件と均一性を確保するために注意が払われました。 さらに、すべてのテストは温度管理された環境で実施され、研究全体を通じて単一の観察者による評価と測定体制が維持されました。 強度レベルを知らされていなかった同じ研究者 (JBP) がすべての閾値を決定し、MR がすべてのオンライン筋力測定を実施しました。 2 つの実験分離間の最適な比較を確実にするために、被験者は、姿勢、関節の位置、および大腿部の向きの均一性を確保する標準化された位置に配置されました。 大腿部の電極配置の日々の変動を減らすために、電極は少なくとも 3 つの恒久的なランドマークとともに透明な紙にマークされ、正確な識別のための「マップ」として機能します。 7 日目に、同じ研究者 (JBP) が 1 日目と同じ電極を慎重に交換しました。 両方の試験日において、ゲージが校正され、各被験者は試験手順の前に筋肉組織の増強を確実にするための短い標準化された低強度の習熟セッションを受け、その間に電気筋肉刺激と現在のプロトコールが注意深く説明されました。 左右のテスト順序は、実験 2 日目も同じ順序でランダム化した後に決定されました。 被験者には、テスト中はできるだけリラックスし、随意収縮を抑えるように指示されました。 最後に、記録されたデータの品質を保証するために、膝伸展力がコンピュータ画面上にオンラインで即座に表示され、目視検査が可能になりました。