Effect van mechanische belasting en botverlies op de relatie tussen motorneuronenactiviteit en H-reflex
Het effect van mechanische belasting en botverlies op de relatie tussen motorische neuronenpoolactiviteit en H-reflexamplitude
Gewichtdragende oefeningen (bijv. rennen, springen, trillingen van het hele lichaam) worden veelvuldig beoefend vanwege hun gunstige effecten op de botontwikkeling en hun rol in de preventie en behandeling van osteoporose. Echter, de onderliggende neuroregulerende mechanismen die verantwoordelijk zijn voor deze positieve effecten zijn nog niet volledig begrepen. Twee belangrijke neuromodulerende mechanismen zijn voorgesteld in de literatuur: (i) spinale reflexen afkomstig van spierspoelen (rekreflex, tonische trillingsreflex), en (ii) de botmyoregulatiereflex (BMR) gebaseerd op belastingsgevoelige osteocyten.
Het is goed vastgesteld dat verhoogde vrijwillige contractie en de daarmee gepaard gaande toename in achtergrond EMG-activiteit, dat wil zeggen motorneuronpoolactiviteit, spierspoelgebaseerde reflexresponsen (zoals de H-reflex en peesreflex) versterken. Daarentegen is aangetoond dat de H-reflex wordt onderdrukt tijdens botbelastende activiteiten zoals eenbenige stand, springen of trillingen van het hele lichaam.
Deze studie is gebaseerd op twee hypothesen:
- Naarmate de mechanische belasting toeneemt, worden Ia-remmingseffecten intenser, wat leidt tot grotere H-reflexonderdrukking.
- Tijdens trillingen van het hele lichaam wordt de H-reflex onderdrukt door Ia-remming.
Als deze remming afkomstig is van belastingsgevoelige receptoren - osteocyten - en dus van de BMR, dan zal bij osteoporose, waar het aantal osteocyten en hun functie zijn verminderd, de H-reflexonderdrukking afnemen.
Het doel van dit onderzoek is om deze hypothesen te testen. Bevestiging van deze aannames zou suggereren dat reflexcontrole tijdens gewichtdragende oefeningen voornamelijk plaatsvindt via osteocyt-gemedieerde BMR-mechanismen in plaats van spierspoelgebaseerde mechanismen zoals de rek- of tonische trillingsreflex.
Studie Overzicht
Toestand
Conditie
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
EMG- en krachtgegevensverzameling
Oppervlakte-EMG-signalen van de musculus soleus, versnellingsmetergegevens van het helelichaamstrillingsplatform en krachtsensorgegevens worden verzameld met een bemonsteringsfrequentie van 2 kHz met behulp van een gegevensverzamelsysteem (CED 3601 Power 1401 MKII digitaal-naar-analoog-omzetter en CED 1902 Quad System MKIII-versterker). Gegevensanalyse wordt uitgevoerd met Spike2 versie 7.20-software.
Proefpersonen worden getest terwijl ze op beide voeten staan. Een krachtlastcel (FC2231-0000-0100-L compressielastsensor, Frankrijk) wordt onder de rechterhiel van de proefpersonen geplaatst om realtime metingen te verkrijgen van het gewicht dat op de rechterhiel wordt uitgeoefend.
Voordat de elektroden worden aangebracht, wordt eventueel haar op de huid geschoren en wordt de huid gereinigd met alcoholdoekjes om oppervlakkige oliën te verwijderen. Er wordt ECG-gel aangebracht om de huidgeleiding te verbeteren.
Een PowerPlate Pro5 (Londen, Verenigd Koninkrijk) apparaat wordt gebruikt om helelichaamstrilling toe te dienen.
________________________________________ H-reflexmeting
Een kathode-elektrode (ronde elektrode van 1 cm diameter) wordt gepositioneerd over de nervus tibialis in de rechter knieholte, en een anode-elektrode (10 × 10 cm) wordt geplaatst over het gebied boven de knieschijf. Stimulatie wordt toegediend met behulp van een constante-stroomstimulator [model DS7A, Digitimer Ltd, Hertfordshire, Verenigd Koninkrijk] met eenfasige rechthoekige stroompulsen van 1 ms duur. De stroomintensiteit begint bij 5 mA en wordt stapsgewijs verhoogd. De intensiteit die nodig is om de rekruteringscurve van de H-reflex en het maximale M-antwoord (Mmax) te verkrijgen, wordt bepaald. Een stroomintensiteit die een M-antwoord van 10-30% van Mmax oproept, wordt gebruikt om variaties in H-reflexamplitude afhankelijk van stimulusintensiteit te minimaliseren.
H-reflex wordt gemeten in zes verschillende condities. Eerst wordt proefpersonen gevraagd om in willekeurige volgorde 10%, 30%, 50%, 70% en 100% van hun lichaamsgewicht op hun rechterbeen te plaatsen. Een monitor die realtime feedback toont van het gewicht dat op het rechterbeen wordt uitgeoefend, wordt voor de proefpersonen geplaatst om te helpen het doellast te stabiliseren. Het doelgewichtpercentage wordt op de monitor aangegeven. Voor elke belastingsconditie worden 10 H-reflexmetingen verkregen met tussenpozen van 10 seconden.
Daarna wordt een 1 minuut durende 30 Hz lage-amplitude (1,2 mm) helelichaamstrilling toegediend aan de proefpersonen, en de H-reflex wordt elke 5 seconden gemeten.
Om motorneuronactiviteit te beoordelen, wordt de EMG-activiteit in de 100 ms voorafgaand aan de elektrische stimulatie gekwantificeerd als RMS-amplitude.
________________________________________ Botmyoregulatiereflex
10 seconden durende lage-amplitude (1,2 mm) helelichaamstrillingen van 30 Hz, 32 Hz, 34 Hz en 36 Hz worden toegediend aan de proefpersonen. Cumulatieve gemiddeldenmethode wordt gebruikt om de latentietijd van de botmyoregulatiereflex te meten.
________________________________________ Steekproefomvangberekening
In deze studie wordt de H-reflexamplitude gemeten onder vijf verschillende belastingscondities en tijdens helelichaamstrilling in twee groepen. Uitgaande van een effectgrootte (partiële eta-kwadraat) van 0,06, een alfafoutniveau van 0,05 en een statistische power van 0,9, wordt de minimaal vereiste steekproefomvang berekend als 12 proefpersonen per groep, voor een totaal van 24 proefpersonen. De steekproefomvangberekening wordt uitgevoerd met G*Power versie 3.1.9.4 (Franz Faul, Universität Kiel, Duitsland).
________________________________________ Statistische analyse
De normaliteit van de gegevensverdeling wordt beoordeeld met de Shapiro-Wilk-test. Variabelen die een normale verdeling vertonen, worden gepresenteerd als gemiddelde ± standaarddeviatie, terwijl niet-normaal verdeelde variabelen worden samengevat als mediaan (interkwartielbereik).
H-reflexamplitude en achtergrond-EMG-activiteit gemeten onder vijf verschillende belastingscondities en tijdens helelichaamstrilling worden vergeleken met herhaalde metingen variantieanalyse (ANOVA) wanneer aan de normaliteitsaanname wordt voldaan. Tukey- of Bonferroni-post-hoc-testen worden toegepast wanneer dit gepast is. Wanneer de normaliteitsaanname wordt geschonden, wordt de Friedman-test gebruikt, en paarsgewijze vergelijkingen worden uitgevoerd met de Wilcoxon-test. Bonferroni-correctie wordt toegepast voor post-hoc-analyses.
Alle statistische analyses worden uitgevoerd met SPSS-software (versie 18.0; SPSS Inc., Chicago, IL, VS).
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studiecontact
- Naam: İlhan Karacan, Prof. Dr.
- Telefoonnummer: +905327005361
- E-mail: mdkaracanilhan@gmail.com
Studie Contact Back-up
- Naam: Fuat Orhun Alayoğlu, Attending doctor
- Telefoonnummer: +905348431984
- E-mail: f.orhunalayoglu@gmail.com
Studie Locaties
-
-
Istanbul
-
Bahçelievler, Istanbul, Turkije (Türkiye), 34180
- Werving
- Istanbul Physical Medicine Rehabilitation Training & Research Hospital
-
Contact:
- Fuat Orhun Alayoğlu, Attending Doctor
- Telefoonnummer: 05348431984
- E-mail: f.orhunalayoglu@gmail.com
-
Contact:
- İlhan Karacan, Prof. Dr.
- Telefoonnummer: 0532 700 5361
- E-mail: mdilhankaracan@gmail.com
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
- Oudere volwassene
Accepteert gezonde vrijwilligers
Beschrijving
Insluitingscriteria:
- In de postmenopauzale periode zijn
- Voor de osteoporosegroep: femorale osteoporose hebben (T-score femurhals of totaal femur ≤ -2,5)
- Voor de controlegroep: geen osteoporose of osteopenie hebben (T-scores femurhals en totaal femur > -1, en T-scores L1-L4 en L2-L4 > -1)
- Vrijwilliger zijn
Uitsluitingscriteria:
- Osteoporosebehandeling ontvangen
- Een perifere of centrale zenuwstelselaandoening hebben (bijv. beroerte, polyneuropathie, radiculopathie, beklemmingneuropathie, enz.)
- Verworven of erfelijke spierziekten (myopathieën) hebben
- Actieve pijnlijke onderste extremiteitpathologieën hebben (bijv. artrose, inflammatoire gewrichtsaandoeningen, enz.)
- Hartritmestoornissen hebben
- Een voorgeschiedenis van andere metabole botziekten hebben
- Huidlaesies hebben op de elektrodeplaatsingsplaatsen op de onderste ledematen
- Ouder dan 65 jaar zijn
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Fundamentele wetenschap
- Toewijzing: Niet-gerandomiseerd
- Interventioneel model: Opdracht voor een enkele groep
- Masker: Enkel
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Ander: Postmenopauzale femorale osteoporose
Patiënten met gediagnosticeerde femorale osteoporose zullen in deze arm zitten. Femorale osteoporose wordt gedefinieerd als T-scores van -2,5 of lager in de femorale hals of totale femur verkregen bij dual-energy x-ray absorptiometrie. Patiënten zullen hun H-reflexamplitude gemeten krijgen in 6 verschillende instellingen en zullen 10 seconden helelichaamsvibratie toegepast krijgen in 4 verschillende frequenties om de botmroregulatiereflex te meten. |
De H-reflex wordt gemeten tijdens 5 verschillende mechanische belastingen en hele lichaamsvibratie.
Andere namen:
De botmyoregulatiereflex wordt gemeten door het toepassen van 10 seconden gehele lichaamsvibratie met 4 verschillende frequenties.
|
|
Ander: Gezonde controle
Patiënten die geen osteoporose of osteopenie hebben, zullen in deze arm zitten. Patiënten in deze groep zullen L1-L4, L2-L4, femurhals en totale femur T-scores groter dan -1 hebben, verkregen door dual-energy x-ray absorptiometrie. Patiënten zullen hun H-reflex amplitude gemeten krijgen in 6 verschillende instellingen en zullen 10 seconden hele lichaamsvibratie toegepast krijgen in 4 verschillende frequenties om de botmroregulatiereflex te meten. |
De H-reflex wordt gemeten tijdens 5 verschillende mechanische belastingen en hele lichaamsvibratie.
Andere namen:
De botmyoregulatiereflex wordt gemeten door het toepassen van 10 seconden gehele lichaamsvibratie met 4 verschillende frequenties.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
H-reflex Amplitude
Tijdsspanne: Tijdens de dag van de test
|
De H-reflex wordt 10 keer gemeten bij 5 verschillende mechanische belastingen en gedurende 1 minuut helelichaamstrillingen.
De gemiddelde amplitude van 10 metingen wordt berekend.
|
Tijdens de dag van de test
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Botmyoregulatie reflex latentie
Tijdsspanne: Tijdens de dag van de test
|
Er wordt 10 seconden lang trilling van het hele lichaam toegepast op proefpersonen in 4 verschillende frequenties.
De cumulatieve gemiddelde methode zal worden gebruikt om de latentie van de bot-myoregulatiereflex te berekenen.
|
Tijdens de dag van de test
|
Medewerkers en onderzoekers
Onderzoekers
- Studie stoel: İlhan Karacan, Prof. Dr., stanbul Physical Medicine Rehabilitation Training and Research Hospital
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
Primaire voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing (Geschat)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Werkelijk)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- MLBLHR
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Beschrijving IPD-plan
IPD-tijdsbestek voor delen
IPD-toegangscriteria voor delen
IPD delen Ondersteunend informatietype
- LEERPROTOCOOL
- SAP
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .