全身振動は、短いまたは長い潜伏筋反射を誘発します (WBV-IMR)

目的: 全身振動 (WBV) は、筋肉の反射反応を誘発します。 この反射の根底にある生理学的メカニズムは、筋紡錘 (ストレッチ誘発反射) または骨細胞 (骨筋調節反射) を活性化することによって説明されています。 WBV 誘発性筋反射 (WBV-IMR) 潜時は、伸張誘発性反射としての T 反射の潜時よりも有意に長いか、文献の T 反射潜時とほぼ等しいことが報告されています。 この研究の仮説は、WBVが異なる受容体を活性化するか、反射経路が振動強度に依存するというものでした。 この研究の目的は、この仮説を検証することでした。

方法: 2.1。参加者

11 人の若くて健康で右手が利き手の成人男性ボランティアがこの研究に含まれました。 参加者の平均年齢は 25.4 ± 4.7 歳、平均身長は 176.5 ± 6.7 cm、平均体重は 77.8 ± 13.8 kg でした。 すべてのボランティアは、ヘルシンキ宣言に準拠し、地元の倫理委員会によって承認された実験手順に書面によるインフォームドコンセントを与えました (イェディテペ大学医学部臨床研究評価委員会、イスタンブール; 2016/564)。

2.2. 手順 WBV の誘導前に、コントロール T 反射記録が誘発され、参加者は手順に慣れるために 15 秒のトライアル WBV プロトコルを完了しました。 コントロール T 反射記録、トライアル プロトコル、および 15 秒間の休憩に続いて、参加者は WBV 中に 3 セットの WBV および T 反射刺激を受け取りました。 1セット目は弱い振動を加えました。 次のセットでは、それぞれ適度な振動と強い振動が加えられました。 3 セットの振動特性を表 1 に示します。 WBV セットは 4 つの振動周期で構成され、各振動周期は 60 秒間続き、周期間に 5 秒間の休憩がありました。 各セット内で、25、29、33、および 37 Hz の WBV 周波数が配信されました。参加者が膝を伸ばして振動プラットフォームで直立している間に、表面筋電図 (SEMG) と加速度計のデータが取得されました。 参加者は裸足で、振動プラットフォームに直接立っていました。 プレート全体が上下に直線的に振動しました。 2 つの WBV デバイス (Power-Plate® Pro5、PowerPlate® International, Ltd. ロンドン、英国）が本研究で使用されました。 そのうちの 1 つは、適度な強い振動を加えるために使用されました。 もう一方の WBV デバイスは、振動強度を減衰するように変更され、弱い振動を加えるために使用されました。

2.3. データ記録 T 反射と WBV-IMR の両方の記録は、SEMG を使用して取得されました。 ディスク半径 10 mm の Ag/AgCl 電極 (KENDALL® Covidien) を、非筋電図の推奨に従ってアルコールで洗浄した剃毛した皮膚の右ヒラメ筋腹に 20 mm 離して配置しました。筋肉の侵襲的評価 (SENIAM) プロジェクト (Hermens et al., 2000)。 接地電極は、外側のくるぶしに配置されました。 サンプリング周波数は 10 kHz として選択されました。

非常に軽量 (2.9 g) の 3 軸 MEMS ピエゾ加速度計 (LIS344ALH、フルスケール ± 6 g、線形加速度計、ECOPACK®) を参加者の右アキレス腱にテープで貼り付け、T に対する機械的刺激の開始のタイミングを決定しました。反射し、アキレス腱への反射ハンマーのストローク強度を測定します (アキレス加速度計)。 同様の加速度計が WBV プラットフォームに固定され、WBV-IMR (プラットフォーム加速度計) の機械的刺激の開始のタイミングを決定します。 この研究で使用された加速度の単位は m/s2 でした。

カスタムメイドの反射ハンマーが、加速度計のすぐ尾側にある右アキレス腱を約 19.6 N の力で軽くたたきました。振動の前と各振動セッションで、約 3 秒間隔でアキレス腱を 10 回たたきました。

2.4.データ処理 SEMG と加速度計のデータは、PowerLAB® データ取得システム (ADInstruments、オックスフォード、英国) を使用して記録され、データは LabChart7® (ver 7.3.7、バージョン 7.3.7、 ADInstruments、オックスフォード、イギリス) ソフトウェア。 10 kHz のサンプリング周波数が使用されました。 すべての加速度計の記録は、5 Hz に設定されたハイパス フィルターでフィルター処理されました。 すべての EMG 記録は、60 ～ 500 Hz のバンドパス フィルターを使用してフィルター処理されました。

T 反射の最大ピーク ツー ピーク (PPmax) 振幅は、振動セッションごとに決定されました。 WBV-IMR の振幅は、二乗平均平方根 (RMS) として表されました。 強いWBVの間に記録されたT反射のPPmax振幅とWBV-IMRのRMS振幅を使用して、WBVの前または弱いおよび中程度のWBVの間に記録されたT反射のPPmax振幅とWBV-IMRのRMS振幅を正規化しました。

本研究では、反射潜時は、機械的刺激の開始と累積平均トレースでの EMG スパイクの開始との間の時間として定義され、どちらも前述のように累積平均法を使用して決定されました (Karacan et al ）。 整流された EMG データの正のピークは、加速度計データと整流された EMG データを平均化するためのトリガーとして使用されました。 標準誤差 (SE) が最低であったプラットフォーム加速度計データの累積平均トレース上のポイントは、刺激開始ポイントと見なされました。 SE が最低だった修正された EMG データの累積平均トレース上のポイントは、EMG スパイクの開始点と見なされました。 国内の若年成人男性の平均身長 (175 cm) を使用して、T 反射および WBV-IMR 潜伏期を正規化しました (Cidem et al)。

2.5。 随意筋収縮とモーション アーティファクトに関する注意事項 5 つの対策が取られました。1) 参加者は、バランスを確保するために WBV デバイスのハンドルを使用するように求められました。 WBV中にバランス感覚が損なわれることがあります。 したがって、筋肉は、WBV 中にバランスを回復するために活性化される可能性があります。 この指示は、画面から SEMG の記録を監視した研究者によって与えられた口頭のフィードバックで提供されました。 この介入中に EMG の RMS 振幅が 5 マイクロボルト未満であった場合、参加者によって筋肉の弛緩が達成されたことが認められました。アーティファクト、5) すべての EMG 記録は、WBV によって誘発される動きのアーティファクトを避けるためにフィルター処理されました (Sebik et al., 2013)。

2.6. 統計分析 データの正規分布は、コルモゴロフ-スミルノフ検定を使用して確認されました。 連続変数は、算術平均と標準偏差 (SD) としてまとめられました。

対応のあるサンプルの t 検定を使用して、弱い WBV と中程度の WBV の間の WBV-IMR の振幅の統計的差異を分析しました。 一般的な線形モデル反復測定テストを使用して、T 反射潜時、WBV-IMR 潜時、またはセッション間の T 反射の PPmax 振幅を比較しました。 アルファ (α) しきい値は 0.05 として選択されました。 ボンフェローニ検定は、ペアワイズ比較（PostHoc分析）に適用されました。 ボンフェローニ (各ペアワイズ比較の有意水準は α/m、m はペアワイズ比較の数) を使用して、p 値 ≤ 0.017 の結果を有意と見なしました。 信頼区間 (CI)、平均、および標準誤差 (SE) は、すべてのデータについて計算されました。 2 つのデータセットの平均値を比較する際、1 つのデータセットの ±95% CI に別のデータセットの平均値が含まれていれば、2 つのデータセットの平均値に統計的な差はないことが確立されました。 使用したデータ管理ソフトウェア パッケージは、Windows 用の PASW statistics (以前の SPSS Statistics) でした。