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自転車エルゴメーターによるトレーニングがバランスと筋活動に与える影響

2022年8月25日 更新者:Saglik Bilimleri Universitesi

健康な成人におけるシングルレッグサイクリングエルゴメーターとダブルレッグサイクリングエルゴメータートレーニング後の筋電閾値と動的バランスの比較

この研究は、「片足と両足の運動プロトコルのどの運動タイプが疲労が早期に発生するかどうかに影響し、筋肉の活性化が発生するかどうか」という質問に答えるのに役立ちます. この質問に答えて、臨床医は、どのタイプの運動がより多くの筋肉活性化と後期疲労を生み出すかに焦点を当てることを好むでしょう. 文献では、片脚および両脚の自転車エルゴメーターに関する研究はほとんど行われていません。 これらの研究から;サイクリング エルゴメーターのトレーニング後に乳酸値と EMG の閾値を調べている間に、片足と両足のサイクリング エルゴメーターの有効性を比較した別の研究があります。 文献では、EMG とダイナミック バランスは、片足および両足の自転車エルゴメーター トレーニング後の比較には使用されませんでした。 この研究では、筋電図と動的バランスの変化を調べることで、片足と両足の自転車エルゴメーターの有効性を比較します。

調査の概要

詳細な説明

人間では、自発的な運動動作を実行するために、体の片側が他の側よりも好まれることがよくあります。 両脚が同時に運動課題に関与する二足歩行トレーニングでは、利き足が非利き足よりも生成されるパワーに大きく貢献するという証拠があります。 両脚の非対称性の大きさはさまざまであり (例: 1 ~ 40%)、関心のある変数 (例: パワー、トルクなど)、ペダリング フェーズ、強度、ケイデンスによって異なります。 自転車エルゴメーターの脚の運動は、運動機能、有酸素トレーニング方法、および個人の評価ツールとして文献に適用されています。 サイクリングのパフォーマンスは、生理学的、心理的、生体力学的パラメーターの最適化に依存します。 生理学的または心理的なパフォーマンス パラメータに関する多くの研究が既にあります。 ペダリング パラダイムには多くの利点があります。 姿勢制御を最小限に抑え、制限された運動学的軌道を特徴とし、トレーニング制御に必要な労力が少なく、歩行と同様の筋肉活性化パターンを共有します. EMG は、筋肉細胞膜に活動電位を引き起こす神経インパルスの通過によって生成される電気的活動を検出するため、筋肉活動の間接的な尺度です。 この電位は、膜脱分極、再分極、過分極期間の 3 つのフェーズで構成され、EMG 電極によってピックアップされた電場が生成されます。 分解技術が EMG 信号に適用され、運動モジュールまたは筋肉シナジーと呼ばれる筋肉群間の関節活性化の運動パターンが特定されました。 各相乗効果は、筋肉の共活性化の構成を反映する空間成分と、運動の実行全体を通して弾性率の取り込みを誘発する時間成分によって表されます。 さまざまな運動行動にうまく適用されたこの分析は、中枢神経系レベルでの低次元のモジュラー組織の仮説を支持しています。 筋肉の電気的活動は、筋電図 (EMG) を使用して測定されます。 EMG 信号の振幅は、活性化された筋繊維の数と単調な関係にあるため、収縮強度の優れた指標となります。 動的研究では、電極の位置で検出できるモーター ユニットに到達する信号は、電気的に重なり合い、対称的な負と正の振幅分布を持つバイポーラ信号として観察されます。 フィルタリングせずに得られた信号は「生信号」と呼ばれ、収縮と弛緩の期間で構成されます。 休息期間中、ベースライン EMG が観察されます。これは、多くの要因 (アンプの品質、環境ノイズ、特定のセンシング条件の品質) に依存し、これらの要因が適切な制限内にある場合、3 行目を超えてはなりません。 5 マイクロボルト (mV)。 通常の二足歩行の自転車ペダリングでは、360度のクランク サイクルの前半で脚伸筋が活動している場合、ペダリング中の各脚のダウン フェーズで主にクランク トルクが生成されます。 トレーニングとリハビリテーションの目的で、片足だけでクランク トルクを生成する片足ペダリングを行うことがあり、ペダリング中にクランク トルクを生成し、スムーズなペダリング モーションを生成するために、足の上方への動きにおける同側の屈筋活動の必要性を強調します。 . クランクサイクル全体。 したがって、片足ペダリングでは、サイクリストは制御方法を変更する必要があります。 クランク サイクル中の複数の伸筋と屈筋の脚の筋肉。 そのため、ペダリングのパフォーマンスを向上させるためのトレーニング ツールとして 1 脚の自転車が提案され、リハビリテーションの臨床現場で使用されています。 自転車エルゴメーターによるEMG研究は、文献では不十分です。 この活動中、慢性閉塞性肺疾患患者の脚の筋肉の早期疲労を防ぐために頻繁に使用される片脚サイクリング運動中の片脚と両脚の運動を比較した研究は文献にありません。 エルゴメーター運動はリハビリテーション治療で頻繁に使用されますが、最大酸素摂取量と筋力を増加させ、収縮期および拡張期血圧を低下させ、体重と体脂肪を減少させ、認知機能を改善し、バランス機能と文献の筋活動は限られています. この研究は、片足および両足の運動プロトコルの運動タイプが、筋肉の活性化が早期に発生するかどうかに影響するというこの質問に答えるのに役立ちます. この質問に答えて、臨床医は、どのタイプの運動がより多くの筋肉活性化と後期疲労を生み出すかに焦点を当てることを好むでしょう. 片脚および両脚の自転車エルゴメーターに関する文献には、いくつかの研究があります。 これらの研究から;別の研究では、サイクリング エルゴメーター トレーニング後の乳酸値と EMG しきい値を調べて、単一のエルゴメーターの有効性を比較しました。

研究の種類

観察的

入学 (予想される)

32

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

      • Istanbul、七面鳥
        • 募集
        • Sağlık Bilimleri Üniversitesi

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

18年~65年 (アダルト、OLDER_ADULT)

健康ボランティアの受け入れ

はい

受講資格のある性別

全て

サンプリング方法

非確率サンプル

調査対象母集団

健康な成人

説明

包含基準:

  • 研究への参加を志願する
  • 整形外科、神経、心肺系の併存疾患がないこと
  • -過去1か月間に別の臨床試験に参加していない参加者
  • ボディマス指数 (BMI) が 30 kg/m2 未満の参加者

除外基準:

  • 昨年、股関節、骨盤、膝、足首の手術を受けた参加者
  • 足の長さが不平等な参加者
  • 前庭障害、妊娠、脳震盪の参加者により、過去3か月間に既知のバランス障害がある方
  • -注意力やバランスに影響を与える可能性のある薬を服用している参加者。
  • 研究プロトコルの間、参加者は要求された要求に応じませんでした。
  • 末梢神経機能障害および神経疾患の存在
  • 足または脚への以前の怪我の存在
  • -下肢の以前の手術
  • 全身の不快感
  • 姿勢制御に影響を与える可能性のある痛みやその他の病状

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

コホートと介入

グループ/コホート
介入・治療
片足サイクリングエルゴメータートレーニングを受ける
まず最初に、40 ワットの運動強度で 3 分間の最初のウォームアップを行います。 エクササイズは 80 ワットのエクササイズ強度で開始し、3 分ごとに 40 ワットずつ増加します。 サイクリングのケイデンスは、毎分 80 回転のペダリング速度として決定され、患者は利き足をペダルに乗せ、利き足以外の足を地面に置いたままにするよう求められます。 運動プロトコルは、15 分間の運動 + 1 分間の休憩 + 15 分間の運動の 2 セットで構成されます。 運動中、参加者の心拍数と酸素飽和度は、指のパルスオキシメトリーによって監視されます。 EMG 測定は、エルゴメーター トレーニングの開始時と終了時に行われました。
参加者は、倫理委員会によって承認された同意書に署名します。 身長、体重、太ももの長さ、脚の長さ、足の長さ、運動学的な足の長さは、データ収集の前に記録されます。 エルゴメーターの位置は、参加者の好みに応じて調整されます。 参加者は、健康科学大学理学療法およびリハビリテーション ホールに 1 回招待されます。 参加者の運動を開始する前に、筋肉活動、バランス評価、脚の疲労が評価されます。 参加者は運動プロトコルになります。 エクササイズの最後に、必要な評価が再度行われ、その後、その人は 1 時間休憩します。 1 時間後、エクササイズ グループが変更されます。片足自転車エルゴメータートレーニングを受けている人は両足自転車エルゴメータートレーニングを受け、両足自転車エルゴメータートレーニングを受けているグループは片足自転車エルゴメータートレーニングを受けます。 必要な評価は、トレーニングの最後に繰り返されます。
ダブルレッグサイクリングエルゴメータートレーニングを受ける
まず、40 ワットの運動強度で 3 分間の最初のウォームアップを行います。 ワークアウトは 80 ワットの運動強度で開始し、3 分ごとに 40 ワットずつ増加します。 サイクリングのケイデンスは、毎分 80 回転のペダリング速度として決定され、患者は両足でペダルを踏むように求められます。 運動プロトコルは、15 分間の運動 + 1 分間の休憩 + 15 分間の運動の 2 セットで構成されます。 運動中、参加者の心拍数と酸素飽和度は、指のパルスオキシメトリーによって監視されます。 EMG 測定は、エルゴメーター トレーニングの開始時と終了時に行われました。
参加者は、倫理委員会によって承認された同意書に署名します。 身長、体重、太ももの長さ、脚の長さ、足の長さ、運動学的な足の長さは、データ収集の前に記録されます。 エルゴメーターの位置は、参加者の好みに応じて調整されます。 参加者は、健康科学大学理学療法およびリハビリテーション ホールに 1 回招待されます。 参加者の運動を開始する前に、筋肉活動、バランス評価、脚の疲労が評価されます。 参加者は運動プロトコルになります。 エクササイズの最後に、必要な評価が再度行われ、その後、その人は 1 時間休憩します。 1 時間後、エクササイズ グループが変更されます。片足自転車エルゴメータートレーニングを受けている人は両足自転車エルゴメータートレーニングを受け、両足自転車エルゴメータートレーニングを受けているグループは片足自転車エルゴメータートレーニングを受けます。 必要な評価は、トレーニングの最後に繰り返されます。

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
表在筋電図(EMG)測定
時間枠:ベースライン emg 値からの 30 分間の変化
筋肉活動、大腿直筋を評価するための支配的な下肢では、表面EMG信号がTrigno Avantiワイヤレス表面EMGシステムで記録されます。 参加者が股関節ニュートラルと膝伸展で立っている間、粘着性の EMG 電極が参照モーター ポイントに配置されます。 表面的な EMG 値は、エクササイズを通して記録されます。 研究中、筋肉ごとに2つの電極を皮膚に適用することにより、刺激された筋肉からEMGが記録されます。 得られた誘発筋活動電位の振幅、持続時間、および形状は、結果として反映されます。 EMG信号の振幅が評価されます。 EMG 信号振幅を評価するときに使用される方法は、生の EMG 計算になります。 データを評価している間、コンピューター パッケージ プログラムが役立ちます。
ベースライン emg 値からの 30 分間の変化
等速バランス装置による静的動的バランス評価
時間枠:ベースラインの静的および動的バランス値から 30 分で変化
静的および動的バランス性能は、等速バランス測定システムを使用して評価されます。 このシステムでは、プラットフォームの中央にセンサーがあり、あらゆる角度の動きを検出し、情報をコンピューターに直接送信します。 スタティック バランス テストでは、両足で立つこと、および左右の足で立つことを確認し、それぞれ目を開いた状態 (EO) と目を閉じた状態 (EC) にします。 腕は体の横に配置。 20 秒間続く各テスト測定の間に、約 40 秒間の休憩が与えられます。 ダイナミックバランス試験は、試験難易度を「20」に設定します。 テストでは、コンピューター画面の限られた領域内で膝を曲げずに、時計回りに 60 秒間で 5 回円を描くように求められます。 患者記録データベース モジュールを使用すると、各ケースの臨床カードを作成できます。 これにより、各ケース独自のテストの比較が容易になります。
ベースラインの静的および動的バランス値から 30 分で変化
片脚立ちバランステストによる静的バランス評価
時間枠:30 分でベースラインの静的バランス値から変化
このテストは、私たちの研究でバランス状態を評価するために使用されます。 適用中、人は立ったまま片足を上げる。 この瞬間から、ストップウォッチの助けを借りて時間が保たれます。 人の足が再び地面に触れるとすぐに、時間は停止します。人が片足で 30 秒間立つことができれば、テストは終了です。 時間が 10 秒から 5 秒の間にある場合は、バランスが崩れています。 5秒未満でも転倒の恐れがあります。
30 分でベースラインの静的バランス値から変化

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
疲労影響尺度
時間枠:30 分でのベースライン疲労スケール値からの変化
疲労の身体的、認知的、社会的影響を測定するために使用されます。 合計 40 の質問で構成され、そのうち 10 は認知的尺度、10 は身体的尺度、20 は社会的尺度です。 各質問のスコアは 1 ~ 4 です。最大合計スコアは 160 です。 疲労の影響 まったくない (0-32) / 少し (33-64) / 中程度 (65-96) / かなり (97- 128) / 非常に重要 (129-160) 問題。 私たちの研究では、片足および両足サイクリング エルゴメーター運動から生じる疲労の身体的、認知的、社会的影響を評価するために使用されます。
30 分でのベースライン疲労スケール値からの変化
修正ボルグスケール(MBS)による下肢疲労の評価
時間枠:ベースライン脚疲労スケール値からの 30 分間の変化
このスケールは、1970 年にボルグによって開発され、運動中に費やされた努力を測定します。 労作時呼吸困難の重症度と安静時呼吸困難の重症度を評価するためによく使用される尺度です。 呼吸困難の重症度を程度別に10項目で表したものです。 スケールで呼吸困難の重症度を定義すると、患者が適用しやすくなります。 実施された研究では; MBS は、安静時および労作時の呼吸困難の重症度を判断するための信頼できる尺度であり、呼吸数および肺機能の検査に関連付けられていると述べられています。 さらに、MBS は長期的な再現性の点で他のスケールよりも優れており、患者の換気予備力を予測するために使用できることが強調されています。
ベースライン脚疲労スケール値からの 30 分間の変化

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • 主任研究者:Ayşe ARSLANCA、Sağlık Bilimleri Unıversity
  • 主任研究者:Beyza DURAK、Sağlık Bilimleri Unıversity
  • 主任研究者:Serra Nisa KIŞ、Sağlık Bilimleri Unıversity
  • 主任研究者:Sude Asya ALŞAN、Sağlık Bilimleri Unıversity

出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (予期された)

2022年9月15日

一次修了 (予期された)

2022年12月15日

研究の完了 (予期された)

2023年9月15日

試験登録日

最初に提出

2022年8月22日

QC基準を満たした最初の提出物

2022年8月22日

最初の投稿 (実際)

2022年8月24日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2022年8月30日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2022年8月25日

最終確認日

2022年8月1日

詳しくは

本研究に関する用語

その他の研究ID番号

  • emgandbalance_cyclingergometer

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

未定

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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